DE60129665T2 - Apparat zur Verstellung der Wellenlängendispersion und deren Steigung - Google Patents

Apparat zur Verstellung der Wellenlängendispersion und deren Steigung Download PDF

Info

Publication number
DE60129665T2
DE60129665T2 DE60129665T DE60129665T DE60129665T2 DE 60129665 T2 DE60129665 T2 DE 60129665T2 DE 60129665 T DE60129665 T DE 60129665T DE 60129665 T DE60129665 T DE 60129665T DE 60129665 T2 DE60129665 T2 DE 60129665T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wavelength
dispersion
optical path
vipa
wavelength dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60129665T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60129665D1 (de
Inventor
Nobuaki Kita-ku Sapporo-shi Mitamura
Yuichi Kawasaki-shi Kawahata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of DE60129665D1 publication Critical patent/DE60129665D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60129665T2 publication Critical patent/DE60129665T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • G02B6/29305—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 as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
    • G02B6/2931—Diffractive element operating in reflection
    • 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
    • G02B6/29305—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 as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
    • G02B6/29311—Diffractive element operating in transmission
    • 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
    • G02B6/29358—Multiple beam interferometer external to a light guide, e.g. Fabry-Pérot, etalon, VIPA plate, OTDL plate, continuous interferometer, parallel plate resonator
    • 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
    • G02B6/29371—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 principle based on material dispersion
    • G02B6/29373—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 principle based on material dispersion utilising a bulk dispersive element, e.g. prism
    • 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
    • G02B6/29379—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 characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29392—Controlling dispersion
    • G02B6/29394—Compensating wavelength dispersion
    • 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
    • G02B6/29379—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 characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29398—Temperature insensitivity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
    • H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
    • H04B10/25133—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion including a lumped electrical or optical dispersion compensator
    • 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
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2706—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters
    • G02B6/2713—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means as bulk elements, i.e. free space arrangements external to a light guide, e.g. polarising beam splitters cascade of polarisation selective or adjusting 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
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
    • G02B6/2793—Controlling polarisation dependent loss, e.g. polarisation insensitivity, reducing the change in polarisation degree of the output light even if the input polarisation state fluctuates
    • 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
    • G02B6/29379—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 characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29395—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 characterised by the function or use of the complete device configurable, e.g. tunable or reconfigurable

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorsehen von Wellenlängendispersion zum Kompensieren der Wellenlängendispersion, die in einem Optikfaserübertragungsnetz akkumuliert ist.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In dem herkömmlichen Faseroptik-Kommunikationssystem zum Übertragen von Information durch ein optisches System überträgt ein Sender einen Impuls zu einem Empfänger durch eine optische Faser. Die Wellenlängendispersion einer optischen Faser verschlechtert jedoch die Qualität eines Signals eines Systems.
  • Um genauer zu sein, hängt als ein Ergebnis von Wellenlängendispersion die Übertragungsgeschwindigkeit eines Signals einer optischen Faser von der Wellenlänge des Signals ab. Falls z.B. ein Impuls mit einer langen Wellenlänge (z.B. der Impuls der Wellenlänge, die einen Impuls roter Farbe anzeigt) bei einer höheren Geschwindigkeit als ein Impuls mit einer kurzen Wellenlänge (z.B. der Impuls der Wellenlänge, die einen Impuls blauer Farbe anzeigt) übertragen wird, ist das normale Dispersion. Falls andererseits ein Impuls mit einer kurzen Wellenlänge (z.B. der Impuls der Wellenlänge, die einen Impuls blauer Farbe anzeigt) bei einer höheren Geschwindigkeit als ein Impuls mit einer langen Wellenlänge (z.B. der Impuls der Wellenlänge, die einen Impuls roter Farbe anzeigt) übertragen wird, dann ist es anomale Dispersion.
  • Wenn ein Impuls rote und blaue Impulse enthält und von einem Sender übertragen wird, wird der Impuls, wenn er durch eine optische Faser übertragen wird, in einen roten Impuls und einen blauen Impuls geteilt, die durch einen Fotodetektor in unterschiedlichen Zeitpunkten empfangen werden. Falls ein roter Impuls bei einer höheren Geschwindigkeit als ein blauer Impuls übertragen wird, ist es normale Dispersion.
  • Falls es kontinuierliche Wellenlängenkomponenten von blau zu rot als ein anderes Beispiel von Impulsübertragung gibt, wird ein Impuls in einer optischen Faser erweitert und durch Wellenlängendispersion verzerrt, da eine rote Komponente und eine blaue Komponente in unterschiedlichen Geschwindigkeiten übertragen werden. Da alle Impulse eine endliche Wellenlängenerweiterung enthalten, tritt derartige Wellenlängendispersion in dem Faseroptik-Kommunikationssystem häufig auf.
  • Deshalb ist das für das Faseroptik-Kommunikationssystem notwendig, Wellenlängendispersion zu kompensieren, um eine höhere Übertragungskapazität zu erhalten.
  • Um die Wellenlängendispersion zu kompensieren, erfordert das Faseroptik-Kommunikationssystem eine Umkehrdispersionseinrichtung. Normalerweise sieht eine Umkehrdispersionseinrichtung Umkehrdispersion für einen Impuls vor, um die Dispersion aufzuheben, die durch Übertragung durch eine optische Faser generiert wird.
  • Es gibt mehrere Einrichtungen, die als eine Umkehrdispersionseinrichtung verwendet werden können. Z.B. hat eine Dispersionskompensationsfaser ein spezifisches eingeteiltes Index profil, wobei sie dadurch als eine Umkehrdispersionseinrichtung funktioniert und die Umkehrdispersion zum Aufheben der Dispersion vorsieht, die durch die optische Faser generiert wird. Die Dispersionskompensationsfaser ist jedoch in den Produktionskosten aufwändig, und muss ausreichend lang sein, um die Wellenlängendispersion erfolgreich zu kompensieren. Wenn z.B. eine optische Faser 100km lang ist, ist die Dispersionskompensationsfaser ungefähr 20 bis 30km. Deshalb gibt es ein Problem von großem Verlust und Größe.
  • 1 zeigt das Chirpfasergitter, das als eine Umkehrdispersionseinrichtung verwendet wird, um die chromatische Dispersion zu kompensieren.
  • Wie in 1 gezeigt, wird ein Strahl durch eine optische Faser übertragen, in der Wellenlänge dispergiert und dann für einen Eingangsport 48 eines optischen Zirkulators 50 bereitgestellt. Der optische Zirkulator 50 stellt den Strahl für ein Chirpfasergitter 52 bereit. Das Chirpfasergitter 52 gibt den Strahl zu dem optischen Zirkulator 50 derart zurück, dass die unterschiedlichen Wellenlängenkomponenten durch das Kanalfasergitter in unterschiedlichen Abständen reflektiert werden können, unterschiedliche Wellenlängenkomponenten unterschiedliche Abständen zurücklegen können und die Wellenlängendispersion kompensiert werden kann. Z.B. kann das Chirpfasergitter 52 derart gestaltet sein, dass eine lange Wellenlängenkomponente in einem langen Abstand reflektiert werden kann, und einen längeren Abstand als eine kurze Wellenlänge zurücklegt. Dann stellt der optische Zirkulator 50 den reflektierten Strahl einem Ausgangsport 54 von dem Chirpfasergitter 52 bereit. Deshalb kann das Chirpfasergitter 52 einem Impuls Umkehrdispersion hinzufügen.
  • Das Chirpfasergitter 52 hat jedoch ein sehr schmales Band für einen reflektierten Impuls. Deshalb kann ein ausreichendes Wellenlängenband nicht erhalten werden, um den Strahl zu kompensieren, der eine Zahl von Wellenlängen enthält, wie etwa ein Wellenlängenmultiplexlicht. Es kann eine Zahl von Chirpfasergittern für ein Wellenlängenmultiplexsignal kaskadiert werden. Das resultierende System wird jedoch teuer. Das Chirpfasergitter, das durch Einbeziehung eines Zirkulators erhalten wird, ist für ein Einzelwellenlängen-Faseroptik-Kommunikationssystem etc. geeignet.
  • 2 und 3 zeigen das herkömmliche Beugungsgitter, das verwendet wird, um Wellenlängendispersion zu generieren.
  • Wie in 2 gezeigt, hat ein Beugungsgitter 56 eine Gitteroberfläche 58. Parallele Strahlen 60 mit unterschiedlichen Wellenlängen werden in die Gitteroberfläche 58 eingegeben. Die Strahlen werden durch jede Stufe der Gitteroberfläche 58 reflektiert, und interferieren miteinander. Als ein Ergebnis werden Strahlen 62, 64 und 66 mit unterschiedlichen Wellenlängen in unterschiedlichen Winkeln von dem Beugungsgitter 56 ausgegeben. Das Beugungsgitter kann in dem räumlichen Gitterpaarfeld verwendet werden, das später beschrieben wird, um die Wellenlängendispersion zu kompensieren.
  • 3A zeigt ein räumliches Gitterpaarfeld, das als eine Umkehrdispersionseinrichtung verwendet wird, um Wellenlängendispersion zu kompensieren.
  • Wie in 3A gezeigt, wird ein Strahl 67 von einem ersten Beugungsgitter 68 gebeugt, und wird ein Strahl 69 für eine kurze Wellenlänge und ein Strahl 70 für eine lange Wellenlänge. Diese Strahlen 67 und 70 werden durch ein zweites Beugungsgitter 71 gebeugt, und bewegen sich in der gleichen Richtung. Wie in 3A gezeigt, legen die Wellenlängenkomponenten mit unterschiedlichen Wellenlängen unterschiedliche Abstände zurück, wobei dadurch die Wellenlängendispersion kompensiert wird. Eine lange Wellenlänge (wie etwa der Strahl 70 etc.) legt einen längeren Abstand als eine kurze Wellenlänge zurück. Deshalb zeigt das räumliche Gitterpaarfeld, das in 3A gezeigt wird, anomale Dispersion an.
  • 3B zeigt ein anderes räumliches Gitterpaarfeld, das als eine Umkehrdispersionseinrichtung verwendet wird, um chromatische Dispersion zu kompensieren.
  • Wie in 3B gezeigt, sind Linsen 72 und 74 zwischen den ersten und zweiten Beugungsgittern 68 und 71 positioniert. Eine lange Wellenlänge (wie etwa der Strahl 70) legt einen kürzeren Abstand zurück als eine kurze Wellenlänge (wie etwa der Strahl 69). Deshalb zeigt das räumliche Gitterpaarfeld, das in 3B gezeigt wird, normale Dispersion an.
  • Das räumliche Gitterpaarfeld, wie in 3A und 3B gezeigt, wird normalerweise verwendet, um die Dispersion unter Verwendung eines Laserresonators zu steuern. Ein tatsächliches räumliches Gitterpaarfeld kann jedoch nicht ausreichende Dispersion bereitstellen, um einen relativ großen Betrag chromatischer Dispersion zu kompensieren, die durch das Faseroptik-Kommunikationssystem generiert wird. Um genauer zu sein, ist die Winkeldispersion, die durch ein Beugungsgitter generiert wird, normalerweise sehr klein, d.h. ungefähr 0,05°/nm. Um die Wellenlängendispersion zu kompensieren, die in dem Faseroptik-Kommunikationssystem generiert wird, müssen deshalb das erste und zweite Beugungsgitter 68 und 71 weit voneinander getrennt sein. Entsprechend ist ein derartiges räumliches Gitterpaarfeld überhaupt nicht praktisch.
  • 4 zeigt die herkömmliche Technologie einer Umkehrdispersionseinrichtung, die ein VIPA verwendet.
  • In der oben erwähnten herkömmlichen Technologie, in den Patentanmeldungen Nr. 10-534450 und 11-513133, wird das "Virtually Imaged Phased Array", wie in 4 gezeigt, d.h. die Einrichtung, die den Abschnitt enthält, der als VIPA bezeichnet wird, als eine Umkehrdispersionseinrichtung vorgeschlagen. Das VIPA überträgt von dem VIPA die Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen, die räumlich unterschieden sind. Diese Einrichtung enthält eine optische Rückgabeeinrichtung 2 zum Generieren vielfacher Reflexion in dem VIPA.
  • Die oben erwähnte Einrichtung kann realisiert werden, indem sie eine Einrichtung enthält, die das VIPA 1 zum Empfangen des eingegebenen Strahls einer Wellenlänge in dem Bereich kontinuierlicher Wellenlängen enthält, und einen entsprechenden ausgegebenen Strahl kontinuierlich generiert. Der ausgegebene Strahl kann von dem ausgegebenen Strahl einer unterschiedlichen Wellenlänge in dem Bereich der kontinuierlichen Wellenlängen räumlich unterschieden sein (z.B. Bewegung in unterschiedlichen Richtungen). Falls der ausgegebene Strahl in einem Vorwärtswinkel unterschieden werden kann, erweist sich, dass die Einrichtung Winkeldispersion bereitstellt.
  • Des weiteren wird die oben erwähnte Einrichtung realisiert, indem sie das VIPA 1 und die optische Rückgabeeinrichtung 2 enthält. Das VIPA enthält einen Übertragungsbereich und ein transparentes Element. Durch Bewegung durch den Übertragungsbereich kann ein Strahl eingegeben werden von und ausgegeben werden zu dem VIPA 1. Ein transparentes Element 3 hat die ersten und zweiten Oberflächen. Die zweite Oberfläche ist reflektierend, und gibt einen Teil eines eingegebenen Strahls weiter. Der eingegebene Strahl passiert den Übertragungsbereich. Dann wird er durch das VIPA 1 empfangen, und wird viele Male zwischen den ersten und zweiten Oberflächen des transparenten Elementes reflektiert. Eine Vielzahl der übertragenen Strahlen interferieren miteinander, und es wird ein ausgegebener Strahl 4 generiert. Der eingegebene Strahl hat eine Wellenlänge in dem Bereich kontinuierlicher Wellenlängen, und der ausgegebene Strahl kann von dem Strahl einer anderen Wellenlänge in dem Bereich der kontinuierlichen Wellenlängen räumlich unterschieden sein. Die optische Rückgabeeinrichtung 2 kann den ausgegebenen Strahl in der vollständig entgegengesetzten Richtung zu der zweiten Oberfläche zurückgeben, ihn durch die zweite Oberfläche weitergeben und ihn in das VIPA 1 eingegeben. Der ausgegebene Strahl wird in dem VIPA 1 vielfach reflektiert, und zu einem Eingangspfad durch den Übertragungsbereich des VIPA 1 ausgegeben.
  • Des weiteren kann die oben erwähnte Einrichtung realisiert werden, indem sie eine Einrichtung umfasst, die ein VIPA zum Generieren einer Vielzahl von ausgegebenen Strahlen mit den gleichen Wellenlängen wie der eingegebene Strahl und mit unterschiedlichen Interferenzordnungen enthält. Die Einrichtung enthält auch eine optische Rückgabeeinrichtung zum Rückgeben eines ausgegebenen Strahls in einer Interferenzordnung zu dem VIPA, und Nicht-Rückgeben anderer ausgegebener Strahlen. Somit wird nur der Strahl entsprechend einer Interferenzordnung zu dem VIPA zurückgegeben.
  • Außerdem kann die oben erwähnte Einrichtung realisiert werden, indem sie ein VIPA, eine optische Rückgabeeinrichtung und eine Linse 5 enthält. Das VIPA empfängt einen eingegebenen Strahl, und generiert einen entsprechenden ausgegebenen Strahl, der von dem VIPA übertragen wird. Die optische Rückgabeeinrichtung empfängt den ausgegebenen Strahl von dem VIPA, und gibt ihn zu dem VIPA zurück. Die Linse ist derart positioniert, dass: (a) der ausgegebene Strahl von der optischen Rückgabeeinrichtung zu dem VIPA durch Passieren durch die Linse von dem VIPA und Sammeln in der optischen Rückgabeeinrichtung durch die Linse zurückgegeben werden kann; (b) der ausgegebene Strahl von der optischen Rückgabeeinrichtung zu dem VIPA zurückgegeben werden kann, indem er von der optischen Rückgabeeinrichtung zu der Linse, und dann zu dem VIPA durch die Linse gerichtet wird; und (c) sich der ausgegebene Strahl von dem VIPA zu der Linse parallel zu und in der entgegengesetzten Richtung des ausgegebenen Strahls bewegen kann, der von der Linse zu dem VIPA zurückgegeben wird. Des weiteren überlappt sich der ausgegebene Strahl von dem VIPA zu der Linse nicht mit dem ausgegebenen Strahl, der von der Linse zu dem VIPA zurückgegeben wird.
  • Des weiteren kann die oben erwähnte Einrichtung realisiert werden, indem sie die Einrichtung mit einem VIPA, einem Spiegel 6 und einer Linse enthält. Das VIPA empfängt einen eingegebenen Strahl, und generiert einen ausgegebenen Strahl, der sich von einem entsprechenden VIPA bewegt. Die Linse sammelt den ausgegebenen Strahl in dem Spiegel, und der Spiegel reflektiert den ausgegebenen Strahl, der reflektierte Strahl wird zu dem VIPA durch die Linse zurückgegeben. Der Spiegel ist derart ausgebildet, dass die Einrichtung konstante Wellenlängendispersion durchführen kann.
  • Wie oben beschrieben, hat das VIPA die Funktion zum Durchführen von Winkeldispersion als Beugungsgitter, und kann Wellenlängendispersion kompensieren. Es ist besonders durch große Winkeldispersion gekennzeichnet, und stellt leicht eine praktische Umkehrdispersionseinrichtung bereit. Es erfordert jedoch spezifische Bedingungen einer praktischen Umkehrdispersionseinrichtung zur Verwendung in einem Wellenlängenmultiplex-Übertragungssystem.
