JP2000089055A - 低偏光モ―ド分散を有する分散補償回折格子を含む製品 - Google Patents
低偏光モ―ド分散を有する分散補償回折格子を含む製品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、低偏光モード分散を有する分散補
償回折格子を含む製品を提供する。 【解決手段】 本発明に従う分散補償チャープ光ファイ
バブラグ回折格子は、少なくとも１０-6、好ましくは１
０-5又はそれ以上の複屈折をもつ偏光保持（ＰＭ）ファ
イバ中に形成される。ＰＭファイバを用いることによ
り、分散補償のためのチャープブラグ回折格子中で典型
的な場合避けられない偏光モード分散を本質的に補償す
ることが可能である。
償回折格子を含む製品を提供する。 【解決手段】 本発明に従う分散補償チャープ光ファイ
バブラグ回折格子は、少なくとも１０-6、好ましくは１
０-5又はそれ以上の複屈折をもつ偏光保持（ＰＭ）ファ
イバ中に形成される。ＰＭファイバを用いることによ
り、分散補償のためのチャープブラグ回折格子中で典型
的な場合避けられない偏光モード分散を本質的に補償す
ることが可能である。
Description
【０００１】
【本発明の分野】本発明は分散補償回折格子（ＤＣＧ）
及びＤＣＧを含む製品（たとえば光ファイバ通信システ
ム）に係る。
及びＤＣＧを含む製品（たとえば光ファイバ通信システ
ム）に係る。
【０００２】
【本発明の背景】分散補償回折格子（ＤＣＧ）は知られ
ている。たとえば、エンサー（Ｅｎｎｓｅｒ）ら、アイ
イーイーイー・ジャーナル・オブ・カンタム・エレクト
ロニクス（ＩＥＥＥ Ｊ．ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第３４巻、７７０−７７８頁（１
９９８）を参照のこと。簡単に言うと、ＤＣＧはブラグ
回折格子で、少なくともその長さの一部においてチャー
プを示し、そのため入射光に対し異なる光路長、従って
波長の関数として異なる遅延を与える。このことは図１
に概略的に示され、この図で数字１０はシングルモード
光導波路（典型的な場合、従来のシリカを基本とする光
ファイバ）を、１１はファイバ中のチャープブラグ回折
格子をさす。数字１２は導波路中を回折格子方向に伝搬
する多波長放射をさし、１３および１４は反射された放
射をさす。回折格子間隔が回折格子の入力端からの距離
の関数として減少すると仮定すると、放射１３の波長は
放射１４の波長より大きい。放射１４は放射１３より回
折格子中を長い距離伝搬するため、前者は典型的な場
合、後者より長い遅れをもつ。
ている。たとえば、エンサー（Ｅｎｎｓｅｒ）ら、アイ
イーイーイー・ジャーナル・オブ・カンタム・エレクト
ロニクス（ＩＥＥＥ Ｊ．ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第３４巻、７７０−７７８頁（１
９９８）を参照のこと。簡単に言うと、ＤＣＧはブラグ
回折格子で、少なくともその長さの一部においてチャー
プを示し、そのため入射光に対し異なる光路長、従って
波長の関数として異なる遅延を与える。このことは図１
に概略的に示され、この図で数字１０はシングルモード
光導波路（典型的な場合、従来のシリカを基本とする光
ファイバ）を、１１はファイバ中のチャープブラグ回折
格子をさす。数字１２は導波路中を回折格子方向に伝搬
する多波長放射をさし、１３および１４は反射された放
射をさす。回折格子間隔が回折格子の入力端からの距離
の関数として減少すると仮定すると、放射１３の波長は
放射１４の波長より大きい。放射１４は放射１３より回
折格子中を長い距離伝搬するため、前者は典型的な場
合、後者より長い遅れをもつ。
【０００３】上の記述から明らかなように、ＤＣＧによ
り色分散が生じる。色分散の符号及び量は、（たとえば
チャープの選択により）任意に選択でき、ＤＣＧは通信
システム中の色分散を補償するために使用できる。
り色分散が生じる。色分散の符号及び量は、（たとえば
チャープの選択により）任意に選択でき、ＤＣＧは通信
システム中の色分散を補償するために使用できる。
【０００４】原理的には非常に有用であるが、従来技術
のＤＣＧはそれらを広く利用することを妨げてきた不利
な性質をもつ。具体的には、従来技術のＤＣＧは本質的
に予測できない比較的高い偏光モード分散（ＰＭＤ）を
もつ。
のＤＣＧはそれらを広く利用することを妨げてきた不利
な性質をもつ。具体的には、従来技術のＤＣＧは本質的
に予測できない比較的高い偏光モード分散（ＰＭＤ）を
もつ。
【０００５】与えられた波長において放射（波長にかか
わらず“光”とよぶ）の１つの偏光が、同じ波長におけ
る光の他の偏光より、デバイス中で異なる遅延をもつ
時、ＰＭＤが起こる。“デバイス”というのは、広くた
とえば従来の光ファイバを含むと理解することにする。
わらず“光”とよぶ）の１つの偏光が、同じ波長におけ
る光の他の偏光より、デバイス中で異なる遅延をもつ
時、ＰＭＤが起こる。“デバイス”というのは、広くた
とえば従来の光ファイバを含むと理解することにする。
【０００６】ほとんどのデバイスはある程度のＰＭＤを
もち、ファイバそれ自身が特にファイバを引張る間のね
じれ、あるいはファイバ屈折率の方位角方向の非対称の
ため、固有のＰＭＤをもつ。光ファイバのＰＭＤを約２
×１０-7以下に保つことは、一般に困難である。
もち、ファイバそれ自身が特にファイバを引張る間のね
じれ、あるいはファイバ屈折率の方位角方向の非対称の
ため、固有のＰＭＤをもつ。光ファイバのＰＭＤを約２
×１０-7以下に保つことは、一般に困難である。
【０００７】例として、光デバイスに対してしばしば求
められる指定は、ＰＭＤによる１ｐｓ以下の遅れであ
る。光ファイバの１ｍの部分は、５ｆｓのＰＭＤをも
ち、本質的に許容される最大値より小さい。しかし、
１．５５μｍ波長領域において１０００ｐｓ／ｎｍの分
散をもつ回折格子を有するファイバの同じ長さは、１．
５ｐｓ以上のＰＭＤをもち、これは許容最大値以上であ
る。
められる指定は、ＰＭＤによる１ｐｓ以下の遅れであ
る。光ファイバの１ｍの部分は、５ｆｓのＰＭＤをも
ち、本質的に許容される最大値より小さい。しかし、
１．５５μｍ波長領域において１０００ｐｓ／ｎｍの分
散をもつ回折格子を有するファイバの同じ長さは、１．
５ｐｓ以上のＰＭＤをもち、これは許容最大値以上であ
る。
【０００８】上の例は、ファイバ中にＤＣＧが存在する
ことにより、ファイバの真性ＰＭＤが著しく悪化しうる
ことを示している。
ことにより、ファイバの真性ＰＭＤが著しく悪化しうる
ことを示している。
【０００９】ファイバを引張る間のねじれ及び方位角方
向の非対称が、唯一のＰＭＤ−生成機構ではない。もう
１つのそのような機構は、ＵＶ誘導複屈折で、それは回
折格子作製中、光ファイバがＵＶに非対称に露出される
ことによる。ＵＶ誘導複屈折は典型的な場合、約１０-6
で、固有のファイバ複屈折のほとんど２倍である。
向の非対称が、唯一のＰＭＤ−生成機構ではない。もう
１つのそのような機構は、ＵＶ誘導複屈折で、それは回
折格子作製中、光ファイバがＵＶに非対称に露出される
ことによる。ＵＶ誘導複屈折は典型的な場合、約１０-6
で、固有のファイバ複屈折のほとんど２倍である。
【００１０】回折格子を含むデバイスの制御されないフ
ァイバ複屈折と制御されないＵＶ誘導複屈折が組合わさ
るということは、デバイスのＰＭＤが本質的に予測でき
ず、容易に打ち消せないことを意味する。
ァイバ複屈折と制御されないＵＶ誘導複屈折が組合わさ
るということは、デバイスのＰＭＤが本質的に予測でき
ず、容易に打ち消せないことを意味する。
【００１１】従来技術では、回折格子中の複屈折を最小
にすることにより、ＤＣＧ中のＰＭＤの問題を扱おうと
する試みがある。しかし、約１０-6より小さい複屈折を
達成することは困難で、従ってＤＣＧ中で約１０ｐｓよ
り小さいＰＭＤを達成することは困難である。
にすることにより、ＤＣＧ中のＰＭＤの問題を扱おうと
する試みがある。しかし、約１０-6より小さい複屈折を
達成することは困難で、従ってＤＣＧ中で約１０ｐｓよ
り小さいＰＭＤを達成することは困難である。
【００１２】上の考察は、以下のように定量化できる。
ファイバ複屈折Ｂを有するファイバの長さＬf中の偏光
モード遅延τPMD 及びファイバ群速度Ｖgは、ほぼ以下
のとおりである。 ＢＬf／Ｖg
ファイバ複屈折Ｂを有するファイバの長さＬf中の偏光
モード遅延τPMD 及びファイバ群速度Ｖgは、ほぼ以下
のとおりである。 ＢＬf／Ｖg
【００１３】一方、反射前の侵入長がＺ、分散がＤであ
る場合のＤＣＧ中の波長λの光に対する偏光モード遅延
は、ほぼ以下のとおりである。 Ｂ［（２Ｚ／Ｖg）＋Ｄλ］
る場合のＤＣＧ中の波長λの光に対する偏光モード遅延
は、ほぼ以下のとおりである。 Ｂ［（２Ｚ／Ｖg）＋Ｄλ］
【００１４】後者の表式において、分散項ＢＤλはほと
んど常に侵入深さの項 ２ＢＺ／Ｖgを支配し、回折格子
のＰＭＤ遅延は分散項により支配されるであろう。
んど常に侵入深さの項 ２ＢＺ／Ｖgを支配し、回折格子
のＰＭＤ遅延は分散項により支配されるであろう。
【００１５】明らかに、ＤＣＧ中の複屈折を最小にする
ことに依存しないＤＣＧ中のＰＭＤを減らす技術が必要
である。本明細書はそのような技術を明らかにする。
ことに依存しないＤＣＧ中のＰＭＤを減らす技術が必要
である。本明細書はそのような技術を明らかにする。
【００１６】
【用語及び定義】ここでは、“複屈折”は従来の意味で
用いられる。与えられた波長の光の２つの（非縮退）伝
搬モードを、媒体が支持するなら、媒体は複屈折を示
し、モードは偏光状態に依存して、異なる実効屈折率を
もつ。
用いられる。与えられた波長の光の２つの（非縮退）伝
搬モードを、媒体が支持するなら、媒体は複屈折を示
し、モードは偏光状態に依存して、異なる実効屈折率を
もつ。
【００１７】“分散”はここでは伝送媒体の色分散をさ
す。伝送媒体はもしその中の光の速度が、光の波長に依
存するなら、色分散を示す。分散の符号及び光のパルス