  • 5 zeigt die Wellenlängendispersion einer optischen Faser, die normalerweise zur praktischen Verwendung gebracht wird.
  • Die Wellenlängendispersion einer optischen Faser, die normalerweise zur praktischen Verwendung gebracht wird, ist nicht mit einer Wellenlänge konstant, wie in 5 gezeigt, sondern hat normalerweise eine kleine positive Neigung (je größer die Wellenlänge, desto wird größer der positive Wert, den die Wellenlängendispersion anzeigt). Z.B. ist in einer üblichen Einzelmodusfaser (SMF) die Wellenlängendispersion pro 1km ungefähr +17ps/nm, während die Wellenlängendispersionsneigung 0,06 ps/nm2 anzeigt. Wenn eine erforderliche Wellenlängenbandbreite z.B. 35nm ist, ändert sich die Wellenlängendispersion ungefähr +2ps/nm. Eine derartige Neigung von Wellenlängendispersion kann als eine Wellenlängendispersionsneigung oder Wellenlängendispersion zweiter Ordnung bezeichnet werden. Die Wellenlängendispersionsneigung ist nicht immer positiv (je länger die Wellenlänge ist, desto größer ist die Wellenlängendispersion), eine Wellenlängendispersionsneigung kann aber derart generiert werden, dass sie in einer Wellenlängenausdehnung negativ sein kann, die länger als die Nulldispersionswellenlänge in einer Dispersionsverschiebungsfaser ist, wobei die Nulldispersionswellenlänge zu dem Wellenlängenband von 1,5μm durch Ändern der Struktur der Faser verschoben ist.
  • Des weiteren ist die Wellenlängendispersionsgrafik, die in 5 gezeigt wird, nicht tatsächlich linear, und die Neigung von Wellenlängendispersion (Wellenlängendispersionsneigung) ist nicht genau konstant, aber die Wellenlängendispersion dritter Ordnung verursacht selten Probleme bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von ungefähr 40 Gb/s, und kann ignoriert werden.
  • Bei Betrachtung der tatsächlichen Wellenlängendispersion der Übertragungsleitung einer optischen Faser hängen die Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung pro Einheitslänge von dem Typ der optischen Faser ab, wie in 5 gezeigt, und die tatsächliche Wellenlängendispersion und Wellenlängendispersionsneigung hängen von der Länge (Übertragungsabstand) einer optischen Faser ab. Falls die Wellenlängendispersion der tatsächlichen Optikfaser-Übertragungsleitung durch eine Umkehrdispersionseinrichtung kompensiert wird, wird gewünscht, dass eine Wellenlängendispersion etwas variabel sein kann, da der Typ und der Übertragungsabstand einer optischen Faser stark von der Periode abhängen, in der die optische Faser installiert ist, und der Situation des Standorts der installierten optischen Faser.
  • In der Wellenlängenmultiplexübertragung ist nur die Kompensation der Wellenlängendispersion nicht ausreichend, sondern eine Wellenlängendispersionsneigung wird ein Problem. Obwohl die Dispersion für die Wellenlänge eines Signalkanals kompensiert werden kann, kann die Wellenlängendispersion mit unterschiedlichen Wellenlängen von Signalkanälen nicht vollständig kompensiert werden, falls die Wellenlängendispersion einer Umkehrdispersionskomponente konstant ist. Deshalb wird gewünscht, dass die Umkehrdispersionseinrichtung für die Wellenlängenmultiplexübertragung eine Wellenlängendispersionsneigung hat. Da es verschiedene Übertragungsabstände gibt, wie oben beschrieben, ändert sich des weiteren die Wellenlängendispersionsneigung in Proportion zu der Länge mit der Wellenlängendispersion, wird auch gewünscht, dass die Wellenlängendispersionsneigung etwas variabel ist. Der Wert einer Wellenlängendispersionsneigung, die bereitzustellen ist, hängt des weiteren nicht einfach von dem Wert der Wellenlängendispersion ab, da, falls sich der Typ einer optischen Faser ändert, sich nicht nur die Wellenlängendispersion, sondern auch die Wellenlängendispersionsneigung ändert, wie in 5 klar gezeigt wird. D.h. in der Wellenlängenmultiplexübertragung ist es äußerst wünschenswert, dass die Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung unabhängig variabel sein können, wenn die Wellenlängendispersion einer Optikfa ser-Übertragungsleitung durch eine Umkehrdispersionseinrichtung kompensiert wird.
  • Das Verfahren, damit die Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung unabhängig variieren, wird durch die oben erwähnten Patentanmeldungen Nr. 10-534450 und 11-513133 nicht klar beschrieben. Des weiteren wird es nicht durch die herkömmlichen Umkehrdispersionseinrichtungen realisiert.
  • Zuerst kann bei einer Dispersionskompensationsfaser ein Indexprofil, das eine Umkehrdispersionsneigung enthält, gestaltet werden. Eine Änderung ihres Wertes erfordert jedoch verschiedene Indexprofile und Längen, und ist keine praktische Operation. Wie oben beschrieben, gibt es außerdem das Problem, dass das Verfahren teuer ist, einen großen Verlust und eine große Größe hat.
  • Des weiteren erfordert das Chirpfasergitter auch verschiedene Indexprofile und Längen, obwohl es eine Umkehrdispersionseinrichtung durch Optimieren des Designs des Chirpens des Chirpfasergitters vorsehen kann. Deshalb ist es auch kein praktisches Verfahren. Und obwohl sich die Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung durch Änderung der Temperatur ändern, hängt der Wert der Wellenlängendispersionsneigung einfach von dem Wert der Wellenlängendispersion ab. Als ein Ergebnis können die Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung nicht unabhängig variiert werden. Außerdem kann ein ausreichendes Wellenlängenband, um den Strahl zu kompensieren, der eine große Zahl von Wellenlängen enthält, wie etwa einen Wellenlängenmultiplexstrahl, nicht erhalten werden.
  • In dem herkömmlichen Beugungsgitter ist es möglich, die Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung zu einem gewissen Ausmaß durch geeignetes Anordnen des Beugungsgitters unabhängig zu variieren. Wie oben beschrieben, kann jedoch ausreichend große Dispersion nicht realisiert werden, um einen relativ großen Betrag chromatischer Dispersion zu kompensieren, die in dem Optikfaser-Kommunikationssystem in einer praktischen Größe generiert wird. Deshalb kann ein praktisches Verfahren nicht realisiert werden.
  • WO-A-01/50177 wurde am 13. Dezember 2000 eingereicht, wobei Prioritätsdaten vom 15. Dezember 1999, 23. Mai 2000 und 4. Dezember 2000 beansprucht werden, und wurde am 12. Juli 2001 veröffentlicht. Sie offenbart einen VIPA-Generator, der ein Licht erzeugt, das sich von dem VIPA-Generator bewegt, und einen Spiegel, der das Licht zurück zu dem Generator reflektiert. In einigen Ausführungsformen wird eine Winkeldispersionskomponente, wie etwa ein Beugungsgitter vom Übertragungstyp, ein Beugungsgitter vom Reflexionstyp oder ein holografisches Gitter, zwischen dem VIPA und dem Spiegel positioniert.
  • WO-A-99/09448 offenbart eine Vorrichtung, die "entgegengesetzte Dispersion" zu Licht hinzufügt, um chromatische Dispersion des Lichts zu kompensieren, die durch seine Bewegung durch eine optische Faser verursacht wird. Die Vorrichtung enthält ein Virtually Imaged Phased Array (VIPA), und eine Lichtrückgabeeinrichtung. Das VIPA stellt dem Licht Winkeldispersion bereit, und die Lichtrückgabeeinrichtung gibt das Licht zurück zu dem VIPA, um es vielfachen Reflexionen innerhalb des VIPA zu unterziehen. Die Lichtrückgabeeinrichtung ist typischerweise ein Spiegel. In diesem Fall kann der Spiegel so geformt sein, dass die Vorrichtung dem Licht eine konstante Dispersion hinzufügt. Außerdem kann eine Linse so positioniert sein, dass (a) sich das Licht von dem VIPA zu der Linse bewegt und durch die Linse zu der Lichtrückgabeeinrichtung fokussiert wird, (b) das Licht von der Lichtrückgabeeinrichtung zu der Linse zurückkehrt und dann, wobei es durch die Linse gelenkt wird, parallel mit dem zurückgegebenen Licht ist, das sich von der Linse zu dem VIPA bewegt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Wellenlängendispersion zu unterschiedlichen Wellenlängen von Licht in einem Strahl vorgesehen, der viele Wellenlängen umfasst, wie in Anspruch 1 dargelegt.
  • Optionale Merkmale werden in den anderen Ansprüchen dargelegt.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor eine Vorrichtung zum Generieren beliebiger Wellenlängendispersion und Wellenlängendispersionsneigung, und gleichzeitigen Durchführen von Dispersionskompensation in einem Vielfachwellenlängenbereich von vielen Kanälen in der Wellenlängendispersion und Wellenlängendispersonsneigung, die in einer optischen Faser praktisch akkumuliert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform können Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung unabhängig gesteuert werden, und können für ein optisches Signal bereitgestellt werden. Deshalb kann ein effektiver Wellenlängendispersionskompensator bereitgestellt werden, wenn optische Kommunikationen hoher Geschwindigkeit unter Verwendung einer optischen Faser realisiert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt das Chirpgitter zur Verwendung als eine Gegendispersionseinheit zum Kompensieren chromatischer Dispersion;
  • 2 zeigt das herkömmliche Beugungsgitter;
  • 3A zeigt ein räumliches Gitterpaarfeld, das anomale Dispersion generiert;
  • 3B zeigt ein räumliches Gitterpaarfeld, das normale Dispersion generiert;
  • 4 zeigt die Vorrichtung zum Generieren von Wellenlängendispersion unter Verwendung eines VIPA;
  • 5 zeigt Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung abhängig von dem Typ einer Faser;
  • 6 zeigt das VIPA;
  • 7 zeigt detailliert das VIPA in 6 gezeigte VIPA;
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX des VIPA 1, das in 6 gezeigt wird;
  • 9 zeigt die Interferenz zwischen den reflektierten Strahlen durch das VIPA;
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX des VIPA 1, das in 6 gezeigt wird, um den Neigungswinkel eines eingegebenen Strahls zu bestimmen;
  • 11A, 11B, 11C und 11D zeigen das Verfahren zum Erzeugen des VIPA;
  • 12 zeigt die Vorrichtung, die das VIPA als eine Winkeldispersionseinheit zum Generieren chromatischer Dispersion verwendet;
  • 13 zeigt detailliert die Operation der in 12 gezeigten Vorrichtung;
  • 14 zeigt die verschiedenen Ordnungen der Interferenz des VIPA;
  • 15 zeigt die chromatische Dispersion von mehreren Kanälen eines Wellenlängenmultiplexstrahls;
  • 16A und 16B sind Seitenansichten der Vorrichtung, die das VIPA verwendet, um einen Strahl zu dispergieren;
  • 17 zeigt den Winkel eines ausgegebenen Lichtstroms des VIPA für die Wellenlänge des Lichtstroms;
  • 18 zeigt Winkeldispersion des VIPA für die Wellenlänge des Lichtstroms;
  • 19 zeigt die Effekte verschiedener Spiegeltypen der Vorrichtung, die das VIPA verwendet;
  • 20 zeigt die chromatische Dispersion für eine Wellenlänge der Vorrichtung, die das VIPA verwendet, für jeden von verschiedenen Spiegeltypen;
  • 21 zeigt den Effekt des Spiegels der Vorrichtung, die das VIPA 1 verwendet;
  • 22 zeigt konstante chromatische Dispersion der Vorrichtung, die das VIPA 1 verwendet;
  • 23 ist eine Schnittansicht eines Spiegels für die Vorrichtung, die das VIPA 1 verwendet;
  • 24 zeigt die dreidimensionale Form eines Spiegels der Vorrichtung, die das VIPA 1 verwendet;
  • 25 ist eine Schnittansicht des Spiegels in der Vorrichtung, die das VIPA 1 verwendet;
  • 26 zeigt die Konfiguration, die das Prinzip zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung zeigt;
  • 27A ist eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 27B ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 28A und 28B sind Draufsichten eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 29 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 30 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 31 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 32 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 33 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 34 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 35 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 36 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 37 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 38 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 39 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 40 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 41 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 42 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 43 ist eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung zum unabhängigen Variieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Hintergrund
  • In den angefügten Zeichnungen sind den gleichen Funktionen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
  • 6 zeigt ein Virtually Imaged Phased Array (VIPA).
  • Die Worte "Virtually Imaged Phased Array" und "VIPA" können hierin nachstehend einander ersetzen.
  • In 6 ist es wünschenswert, dass ein VIPA 76 eine dünne Glasplatte ist. Ein eingegebener Strahl 77 wird in einer Linse 78 durch eine Linse 80, wie etwa eine halbzylindrische Linse etc., gesammelt, und der eingegebene Strahl 77 erreicht dadurch das VIPA 76. Die Linie 78 wird hierin nachstehend als eine Fokuslinie 78 bezeichnet. Der eingegebene Strahl 77 wird von der Fokuslinie 78 radial übertragen, und durch das VIPA 76 empfangen. Dann gibt das VIPA 76 einen Lichtstrom 82 paralleler Strahlen aus. Der Ausgangswinkel des Lichtstroms 82 ändert sich mit der Länge des eingegebenen Strahls 77. Wenn z.B. die Wellenlänge des eingegebenen Strahls 77 λ1 ist, gibt das VIPA 76 den Lichtstrom 82a mit der Wellenlänge von λ1 in einer spezifizierten Richtung aus. Wenn die Wellenlänge des eingegebenen Strahls 77 λ2 ist, gibt das VIPA 76 den Lichtstrom 82a mit der Wellenlänge von λ2 in einer spezifizierten Richtung aus. Deshalb generiert das VIPA 76 den Lichtstrom 82a und 82b, die räumlich voneinander unterschieden werden können.
  • 7 zeigt detailliert das VIPA 76 zur Verwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 7 umfasst das VIPA 76 eine Platte 120, die z.B. aus Glas hergestellt ist, und hat reflektierende Filme 122 und 124 auf der Oberfläche. Es wird gewünscht, dass der reflektierende Film 122 einen Reflexionsgrad von 95% oder höher hat, muss aber bis zu 100% sein. Es wird gewünscht, dass der reflektierende Film 124 den Reflexionsgrad von ungefähr 100% hat. Es wird auch gewünscht, dass ein Strahlungsfenster 126 auf der Platte 120 ausgebildet ist, und einen Reflexionsgrad von ungefähr 0% hat. Der eingegebene Strahl 77 wird durch die Linse 80 auf der Fokuslinie 78 durch das Strahlungsfenster 126 derart gesammelt, dass vielfache Reflexion zwischen den reflektierenden Filmen 122 und 124 generiert werden kann. Die Fokuslinie 78 wird gewünscht, auf der Platte 120 zu sein, auf der der reflektierende Film 122 angebracht ist. Somit wird die Fokuslinie 78 gewünscht, in der Platte 120 positioniert zu sein, auf der der reflektierende Film 122 angebracht ist. Somit ist die Fokuslinie 78 eine Linie zum Sammeln von Strahlen in dem reflektierenden Film 122 durch das Strahlungsfenster 126. Die Breite der Fokuslinie 78, die durch die Linse 80 gesammelt wird, wird auch als Strahlentaille des eingegebenen Strahls 77 bezeichnet.
  • Gemäß der in 7 gezeigten Anordnung konvergiert die Strahlentaille des eingegebenen Strahls 77 auf der ferneren Oberfläche (d.h. der Oberfläche des reflektierenden Films 122) der Platte 120. Durch Sammeln der Strahlentaille auf der ferneren Oberfläche der Platte 120 kann es eine kleinere Möglichkeit geben, dass der Bereich (z.B. ein Bereich a, wie der nachstehend in 10 detailliert beschrieben wird) des Strahlungsfensters 126 in der Oberfläche der Platte 120, der durch den eingegebenen Strahl 177 abgedeckt wird, der durch das Strahlungsfenster 126 eingegeben wird, den Bereich (z.B. einen Bereich b, der in 10 gezeigt wird, nachstehend detailliert beschrieben) in dem reflektierenden Film 124 überlappt, in den der eingegebene Strahl 77 zuerst eingegeben wird, wenn er zuerst durch den reflektierenden Film 124 reflektiert wird. Um die Operationen des VIPA korrekt durchzuführen, wird gewünscht, dass die oben erwähnten Überlappungsbereiche vermieden werden können.
  • In 7 hat die optische Achse 132 des eingegebenen Strahls einen kleinen Neigungswinkel Θ. In der ersten Reflexion des reflektierenden Films 122 werden 5% der Strahlen durch den reflektierenden Film 122 übertragen, und divergieren nach der Strahlentaille. Außerdem werden 95% der Strahlen zu dem reflektierenden Film 124 reflektiert. Nach Reflexion durch den reflektierenden Film 124 erreichen die Strahlen den reflektierenden Film 122 mit einer Verschiebung um d. Dann werden 5% der Strahlen durch den reflektierenden Film 122 übertragen. Wie in 7 gezeigt, divergieren die Strahlen ähnlich von einem virtuellen Bild 134 in der Strahlentaille. Das virtuelle Bild 134 ist in vorbestimmten Intervallen von 2t entlang der Linie vertikal zu der Platte 120 angeordnet. In diesem Beispiel zeigt t die Stärke der Platte 120 an. Die Position der Strahlentaille relativ zu dem virtuellen Bild 134 wird automatisch eingestellt. Es ist nicht notwendig, die Positionen der Bilder abzustimmen. Die Strahlen von den virtuellen Bildern 134 interferieren miteinander, und bilden parallele Strahlen 136, die in den unterschiedlichen Richtungen abhängig von den Wellenlängen der eingegebenen Strahlen 77 übertragen werden.