のチャープ（波長成分）に依存して、分散はパルスの持
続時間を長くするか短くするであろう。
す。伝送媒体はもしその中の光の速度が、光の波長に依
存するなら、色分散を示す。分散の符号及び光のパルス
のチャープ（波長成分）に依存して、分散はパルスの持
続時間を長くするか短くするであろう。
【００１８】ＤＣＧはここでは、もし回折格子の屈折率
変化の大きさが、回折格子の入力端から比較的ゆっくり
増加し、それによってＤＣＧを本質的にアポダイズする
なら、“断熱的に増加する強度”をもつ。たとえば、上
で引用したエンサー（Ｅｎｎｓｅｒ）らによる論文を参
照のこと。
変化の大きさが、回折格子の入力端から比較的ゆっくり
増加し、それによってＤＣＧを本質的にアポダイズする
なら、“断熱的に増加する強度”をもつ。たとえば、上
で引用したエンサー（Ｅｎｎｓｅｒ）らによる論文を参
照のこと。
【００１９】“偏光保持”（ＰＭ）ファイバということ
で、ここでは１０-6又はそれ以上実効屈折率が異なる光
の２つの良く規定された垂直伝搬モードを支持する複屈
折ファイバを意味する。
で、ここでは１０-6又はそれ以上実効屈折率が異なる光
の２つの良く規定された垂直伝搬モードを支持する複屈
折ファイバを意味する。
【００２０】
【本発明の要約】広く言うと、本発明は従来技術のＤＣ
Ｇに比べ、比較的低いＰＭＤを有するＤＣＧを含む製品
を実現する。
Ｇに比べ、比較的低いＰＭＤを有するＤＣＧを含む製品
を実現する。
【００２１】より具体的には、製品は一定の長さの光フ
ァイバ及びファイバ中のチャープブラグ回折格子（ＤＣ
Ｇ）を含む。重要なことは、光ファイバは、１０-6又は
それ以上、好ましくは１０-5又はそれ以上の複屈折を有
するあらかじめ決められた第１及び第２の偏光方向をも
つ偏光保持（ＰＭ）ファイバを含むことである。本発明
の好ましい実施例において、製品は更に、ＤＣＧのＰＭ
Ｄを本質的に消去するように選択されたＰＭＤ補償器を
含む。更に好ましい実施例において、ＤＣＧは断熱的に
変る強度をもつ。
ァイバ及びファイバ中のチャープブラグ回折格子（ＤＣ
Ｇ）を含む。重要なことは、光ファイバは、１０-6又は
それ以上、好ましくは１０-5又はそれ以上の複屈折を有
するあらかじめ決められた第１及び第２の偏光方向をも
つ偏光保持（ＰＭ）ファイバを含むことである。本発明
の好ましい実施例において、製品は更に、ＤＣＧのＰＭ
Ｄを本質的に消去するように選択されたＰＭＤ補償器を
含む。更に好ましい実施例において、ＤＣＧは断熱的に
変る強度をもつ。
【００２２】たとえばＤＣＧを含む製品は、分散補償デ
バイス（典型的な場合ケース内に封入されている）又は
送信機及び受信機間の光信号伝送路中に配置された１な
いし複数のＤＣＧをもつ光ファイバ通信システムであ
る。
バイス（典型的な場合ケース内に封入されている）又は
送信機及び受信機間の光信号伝送路中に配置された１な
いし複数のＤＣＧをもつ光ファイバ通信システムであ
る。
【００２３】
【詳細な記述】図２は従来の光ファイバ１０中のＤＣＧ
１１により、分散補償をした従来技術の光ファイバ通信
システムの一部を、概略的に描いたものである。入力光
２０はサーキュレータ２２の入力部２３に入り、サーキ
ュレータポート２４を出て、ＤＣＧ１１方向に伝搬し、
そこでそれは反射され、サーキュレータポート２４に入
り、ポート２５でサーキュレータを出る。理想的な場
合、ＤＣＧ１１は出力放射２１が分散補償され、最小の
ＰＭＤであるように選択される。しかし、実際には、最
小のＰＭＤは達成が困難で、異なる方式の必要性が生じ
る。
１１により、分散補償をした従来技術の光ファイバ通信
システムの一部を、概略的に描いたものである。入力光
２０はサーキュレータ２２の入力部２３に入り、サーキ
ュレータポート２４を出て、ＤＣＧ１１方向に伝搬し、
そこでそれは反射され、サーキュレータポート２４に入
り、ポート２５でサーキュレータを出る。理想的な場
合、ＤＣＧ１１は出力放射２１が分散補償され、最小の
ＰＭＤであるように選択される。しかし、実際には、最
小のＰＭＤは達成が困難で、異なる方式の必要性が生じ
る。
【００２４】サーキュレータは“方向性転送デバイス”
と命名された一連のデバイスの特定の部分で、それは一
方向に伝搬する光を、相対する方向に伝搬する光から分
離する働きをする。本発明を実施するのに使用できるも
う１つの方向性転送デバイスは、カプラである。
と命名された一連のデバイスの特定の部分で、それは一
方向に伝搬する光を、相対する方向に伝搬する光から分
離する働きをする。本発明を実施するのに使用できるも
う１つの方向性転送デバイスは、カプラである。
【００２５】本発明の実施例は比較的高い複屈折を有す
るあらかじめ決められた偏光の第１及び第２の方向をも
つ光ファイバを用いること及び典型的な場合、ＤＣＧの
前に適当な量のＰＭＤを加えることにより、従来技術の
実施例とは異なる。
るあらかじめ決められた偏光の第１及び第２の方向をも
つ光ファイバを用いること及び典型的な場合、ＤＣＧの
前に適当な量のＰＭＤを加えることにより、従来技術の