  • Die Intervalle der optischen Pfade sind d = 2tsinΘ, und die Differenz zwischen den Längen der benachbarten Strahlen ist 2tcosΘ. Die Winkeldispersion ist proportional zu dem Verhältnis zwischen den zwei Werten, d.h. proportional zu cotΘ. Als ein Ergebnis generiert das VIPA eine beträchtliche Winkeldispersion.
  • Wie in 7 klar gezeigt wird, ist der Begriff "Virtually Imaged Phased Array" von der Form der Anordnung des virtuellen Bildes 134 gekommen.
  • 8 zeigt den Querschnitt entlang der Linie IX-IX des VIPA 76, das in 6 gezeigt wird.
  • In 8 hat die Platte 120 die reflektierenden Filme 122 und 124. Die reflektierenden Oberflächen 122 und 124 sind pa rallel zueinander, und in Intervallen von t angeordnet, das die Stärke der Platte 120 anzeigt. Die reflektierenden Oberflächen unter 22 und 124 sind typische reflektierende Filme, die auf die Platte 120 angewendet sind. Wie oben beschrieben, ist der Reflexionsgrad der reflektierenden Oberfläche 124 ungefähr 100% ausschließlich des Strahlungsfensters 126. Der Reflexionsgrad der reflektierenden Oberfläche 122 ist 95% oder höher. Deshalb ist der Durchlässigkeitsgrad der reflektierenden Oberfläche 122 5% oder geringer. Als ein Ergebnis werden 5% oder weniger der eingegebenen Strahlen durch die reflektierende Oberfläche 122 übertragen, und 95% oder mehr von ihnen werden reflektiert. Eine Änderung des Reflexionsgrades der reflektierenden Oberflächen 122 und 124 beeinflusst die Operation des VIPA nicht. Der Reflexionsgrad der reflektierenden Oberfläche 122 muss jedoch geringer als 100% sein, um einen Teil der eingegebenen Strahlen zu übertragen.
  • Das Strahlungsfenster 126 ist in der reflektierenden Oberfläche 124 vorgesehen. Es wird gewünscht, dass das Strahlungsfenster 126 Strahlen weitergibt, und sie nicht reflektiert, oder den geringsten möglichen Reflexionsgrad hat. Das Strahlungsfenster 126 empfängt und reflektiert den eingegebenen Strahl 77 in den reflektierenden Oberflächen 122 und 124.
  • 8 zeigt den Querschnitt entlang der geraden Linie IX-IX, die in 6 gezeigt wird. Deshalb wird die Fokuslinie 78, die in 6 gezeigt wird, durch Punkte in 8 ausgedrückt. Die eingegebenen Strahlen 77 werden von der Fokuslinie 78 radial übertragen. Wie in 8 gezeigt, ist des weiteren die Fokuslinie 78 in der reflektierenden Oberfläche 122 vorgesehen. Es ist nicht notwendig, die Fokuslinie 78 in der reflektierenden Oberfläche 122 vorzusehen, aber eine Änderung der Position der Fokuslinie 78 bewirkt eine kleine Änderung in der Charakteristik des VIPA 76.
  • Wie in 8 gezeigt, tritt der eingegebene Strahl 77 in die Platte 120 durch den Bereich A0 des Strahlungsfensters 126 ein. Der Punkt P0 zeigt einen Punkt in dem Bereich A0 an.
  • Durch den Reflexionsgrad der reflektierenden Oberfläche 122 werden 95% oder mehr der eingegebenen Strahlen 77 durch die reflektierende Oberfläche 122 reflektiert, und in den Bereich A1 der reflektierenden Oberfläche 124 eingegeben. Der Punkt P1 zeigt einen Punkt in dem Bereich A1 an. Nach Reflexion in dem Bereich A1 der reflektierenden Oberfläche 124 erreichen die eingegebenen Strahlen 77 den reflektierenden Oberflächenfilm 122, und ein Teil der eingegebenen Strahlen 77 wird durch die reflektierende Oberfläche 122 als ein ausgegebener Strahl Out1 übertragen, der als ein Strahl R1 bezeichnet wird.
  • Wie in 8 gezeigt, wird somit der eingegebene Strahl 77 zwischen der reflektierenden Oberfläche 122 und der reflektierenden Oberfläche 124 vielfach reflektiert. Jedes Mal, wenn der Strahl durch die reflektierende Oberfläche 122 reflektiert wird, wird ein übertragener Strahl generiert. Unmittelbar nachdem die eingegebenen Strahlen 77 z.B. in den Bereichen A2, A3 und A4 der reflektierenden Oberfläche 124 reflektiert sind, werden sie deshalb durch die reflektierende Oberfläche 122 reflektiert, und es werden ausgegebene Strahlen Out 2, Out 3 und Out 4 generiert. Der Punkt P2 zeigt einen Punkt in dem Bereich A2 an, der Punkt P3 zeigt einen Punkt in dem Bereich A3 an und der Punkt P4 zeigt einen Punkt in dem Bereich A4 an. Der ausgegebene Strahl Out 2 wird durch den Strahl R2 angezeigt, der ausgegebene Strahl Out 3 wird durch den Strahl R3 angezeigt und der ausgegebene Strahl Out 4 wird durch den Strahl R4 angezeigt. 8 zeigt nur die ausgegebenen Strahlen Out 0, Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4, es gibt aber eine große Zahl von Strahlen abhängig von der Intensität des eingegebenen Strahls 77 und dem Reflexionsver mögen der reflektierenden Oberflächen 122 und 124. Wie nachstehend detailliert beschrieben, interferieren die ausgegebenen Strahlen miteinander, und generieren einen Lichtstrom, der abhängig von der Wellenlänge des eingegebenen Strahls 77 in unterschiedliche Richtungen gerichtet wird. Deshalb kann der Lichtstrom als ein ausgegebener Strahl bezeichnet werden, der durch die Interferenz unter den ausgegebene Strahlen Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4 generiert wird.
  • 9 zeigt die Interferenz von reflektierten Strahlen durch das VIPA.
  • In 9 wird der Strahl, der von der Fokuslinie 78 übertragen wird, durch die reflektierende Oberfläche 124 reflektiert. Wie oben beschrieben, ist der Reflexionsgrad der reflektierenden Oberfläche 124 ungefähr 100%, und hat im Grunde die Funktion eines Spiegels. Als ein Ergebnis kann angenommen werden, dass der ausgegebene Strahl Out 1 von der Fokuslinie I1 ohne die reflektierenden Oberflächen 122 und 124 emittiert wurde. Ähnlich kann angenommen werden, dass die ausgegebenen Strahlen Out 2, Out 3 und Out 4 von den Fokuslinien I2, I3 und I4 emittiert wurden. Die Fokuslinien I2, I3 und I4 sind virtuelle Bilder der Fokuslinie 10.
  • Wie in 9 gezeigt, ist deshalb die Fokuslinie I1 2t von der Fokuslinie I0 getrennt, wobei t den Abstand zwischen den reflektierenden Oberflächen 122 und 124 anzeigt. Ähnlich sind die anschließenden Fokuslinien 2t voneinander getrennt. Deshalb ist die Fokuslinie I2 in einem Abstand von 2t von der Fokuslinie I1 platziert. Des weiteren wird ein ausgegebener Strahl geringer in der Intensität als der unmittelbar zuvor ausgegebene Strahl durch die anschließende vielfache Reflexion zwischen den reflektierenden Oberflächen 122 und 124 generiert. Deshalb ist der ausgegebene Strahl Out 2 in der Intensität geringer als der ausgegebene Strahl Out 1.
  • Wie in 9 gezeigt, überlappen sich die ausgegebenen Strahlen von den Fokuslinien und interferieren miteinander. Da die Fokuslinien I1, I2, I3 und I4 virtuelle Bilder der Fokuslinie I0 sind, haben detaillierter die ausgegebenen Strahlen Out 0, Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4 gleichen optischen Phasen in den Fokuslinien I1, I2, I3 und I4. Deshalb generiert die Interferenz einen Lichtstrom, der abhängig von der Wellenlänge des eingegebenen Strahls 77 in unterschiedlichen Richtungen überträgt.
  • Das VIPA enthält die konstruktive Bedingung, die das Merkmal einer Gestaltung eines VIPA ist. Durch Erfüllung der konstruktiven Bedingung wird ein Lichtstrom mit der Interferenz von ausgegebenen Strahlen, die einander intensivieren, generiert. Die konstruktive Bedingung des VIPA wird durch den folgenden Ausdruck (1) ausgedrückt. 2t×cosΦ = mλ (1)wobei Φ die Übertragungsrichtung anzeigt, die von der Linie vertikal zu den reflektierenden Oberflächen 122 und 124 gesehen wird. λ zeigt die Wellenlänge eines eingegebenen Strahls an, t zeigt den Abstand zwischen der reflektierenden Oberfläche 122 und der reflektierenden Oberfläche 124 an und m zeigt eine ganze Zahl an.
  • Des weiteren divergieren die eingegebenen Strahlen 77 radial von der Fokuslinie 78 in einem spezifizierten Winkel. Deshalb bewegen sich eingegebene Strahlen mit gleichen Wellenlängen in einer Zahl von unterschiedlichen Richtungen von der Fokuslinie 78, und werden durch die reflektierenden Oberflächen 122 und 124 reflektiert. In der konstruktiven Bedingung des VIPA intensivieren sich Strahlen, die sich in einer spezifizierten Richtung bewegen, einander durch die Interferenz von ausgegebenen Strahlen, und bilden einen Lichtstrom in der Richtung entsprechend der Wellenlänge eines eingegebenen Strahls. Ein Strahl, der sich in einer Richtung bewegt, die sich von einer spezifizierten Richtung unterscheidet, basierend auf der konstruktiven Bedingung wird in der Intensität durch die Interferenz von ausgegebenen Strahlen reduziert.
  • 10 zeigt den Querschnitt entlang der geraden Linie IX-IX des VIPA, das in 6 gezeigt wird, und zeigt die Charakteristik des VIPA zum Bestimmen des Einfallwinkels oder des Neigungswinkels.
  • In 10 wird der eingegebene Strahl 77 durch die zylindrische Linse (in den beigefügten Zeichnungen nicht gezeigt) gesammelt, und konvergiert auf der Fokuslinie 78. Wie in 10 gezeigt, deckt der eingegebene Strahl 77 einen Bereich mit der Breite von "a" in dem Strahlungsfenster 126 ab. Nachdem der eingegebene Strahl 77 durch die reflektierende Oberfläche 122 einmal reflektiert ist, erreicht er die reflektierende Oberfläche 124, und deckt den Bereich mit der Breite von "b" in der reflektierenden Oberfläche 124 ab. Wie in 10 gezeigt, bewegt sich des weiteren der eingegebene Strahl 77 entlang der optischen Achse 132 mit dem Neigungswinkel von Θ1 entsprechend der Linie vertikal zu der reflektierenden Oberfläche 122.
  • Der Neigungswinkel Θ1 muss auf einen Wert derart gesetzt werden, dass nachdem der eingegebene Strahl 77 durch die reflektierende Oberfläche 122 einmal reflektiert ist, der eingegebene Strahl 77 nicht außerhalb der Platte durch das Strahlungsfenster 126 positioniert werden kann. D.h. der Neigungswinkel Θ1 muss derart gesetzt werden, dass der eingegebene Strahl 77 zwischen der reflektierenden Oberfläche 122 und der reflektierenden Oberfläche 124 hervorgeholt werden kann, und nicht aus dem Strahlungsfenster 126 entweichen kann. Um zu verhindern, dass der eingegebene Strahl 77 aus der Platte durch das Strahlungsfenster 126 entweicht, wird deshalb der Neigungswinkel 81 durch die folgende Gleichung (2) eingestellt. Neigungswinkel Θ1 der optischen Achse ≥ (a + b)/4t (2)
  • 6 bis 10 zeigen ein VIPA zum Empfangen eines eingegebenen Strahls mit verschiedenen Wellenlängen in einem kontinuierlichen Wellenlängenbereich. Das VIPA ist gestaltet, Selbstinterferenz durch die vielfache Reflexion eines eingegebenen Strahls zu erlauben, und einen ausgegebenen Strahl zu bilden. Der ausgegebene Strahl kann von dem eingegebenen Strahl mit einer unterschiedlichen Wellenlänge in kontinuierlichen Wellenlängenbereichen räumlich unterschieden sein. Z.B. zeigt 8 den eingegebenen Strahl 77, der die vielfache Reflexion zwischen den reflektierenden Oberflächen 122 und 124 anzeigt. Die vielfache Reflexion generiert eine Vielzahl von ausgegebenen Strahlen Out 0, Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4, die zum Interferieren miteinander und Generieren eines Lichtstroms fähig sind, der Wellenlängen des eingegebenen Strahls 77 räumlich unterscheidet.
  • "Selbstinterferenz" verweist auf die Interferenz, die unter einer Vielzahl von Strahlen von der gleichen Lichtquelle generiert wird. Da die ausgegebenen Strahlen Out 0, Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4 von den gleichen Lichtquellen (d.h. dem eingegebenen Strahl 77) generiert werden, wird deshalb die Interferenz der ausgegebenen Strahlen Out 0, Out 1, Out 2, Out 3 und Out 4 als die Selbstinterferenz des eingegebenen Strahls 77 bezeichnet.
  • Ein eingegebener Strahl kann eine beliebige Wellenlänge in dem Bereich von kontinuierlichen Wellenlängen haben. Somit ist der eingegebene Strahl nicht auf die Wellenlänge des Wer tes begrenzt, der aus dem Bereich von diskontinuierlichen Werten ausgewählt wird. Des weiteren sind die ausgegebenen Strahlen, die für die eingegebenen Strahlen einer spezifischen Wellenlänge in dem Bereich von kontinuierlichen Wellenlängen generiert werden, von den generierten ausgegebenen Strahlen räumlich unterschieden, wenn die eingegebenen Strahlen unterschiedliche Wellenlängen in dem Bereich von kontinuierlichen Wellenlängen haben.
  • Wie z.B. in 6 gezeigt, wird deshalb die Richtung (d.h. die "räumliche Charakteristik") des Lichtstroms 82 unterschiedlich, wenn der eingegebene Strahl 77 eine unterschiedliche Wellenlänge in dem Bereich von kontinuierlichen Wellenlängen hat.
  • 11 zeigt das Verfahren zum Generieren des VIPA.
  • In 11A wird gewünscht, dass eine parallele Platte 164 aus Glas hergestellt wird, und ausgezeichnete Parallelität hat. Reflektierende Filme 166 und 168 werden auf beiden Oberflächen der parallelen Platten 164 in dem Vakuumverdampfungsverfahren, Ionenstrahl-Unterstützungsverdampfungsverfahren, Spritzverfahren etc. vorgesehen. Es wird gewünscht, dass einer der reflektierenden Filme 166 und 168 den Reflexionsgrad von 100% hat, und der andere den Reflexionsgrad hat, der höher als 80% und geringer als 100% ist.
  • In 11B wird einer der reflektierenden Filme 166 und 168 teilweise geschliffen, um ein Strahlungsfenster 170 zu bilden. Der reflektierende Film 166, der in 11B gezeigt wird, wird derart geschliffen, dass das Strahlungsfenster 170 auf der gleichen Oberfläche wie der reflektierende Film 166 in den parallelen Platten 164 gebildet werden kann. Stattdessen kann der reflektierende Film 168 teilweise derart geschliffen werden, dass das Strahlungsfenster in der gleichen Oberfläche wie der reflektierende Film 168 in den parallelen Platten 164 gebildet werden kann. Das Strahlungsfenster kann auf einer von beiden Seiten der parallelen Platten 164 vorgesehen werden.
  • Der reflektierende Film kann in dem Ätzprozess geschliffen werden, kann aber auch in einem mechanischen Schnittprozess bearbeitet werden, was geringere Kosten erfordert. Wenn ein reflektierender Film mechanisch geschnitten wird, müssen jedoch die parallelen Platten 164 sorgfältig bearbeitet werden, um den Schaden an den parallelen Platten 164 zu minimieren. Wenn es z.B. einen großen Schaden an den parallelen Platten 164 gibt, die ein Strahlungsfenster bilden, leiden die parallelen Platten 164 an übermäßigen Verlusten durch die Dispersion von empfangenen eingegebenen Strahlen.
  • An Stelle von zuerst Formen und Schneiden eines reflektierenden Films wird ein Abschnitt der parallelen Platten 164 entsprechend einem Strahlungsfenster so maskiert, dass der Abschnitt mit dem reflektierenden Film nicht bedeckt werden kann.
  • Wie in 11C gezeigt, wird ein transparenter Klebstoff 172 auf den reflektierenden Filme 166 und einen Teil der parallelen Platten 164 ausschließlich des reflektierenden Films 166 aufgetragen. Da der transparente Klebstoff 172 auch in einem Teil der parallelen Platten 164 vorgesehen ist, kann der optische Verlust minimiert werden.