実施例とは異なる。
【００２６】あらかじめ決められた第１及び第２の偏光
方向と比較的高い複屈折を有する光ファイバは、一般に
偏光保持（ＰＭ）ファイバと呼ばれ、よく知られてい
る。簡単に言うと、ＰＭファイバの複屈折は、軸の１つ
に沿って偏光を有するＰＭファイバ中に入った光は、そ
の軸に沿って偏光したままに保たれるように、軸系を規
定する。
方向と比較的高い複屈折を有する光ファイバは、一般に
偏光保持（ＰＭ）ファイバと呼ばれ、よく知られてい
る。簡単に言うと、ＰＭファイバの複屈折は、軸の１つ
に沿って偏光を有するＰＭファイバ中に入った光は、そ
の軸に沿って偏光したままに保たれるように、軸系を規
定する。
【００２７】ＰＭファイバの必要な複屈折は、特に、先
に述べたＵＶ誘導複屈折及びデバイスのパッケージ中導
入された複屈折の量により決められ、両方より著しく大
きくすべきである。多くの場合、有用な複屈折の下限は
１０-6で、複屈折は１０-5又はそれ以上が好ましい。Ｂ
＞１０-3を有する光ファイバは典型的な場合、作製が難
しく、Ｂ＞１０-3を有するファイバ中の回折格子は約１
ｎｍの回折格子幅を消耗する。従って、有用な複屈折の
上限は、典型的な場合約１０-3である。
に述べたＵＶ誘導複屈折及びデバイスのパッケージ中導
入された複屈折の量により決められ、両方より著しく大
きくすべきである。多くの場合、有用な複屈折の下限は
１０-6で、複屈折は１０-5又はそれ以上が好ましい。Ｂ
＞１０-3を有する光ファイバは典型的な場合、作製が難
しく、Ｂ＞１０-3を有するファイバ中の回折格子は約１
ｎｍの回折格子幅を消耗する。従って、有用な複屈折の
上限は、典型的な場合約１０-3である。
【００２８】本発明に従う製品の重要な特徴は、高複屈
折（ＰＭ）ファイバ中にＤＣＧを設けることである。回
折格子中のＰＭＤは良く規定された軸上で起こり、良く
規定された値を有するから、ＰＭＤを補償することは可
能である。この状況は、以下の表式で定量化される。こ
こで、Ｌは回折格子の前のＰＭファイバの長さで、他の
すべての項は、先のように定義される。
折（ＰＭ）ファイバ中にＤＣＧを設けることである。回
折格子中のＰＭＤは良く規定された軸上で起こり、良く
規定された値を有するから、ＰＭＤを補償することは可
能である。この状況は、以下の表式で定量化される。こ
こで、Ｌは回折格子の前のＰＭファイバの長さで、他の
すべての項は、先のように定義される。
【数１】
【００２９】ＰＭＤを所望のように減らすために、Ｌは
Ｄλが本質的に等しい大きさと
Ｄλが本質的に等しい大きさと
【外１】 と相対する符号をもつように、選択される。
【００３０】従って、ＰＭファイバの長さＬを通って伝
搬する光は、ＰＭＤの量Ｘを経験する。次に、光はＤＣ
Ｇで反射され、その過程でＰＭＤの量−２Ｘを経験し、
全ＰＭＤは−Ｘになる。ＰＭファイバの長さＬを通っ
て、光が後に伝搬するとともに、光はＰＭＤのもう１つ
の量Ｘを経験し、正味のＰＭＤはゼロになる。
搬する光は、ＰＭＤの量Ｘを経験する。次に、光はＤＣ
Ｇで反射され、その過程でＰＭＤの量−２Ｘを経験し、
全ＰＭＤは−Ｘになる。ＰＭファイバの長さＬを通っ
て、光が後に伝搬するとともに、光はＰＭＤのもう１つ
の量Ｘを経験し、正味のＰＭＤはゼロになる。
【００３１】上の表式で、Ｌの符号はＤの符号と相対す
るように選択され、そのため打ち消しが行える。従っ
て、もしＤＣＧが負の分散をもつなら、ＬはＺに加えら
れ、回折格子の前にＰＭファイバの軸を回転する必要が
ないことを示している。他方、回折格子が正の分散を持
つなら、ＬはＺから差し引かれ、回折格子の前にＰＭフ
ァイバの軸を９０度回転させる必要があることを示して
いる。そのような回転はたとえば接続又は回折格子の前
の整合されたＡＰＣ（角度をあわせた物理的接触）ファ
イバコネクタにより、容易に実現される。
るように選択され、そのため打ち消しが行える。従っ
て、もしＤＣＧが負の分散をもつなら、ＬはＺに加えら
れ、回折格子の前にＰＭファイバの軸を回転する必要が
ないことを示している。他方、回折格子が正の分散を持
つなら、ＬはＺから差し引かれ、回折格子の前にＰＭフ
ァイバの軸を９０度回転させる必要があることを示して
いる。そのような回転はたとえば接続又は回折格子の前
の整合されたＡＰＣ（角度をあわせた物理的接触）ファ
イバコネクタにより、容易に実現される。
【００３２】ＰＭファイバ項２Ｌ／Ｖg により回折格子
分散項Ｄλを打ち消すことにより、残りのＰＭＤは典型
的な場合小さく保たれ、それはＤＣＧ中の光の侵入長に
比例する。この残りのＰＭＤの大きさは、現在の典型的
な要件より著しく小さい約０．１ｐｓより、容易に小さ
くできる。
分散項Ｄλを打ち消すことにより、残りのＰＭＤは典型
的な場合小さく保たれ、それはＤＣＧ中の光の侵入長に
比例する。この残りのＰＭＤの大きさは、現在の典型的
な要件より著しく小さい約０．１ｐｓより、容易に小さ
くできる。
【００３３】図３は本発明に従う製品の例を概略的に示
し、数字３２はＰＭファイバをさす。“ＰＭＤ遅延”３