  • In 11D wird eine schützende transparente Platte 174 darauf platziert und schützt den reflektierenden Filme 166 und den reflektierenden Film 166, der mit dem transparenten Klebstoff 172 beschichtet ist.
  • Die schützende transparente Platte 174 wird auf der oberen Fläche der parallelen Platten 164 so platziert, dass der transparente Klebstoff 172 angewendet werden kann, um den konkaven Abschnitt nach Entfernung des reflektierenden Films 166 zu füllen.
  • Um den reflektierenden Film 168 zu schützen, wird ähnlich der Klebstoff (in den beigefügten Zeichnungen nicht gezeigt) auf der oberen Fläche des reflektierenden Films 168 aufgetragen, um eine schützende Platte (in den beigefügten Zeichnungen nicht gezeigt) vorzusehen. Wenn der reflektierende Film 168 den Reflexionsgrad von ungefähr 100% hat, und es kein Strahlungsfenster auf der Oberfläche der gleichen parallelen Platten 164 gibt, ist es nicht notwendig, dass der Klebstoff und die schützende Platte transparent sind.
  • Des weiteren kann ein Antireflexionsfilm 176 auf der transparenten schützenden Platte 174 angebracht werden. Z.B. können die schützende transparente Platte 174 und das Strahlungsfenster 170 mit dem Antireflexionsfilm 176 bedeckt werden.
  • Gemäß der oben erwähnten Anordnung wird angenommen, dass die Fokuslinie in dem Strahlungsfenster ist, oder in der entgegengesetzten Oberfläche der parallelen Platten, in die eingegebene Strahlen eingegeben werden, die Fokuslinie kann aber auch in den parallelen Platten oder vor dem Strahlungsfenster sein.
  • Gemäß der oben erwähnten Anordnung reflektieren zwei reflektierende Filme die Strahlen zwischen ihnen, und der Reflexionsgrad von einem von ihnen ist ungefähr 100%. Es kann jedoch der gleiche Effekt durch zwei reflektierende Filme mit dem Reflexionsgrad bis zu 100% erhalten werden. Z.B. können die zwei reflektierenden Filme den Reflexionsgrad von 95% haben. In diesem Fall überträgt jeder reflektierende Film Strahlen und generiert Interferenz. Als ein Ergebnis kann der Lichtstrom, der sich in unterschiedlichen Richtungen abhängig von der Wellenlänge bewegt, auf beiden Seiten der parallelen Platten mit reflektierenden Filmen ausgebildet werden. Somit kann ein verschiedener Reflexionsgrad abhängig von der Charakteristik, die durch das VIPA gefordert wird, geändert werden.
  • Das VIPA gemäß der oben erwähnten Anordnung unterhält eine konstante Phasendifferenz zwischen Interferenzstrahlen unter Verwendung vielfacher Reflexion. Als ein Ergebnis wird die Charakteristik des VIPA stabil, wobei dadurch eine Änderung in einer optischen Charakteristik reduziert wird, die durch Polarisation generiert wird.
  • Gemäß der oben erwähnten Anordnung kann der Lichtstrom, der räumlich voneinander unterschieden ist, erhalten werden. Das "räumlich zu unterscheiden" bedeutet, dass ein Fluss räumlich unterschieden werden kann. Z.B. können verschiedene Typen eines Lichtstroms angenommen werden, dass sie räumlich unterschieden werden können, wenn sie parallel sind und sich in unterschiedlichen Richtungen bewegen, oder in unterschiedlichen Positionen gesammelt werden.
  • 12 zeigt die herkömmliche Einrichtung, in der das VIPA, nicht ein Beugungsgitter, als eine Winkeldispersionseinheit verwendet wird, um Wellenlängendispersion zu generieren.
  • In 12 umfasst ein VIPA 240 eine erste Oberfläche 242 mit einem Reflexionsgrad von ungefähr 100%, und eine zweite Oberfläche 244 mit einem Reflexionsgrad von ungefähr 98%. Das VIPA 240 umfasst auch ein Strahlungsfenster. Das VIPA 240 ist nicht auf diese Konfiguration begrenzt, sondern kann eine Zahl unterschiedlicher Konfigurationen haben.
  • Wie in 12 gezeigt, wird ein Strahl von einer Faser 246 ausgegeben, durch eine Kollimationslinse 248 kollimiert und durch eine zylindrische Linse 250 in dem VIPA 240 durch ein Strahlungsfenster 247 linear gesammelt. Dann generiert das VIPA 240 einen kollimierten Strahl 251, der in einem Spiegel 254 durch eine Fokuslinse 252 gesammelt wird. Der Spiegel 254 kann ein Spiegelabschnitt 256 sein, der auf einem Träger 258 ausgebildet ist.
  • Der Spiegel 254 reflektiert Strahlen, und überträgt die Strahlen zu dem VIPA 240 durch die Fokuslinse 252. Dann erzeugen die Strahlen vielfache Reflexion in dem VIPA 240, und werden von dem Strahlungsfenster 247 ausgegeben. Die Strahlen, die von dem Strahlungsfenster 247 ausgegeben werden, werden durch die Faser 246 durch die Kollimationslinse 248 empfangen.
  • Deshalb werden die Strahlen von dem VIPA 240 ausgegeben, durch den Spiegel 254 reflektiert und zu dem VIPA 240 zurückgegeben. Die Strahlen, die durch den Spiegel 254 reflektiert werden, werden durch den Pfad zurückgegeben, auf dem sie sich bewegt haben. Wie nachstehend detailliert beschrieben wird, haben die unterschiedlichen Wellenlängenkomponenten von Strahlen Fokuspunkte in den unterschiedlichen Punkten des Spiegels 254, und die Strahlen werden reflektiert und zu dem VIPA 240 zurückgegeben. Als ein Ergebnis legen die unterschiedlichen Wellenlängen unterschiedliche Abstände zurück, und es wird Wellenlängendispersion generiert.
  • 13 zeigt weiter detailliert das Prinzip der Operation des VIPA 1, das in 12 gezeigt wird.
  • Es wird angenommen, dass Strahlen mit verschiedenen Wellenlängenkomponenten durch das VIPA 240 empfangen werden. Wie in 13 gezeigt, bildet das VIPA 240 ein virtuelles Bild 260 einer Strahlentaille 262, und das virtuelle Bild 260 emittiert Strahlen von Licht. Wie in 13 gezeigt, sammelt die Fokuslinse 252 die Fokuspunkte von unterschiedlichen Wellenlängenkomponenten der kollimierten Strahlen von dem VIPA 240 in den unterschiedlichen Punkten des Spiegels 254. Des weiteren wird eine längere Wellenlänge 264 in einem Punkt 272 gesammelt, eine zentrale Wellenlänge 266 wird in einem Punkt 270 gesammelt und eine kürzere Wellenlänge 268 wird in einem Punkt 274 gesammelt. Die längere Wellenlänge 264 wird zu dem virtuellen Bild 260 näher zu der Strahlentaille 262 als die zentrale Wellenlänge 266 zurückgegeben. Die kürzere Wellenlänge 268 wird zu dem virtuellen Bild 260 ferner zu der Strahlentaille 262 als die zentrale Wellenlänge 266 zurückgegeben. In dem oben erwähnten Feld findet normale Dispersion statt.
  • Der Spiegel 254 reflektiert nur die Strahlen einer spezifischen Interferenzordnung, und die Strahlen anderer Interferenzordnungen werden außerhalb des Spiegels 254 gesammelt. Wie oben beschrieben, gibt das VIPA 1 des weiteren kollimierte Strahlen aus. Die kollimierten Strahlen bewegen sich in der Richtung mit einer Differenz von mλ in den Pfad von jedem virtuellen Bild, wobei m eine ganze Zahl anzeigt. Die m-te Interferenz ist als ein ausgegebener Strahl entsprechend m definiert.
  • 14 zeigt z.B. verschiedene Interferenzordnungen des VIPA.
  • In 14 emittiert das VIPA 1, wie etwa das VIPA 240, kollimierte Strahlen 276, 278 und 280. Jeder der kollimierten Strahlen 276, 278 und 280 entspricht einer anderen Interferenzordnung. Deshalb entspricht z.B. der kollimierte Strahl 276 dem Strahl der (n + 2)-ten Interferenzordnung, der kollimierte Strahl 278 entspricht dem Strahl der (n + 1)-ten Inter ferenzordnung und der kollimierte Strahl 280 entspricht dem Strahl der n-ten Interferenzordnung. In der obigen Beschreibung zeigt n eine ganze Zahl an. Der kollimierte Strahl 276 wird gezeigt, eine Vielzahl von Wellenlängenkomponenten 276a, 276b und 276c aufzuweisen. Ähnlich wird der kollimierte Strahl 276 gezeigt, eine Vielzahl von Wellenlängenkomponenten 280a, 280b und 280c aufzuweisen. Die Wellenlängenkomponenten 276a, 278a und 280a sind die gleichen Wellenlängen. Die Wellenlängenkomponenten 276b, 278b und 280b sind auch die gleichen Wellenlängen. 14 zeigt nur die kollimierten Strahlen von drei unterschiedlichen Interferenzordnungen, es werden aber die kollimierten Strahlen anderer Interferenzordnungen emittiert.
  • Da sich die kollimierten Strahlen in unterschiedlichen Richtungen mit den gleichen Wellenlängen für unterschiedliche Interferenzordnungen bewegen, und in unterschiedlichen Positionen gesammelt werden, kann der Spiegel 254 nur die Strahlen einer einzelnen Interferenzordnung reflektieren, und die reflektierten Strahlen zu dem VIPA 240 zurückgeben. Wie z.B. in 14 gezeigt, ist die Länge des reflektierenden Abschnitts des Spiegels 254 relativ klein eingestellt, und es wird nur der Strahl entsprechend einer einzelnen Interferenzordnung reflektiert. Des weiteren wird in 14 nur der kollimierte Strahl 278 durch den Spiegel 254 reflektiert. Somit werden die kollimierten Strahlen 278 und 280 außerhalb des Spiegels 254 gesammelt.
  • Ein Wellenlängenmultiplexstrahl enthält normalerweise eine Zahl von Kanälen. Durch erneuten Verweis auf 12 wird die Stärke t zwischen der ersten Oberfläche 242 und der zweiten Oberfläche 244 des VIPA 240 auf einen spezifizierten Wert gesetzt, die Dispersion in jedem Kanal mit der Konfiguration wird gleichzeitig kompensiert.
  • Im Detail hat ferner jeder Kanal eine zentrale Wellenlänge. Die zentralen Wellenlängen sind normalerweise in vorbestimmten Frequenzintervallen voneinander getrennt. Die Stärke t zwischen der ersten Oberfläche 242 und der zweiten Oberfläche 244 ist derart eingestellt, dass alle Wellenlängenkomponenten entsprechend den zentralen Wellenlängen in dem gleichen Ausgangswinkel von dem VIPA 240 ausgegeben werden können. Dies ist möglich, wenn die Stärke t für jeden Kanal derart eingestellt ist, dass der Bewegungsabstand vorwärts und rückwärts der Strahlen in dem VIPA 240 ein Vielfaches von zentralen Wellenlängen von jedem Kanal sein kann. Der Wert der Stärke t wird hierin nachstehend als eine "Stärke in dem Bereich eines WDM-anpassungsfreien Spektrums" oder eine "Stärke eines WDM-Anpassungs-FSR" bezeichnet.
  • In diesem Fall ist der optische Bewegungsabstand vorwärts und rückwärts (2ntcosΘ) durch das VIPA 240 gleich einem Wert, der durch Multiplizieren einer zentralen Wellenlänge jedes Kanals für eine unterschiedliche ganze Zahl mit dem gleichen Θ mit einer ganzen Zahl erhalten wird. In der Beschreibung zeigt n den Brechungsindex des Materials zwischen der ersten Oberfläche 242 und der zweiten Oberfläche 244 an, und Θ zeigt die Richtung einer Ausbreitung eines Lichtstroms entsprechend der zentralen Wellenlänge jedes Kanals an. Wie oben beschrieben, zeigt Θ ferner einen Neigungswinkel der optischen Achse eines eingegebenen Strahls an (siehe 7).
  • Falls t derart eingestellt ist, dass 2ntcosΘ gleich einem Vielfachen der zentralen Wellenlänge in jedem Kanal für eine andere ganze Zahl mit dem gleichen Θ relativ zu der Wellenlänge entsprechend der zentralen Wellenlänge in jedem Kanal ist, haben deshalb alle Wellenlängenkomponenten für die zentralen Wellenlängen den gleichen Ausgangswinkel von dem VIPA 240, und haben die gleiche Fokusposition in dem Spiegel 254.
  • Falls z.B. die physikalische Länge vorwärts und rückwärts (das Doppelte der Stärke von 1mm des VIPA 240) 2mm ist, und der Brechungsindex 1,5 ist, dann erfüllen alle Wellenlängen in 100-GHz-Intervallen die Bedingung. Als ein Ergebnis kann das VIPA 240 gleichzeitig die Dispersion für alle Kanäle eines Wellenlängenmultiplexstrahls kompensieren.
  • Wenn in 13 die Stärke t als die Stärke des FSR der WDM-Anpassung gesetzt ist, können deshalb das VIPA 260 und die Fokuslinse 252 (a) die Wellenlängenkomponente entsprechend der zentralen Wellenlänge jedes Kanals in dem Punkt 270 des Spiegels 254 konzentrieren, (b) die Wellenlängenkomponente entsprechend einer Komponente mit einer längeren Wellenlänge jedes Kanals in dem Punkt 272 des Spiegels 254 konzentrieren und (c) die Wellenlängenkomponente entsprechend einer Komponente mit einer kürzeren Wellenlänge jedes Kanals in dem Punkt 274 des Spiegels 254 konzentrieren. Unter Verwendung des VIPA 240 kann deshalb die Wellenlängendispersion für alle Kanäle der Wellenlängenmultiplexstrahlen kompensiert werden.
  • 15 ist eine Grafik, die den Betrag von Dispersion einiger Kanäle des Wellenlängenmultiplexstrahls anzeigt, wenn die Stärke t als die Stärke des FSR der WDM-Anpassung gesetzt ist.
  • Wie in 15 gezeigt, findet die gleiche Dispersion für alle Kanäle statt. Die Dispersion sollte sich jedoch nicht unter Kanälen fortsetzen. Des weiteren kann der Bereich der Wellenlänge jedes Kanals, für den das VIPA 240 die Dispersion kompensiert, durch geeignetes Einstellen der Größe des Spiegels 254 eingestellt werden.
  • 16A und 16B sind Seitenansichten der Einrichtung, in der das VIPA verwendet wird, um jeden Wert der Wellenlängendispersion einem Lichtstrahl zuzuweisen, um zu erläutern, dass die Wellenlängendispersion von der Form eines Spiegels abhängt.
  • 16A und 16B sind ähnlich zu 13 darin, dass sie die Richtungen der längeren Wellenlänge 264, der zentralen Wellenlänge 266 und der kürzeren Wellenlänge 268 zeigen, die durch das virtuelle Bild 260 der Strahlentaille 262 emittiert werden.
  • In 16A ist der Spiegel 254 ein konvexer Spiegel. Unter Verwendung eines konvexen Spiegels wird die Strahlenverschiebung ausgedehnt. Deshalb findet große chromatische Dispersion mit einem kurzen Fokusabstand und in kurzen Intervallen statt. Wenn der Spiegel 254 konvex ist, kann die Konvexität nur von der Seite gesehen werden, wie in 16A gezeigt, kann aber nicht von oben gesehen werden.
  • In 16B ist der Spiegel ein konkaver Spiegel. Unter Verwendung eines konkaven Spiegels wird das Vorzeichen der Dispersion umgekehrt. Deshalb findet anomale Dispersion mit einem kurzen Fokusabstand und in kurzen Intervallen statt. Wenn der Spiegel 254 konkav ist, kann die Wölbung nur von der Seite gesehen werden, kann aber nicht von oben gesehen werden, wie in 16B gezeigt.
  • Deshalb erscheint der Spiegel 254 normalerweise von oben flach. Falls jedoch der Spiegel 254 rotiert und von oben gesehen wird, stellt sich heraus, dass der Spiegel ein eindimensionaler Spiegel ist.
  • In 16A und 16B befindet sich der Spiegel 254 in oder nahe dem Fokuspunkt der Fokuslinse 252.
  • Wie oben beschrieben, kann deshalb z.B. der Spiegel 254 konkav oder konvex sein, wenn von der Seite gesehen, wie in 16A und 16B gezeigt. Ein konvexer Spiegel befördert die Wellenlängendispersion, und ein konkaver Spiegel reduziert die Wellenlängendispersion oder invertiert die negative (normale) in die positive (anomale). Im Detail generiert der konvexe Spiegel große Dispersion in der negativen Richtung, und der konkave Spiegel generiert entweder kleine Dispersion in der negativen Richtung oder invertiert die Dispersion ins Positive. Dies wird durch den Grad der chromatischen Dispersion gleich der Funktion der Krümmung des Spiegels, der von der Seite betrachtet wird, realisiert.
  • 17 ist eine Grafik des Ausgangswinkels des Lichtstroms von dem VIPA 240 zu der Wellenlänge des Lichtstroms.
  • Wie in 17 gezeigt, ist die Änderung der Wellenlänge zu einem Ausgangswinkel nicht linear.
  • Da die Beziehung zwischen der Wellenlänge und dem Ausgangswinkel des Lichtstroms, der durch das VIPA generiert wird, nicht linear ist, ist die Wellenlängendispersion in einem Wellenlängenband nicht konstant, so weit ein flacher Spiegel, ein normaler konvexer Spiegel oder ein normaler konkaver Spiegel als der Spiegel 254 verwendet wird. Die Nichtlinearität in der Wellenlängendispersion ist als Dispersion höherer Ordnung definiert.