１は典型的な場合、上述のようにＤＣＧのＰＭＤを打ち
消すよう選択されたあらかじめ決められた長さのＰＭフ
ァイバを含む。
し、数字３２はＰＭファイバをさす。“ＰＭＤ遅延”３
１は典型的な場合、上述のようにＤＣＧのＰＭＤを打ち
消すよう選択されたあらかじめ決められた長さのＰＭフ
ァイバを含む。
【００３４】あるいは、好ましくない実施例において、
ＰＭＤ遅延３１は所望の打ち消しをするために、従来の
バルク光学手段を含む。図６はバルク光ＰＭＤ遅延手段
３１の例を概略的に示し、数字６１はサーキュレータ又
は他の方向性転送デバイスからの光をさし、６２はＤＣ
Ｇに伝搬する光をさし、数字６３は偏光分離キューブを
さし、６４は可動ミラーをさす。容易に理解できるであ
ろうが、光の２つの偏光は偏光結合器（図示されていな
い。また、光ファイバからバルク光学系に行くためのビ
ームエキスパンダのようないくつかの従来の要素も示さ
れていない。）中で再び結合される前に、異なる光路長
を伝搬する。光結合器の出力は、ＰＭファイバ中に配置
されたＤＣＧ中に入れられる。所望のＰＭＤは２つの偏
光間の光路長差を選択することにより、すなわち二重の
矢印６５で示されるように、可動ミラー６４の位置を選
択することによって得られる。
ＰＭＤ遅延３１は所望の打ち消しをするために、従来の
バルク光学手段を含む。図６はバルク光ＰＭＤ遅延手段
３１の例を概略的に示し、数字６１はサーキュレータ又
は他の方向性転送デバイスからの光をさし、６２はＤＣ
Ｇに伝搬する光をさし、数字６３は偏光分離キューブを
さし、６４は可動ミラーをさす。容易に理解できるであ
ろうが、光の２つの偏光は偏光結合器（図示されていな
い。また、光ファイバからバルク光学系に行くためのビ
ームエキスパンダのようないくつかの従来の要素も示さ
れていない。）中で再び結合される前に、異なる光路長
を伝搬する。光結合器の出力は、ＰＭファイバ中に配置
されたＤＣＧ中に入れられる。所望のＰＭＤは２つの偏
光間の光路長差を選択することにより、すなわち二重の
矢印６５で示されるように、可動ミラー６４の位置を選
択することによって得られる。
【００３５】図４は本発明に従う光ファイバ通信システ
ム４０の例を、概略的に示す。送信機４１及び検出器４
３は従来のもので、光ファイバ伝送路により、信号を伝
送するように接続され、伝送路は分散をシステム中に導
入する一定の長さ（たとえば約５０ｋｍ）の光伝送ファ
イバ４２を含む。便利な位置（たとえば検出器のすぐ上
流）に、サーキュレータ２２が配置されている。波長λ
（たとえば１５５０ｎｍ）の光は、サーキュレータのポ
ート２３に入り、ポート２４でサーキュレータを出て、
ＰＭファイバ３２を通ってＤＣＧ１１まで伝搬し、回折
格子によって反射され、ＰＭファイバを通ってポート２
４まで後方に伝搬して、ポート２４を通ってサーキュレ
ータに入り、ポート２５でサーキュレータを出て、検出
器４３により検出される。サーキュレータ以外の方向性
転送デバイスも、使用できる。
ム４０の例を、概略的に示す。送信機４１及び検出器４
３は従来のもので、光ファイバ伝送路により、信号を伝
送するように接続され、伝送路は分散をシステム中に導
入する一定の長さ（たとえば約５０ｋｍ）の光伝送ファ
イバ４２を含む。便利な位置（たとえば検出器のすぐ上
流）に、サーキュレータ２２が配置されている。波長λ
（たとえば１５５０ｎｍ）の光は、サーキュレータのポ
ート２３に入り、ポート２４でサーキュレータを出て、
ＰＭファイバ３２を通ってＤＣＧ１１まで伝搬し、回折
格子によって反射され、ＰＭファイバを通ってポート２
４まで後方に伝搬して、ポート２４を通ってサーキュレ
ータに入り、ポート２５でサーキュレータを出て、検出
器４３により検出される。サーキュレータ以外の方向性
転送デバイスも、使用できる。
【００３６】図５は本発明に従う光ファイバ通信システ
ムの別の例を、概略的に示す。図５のシステムは、図４
のシステムと本質的に類似であるが、前者が正の分散を
もつＤＣＧ１１０（すなわち、より短い波長がより長い
波長より前に反射される回折格子）を有するのに対し、
後者は負の分散をもつ回折格子を有することが異なり、
前者は更に、ＰＭファイバの２つの偏光軸を交換する９
０度接続５１を含む。スプライスは回折格子のすぐ前に
置かれる。好ましい実施例において、ＤＣＧは本質的に
強さが変る回折格子が生じるよう、アポタイズされる。
偏光方向を交換するために、ＡＰＣファイバコネクタを
使用することができる。
ムの別の例を、概略的に示す。図５のシステムは、図４
のシステムと本質的に類似であるが、前者が正の分散を
もつＤＣＧ１１０（すなわち、より短い波長がより長い
波長より前に反射される回折格子）を有するのに対し、
後者は負の分散をもつ回折格子を有することが異なり、
前者は更に、ＰＭファイバの２つの偏光軸を交換する９
０度接続５１を含む。スプライスは回折格子のすぐ前に
置かれる。好ましい実施例において、ＤＣＧは本質的に
強さが変る回折格子が生じるよう、アポタイズされる。
偏光方向を交換するために、ＡＰＣファイバコネクタを