  • Normalerweise kann in der Einrichtung, die in 16A und 16B gezeigt wird, die Nichtlinearität in der Wellenlängendispersion durch die folgende Gleichung (3) verstanden werden.
  • (Winkeldispersion)·(1 – f·(1/R) ∝ Wellenlängendispersion wobei f den Fokusabstand der Fokuslinse 252 anzeigt und R den Radius der Krümmung des Spiegels 254 anzeigt.
  • 18 ist eine Grafik, die die Winkeldispersion des VIPA 240 für die Wellenlänge eines Lichtstroms zeigt.
  • Normalerweise zeigt eine Kurve 284, die in 18 gezeigt wird, die Neigung einer Kurve 282 an, die in 17 gezeigt wird. Wie in 18 gezeigt, ist die Winkeldispersion nicht konstant. Stattdessen ändert sich die Winkeldispersion mit einer Wellenlänge.
  • 19 ist eine Grafik, die einen Teil von (1 – f·(1/R)) der Gleichung (3) gegenüber einer Wellenlänge zeigt.
  • Im Detail ist eine gerade Linie 286 eine Grafik von (1 – f· (1/R)) für die Wellenlänge, wenn ein flacher Spiegel verwendet wird (der Radius der Krümmung ist ∝ (unendlich)). Eine gerade Linie 288 ist eine Grafik von (1 – f·(1/R)) für die Wellenlänge, wenn ein konkaver Spiegel verwendet wird (der Radius der Krümmung ist "+"). Eine gerade Linie 290 ist eine Grafik von (1–f·(1/R)) für die Wellenlänge, wenn ein konvexer Spiegel verwendet wird (der Radius der Krümmung ist "–"). Wie in 19 gezeigt, hat jeder Spiegel einen konstanten Krümmungsradius.
  • 20 ist eine Grafik der Wellenlängendispersion der Wellenlänge der Einrichtung, wie in 16A und 16B gezeigt.
  • In diesen Figuren ist der Spiegel 254 ein gewöhnlicher sphärischer konvexer Spiegel, ein flacher Spiegel und ein sphärischer konkaver Spiegel. Im Detail zeigt eine Kurve 292 die Wellenlängendispersion für die Wellenlänge an, wenn der Spiegel 254 ein konvexer Spiegel ist. Eine Kurve 294 zeigt die Wellenlängendispersion für die Wellenlänge an, wenn der Spiegel 254 ein flacher Spiegel ist. Eine Kurve 256 zeigt die Wellenlängendispersion für die Wellenlänge an, wenn der Spiegel 254 ein konkaver Spiegel ist.
  • Wie durch die oben erwähnten Gleichung (3) angezeigt, zeigen normalerweise die Kurven 292, 294 und 296 die Produkte der Winkeldispersion, die in 18 gezeigt wird, und der geraden Linien, die in 19 gezeigt wird. Die Kurve 294 zeigt das Produkt der Kurve 284, die in 18 gezeigt wird, und der geraden Linie 286, die in 19 gezeigt wird. Die Kurve 296 zeigt das Produkt der Kurve 284, die in 18 gezeigt wird, und der geraden Linie 288, die in 19 gezeigt wird.
  • Wie in 20 gezeigt, ist die Wellenlängendispersion nicht konstant, obwohl ein gewöhnlicher sphärischer konvexer Spiegel, ein flacher Spiegel oder ein sphärischer konkaver Spiegel als der Spiegel 256 verwendet wird.
  • Die oben erwähnte Wellenlängenabhängigkeit der Wellenlänge kann durch Chirpen der Krümmung des Spiegels 254 reduziert oder beseitigt werden.
  • 21 ist eine Grafik einer Kurve 298 der Gleichung 3, d.h. (1 – f∙(1/R)), für die Wellenlänge.
  • Normalerweise wird die Kurve 298, die in 21 gezeigt wird, durch Invertieren der Kurve 284 erhalten, die in 18 gezeigt wird. Wie durch eine Kurve 300 gezeigt, die in 22 gezeigt wird, generiert deshalb ein Spiegel mit den Charakteristika, die in 21 gezeigt werden, konstante Wellenlängendispersion.
  • Z.B. zeigt 23 ein Beispiel der Form (Sektion) eines Dispersionsspiegels, der die Gleichung 3 erfüllt und einen Wellenlängendispersionswert von –2500ps/nm hat.
  • Wie in 23 gezeigt, ist die Form des Spiegels nicht-sphärisch. Das VIPA 1 und der Spiegel sind räumlich derart angeordnet, dass die Winkeldispersion der Sektion parallel sein kann. Um den Wert der Wellenlängendispersion auf einen spezifischen Wert zu setzen (z.B. –2500ps/nm), kann die Form des Spiegels die gleiche Form in der Richtung vertikal zu der Sektion haben (d.h. eine zylindrisch Form). Da jedoch Strahlen einen Fokuspunkt haben, der durch eine Linse in der Richtung vertikal zu der Sektion ungeachtet der Wellenlänge definiert ist, ist es nicht notwendig, einen langen Abstand in der Richtung vertikal zu der Sektion einzustellen.
  • Um unterschiedliche Grade von Wellenlängendispersion zu erhalten, wird des weiteren die Form des nicht-sphärischen Spiegels als ein dreidimensionaler nicht-sphärischer Spiegel eingestellt, der seine Form in der Richtung vertikal zu der Sektion allmählich ändert, d.h. in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA. Praktisch ist es die Form, wie in 24 gezeigt, und die Sektion hat die Form, wie in 25 gezeigt, in der Position des Dispersionswertes von –500ps/nm und +1500ps/nm. Wie in 25 gezeigt, ändert sich die Form von der nicht-sphärischen konvexen Oberfläche zu der nicht-sphärischen konkaven Oberfläche, wobei sich der Dispersionswert von negativ zu positiv ändert. Wenn der Dispersionswert 0 ist, ist die Sektion im wesentlichen flach. Somit hängt die Wellenlängendispersion von der Position der Strahlen in dem dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegel ab, nachdem die Strahlen mit der Winkeldispersion von dem VIPA ausgegeben werden.
  • Es ist nicht schwierig, den oben erwähnten dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegel in der aktuellen Verarbeitungstechnologie zu erzeugen. Der Prozess kann in einem Metall durchgeführt werden, wie etwa A1, Messing etc., mit einem dreidimensionalen Präzisionsprozessor mit Diamantschnitt und einer beweglichen Präzisionsstufe. Da ein Spiegel, der durch den oben erwähnten Prozessor geschliffen wird, normalerweise aufwändig ist, wird empfohlen, dass ein Metallguss mit einer umgekehrten Form einer notwendigen Form verarbeitet wird, ein geeigneter Transfer und Bildungsprozess in Plastik, Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt, Solgelglas etc. unter Verwendung des Metallgusses durchgeführt wird, und ein Spiegel schließlich durch Anwenden eines Metalls, wie etwa Au, A1 etc. oder eines dielektrischen Mehrschichtfilms ausgebildet wird. Außerdem kann eine derartige dreidimensionale Form unter Verwendung von Ionenstrahlätzen und Resists unterschiedlicher Stärken erhalten werden.
  • Um die Wellenlängendispersion tatsächlich zu variieren, ist es notwendig, eine Einheit zum Bewegen des oben erwähnten dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegels in der Richtung vertikal zu der Sektion vorzusehen, d.h. in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA. D.h. es ist eine Einheit enthalten zum Bewegen des oben erwähnten dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegels in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA. Die Bewegungseinheit kann durch z.B. einen linearen Schieber, einen Motor etc. hauptsächlich konfiguriert sein. Die Komponenten sind jedoch nicht darauf begrenzt. D.h. der lineare Schieber kann durch einen Stoßuntersatz etc. ersetzt werden, und der Motor kann durch ein Stellglied etc. ersetzt werden.
  • Gemäß der oben erwähnten Anordnung ist es möglich, Wellenlängendispersion in einem praktischen Grad unter Verwendung eines VIPA mit großer Winkeldispersion zu kompensieren, um Dispersion in allen Kanälen von Wellenlängenmultiplexstrahlen durch Einstellen der Stärke des VIPA als die Stärke des FSR der WDM-Anpassung gleichzeitig zu kompensieren, um die Wellenlängenabhängigkeit der Wellenlängendispersion zu reduzieren, d.h. eine im wesentlichen konstante Wellenlängendisper sinn zu haben, indem es die Form eines Spiegels als die optimale nicht-sphärische Oberfläche gibt, um die Wellenlängendispersion durch Vorhandensein des Spiegels als den dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegel und Bewegen des dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegels etc. zu variieren. Eine Wellenlängendispersionsneigung kann jedoch nicht unabhängig von der Wellenlängendispersion variiert werden.
  • Ausführungsformen
  • In den folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung unabhängig voneinander variiert werden.
  • 26 zeigt die Konfiguration, in der die Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung unabhängig voneinander variiert werden können.
  • In dem Prinzip der vorliegenden Ausführungsform, das in 26 gezeigt wird, sind zusätzlich zu einem VIPA, einer Linse und einem dreidimensionalen Spiegel eine Einheit zum Generieren einer parallelen Verschiebung eines optischen Pfades um jede Wellenlänge und eine Einheit zum Variieren des Betrages der Verschiebung des optischen Pfades vorgesehen. Gemäß dem vorliegenden Prinzip wird ein optischer Pfad um eine Wellenlänge in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA parallel verschoben, d.h. in der Bewegungsrichtung des Spiegels. Deshalb kann die Wellenlängendispersion um eine Wellenlänge variiert werden, d.h. es kann eine Wellenlängendispersionsneigung generiert werden. Des weiteren ist in dem oben erwähnten dreidimensionalen nicht-sphärischen Spiegel eine Änderung in einer gegebenen Wellenlängendispersion begrenzt. Deshalb ist es nur notwendig, die Richtung der Verschiebung eines optischen Pfades um eine Wellenlänge umzu kehren, um den positiven oder negativen Zustand einer Wellenlängendispersionsneigung zu ändern.
  • Nachstehend werden einige Beispiele einer praktischen Einheit zum Verschieben eines optischen Pfades parallel um jede Wellenlänge in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA, und einer praktischen Einheit zum Variieren des Betrages der Verschiebung des optischen Pfades beschrieben.
  • 27 und 28 zeigen die Ausführungsformen basierend auf dem oben erwähnten Prinzip.
  • Wie in 27A gezeigt, werden, wie von der Seite gesehen, die ausgegebenen Strahlen von dem VIPA 307 in unterschiedlichen Richtungen abhängig von den Wellenlängen emittiert, in einer Linse 308 gesammelt und durch einen dreidimensionalen Spiegel 309 durch parallele Platten 310 empfangen. Dann werden die Strahlen in den unterschiedlichen Punkten des dreidimensionalen Spiegels 309 abhängig von der Wellenlänge empfangen. Deshalb findet unterschiedliche Wellenlängendispersion abhängig von der Wellenlänge statt, wobei dadurch Dispersionskompensation durchgeführt wird. 27A ist eine Ansicht von der Winkeldispersionsrichtung. In dieser Ansicht werden die Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen in der Richtung vertikal zu den Zeichnungen dispergiert.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die parallelen Platten 310 zwischen die Linse 308 und den dreidimensionalen Spiegel 309 eingefügt. Die parallelen Platten sind aus transparenten Materialien mit relativ großer Brechungsindex-Wellenlängendispersion in einem verfügbaren Wellenlängenband hergestellt. Praktisch ist es z.B. Polykristall Si. Anderenfalls kann es Ge, GaAs etc. sein. Auf beiden Seiten der pa rallelen Platten sind Antireflexionsfilme von Mehrschichtdielektrikfilmen angebracht.
  • Falls die parallelen Platten 310 in einem Winkel 313 mit dem ausgegebenen Strahl von der Pseudomittelverarbeitungseinheit 8 in der Richtung vertikal zu einer Winkeldispersionsrichtung 312 des VIPA 310 eingestellt sind, wie in 28A gezeigt, dann hängt der Winkel der Brechung der Strahlen von dem Brechungsindex von jeder Wellenlänge basierend auf dem Gesetz nach Snell ab. Als ein Ergebnis wird eine optische Pfadverschiebung 314 parallel abhängig von jeder Wellenlänge in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung 312 des VIPA 307 bewirkt. Mit der optischen Pfadverschiebung kann der Punkt, in dem ein Strahl in dem dreidimensionalen Spiegel 309 abhängig von jeder Wellenlänge empfangen wird, unabhängig von der Winkeldispersion des VIPA 307 gesteuert werden. Deshalb wird der Strahl mit jeder Wellenlänge, die durch das VIPA 307 in dem Winkel dispergiert wird, zu dem dreidimensionalen Spiegel 309 geführt, und der reflektierte Strahl wird in das VIPA 307 erneut eingeführt. Entsprechend kann zusätzlich zu den Funktionen der oben erwähnten Ausführungsform, in der ein vorbestimmter Betrag von Dispersion für die ganze Wellenlänge bewirkt werden kann durch Führen eines Strahls jeder Wellenlänge, die durch das VIPA 307 in Winkel dispergiert wird, zu dem dreidimensionalen Spiegel 309 und erneuten Eingeben eines reflektierten Lichts zu dem VIPA 307 der Betrag von Dispersion für jede Wellenlänge unabhängig gesteuert werden durch Verschieben des Strahls in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA 307, und Führen des Strahls zu dem dreidimensionalen Spiegel 309. Somit kann die Wellenlängendispersionsneigung unabhängig von dem Betrag von Wellenlängendispersion gesteuert werden. n1 × sinΘ1 = n2 × sinΘ2 (4) wobei n1 den Brechungsindex eines Eingabemediums anzeigt, Θ1 einen Einfallwinkel anzeigt, n2 den Brechungsindex des Ausgabemediums anzeigt und Θ2 einen Ausgangswinkel anzeigt.
  • Des weiteren kann durch Ändern des Winkels 313 der Betrag der optischen Pfadverschiebung 314 variiert werden. Durch Ändern des Winkels 313 wird der Betrag der optischen Pfadverschiebung 314 variiert, und die Wellenlängendispersionsneigung kann geändert werden. Der optische Pfad wird jedoch gleichzeitig und gänzlich geändert, und die Wellenlängendispersion wird auch geändert. Deshalb ist es notwendig, den dreidimensionalen Spiegel 309 derart zu verschieben, dass die geeignete Wellenlängendispersion stattfinden kann. Um die geeignete Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung wie oben beschrieben zu erhalten, müssen der Winkel und die Position des Spiegels gleichzeitig geändert werden. Der Winkel kann durch z.B. die Rotation eines Motors etc. geändert werden. Das Änderungsverfahren ist nicht darauf begrenzt.
  • Wie in 28B gezeigt, hängt die Richtung der optischen Pfadverschiebung um eine Wellenlänge davon ab, ob der Winkel in der Richtung A oder B geändert wird, wobei dadurch der positive und negative Zustand der Wellenlängendispersionsneigung umgekehrt wird. Des weiteren ist die Zahl der parallelen Platten nicht auf einen Wert begrenzt. D.h. es kann viele Mengen von parallelen Platten geben. Wenn Si etc., das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet hat, die Temperaturcharakteristik des Brechungsindex von 1,5 × 10–4 (/°C) hat, was ein großer Wert ist, kann außerdem eine Änderung in der optischen Pfadverschiebung abhängig von der Temperatur verursacht werden. Das Problem kann jedoch gelöst werden, indem eine Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur der parallelen Platten einbezogen wird. Die Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur umfasst mindestens einen Temperatur sensor, wie etwa einen Platinwiderstand, einen Thermistor etc. und eine Erwärmungs-/Kühleinrichtung, wie etwa hin Heizgerät und eine Peltier-Einrichtung, und steuert die Erwärmungs-/Kühleinrichtung derart, dass der Wert der Temperatur, der von dem Temperatursensor erhalten wird, auf einem konstanten Pegel unterhalten werden kann.
  • Wenn z.B. die Wellenlängen 1528nm und 1563nm sind, sind die Brechungsindizes von Si 3,4758 bzw. 3,47666 und die Differenz zwischen den Brechungsindizes ist so klein wie 0,003. Wenn z.B. die Stärke einer Si-Platte 50mm mit einem Winkel von 40° ist, ist deshalb der Betrag der optischen Pfadverschiebung bis zu 8μm. Obwohl sich der oben erwähnte dreidimensionale nicht-sphärische Spiegel um 2000ps/nm pro mm stark ändert, kann deshalb nur der Betrag einer Änderung der Wellenlängendispersion bis zu 12ps/nm hergestellt werden.
  • Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, um das Problem mit der oben erwähnten Ausführungsform zu lösen.
  • 29 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mindestens ein Prismenpaar 317, das konfiguriert ist durch Anordnen von zwei Prismen 315 und 316, die hergestellt sind aus einem transparenten Material mit einer großen Brechungsindex-Wellenlängendispersion, parallel zueinander und symmetrisch um einen Punkt herum, zwischen die Linse 308 und den dreidimensionalen Spiegel 309 eingefügt. Die Prismen 315 und 316 sind aus einem transparenten Material mit einer relativ großen Brechungsindex-Wellenlängendispersion in einem verfügbaren Wellenlängenband hergestellt. Praktisch sind sie aus Polykristall Si hergestellt. Anderenfalls können sie Ge, GaAs etc. sein. Auf beiden Seiten der Prismen 315 und 316 sind Antireflexionsfilme von dielektrischen Mehrschichtfilmen angebracht. Die Strahlen, die durch das erste Prisma 315 gebrochen werden, werden um den gleichen Betrag in der entgegengesetzten Richtung durch das zweite Prisma 316 gebrochen, das parallel und in der punktsymmetrischen Position mit dem ersten Prisma 315 angeordnet ist. Als ein Ergebnis bewegen sich die Strahlen in der gleichen Richtung, nachdem sie das Prismenpaar 317 passiert haben. Falls sich die Strahlen in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA bewegen, werden die Strahlen, die durch den dreidimensionalen Spiegel 309 reflektiert werden, durch den gleichen optischen Pfad zurückgeführt, wobei dadurch keine Verluste verursacht werden.
  • Wie durch die Gleichung (4) klar gezeigt wird, hängt der Winkel des Strahls, der durch die Prismen 315 und 316 gebrochen wird, von den Prismenwinkeln und den Brechungsindizes der Prismen 315 und 316 ab. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat jede Wellenlänge ihren eigenen Brechungsindex. Deshalb hängt der Brechungswinkel eines Strahls mit jeder Wellenlänge von dem ersten Prisma 315 ab, und der Strahl wird um den gleichen Grad in der entgegengesetzten Richtung gebrochen. Als ein Ergebnis wird eine optische Pfadverschiebung 319 parallel durch jede Wellenlänge in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA generiert.
  • Durch Verschieben eines Prismas 316, während die Parallelität beibehalten wird, und Ändern des Raums 318 in dem Prismenpaar 317, wie in 30 gezeigt, kann die optische Pfadverschiebung 319 variiert werden, und die Wellenlängendispersionsneigung kann geändert werden. Der optische Pfad wird jedoch gleichzeitig und gänzlich geändert, und die Wellenlängendispersion wird auch geändert. Deshalb ist es notwendig, den dreidimensionalen Spiegel 309 derart zu verschieben, dass die geeignete Wellenlängendispersion stattfinden kann. Um die ge eignete Wellenlängendispersion und die Wellenlängendispersionsneigung wie oben beschrieben zu erhalten, müssen der Raum 318 des Prismenpaars 317 und die Position des Spiegels gleichzeitig geändert werden. Der Raum in dem Prismenpaar 317 kann durch z.B. Verwenden verschiedener Einheiten ebenso wie der oben erwähnten Spiegelbewegungseinheit etc. geändert werden. Das Änderungsverfahren ist nicht darauf begrenzt. Durch Rotieren des Prismenpaars 317 um 180° um den optischen Pfad herum, wie in 31 gezeigt, kann die Richtung, in der eine optische Pfadverschiebung um eine Wellenlänge generiert wird, umgekehrt werden, um den positiven/negativen Zustand der Neigung (Wellenlängendispersionsneigung) der Wellenlängendispersion zu ändern. Das Verfahren zum Rotieren des Prismenpaars 317 besteht darin, ist aber nicht darauf begrenzt, z.B. einen Motor zu verwenden. Wenn außerdem Si etc., das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, die Temperaturcharakteristik des Brechungsindex von 1,5 × 10–4 (/°C) hat, was ein großer Wert ist, kann sie verwendet werden, um eine Änderung in der optischen Pfadverschiebung durch die Änderung eines Brechungsindex abhängig von der Temperatur zu verursachen. Das Problem kann jedoch gelöst werden, indem weiter eine Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur der Prismen einbezogen wird. Die Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur umfasst mindestens einen Temperatursensor, wie etwa einem Platinwiderstand, einen Thermistor etc., und eine Erwärmungs-/Kühleinrichtung, wie etwa ein Heizgerät und eine Peltier-Einrichtung, und steuert die Erwärmungs-/Kühleinrichtung derart, dass der Wert der Temperatur, der von dem Temperatursensor erhalten wird, auf einem konstanten Pegel unterhalten werden kann.
  • Wenn z.B. die Wellenlängen 1528nm und 1563nm sind, sind die Brechungsindizes von Si 3,47958 bzw. 3,47666, und die Differenz zwischen den Brechungsindizes ist so klein wie 0,003. Wenn z.B. der Prismenwinkel 14° ist und der Raum in dem Pris menpaar 50mm ist, ist deshalb der Betrag der optischen Pfadverschiebung bis zu 12μm. Obwohl sich der oben erwähnte dreidimensionale nicht-sphärische Spiegel um 2000ps/nm pro mm stark geändert, kann deshalb nur der Betrag einer Änderung der Wellenlängendispersion bis zu 25ps/nm hergestellt werden.
  • Nachstehend wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, um das Problem mit der oben erwähnten Ausführungsform zu lösen.
  • 32 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mindestens ein Beugungsgitterpaar 322, das durch Anordnen von zwei Beugungsgittern 320 und 321 mit Winkeldispersion in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA parallel und symmetrisch um einen Punkt herum miteinander konfiguriert ist, zwischen die Linse 308 und den dreidimensionalen Spiegel 309 eingefügt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Übertragungs-Blaze-Gitter mit einer relativ großen Winkeldispersion in einem verfügbaren Wellenlängenband und mit einer hohen primären Beugungseffizienz in einem vorbestimmten Winkel in einem verfügbaren Wellenlängenband als die Beugungsgitter 320 und 321 verwendet. Das Blaze-Gitter kann erhalten werden durch Herstellen einer Mutterform durch Verarbeiten von Glas in einem direkten Ionenstrahlätzverfahren oder Schleifen von Glas oder Metall, um eine Harzschicht auf einem Glasträger zu transferieren – zu bilden. Auf beiden Seiten der Beugungsgitter 320 und 321 werden Antireflexionsfilme von dielektrischen Mehrschichtfilmen angebracht.
  • Der ausgegebene Strahl von der Linse 308 wird in der Richtung, die die Gleichung (5) erfüllt, durch das erste Beugungsgitter 320 gebeugt, wobei dadurch der optische Pfad ge krümmt wird. Zu dieser Zeit hat die Wellenlängenbeugung in einem Winkel, der das Gesetz von Snell erfüllt, das durch die Gleichung (6) gezeigt wird, die höchste Beugungseffizienz, und die Wellenlänge wird als eine Blaze-Wellenlänge bezeichnet. Die Beugungsgitter 320 und 321 haben einen Blaze-Winkel und einen Brechungsindex, der geeignet derart ausgewählt ist, dass das verfügbare Wellenlängenband im wesentlichen mit der Blaze-Wellenlänge übereinstimmen kann. Des weiteren werden die gebeugten und gekrümmten Strahlen in der entgegengesetzten Richtung um einen gleichen Grad durch das zweite Beugungsgitter 321 erneut gebeugt und gekrümmt, das in der parallelen und punktsymmetrischen Position mit dem ersten Beugungsgitter 320 angeordnet ist. Als ein Ergebnis bewegen sich die Strahlen in der gleichen Richtung nach einem Durchlauf durch das Beugungsgitterpaar 322. Falls sich die Strahlen in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA bewegen, kehren die Strahlen, die durch den dreidimensionalen Spiegel 309 reflektiert werden, durch den gleichen optischen Pfad zurück, wobei dadurch keine Verluste erlitten werden.
  • Wie durch die Gleichung (5) klar gezeigt wird, hängt der Beugungswinkel von der Wellenlänge ab, der Beugungswinkel eines Strahls jeder Wellenlänge hängt von dem ersten Beugungsgitter 320 ab und der Strahl wird in der entgegengesetzten Richtung durch das zweite Beugungsgitter 321 gleichermaßen gebeugt. Als ein Ergebnis wird eine optische Pfadverschiebung 324 parallel gemäß jeder Wellenlänge in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA generiert. sinβ = N × m × λ (5) n × sinΘb = sin (Θb + β) (6) wobei β einen Beugungswinkel anzeigt, N die Zahl von Linien pro Einheitslänge anzeigt, m eine Ordnung anzeigt, n einen Brechungsindex anzeigt und Θb einen Blaze-Winkel anzeigt.
  • Durch Verschieben eines Beugungsgitters 321, während die Parallelität beibehalten wird und der Raum 323 in dem Beugungsgitterpaar 322 geändert wird, wie in 33 gezeigt, kann die optische Pfadverschiebung 324 variiert werden, und die Wellenlängendispersionsneigung kann geändert werden. Der optische Pfad wird jedoch gleichzeitig und gänzlich geändert, und die Wellenlängendispersion wird auch geändert. Deshalb ist es notwendig, den dreidimensionalen Spiegel 309 derartig zu verschieben, dass die geeignete Wellenlängendispersion stattfinden kann. Um die geeignete Wellenlängendispersion und Wellenlängendispersionsneigung zu erhalten, wie oben beschrieben, müssen der Raum 323 des Beugungsgitterpaars 322 und die Position des Spiegels gleichzeitig geändert werden. Der Raum 323 in dem Beugungsgitterpaar 322 kann durch z.B. Verwenden verschiedener Einheiten, ebenso wie der oben erwähnten Spiegelbewegungseinheit etc. geändert werden. Das Änderungsverfahren ist nicht darauf begrenzt. Durch Rotieren des Beugungsgitterpaars 322 um 180° um den optischen Pfad herum, wie in 34 gezeigt, kann die Richtung, in der eine optische Pfadverschiebung um eine Wellenlänge generiert wird, umgekehrt werden, um den positiven/negativen Zustand der Neigung (Wellenlängendispersionsneigung) der Wellenlängendispersion zu ändern. Das Verfahren zum Rotieren des Beugungsgitterpaars 322 besteht darin, ist aber nicht darauf begrenzt, z.B. einen Motor zu verwenden. Die Zahl der Beugungsgitterpaare 322 ist nicht auf einen Wert begrenzt, sondern es kann viele Paare geben. Außerdem ist der Beugungswinkel eines Beugungsgitters normalerweise von der Temperatur abhängig, und er kann eine Änderung in der optischen Pfadverschiebung durch die Änderung eines Beugungswinkels abhängig von der Temperatur verursachen. Das Problem kann jedoch gelöst werden, indem eine Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur des Beugungsgitters einbezogen wird. Die Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur umfasst mindestens einen Temperatursensor, wie etwa einen Platinwiderstand, einen Thermistor etc., und eine Erwärmungs-/Kühleinrichtung, wie etwa ein Heizgerät und eine Peltier-Einrichtung, und steuert die Erwärmungs-/Kühleinrichtung derart, dass der Wert der Temperatur, der von dem Temperatursensor erhalten wird, auf einem konstanten Pegels gehalten werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, falls die Zahl von Linien 400 pro mm ist, der Brechungsindex des Beugungsgitters 1,54 ist, und der Blaze-Winkel 39,4 ist, dann die Blaze-Wellenlänge 1546nm, und der Beugungswinkel ist 38,2°. Falls z.B. der Raum in dem Beugungsgitterpaar so klein wie 25mm ist, ist der Betrag der optischen Pfadverschiebung bis zu 720μm, wenn die Wellenlängen 1528nm und 1563nm sind. Obwohl sich der oben erwähnte dreidimensionale nicht-sphärische Spiegel um 800ps/nm pro mm geändert, kann der Betrag einer Änderung der Wellenlängendispersion bis zu 25ps/nm hergestellt werden. Der Betrag der Kompensation der Dispersionsneigung entspricht 290km, wobei die normale SMF die Wellenlängendispersionsneigung von 0,06 ps/nm2/km hat, und ist ein ausreichender Kompensationsbetrag.
  • Wenn eine optische Pfadverschiebung abhängig von der Wellenlänge durch das Beugungsgitterpaar 322 generiert wird, gibt es eine Wellenlängendispersion, die durch eine kleine optische Pfaddifferenz durch eine Wellenlänge generiert wird. Sie kann jedoch ignoriert werden, da sie ausreichend kleiner als die Wellenlängendispersion ist, die durch das VIPA generiert wird. Falls sie nicht ignoriert werden kann, wird die Position des dreidimensionalen Spiegels 309 entsprechend der Wellenlängendispersion abgestimmt, um die geeignete Wellenlängendispersion zu ergeben.
  • Nachstehend wird eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Ändern des positiven/negativen Zustands der Neigung von Wellenlängendispersion (Wellenlängendispersionsneigung) beschrieben.
  • 35 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mindestens eines von einem Beugungsgitterpaar 327, das durch zwei Beugungsgitter 325 und 326 konfiguriert ist, die parallel und punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind und eine Winkeldispersion in der Richtung im wesentlichen vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA haben, und mindestens zwei Bereiche (z.B. A und B) haben, die Winkeldispersion in entgegengesetzten Richtungen zeigen, verwendet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in der oben erwähnten Ausführungsform, ein Übertragungs-Blaze-Gitter verwendet. Durch Verschieben des Beugungsgitterpaars 327, wie in 36 gezeigt, werden Strahlen zu unterschiedlichen Bereichen mit Winkeldispersion in den entgegengesetzten Richtungen emittiert, um die Winkeldispersion in den entgegengesetzten Richtungen zu generieren und haben eine optische Pfadverschiebung 328, die durch eine Wellenlänge in der entgegengesetzten Richtungen generiert wird, wobei dadurch der positive/negative Zustand der Neigung der Wellenlängendispersion (Wellenlängendispersionsneigung) geändert wird. Das Verfahren zum Verschieben des Beugungsgitterpaars 327 kann durch verschiedene Mittel realisiert werden, wie die oben erwähnten Spiegelbewegungseinheit, und ist nicht auf ein spezifisches Verfahren begrenzt. Um unterschiedliche Bereiche mit Winkeldispersion in der entgegengesetzten Richtung zu einem Beugungsgitter zu bilden, werden z.B. Blaze-Gitter in den entgegengesetzten Richtungen in den Bereichen A und B gebildet.
  • Nachstehend wird eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Variieren von Wellenlängendispersion beschrieben.
  • 37 und 38 zeigen andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mindestens ein Beugungsgitterpaar 331, das durch zwei Beugungsgitter 329 und 330 konfiguriert wird, die parallel und punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind, Winkeldispersion in der Richtung im wesentlichen vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA haben und eine Vielzahl von Bereichen mit unterschiedlicher Winkeldispersion haben, verwendet. Um eine Vielzahl von Bereichen mit unterschiedlicher Winkeldispersion in einem Beugungsgitter zu bilden, werden z.B. unterschiedliche Blaze-Winkel und Zahlen von Linien jeweiligen Bereichen zugewiesen. Durch Verschieben des Beugungsgitterpaars 331 werden Strahlen zu Bereichen mit unterschiedlicher Winkeldispersion emittiert, um unterschiedliche Winkeldispersion zu generieren, einen Betrag von optischer Pfadverschiebung 332 zu variieren und Wellenlängendispersion zu variieren. Das Verfahren zum Verschieben des Beugungsgitterpaars 331 kann durch verschiedene Mittel realisiert werden, wie durch die oben erwähnte Spiegelbewegungseinheit, und ist nicht auf ein spezifisches Verfahren begrenzt.
  • Gemäß einigen der oben erwähnten Ausführungsformen wird ein Übertragungs-Blaze-Gitter als Beugungsgitter verwendet, offensichtlich können aber andere Beugungsgitter verwendet werden.
  • Z.B. zeigt 39 eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein reflektierendes Blaze-Gitter als ein Beugungsgitter ver wendet. In dem Fall eines reflektierenden Blaze-Gitters wird ein ausgegebener Strahl von der Linse 308 in der Richtung, die die Gleichung (7) erfüllt, durch das Beugungsgitter 333 gebeugt, und der optische Pfad wird gekrümmt. Zu dieser Zeit hat die Wellenlängenbeugung in einem Winkel, der das Reflexionsgesetz erfüllt, das durch die Gleichung (8) ausgedrückt wird, die höchste Beugungseffizienz, und die Wellenlänge wird als eine Blaze-Wellenlänge bezeichnet. Für Beugungsgitter 333 und 334 wird ein geeigneter Blaze-Winkel derart ausgewählt, dass ein verfügbares Wellenlängenband im wesentlichen mit der Blaze-Wellenlänge übereinstimmen kann. Im Grunde wird wie in dem Fall des Übertragungsbeugungsgitters der gebeugte und gekrümmte Strahl in der entgegengesetzten Richtung durch das zweite Beugungsgitter 334 gleichermaßen erneut gebeugt und gekrümmt, das in der Position parallel und punktsymmetrisch mit dem ersten Beugungsgitter 333 angeordnet ist. Als ein Ergebnis bewegen sich die Strahlen in der gleichen Richtung nach Durchlauf durch ein Beugungsgitterpaar 335. Falls sich die Strahlen in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA bewegen, werden die Strahlen, die durch den dreidimensionalen Spiegel 309 reflektiert werden, durch den gleichen optischen Pfad zurückgeführt, wobei dadurch keine Verluste verursacht werden.
  • Wie durch die Gleichung (7) klar gezeigt wird, hängt der Beugungswinkel von einer Wellenlänge ab, ein Strahl mit jeder Wellenlänge hat einen anderen Beugungswinkel abhängig von dem ersten Beugungsgitter 333, und die Beugung findet in der entgegengesetzten Richtung durch das zweite Beugungsgitter 334 erneut statt. Als ein Ergebnis findet eine optische Pfadverschiebung 337 um jede Wellenlänge parallel in der Richtung zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA statt. sinα + sinβ = N × m × λ (7) Θb = (α + β)/2 (8) wobei α einen Einfallwinkel angezeigt, β einen Beugungswinkel anzeigt, N die Zahl von Linien pro Einheitslänge anzeigt, m eine Ordnung anzeigt und Θb einen Blaze-Winkel anzeigt.