使用することができる。
【００３７】実施例１ 光ファイバ通信システムにおいて、従来の送信機は６０
ｋｍの標準的な５Ｄファイバにより、従来の受信機に接
続される。ファイバリンクは１５５０ｎｍ帯に１０２０
ｐｓ／ｎｍの名目上の色分散をもつ。チャープブラグ回
折格子は、色分散を補償するために用いられる。
ｋｍの標準的な５Ｄファイバにより、従来の受信機に接
続される。ファイバリンクは１５５０ｎｍ帯に１０２０
ｐｓ／ｎｍの名目上の色分散をもつ。チャープブラグ回
折格子は、色分散を補償するために用いられる。
【００３８】Ｇｅドープコアを有するシングルモードＰ
Ｍファイバ（１０-5の値の真性ファイバ複屈折と２．０
５×１０-4ｍ／ｐｓの群速度をもつ）には、従来の方式
で重水素が添加され、位相回折格子を通してＵＶ露光す
ることにより、ファイバコア中にチャープブラグ回折格
子が書かれる。回折格子は波長１５５０ｎｍに中心をも
ち、長さ８ｃｍとチャープ速度１０．４５５ｃｍ／ｎｍ
を有する。回折格子は回折格子の中心からＰＭファイバ
端までのファイバ長が１６２ｍであるように、ＰＭファ
イバ中に配置され。
Ｍファイバ（１０-5の値の真性ファイバ複屈折と２．０
５×１０-4ｍ／ｐｓの群速度をもつ）には、従来の方式
で重水素が添加され、位相回折格子を通してＵＶ露光す
ることにより、ファイバコア中にチャープブラグ回折格
子が書かれる。回折格子は波長１５５０ｎｍに中心をも
ち、長さ８ｃｍとチャープ速度１０．４５５ｃｍ／ｎｍ
を有する。回折格子は回折格子の中心からＰＭファイバ
端までのファイバ長が１６２ｍであるように、ＰＭファ
イバ中に配置され。
【００３９】図４に本質的に示されるような構成におい
て、送信機からの１５５０ｎｍの光は、３つの部分のサ
ーキュレータの第１の部分に入る。光は第２の部分を出
て、ＰＭファイバに入る。光は回折格子に伝搬し、回折
格子により反射され、第２のサーキュレータポートまで
後方に伝搬し、第２のポートに入り、第３のサーキュレ
ータポートを出る。
て、送信機からの１５５０ｎｍの光は、３つの部分のサ
ーキュレータの第１の部分に入る。光は第２の部分を出
て、ＰＭファイバに入る。光は回折格子に伝搬し、回折
格子により反射され、第２のサーキュレータポートまで
後方に伝搬し、第２のポートに入り、第３のサーキュレ
ータポートを出る。
【００４０】チャープ回折格子は波長１５５０ｎｍの光
に対し、１０２０ｐｓ／ｎｍの分散を生じ、従って６０
ｋｍの５Ｄファイバの色分散を補償するように、設計さ
れる。回折格子と、回折格子及びサーキュレータ間の１
６２ｍファイバの両方にＰＭファイバを使用することに
より、サーキュレータはＤＣＧからの全ＰＭＤを約１０
ｆｓより小さくし、従ってこの構成では蓄積されるＰＭ
Ｄは最小のまま、システム中の信号分散が本質的にとり
除かれる。
に対し、１０２０ｐｓ／ｎｍの分散を生じ、従って６０
ｋｍの５Ｄファイバの色分散を補償するように、設計さ
れる。回折格子と、回折格子及びサーキュレータ間の１
６２ｍファイバの両方にＰＭファイバを使用することに
より、サーキュレータはＤＣＧからの全ＰＭＤを約１０
ｆｓより小さくし、従ってこの構成では蓄積されるＰＭ
Ｄは最小のまま、システム中の信号分散が本質的にとり
除かれる。
【００４１】実施例２ 光通信システムは本質的に上述のとおりであるが、ＤＣ
Ｇが断熱的に変化する強度をもつことが異なる。
Ｇが断熱的に変化する強度をもつことが異なる。
【００４２】実施例３ システムは本質的に実施例１のとおりであるが、ＤＣＧ
は正の分散をもち、ＤＣＧのＰＭファイバは、回折格子
とサーキュレータを接続するＰＭファイバに対し９０゜
回転している。
は正の分散をもち、ＤＣＧのＰＭファイバは、回折格子
とサーキュレータを接続するＰＭファイバに対し９０゜
回転している。
【図１】従来技術のＤＣＧを概略的に描いた図である。
【図２】ＤＣＧを有する従来技術の通信システムの関連
部分を示す図である。
部分を示す図である。
【図３】本発明の実施例を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施例を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施例を概略的に示す図である。
【図６】バルク光ＰＭＤ遅延手段を概略的に描いた図で
ある。
ある。
１０ シングルモード光導波路、光ファイバ １１ チャープブラグ回折格子、ＤＣＧ １２ 多波長放射 １３，１４ 放射 ２０ 入力光 ２１ 出力放射 ２２ サーキュレータ ２３ 入力部、ポート ２４ サーキュレータポート、ポート ２５ ポート ３１ ＰＭＤ遅延、遅延手段 ３２ ＰＭファイバ ４０ 光ファイバ通信システム ４１ 送信機 ４２ 光伝送ファイバ ４３ 検出器 ５１ 接続 ６１，６２ 光 ６３ 偏光分離キューブ ６４ 可動ミラー ６５ 矢印 １１０ ＤＣＧ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェファーソン リン ワジェナー アメリカ合衆国 98520 ワシントン，ア バーデーン，ハーシュベック ハイツ ロ ード 215