  • Des weiteren kann die optische Pfadverschiebung 337 durch Ändern eines Raumes 336 des Beugungsgitterpaars 335 durch Verschieben eines Beugungsgitters 334, während die Parallelität beibehalten wird, obwohl ein Reflexionsbeugungsgitter verwendet wird, variiert werden.
  • Außerdem können ein rechteckiges Beugungsgitter, ein Cos-Kurven-Beugungsgitter, ein Stufengitter etc. verwendet werden. D.h. der Typ des Beugungsgitters ist nicht auf einen spezifischen Typ begrenzt.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein ausgegebener Strahl, für den die Wellenlängendispersion und eine Wellenlängendispersionsneigung kompensiert werden, durch Einfügen des Zirkulators, wie in 1 gezeigt, in die Spitze der Faser, die in 4 gezeigt wird, zurückgeholt werden.
  • 40 zeigt die Konfiguration zum Lösen des Problems der von einer polarisierten Welle abhängigen Verluste gemäß der oben erwähnten Ausführungsform.
  • Ein von einer polarisierten Welle abhängiger Verlust tritt in dem Strahl auf, der von der Linse 308 zu einem Gitterpaar 342 ausgegeben wird, das in 40 gezeigt wird, nachdem der Strahl durch Blaze-Gitter 340 und 341 durchläuft. Um den von einer polarisierten Welle abhängigen Verlust zu kompensieren, wird ein Polarisationsrotationselement 350 bereitgestellt. Die Polarisation eines Strahls, der durch den dreidimensionalen Spiegel 309 reflektiert und zurückgegeben wird, wird um 90° durch das Polarisationsrotationselement 350 in dem zu rückführenden Pfad orthogonalisiert. Das Polarisationsrotationselement 350 mit der Polarisationsrotationsfunktion kann z.B. eine λ/4-Wellenlängenplatte, eine Faraday-Rotationseinrichtung etc. sein.
  • Falls eine polarisierte Welle um 90° zwischen laufenden und zurückführenden Pfaden rotiert wird, und die von einer polarisierten Welle abhängigen Verluste zwischen den laufenden und zurückführenden Pfaden verschieden sind, dann können somit die unterschiedlichen von einer polarisierten Welle abhängigen Verluste zwischen unterschiedlichen polarisierten Wellen durch Bereitstellen aller Strahlen in den laufenden und zurückführenden Pfaden mit beiden Verlusten ausgeglichen werden, wobei dadurch die Differenz im Verlust durch eine Differenz in einer polarisierten Welle ausgeglichen wird, d.h. den reduzierten Betrag der Intensität von erhaltenen Strahlen.
  • 41 zeigt die Konfiguration einer kontinuierlichen Änderungen bis zum Umkehren des Betrages von Wellenlängendispersionskompensation, die für eine Strahl gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen wird.
  • Durch Anordnen von zwei Paaren von Gitterpaaren 362, wie in 41A und 41B gezeigt, und Hinzufügen eines Versatzes zu dem variablen Bereich einer Wellenlängendispersionsneigung des Gitterpaares 342 durch das Gitterpaar 362 kann die Funktion zum kontinuierlichen Variieren von der negativen Wellenlängendispersionsneigung zu der positiven Wellenlängendispersionsneigung realisiert werden. D.h. nachdem das Gitterpaar 362 einen Versatz für die optischen Pfade von Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen vorsieht, wird der Raum 343 in dem Gitterpaar 342 geeignet abgestimmt, wobei dadurch optischen Pfade von Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen, die durch den dreidimensionalen Spiegel 309 zu empfangen sind, ausgegeben und gekreuzt werden. Wenn der Raum 343 auf einen anderen Wert gesetzt wird, kreuzen die optischen Pfade der Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen einander nicht, wenn sie durch den dreidimensionalen Spiegel 309 empfangen werden. Durch Abstimmen des Raumes 343 kann somit die optische Pfadverschiebung der Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen abgestimmt werden, und die Punkte in dem dreidimensionalen Spiegel 309, in denen die Strahlen empfangen werden, können ausgetauscht werden. Als ein Ergebnis kann der Betrag von Wellenlängendispersion, der für jede Wellenlänge bereitgestellt wird, variiert werden, und der Betrag von Wellenlängendispersion können ausgetauscht werden. Um den Wert des Betrages von Wellenlängendispersion für jede Wellenlänge zu steuern, ist somit eine Wellenlängendispersionsneigung zu ändern.
  • 42 zeigt ein Beispiel einer Variation der Ausführungsform, die in 41 gezeigt wird.
  • Unter Verwendung eines Gitters 370, das in 42A und 42B gezeigt wird, mit den Funktionen von Gittern 361 und 340, die in 41A und 41B gezeigt werden, durch Zuweisen eines Versatzes zu dem variablen Bereich einer Wellenlängendispersionsneigung durch z.B. drei Gitter, kann die Funktion zum kontinuierlichen Variieren von der negativen Wellenlängendispersionsneigung zu der positiven Wellenlängendispersionsneigung realisiert werden. Das Prinzip der Operationen ist das gleiche wie in dem Fall, der in 41 gezeigt wird. D.h. durch den Versatz jeder Wellenlänge, der von Gittern 372 und 370 vorgesehen wird, kann der Raum 343 in den Gittern 371 und 370 variiert werden, ein Punkt 344 auf dem dreidimensionalen Spiegel 309, in dem ein Strahl jede Wellenlänge hat, kann variiert werden, und der Betrag von Wellenlängendispersion jeder Wellenlänge wird variiert, wobei dadurch eine Wellenlängendispersionsneigung variiert wird.
  • 43 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein übertragendes Stufengitter (oder als ein Grisma (Kombination von Prisma und Gitter) bezeichnet) als ein Beugungsgitter verwendet. Das übertragende Stufengitter ist ein Beugungsgitter vom Schritttyp, und generiert eine Phasendifferenz durch eine Differenz in Schritten in Vorwärtsübertragungsstrahlen. Deshalb können Vorwärtsstrahlen die höchste Beugungseffizienz durch Einstellen der Bedingung derart haben, dass Strahlen mit vorbestimmten Wellenlängen die Phasendifferenz gegenseitig haben können, wie durch die Gleichung (9) ausgedrückt.
  • Wenn das Stufengitter verwendet wird, wird der ausgegebene Strahl von der Linse 308 durch das erste Beugungsgitter 438 in der Richtung gebeugt, die die Gleichung (9) erfüllt, und der optische Pfad wird gekrümmt. Zu dieser Zeit wird in den Beugungsgittern 438 und 439 die Schrittdifferenz derart geeignet ausgewählt, dass die zentrale Wellenlänge eines verfügbaren Wellenlängenbandes einem Vorwärtsstrahl entsprechen kann. Der gebeugte und gekrümmte Strahl wird durch das zweite Beugungsgitter 439, das in der Position parallel und punktsymmetrisch mit den ersten Beugungsgitter 438 angeordnet ist, im Grunde wie in dem Fall des Blaze-Gitters, auch erneut gebeugt und gekrümmt. Deshalb bewegen sich die Strahlen in der gleichen Richtung nach Durchlauf durch ein Beugungsgitterpaar 440. Falls sich die Strahlen in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA bewegen, kehren die Strahlen, die durch den dreidimensionalen Spiegel 309 reflektiert werden, durch den gleichen optischen Pfad zurück, wobei dadurch keine Verluste verursacht werden.
  • Wie durch die Gleichung (9) klar ausgedrückt wird, hängt der Beugungswinkel von einer Wellenlänge ab, ein Strahl mit jeder Wellenlänge hat einen unterschiedlichen Beugungswinkel abhängig von dem ersten Beugungsgitter 438 und die Beugung findet in der entgegengesetzten Richtung durch das zweite Beugungsgitter 439 erneut statt. Als ein Ergebnis findet eine optische Pfadverschiebung 442 um jede Wellenlänge parallel in der Richtung vertikal zu der Winkeldispersionsrichtung des VIPA statt. nt – (t × cosΘ + d × sinΘ) = m × λ (9)wobei n einen Brechungsindex anzeigt, t eine Schrittdifferenz anzeigt, Θ einen Rotationswinkel anzeigt, d den Raum in einem Beugungsgitter anzeigt, m eine Ordnung anzeigt und λ eine Wellenlänge anzeigt.
  • Des weiteren kann ein Betrag von optischer Pfadverschiebung 442 durch Ändern des Raumes 441 in dem Beugungsgitterpaar 440 durch Verschieben eines Beugungsgitters 439 variiert werden, während die Parallelität beibehalten wird.
  • In dem Fall des Stufengitters ist die Beugungsrichtung im wesentlichen vorwärts. Deshalb ändert sich der Betrag der optischen Pfadverschiebung 442 durch Ändern des Raumes 441 in dem Beugungsgitterpaar 440. Als ein Ergebnis werden, obwohl sich eine Wellenlängendispersionsneigung ändert, keine Verschiebung in dem optischen Pfad durchgeführt und keine Änderung in der Wellenlängendispersion durchgeführt. Deshalb ist es nicht notwendig, den dreidimensionalen Spiegel 309 derart zu bewegen, dass die geeignete Wellenlängendispersion stattfinden kann, wie in dem Fall des Blaze-Gitters. Außerdem kann in dem Fall des Blaze-Gitters ein derartiger großer Beugungswinkel das Problem verursachen, dass die Fokusposition der Strahlen in dem dreidimensionalen Spiegel 309 in der optischen Pfad richtung verschoben wird. Da jedoch die Beugungsrichtung in dem Fall des Stufengitters im wesentlichen vorwärts ist, treten keine Probleme einer Verschiebung der Fokusposition auf.
  • Wenn z.B. gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Raum in dem Beugungsgitter 1μm ist, die Schrittdifferenz des Beugungsgitters 3,44μm ist und der Brechungsindex des Beugungsgitters 1,45 ist, sind die Wellenlängen von sich intensivierenden Vorwärtsstrahlen 1546nm. Obwohl z.B. der Raum in dem Beugungsgitterpaar so klein wie 25mm ist, ist der Betrag der optischen Pfadverschiebung bis zu 940μm für die Wellenlängen 1528nm und 1563nm, und der Betrag der Änderung in der Wellenlängendispersion bis zu 750ps/nm kann zugewiesen werden, obwohl der oben erwähnte dreidimensionale nicht-sphärische Spiegel eine Änderung von 800ps/nm pro mm zeigt. Dieser Betrag von Kompensation einer Dispersionsneigung entspricht 360km für die gewöhnliche SMF mit der Wellenlängendispersionsneigung von 0,06ps/nm2/km, was ein ausreichender Betrag von Kompensation ist.
  • In der in 43 gezeigten Ausführungsform kann das in 41 und 42 gezeigte Blaze-Gitter durch das Stufengitter ersetzt werden.
  • In einigen der oben erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein übertragendes Blaze-Gitter als ein Beugungsgitter verwendet. Es können jedoch auch andere Beugungsgitter verwendet werden.
  • In der oben erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das VIPA einen reflektierenden Film für reflektierende Strahlen. Z.B. zeigt 7 und das VIPA 76 mit den reflektierenden Oberflächen 122 und 124 für reflektierende Strahlen. Das VIPA ist jedoch nicht darauf begrenzt, mit einem Film zum Bereitstellen einer reflektierenden Oberfläche verwendet zu werden. Stattdessen muss das VIPA mit einer geeigneten reflektierenden Oberfläche versehen werden, ist aber nicht auf einen Film begrenzt.
  • Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das VIPA des weiteren eine transparente Glasplatte, die vielfache Reflexion generiert. Z.B. zeigt 7 das VIPA 76, das mit der Platte 120 mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist. Um die reflektierende Oberfläche zu isolieren, ist das VIPA nicht auf ein Glasmaterial oder einen beliebigen Typ einer Platte begrenzt. Stattdessen müssen die reflektierenden Oberflächen voneinander durch einen Abstandshalter isoliert werden. Z.B. können die reflektierende Oberflächen des VIPA durch Luft ohne eine Glasplatte isoliert sein. Deshalb kann z.B. die reflektierende Oberfläche beschrieben werden, als durch ein transparentes Material isoliert zu sein, wie etwa ein optisches Glas, Luft etc.
  • Die Operation des VIPA hängt von der Stärke und dem Brechungsindex des Materials zwischen den reflektierenden Oberflächen des VIPA ab. Des weiteren können die Operation und die Wellenlänge des VIPA durch Steuern der Temperatur des VIPA korrekt abgestimmt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann die oben erwähnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Generieren einer beliebigen Wellenlängendispersion und einer Wellenlängendispersionsneigung, und gleichzeitig Dispersionskompensieren der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung, die in einer optische Faser in einem Mehrkanal-Multiwellenlängen-System akkumuliert werden, vorsehen. Deshalb ist gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das VIPA nicht auf eine spezifische Konfiguration begrenzt. Z.B. kann das VIPA ein Strahlungsfenster haben, und die Reflexion in jeder Oberfläche des VIPA ist nicht auf ein spezifisches Beispiel begrenzt.
  • Eine Ausführungsform stellt eine Vorrichtung zum einzelnen Steuern der Wellenlängendispersion und der Wellenlängendispersionsneigung bereit, die nicht durch die herkömmliche Technologie realisiert wurde.

Claims (18)

  1. Eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Wellenlängendispersion zu unterschiedlichen Wellenlängen von Licht in einem Strahl, umfassend viele Wellenlängen, wobei die Vorrichtung umfasst: eine optische Einrichtung (76, 307) zum Empfangen eines konvergierten Lichtstrahls (77) mit vielen Wellenlängen entlang einer optischen Achse, die optische Einrichtung umfassend einen Rumpf, der optisch transparent ist und zwei reflektierende Flächen (122, 124) parallel zueinander und in einem Winkel (8) relativ zu der optischen Achse geneigt hat, wobei mindestens eine der Flächen nur teilweise reflektierend ist, und wobei ein Übertragungsfenster (126) vorgesehen ist, das den konvergierten Lichtstrahl dort durch in den Rumpf ermöglicht, sodass das empfangene konvergierte Licht von einer fokalen Linie (78) divergiert und zwischen den reflektierenden Flächen (122, 124) eine Vielzahl von Malen reflektiert wird, wobei das Licht teilweise durch die mindestens eine teilweise reflektierende Fläche (122, 124) übertragen wird, wobei dadurch winkelförmig gestreutes ausgegebenes Licht (82) generiert wird, das durch Interferenz des übertragenen Lichts aufgebaut ist, in dem sich unterschiedliche Wellenlängen in unterschiedlichen Winkelrichtungen (82a, 82b) bewegen; eine Linse (308) zum Konvergieren des ausgegebenen Lichts (82), das durch die optische Einrichtung gebildet wird; und ein Reflexionsmittel (309) mit einer Fläche, die angeordnet ist, das Licht, das von der optischen Einrichtung ausgegeben wird, derart zu reflektieren, dass das Licht durch die optische Einrichtung (76, 307) zurück übertragen wird, wobei ein optischer Pfad von einer Position abhängig ist, wo das Licht von dem Reflexionsmittel (309) reflektiert wird, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst ein optisches Pfadverschiebungsgenerierungsmittel (310, 317, 322, 327, 331, 335, 342, 362, 370, 371, 372, 440), das angeordnet ist, einen optischen Pfad für jede Wellenlänge in dem Licht, das von der Linse (308) konvergiert und ausgegeben wird, in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung von Winkeldispersion der optischen Einrichtung derart zu verschieben, dass ein anderer optischer Pfad für jede Wellenlänge von Licht, das von der Linse konvergiert und ausgegeben wird, generiert wird, und ein Variierungsmittel zum Variieren des Betrags der optischen Pfadverschiebung, die durch das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel bereitgestellt wird, wobei das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel derart angeordnet ist, dass das Licht, das durch das Reflexionsmittel reflektiert wird, durch das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel und die optische Einrichtung zurück übertragen wird, wobei ein optischer Pfad von einer Position abhängig ist, wo das Licht von dem Reflexionsmittel reflektiert wird.
  2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Bewegungsmittel, das angeordnet ist, das Reflexionsmittel (309) in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Winkeldispersionsrichtung der optischen Einrichtung (76, 307) zu bewegen.
  3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens ein Beugungsgitterpaar (322, 327, 331, 335, 342, 362) umfasst, umfassend parallele und punktsymmetrische Beugungsgitter, die angeordnet sind, Winkeldispersion in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Winkeldispersionsrichtung der optischen Einrichtung (76, 307) vorzusehen; und das Variierungsmittel Mittel zum Variieren des Raums zwischen den parallelen Beugungsgittern umfasst, um den Betrag der optischen Pfadverschiebung zu variieren.
  4. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens ein Beugungsgitterpaar (322, 327, 331, 335, 342, 362) umfasst, umfassend parallele und punktsymmetrische Beugungsgitter, die angeordnet sind, Winkeldispersion in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Winkeldispersionsrichtung der optischen Einrichtung vorzusehen, und wobei das Variierungsmittel umfasst Mittel zum Rotieren des Beugungsgitterpaares (320, 321) um den optischen Pfad davon um 180°, um die Richtung umzukehren, in der die optische Pfadverschiebung generiert wird und um den positiven/negativen Zustand der Neigung der Wellenlängendispersion zu ändern.