Claims (11)
- 【請求項１】 光ファイバはあらかじめ決められた偏光
の第１及び第２の軸を有し、１０-6又はそれ以上の真性
ファイバ複屈折をもつ偏光保持ファイバであることを特
徴とする一定の長さの光ファイバ及びファイバ中のチャ
ープブラグ回折格子を含む製品。 - 【請求項２】 前記真性ファイバ複屈折は１０-5又はそ
れ以上である請求項１記載の製品。 - 【請求項３】 前記真性ファイバ複屈折は１０-3又はそ
れより小さい請求項１記載の製品。 - 【請求項４】 前記偏光保持ファイバと接続されたＰＭ
Ｄ遅延デバイスを更に含む請求項１記載の製品。 - 【請求項５】 ＰＭＤ遅延デバイスは前記偏光保持ファ
イバの一部を含む請求項４記載の製品。 - 【請求項６】 前記チャープブラグ回折格子は断熱的に
変化する強度を示すようアポダイズされる請求項１記載
の製品。 - 【請求項７】 前記光ファイバは第１及び第２の長さの
間の接続部で、第１の長さの偏光の第１の軸が、第２の
長さの偏光の第２の軸に本質的に平行であるように配置
された第１及び第２の長さの偏光保持ファイバを含む請
求項１記載の製品。 - 【請求項８】 製品は更に、放射を前記チャープブラグ
回折格子に向け、チャープブラグ回折格子からの放射を
受けるのに適した方向性転送デバイスを含む請求項１記
載の製品。 - 【請求項９】 前記方向性転送デバイスは、サーキュレ
ータである請求項８記載の製品。 - 【請求項１０】 光ファイバ伝送路により送信機に接続
された送信機及び受信機を含み、前記方向性転送デバイ
スは、前記伝送路中に配置される請求項８記載の製品。 - 【請求項１１】 送信機から受信機において受けられた
放射は、色分散を有し、チャープブラグ回折格子は前記
色分散を本質的に補償するよう選択される請求項１０記
載の製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/145593 | 1998-09-02 | ||
| US09/145,593 US6137924A (en) | 1998-09-02 | 1998-09-02 | Article comprising a dispersion compensating grating with low polarization mode dispersion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000089055A true JP2000089055A (ja) | 2000-03-31 |
| JP3634205B2 JP3634205B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=22513780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24812799A Expired - Lifetime JP3634205B2 (ja) | 1998-09-02 | 1999-09-02 | 低偏光モード分散を有する分散補償回折格子を含む製品 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6137924A (ja) |
| EP (1) | EP0984306B1 (ja) |
| JP (1) | JP3634205B2 (ja) |
| KR (1) | KR100661255B1 (ja) |
| AU (1) | AU4588699A (ja) |
| CA (1) | CA2278902A1 (ja) |
| DE (1) | DE69903896T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6836418B2 (en) | 2000-06-19 | 2004-12-28 | Fujikura Ltd. | Slant short-period grating |
| JP2009169421A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Furukawa Electric North America Inc | 最小微分群遅延の調整可能分散補償器 |
| JP2015025994A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバおよび光伝送システム |
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| US6535654B1 (en) * | 1998-12-29 | 2003-03-18 | Nxtphase Technologies, Srl | Method for fabrication of an all fiber polarization retardation device |
| US6317539B1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-11-13 | Jds Uniphase Corporation | Interleaved sampled and chirped optical waveguide gratings for WDM channel operations and resulting devices |
| KR100660088B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2006-12-20 | 주식회사 케이티 | 편광모드 분산 및 색분산을 보상하는 광파이버 보상기 |
| US6483957B1 (en) | 2001-01-29 | 2002-11-19 | 3M Innovative Properties Company | MEMS-based polarization mode dispersion compensator |
| US20020131142A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-09-19 | Chi-Hao Cheng | System and method for tailoring dispersion within an optical communication system |
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| CA2396650C (en) * | 2001-08-31 | 2010-05-04 | Fujikura Ltd. | Fiber type optical component |
| US6944372B2 (en) | 2001-09-21 | 2005-09-13 | Broadband Royalty Corporation | Tunable dispersion compensating bandwidth device for fiber optics system |
| US6707957B1 (en) * | 2001-12-18 | 2004-03-16 | Nortel Networks Limited | Compensating for polarisation mode dispersion in optical transmission fibers |
| US6738536B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-05-18 | Optinel Systems, Inc. | Wavelength tunable filter device for fiber optic systems |
| US6724956B2 (en) | 2002-04-03 | 2004-04-20 | Fitel Usa Corporation | Method and apparatus for providing dispersion compensation |
| US6707976B1 (en) | 2002-09-04 | 2004-03-16 | Fitel Usa Corporation | Inverse dispersion compensating fiber |
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1998
- 1998-09-02 US US09/145,593 patent/US6137924A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-27 CA CA002278902A patent/CA2278902A1/en not_active Abandoned
- 1999-08-23 DE DE69903896T patent/DE69903896T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-23 EP EP99306678A patent/EP0984306B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-01 AU AU45886/99A patent/AU4588699A/en not_active Abandoned
- 1999-09-02 JP JP24812799A patent/JP3634205B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-02 KR KR1019990037082A patent/KR100661255B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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