  5. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens ein Beugungsgitterpaar (322, 327, 331, 335, 342, 362) umfasst, umfas send parallele und punktsymmetrische Beugungsgitter, die angeordnet sind, Winkeldispersion in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Winkeldispersionsrichtung der optischen Einrichtung vorzusehen, und wobei jedes Beugungsgitter (325, 326) des Beugungsgitterpaares (327) mindestens zwei Bereiche (A, B) hat, die Winkeldispersion in entgegengesetzten Richtungen vorsehen; und die Vorrichtung ferner umfasst Mittel zum Bewegen der Beugungsgitter (325, 326), um das ausgegebene Licht von der Linse (308) in einem anderen der Bereiche (A, B) zu empfangen, um die Richtung umzukehren, in der die optische Pfadverschiebung generiert wird und dadurch den positiven/negativen Zustand der Wellenlängendispersionsneigung zu ändern.
  6. Die Vorrichtung nach beliebigen von Ansprüchen 3 bis 5, ferner umfassend: eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Temperatur des Beugungsgitterpaares, um die Winkelrichtung zu stabilisieren.
  7. Die Vorrichtung nach beliebigen von Ansprüchen 3 bis 5, wobei: jedes Beugungsgitter ein Blazed-Gitter hoher Beugungseffizienz mit einem spezifischen Grad und Wellenlänge ist.
  8. Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: jedes Beugungsgitter ein übertragendes Blazed-Gitter ist.
  9. Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: jedes Beugungsgitter ein reflektierendes Blazed-Gitter ist.
  10. Die Vorrichtung nach beliebigen von Ansprüchen 3 bis 5, wobei: jedes Beugungsgitter ein übertragendes Staffelungsgitter ist.
  11. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens eine Menge paralleler Platten (310) eines transparenten Materials mit Brechungsindex-Wellenlängendispersion umfasst; und das Variierungsmittel Mittel zum Ändern des Winkels (313) der parallelen Platten relativ zu dem ausgegebenen Licht von der Linse (308) in einer Ebene senkrecht zu der Richtung von Winkeldispersion der optischen Einrichtung umfasst, um den Betrag der optischen Pfadverschiebung und die Richtung der optischen Pfadverschiebung zu variieren.
  12. Die Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Temperatur der parallelen Platten, um den Betrag der optischen Pfadverschiebung zu stabilisieren.
  13. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens ein Prismenpaar (317) umfasst, umfassend zwei Prismen (315, 316) aus transparentem Material mit Brechungsindex-Wel lenlängendispersion, und angeordnet parallel und punktsymmetrisch miteinander; und das Variierungsmittel Mittel zum Variieren des Raums zwischen den Prismen umfasst, um den Betrag der optischen Pfadverschiebung zu variieren.
  14. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das optische Pfadverschiebungsgenerierungsmittel mindestens ein Prismenpaar (117) umfasst, umfassend zwei Prismen (315, 316) aus transparentem Material mit Brechungsindex-Wellenlängendispersion, und angeordnet parallel und punktsymmetrisch miteinander, und wobei das Variierungsmittel umfasst Mittel zum Rotieren des Prismenpaars (317) um 180° um den optischen Pfad davon herum, um die Richtung umzukehren, in der die optische Pfadverschiebung stattfindet, und um den positiven/negativen Zustand der Wellenlängendispersionsneigung zu ändern.
  15. Die Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, ferner umfassend: eine Steuereinrichtung zum Steuern der Temperatur des Prismenpaars, um den Betrag der optischen Pfadverschiebung zu stabilisieren.
  16. Die Vorrichtung nach beliebigen von Ansprüchen 11 bis 15, wobei: das transparente Material der parallelen Platten oder Prismen Si, Ge oder GaAs ist.
  17. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Polarisationsrotationselement (350), um einen von einer polarisierten Welle abhängigen Verlust zu kompensieren, der durch das Pfadverschiebungsgenerierungsmittel generiert wird.
  18. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Pfadverschiebungsgenerierungsmittel drei oder mehr parallele Beugungsgitter (340, 341, 360, 361; 370, 371, 372) umfasst; und die Vorrichtung ferner Mittel zum Variieren des Raums (343) zwischen einem Paar der parallelen Beugungsgitter (340, 341; 370, 371) umfasst, um eine negative Wellenlängendispersionsneigung in eine positive Wellenlängendispersionsneigung oder umgekehrt zu variieren.
DE60129665T 2001-03-02 2001-09-05 Apparat zur Verstellung der Wellenlängendispersion und deren Steigung Expired - Lifetime DE60129665T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001058947A JP3883816B2 (ja) 2001-03-02 2001-03-02 波長分散及び波長分散スロープを可変出来る装置
JP2001058947 2001-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60129665D1 DE60129665D1 (de) 2007-09-13
DE60129665T2 true DE60129665T2 (de) 2008-04-17

Family

ID=18918591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60129665T Expired - Lifetime DE60129665T2 (de) 2001-03-02 2001-09-05 Apparat zur Verstellung der Wellenlängendispersion und deren Steigung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6646805B2 (de)
EP (1) EP1237308B1 (de)
JP (1) JP3883816B2 (de)
DE (1) DE60129665T2 (de)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053865B2 (en) * 2001-05-31 2006-05-30 Olympus Corporation 3-D display device
JP2004037840A (ja) 2002-07-03 2004-02-05 Olympus Corp 分散補償器及び分散補償システム
JP4060155B2 (ja) 2002-09-25 2008-03-12 富士通株式会社 光装置
US20040136071A1 (en) * 2002-10-23 2004-07-15 Morey William W. Diffractive optics assembly in an optical signal multiplexer/demultiplexer
US8792531B2 (en) * 2003-02-25 2014-07-29 Finisar Corporation Optical beam steering for tunable laser applications
JP2004272116A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Fujitsu Ltd 波長分散補償器及び光伝送装置
JP2006086955A (ja) 2004-09-17 2006-03-30 Fujitsu Ltd 伝送特性評価システムおよびその擬似伝送路装置
JP3996927B2 (ja) * 2003-03-18 2007-10-24 富士通株式会社 伝送特性評価システム
JP4021443B2 (ja) * 2003-05-12 2007-12-12 富士通株式会社 分波機能を備えた光学装置
JP2005077964A (ja) 2003-09-03 2005-03-24 Fujitsu Ltd 分光装置
JP4137746B2 (ja) * 2003-09-03 2008-08-20 富士通株式会社 波長分散補償器の制御方法および波長分散補償器
JP4137829B2 (ja) 2004-03-25 2008-08-20 富士通株式会社 波長分散補償装置
JP4642458B2 (ja) * 2004-12-28 2011-03-02 富士通株式会社 波長分散発生装置
EP1851317B1 (de) 2005-02-23 2011-10-26 North Carolina State University Veränderung des alkaloidgehaltes in tabak durch modifikation spezifischer cytochrome p450 gene.
JP2006243500A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Fujitsu Ltd 波長分散補償器
JP4545023B2 (ja) 2005-03-14 2010-09-15 富士通株式会社 波長分散および分散スロープ補償装置
JP4540520B2 (ja) * 2005-03-28 2010-09-08 富士通株式会社 分散スロープ補償器
JP4038216B2 (ja) 2005-05-10 2008-01-23 ファナック株式会社 シーケンスプログラム編集装置
EP1896595A2 (de) 2005-05-25 2008-03-12 Pioneer-Hi-Bred International, Inc. Verfahren zur verbesserung des aufbaus und des ertrags von kulturpflanzen
EP2730587A3 (de) 2006-02-09 2014-08-27 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Gene zur Verbesserung der Stickstoffnutzungseffizienz bei Nutzpflanzen
US20100284076A1 (en) * 2006-04-07 2010-11-11 Fujitsu Limited Wavelength dispersion compensation device
JP2007298968A (ja) * 2006-04-07 2007-11-15 Fujitsu Ltd 波長分散補償デバイス
US7557266B2 (en) 2006-04-19 2009-07-07 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Isolated polynucleotide molecules corresponding to mutant and wild-type alleles of the maize D9 gene and methods of use
EP2220231B1 (de) 2007-11-12 2017-10-11 North Carolina State University Änderung des tabakalkaloidgehalts durch modifizierung spezifischer cytochrom-p450-gene
EP2215238A2 (de) 2007-11-20 2010-08-11 Pioneer Hi-Bred International Inc. Ethylen-signalgebungsgene aus mais und deren modulation für verbesserte stresstoleranz in pflanzen
JP2009152857A (ja) 2007-12-20 2009-07-09 Fujitsu Ltd 可変分散補償制御方法及び可変分散補償制御装置
DE102008022724B4 (de) * 2008-05-06 2010-02-11 Freie Universität Berlin Pulsshaper und Infrarotlaser mit Pulsshaper
WO2010056519A1 (en) 2008-10-30 2010-05-20 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Manipulation of glutamine synthetases (gs) to improve nitrogen use efficiency and grain yield in higher plants
US8431775B2 (en) 2008-12-04 2013-04-30 Pioneer Hi Bred International Inc Methods and compositions for enhanced yield by targeted expression of knotted1
US8716553B2 (en) 2009-03-02 2014-05-06 Pioneer Hi Bred International Inc NAC transcriptional activators involved in abiotic stress tolerance
EP2456874A1 (de) 2009-07-24 2012-05-30 Pioneer Hi-Bred International Inc. Verwendung von dimerisatonsdomänenkomponentenstapeln zur modulation einer pflanzenarchitektur
CN102906267A (zh) 2010-01-06 2013-01-30 先锋国际良种公司 玉米光合作用组织和非光合作用组织昼夜节律的鉴定及其在改良作物方面的用途
ES2817780T3 (es) 2010-07-12 2021-04-08 The State Of Israel Ministry Of Agriculture And Rural Development Agricultural Res Organization A R Polinucleótidos aislados y métodos y plantas que usan los mismos para regular la acidez de las plantas
WO2012115077A1 (ja) * 2011-02-24 2012-08-30 オリンパス株式会社 波長選択スイッチ
US20140216118A1 (en) 2011-06-14 2014-08-07 Synthon Biopharmaceuticals B.V. Compositions and Methods for Making and Biocontaining Auxotrophic Transgenic Plants
US20150159166A1 (en) 2011-10-31 2015-06-11 Pioneer Hi Bred International Inc Plant drought tolerance and nitrogen use efficiency by reducing plant sensitivity to ethylene
UA116097C2 (uk) 2011-12-11 2018-02-12 Зе Стейт Оф Ізраел, Міністрі Оф Агрікалче Енд Руерал Девелопмент, Агрікалчерал Рісьоч Організейшн, (А.Р.О.), Волкані Сентре Спосіб модуляції провідності устячка рослини
EA201491670A1 (ru) 2012-03-13 2015-07-30 Пайонир Хай-Бред Интернэшнл, Инк. Генетическое снижение мужской репродуктивной функции у растений
WO2013138309A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Genetic reduction of male fertility in plants
WO2014164014A1 (en) 2013-03-11 2014-10-09 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Genes for improving nutrient uptake and abiotic stress tolerance in plants
WO2014164074A1 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Enhanced nitrate uptake and nitrate translocation by over-expressing maize functional low-affinity nitrate transporters in transgenic maize
US20160017360A1 (en) 2013-03-13 2016-01-21 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Functional expression of bacterial major facilitator superfamily mfs gene in maize to improve agronomic traits and grain yield
CA2903693A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Maize stress related transcription factor 18 and uses thereof
US10585272B2 (en) * 2013-03-15 2020-03-10 University Of Utah Research Foundation Coherent fluorescence super-resolution microscopy
CA2903555A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Compositions and methods of use of acc oxidase polynucleotides and polypeptides
WO2015116680A1 (en) 2014-01-30 2015-08-06 Two Blades Foundation Plants with enhanced resistance to phytophthora
WO2015171603A1 (en) 2014-05-06 2015-11-12 Two Blades Foundation Methods for producing plants with enhanced resistance to oomycete pathogens
JP2017049555A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 シャープ株式会社 光学装置及びそれを備えた投影装置
WO2017062790A1 (en) 2015-10-09 2017-04-13 Two Blades Foundation Cold shock protein receptors and methods of use
WO2017161264A1 (en) 2016-03-18 2017-09-21 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Methods and compositions for producing clonal, non-reduced, non-recombined gametes
US9720250B1 (en) * 2016-04-05 2017-08-01 Dicon Fiberobtics, Inc. Tunable optical filter with adjustable bandwidth
US10955668B2 (en) * 2017-02-14 2021-03-23 Optecks, Llc Optical display system for augmented reality and virtual reality
WO2021019536A1 (en) 2019-07-30 2021-02-04 The State Of Israel, Ministry Of Agriculture & Rural Development, Agricultural Research Organization (Aro) (Volcani Center) Methods of controlling cannabinoid synthesis in plants or cells and plants and cells produced thereby
CN114488408A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 昂纳信息技术（深圳）有限公司 可调谐光滤波器及光通道监测模块

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3675154A (en) * 1970-10-01 1972-07-04 Bell Telephone Labor Inc Dispersion compensation in lasers
US3943457A (en) * 1974-10-16 1976-03-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical pulse compression and shaping system
JPS58121694A (ja) * 1982-01-13 1983-07-20 Nec Corp フアイバラマンレ−ザ
EP0403228B1 (de) * 1989-06-16 1995-08-23 FISONS plc Optisches System zur Spektralanalyse
JPH03294815A (ja) * 1990-04-13 1991-12-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 極短光パルス供給装置
JPH05102587A (ja) * 1991-10-07 1993-04-23 Nec Corp 狭帯域エキシマレーザ装置
JPH06331850A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光フィルタおよび光フィルタに用いる回折素子
JP3464081B2 (ja) 1995-07-26 2003-11-05 富士通株式会社 波長分波器
US5969865A (en) 1995-07-26 1999-10-19 Fujitsu Limited Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
US5930045A (en) 1995-07-26 1999-07-27 Fujitsu, Ltd. Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
US5973838A (en) 1995-07-26 1999-10-26 Fujitsu Limited Apparatus which includes a virtually imaged phased array (VIPA) in combination with a wavelength splitter to demultiplex wavelength division multiplexed (WDM) light
JP3274058B2 (ja) 1996-03-22 2002-04-15 富士通株式会社 光ディバイス
JP3294986B2 (ja) 1996-03-22 2002-06-24 富士通株式会社 温度依存性のない光素子
US5796479A (en) * 1997-03-27 1998-08-18 Hewlett-Packard Company Signal monitoring apparatus for wavelength division multiplexed optical telecommunication networks
US6343866B1 (en) * 2000-05-23 2002-02-05 Fujitsu Limited Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
EP1252544A1 (de) * 1999-12-14 2002-10-30 Fujitsu Limited Optisches gerät mit einer virtuell abgebildeten phasenmatrix zur erzeugung von chromatischer dispersion
US6332689B1 (en) * 1999-12-14 2001-12-25 Fujitsu Limited Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
US6296361B1 (en) * 1999-12-14 2001-10-02 Fujitsu Limited Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produced chromatic dispersion
US7075963B2 (en) * 2000-01-27 2006-07-11 Lambda Physik Ag Tunable laser with stabilized grating
US6441959B1 (en) * 2000-05-19 2002-08-27 Avanex Corporation Method and system for testing a tunable chromatic dispersion, dispersion slope, and polarization mode dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array
US6301048B1 (en) * 2000-05-19 2001-10-09 Avanex Corporation Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array
US6392807B1 (en) * 2000-12-22 2002-05-21 Avanex Corporation Tunable chromatic dispersion compensator utilizing a virtually imaged phased array and folded light paths

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002258207A (ja) 2002-09-11
JP3883816B2 (ja) 2007-02-21
EP1237308A2 (de) 2002-09-04
EP1237308A3 (de) 2004-09-08
EP1237308B1 (de) 2007-08-01
US20020122256A1 (en) 2002-09-05
US6646805B2 (en) 2003-11-11
DE60129665D1 (de) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60129665T2 (de) Apparat zur Verstellung der Wellenlängendispersion und deren Steigung
DE69838707T2 (de) Optische vorrichtung, die eine virtuell abgebildete phasenmatrix zur erzeugung von chromatischer dispersion verwendet
DE69837510T2 (de) Optische vorrichtung, die eine virtuell abgebildete phasenmatrix zur herstellung von chromatischer dispersion verwendet
US6028706A (en) Virtually imaged phased array (VIPA) having a varying reflectivity surface to improve beam profile
US7528385B2 (en) Fiber optic devices having volume Bragg grating elements
DE60122143T2 (de) Dynamisch veränderliche diffraktive optische elemente
EP0002873B1 (de) Vorrichtung zum Ankoppeln einer Lichtleitfaser an eine andere optische Vorrichtung
US6781758B2 (en) Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
CN103999303B (zh) 集成亚波长光栅系统
US6144494A (en) Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element
US20060227426A1 (en) Optical apparatus which uses a virtually imaged phased array to produce chromatic dispersion
DE60128136T2 (de) Optische laufzeitleitung mit anzapfungen
WO2001090784A2 (en) Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array
JPS60119507A (ja) 光学フイルター
JPS61156004A (ja) 凹面ミラーまたは凹面格子を有する光学装置
DE10043985A1 (de) Optischer Modifizierer und Verfahren zur Herstellung hierfür
US6185040B1 (en) Virtually imaged phased array (VIPA) having spacer element and optical length adjusting element
US6714705B1 (en) Tunable chromatic dispersion and dispersion slope compensator utilizing a virtually imaged phased array and a rotating grating
CN100514118C (zh) 使用虚像相控阵列来产生色散的光学装置
JP4388634B2 (ja) スペーサ部材と光路長調整部材を備えるバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ｖｉｐａ）
JPS6149643B2 (de)
JPS6249308A (ja) 光合分波器
JPH0432809A (ja) 合分波器

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition