JP2000098268A - 磁歪効果による波長シフト・デバイスおよび波長シフト・デバイスを備える光通信システム - Google Patents
磁歪効果による波長シフト・デバイスおよび波長シフト・デバイスを備える光通信システムInfo
- Publication number
- JP2000098268A JP2000098268A JP11269752A JP26975299A JP2000098268A JP 2000098268 A JP2000098268 A JP 2000098268A JP 11269752 A JP11269752 A JP 11269752A JP 26975299 A JP26975299 A JP 26975299A JP 2000098268 A JP2000098268 A JP 2000098268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- article
- grating
- length
- wavelength
- fiber
- 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.)
- Pending
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 16
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 60
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017104 Fe—Al—Ni—Co Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000777 cunife Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017868 Cu—Ni—Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017881 Cu—Ni—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910000586 vicalloy Inorganic materials 0.000 description 1
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
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02195—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating
- G02B6/022—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating using mechanical stress, e.g. tuning by compression or elongation, special geometrical shapes such as "dog-bone" or taper
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0128—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
- G02F1/0131—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence
- G02F1/0134—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence in optical waveguides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
- G02F2201/30—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 grating
- G02F2201/307—Reflective grating, i.e. Bragg grating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、波長シフトおよび色の分散補正の
ためのプログラム可能な、そしてラッチ可能なデバイス
を提供する。 【解決手段】 ブラッグ格子、非チャープ型格子、また
は線形または非線形のチャープ型格子が、磁歪効果によ
って歪みを受け、分散補正器の特性を変える。好適な実
施形態においては、勾配の付けられた磁歪効果ボディが
ファイバ格子に沿って、その長さに沿ってボンドされて
いる。別の好適な実施形態においては、磁歪効果ボディ
がその長さのファイバ格子上にボンドされ、そして勾配
を発生し、プログラム可能でラッチ可能な磁気構成部品
が磁歪効果ボディの隣に配置されている。次にそのボデ
ィは磁歪材料および磁石の中の磁化の程度を制御するこ
とによって、所望のレベルに対してラッチ可能なように
歪みを受け、格子の中のチャーピング特性を誘起するか
あるいは高めるようにする。
ためのプログラム可能な、そしてラッチ可能なデバイス
を提供する。 【解決手段】 ブラッグ格子、非チャープ型格子、また
は線形または非線形のチャープ型格子が、磁歪効果によ
って歪みを受け、分散補正器の特性を変える。好適な実
施形態においては、勾配の付けられた磁歪効果ボディが
ファイバ格子に沿って、その長さに沿ってボンドされて
いる。別の好適な実施形態においては、磁歪効果ボディ
がその長さのファイバ格子上にボンドされ、そして勾配
を発生し、プログラム可能でラッチ可能な磁気構成部品
が磁歪効果ボディの隣に配置されている。次にそのボデ
ィは磁歪材料および磁石の中の磁化の程度を制御するこ
とによって、所望のレベルに対してラッチ可能なように
歪みを受け、格子の中のチャーピング特性を誘起するか
あるいは高めるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪効果によって
制御することができる波長シフト・デバイスに関し、特
にパワーを連続的に使うことなしに、磁歪効果ボディに
よって調整することができる波長シフト・デバイスに関
する。本発明はさらに、分散補正デバイスおよび分散補
正デバイスを備える光通信システムに関する。
制御することができる波長シフト・デバイスに関し、特
にパワーを連続的に使うことなしに、磁歪効果ボディに
よって調整することができる波長シフト・デバイスに関
する。本発明はさらに、分散補正デバイスおよび分散補
正デバイスを備える光通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】光
ファイバおよび光格子は電気通信の伝送およびネットワ
ーキングに対して有用である。光格子は進行している光
の径路または特性を制御するのに有用である。光ファイ
バに基づいた格子は現代の電気通信システムにおける構
成部品として特に興味深いものである。基本的に、光フ
ァイバは長い距離にわたって、情報を含んでいる光信号
を低損失で伝送することができるガラスの薄いストラン
ドである。要するに、光ファイバは第１の屈折率を有す
るコアが、第２の（低い方の）屈折率を有するクラッデ
ィングによって囲まれている小さい直径の導波器であ
る。コアの屈折率がクラッディングの屈折率より大きい
限り、そのコアに沿って伝播される光ビームは内部全反
射を示し、そしてそのコアの長さ方向に沿って導かれ
る。代表的な光ファイバは高純度のシリカから作られて
おり、そしてその屈折率を制御するために、各種の濃度
のドーバントを加えることができる。
ファイバおよび光格子は電気通信の伝送およびネットワ
ーキングに対して有用である。光格子は進行している光
の径路または特性を制御するのに有用である。光ファイ
バに基づいた格子は現代の電気通信システムにおける構
成部品として特に興味深いものである。基本的に、光フ
ァイバは長い距離にわたって、情報を含んでいる光信号
を低損失で伝送することができるガラスの薄いストラン
ドである。要するに、光ファイバは第１の屈折率を有す
るコアが、第２の（低い方の）屈折率を有するクラッデ
ィングによって囲まれている小さい直径の導波器であ
る。コアの屈折率がクラッディングの屈折率より大きい
限り、そのコアに沿って伝播される光ビームは内部全反
射を示し、そしてそのコアの長さ方向に沿って導かれ
る。代表的な光ファイバは高純度のシリカから作られて
おり、そしてその屈折率を制御するために、各種の濃度
のドーバントを加えることができる。
【０００３】光信号の長距離伝送において、信号の分散
の累積が重要な問題となり得る。この問題は波長分割多
重（ＷＤＭ）光通信システムにおいて信号の伝送距離ま
たはチャネル数が増加している場合に厳しくなる。色の
分散に対して補正しようとする現在までの試みにおいて
は、分散補正用ファイバ、分散補正用格子またはその両
方の組合せを使う必要があった。Ｍ．Ｉ．ヘイー他のＩ
ＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．９，ｐ．１２７１（１
９９７）；Ｒ．Ｉ．ラミング他のＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯ
ＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴ．，Ｖｏ
ｌ．８，Ｎｏ．３（１９９６）；Ｗ．Ｈ．Ｌｏｈ他の、
ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．７（１９９６）；
Ｋ．Ｏ．ヒル他の、ＯＰＴ．ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．１
９，ｐ．１３１４（１９９４）；およびＭ．シゲマツに
対して１９９７年１２月２３日付けで発行された米国特
許第５，７０１，１８８号（これらは引用によって本明
細書の記載に援用する）を参照されたい。しかし、これ
らの分散補正用デバイスは柔軟性がなく、色の分散に対
して固定された度合いの補正しか提供しない。
の累積が重要な問題となり得る。この問題は波長分割多
重（ＷＤＭ）光通信システムにおいて信号の伝送距離ま
たはチャネル数が増加している場合に厳しくなる。色の
分散に対して補正しようとする現在までの試みにおいて
は、分散補正用ファイバ、分散補正用格子またはその両
方の組合せを使う必要があった。Ｍ．Ｉ．ヘイー他のＩ
ＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．９，ｐ．１２７１（１
９９７）；Ｒ．Ｉ．ラミング他のＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯ
ＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴ．，Ｖｏ
ｌ．８，Ｎｏ．３（１９９６）；Ｗ．Ｈ．Ｌｏｈ他の、
ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．７（１９９６）；
Ｋ．Ｏ．ヒル他の、ＯＰＴ．ＬＥＴＴ．，Ｖｏｌ．１
９，ｐ．１３１４（１９９４）；およびＭ．シゲマツに
対して１９９７年１２月２３日付けで発行された米国特
許第５，７０１，１８８号（これらは引用によって本明
細書の記載に援用する）を参照されたい。しかし、これ
らの分散補正用デバイスは柔軟性がなく、色の分散に対
して固定された度合いの補正しか提供しない。
【０００４】光格子は、光通信システムなどの光学的シ
ステムの内部で伝送される特定の波長の光を選択的に制
御するために重要な要素である。上記光格子としては、
ブラッグ格子、長周期格子、および回折格子などがあ
る。これらの格子は、通常は、ある材料のボディーを含
み、その材料の中に複数の光格子要素が間隔をおいて並
べられている。その格子要素は実質的に等しい間隔で並
べられた屈折率の摂動、スリット、または溝を含むこと
が多い。しかし、等しくない間隔で並べられた（チャー
プ型の）格子も同様に使われる。
ステムの内部で伝送される特定の波長の光を選択的に制
御するために重要な要素である。上記光格子としては、
ブラッグ格子、長周期格子、および回折格子などがあ
る。これらの格子は、通常は、ある材料のボディーを含
み、その材料の中に複数の光格子要素が間隔をおいて並
べられている。その格子要素は実質的に等しい間隔で並
べられた屈折率の摂動、スリット、または溝を含むこと
が多い。しかし、等しくない間隔で並べられた（チャー
プ型の）格子も同様に使われる。
【０００５】すべてのタイプの格子に対して、その制御
される波長を選択的に調整するために、その格子を再構
成または調整できることが非常に有用となる。従来のブ
ラッグ格子についての問題点は、それらが固定の波長の
光しかフィルタしないことである。各格子はλ＝２ｎ
effΛの波長を中心としてその周りの狭い帯域の中の光
を選択的に反射する。しかし、波長分割多重（ＷＤＭ）
などの多くの応用においては、波長応答を変えるように
制御できる格子があることが望ましい。長周期ファイバ
格子デバイスは波長依存の損失を提供し、スペクトル整
形のために使うことができる。長周期格子は後方反射の
低い２つの共伝播モード間の光パワーを結合する。しか
し、従来の長周期格子での問題点は、増幅器の利得を動
的に等化するための能力が限られていることである。と
いうのは、それらは固定された波長だけをフィルタし、
波長依存の損失要素として動作するだけだからである。
与えられた周期性（Λ’）の各長周期格子はカップリン
グのピーク波長、λpを中心としてその周りの狭い帯域
内の光を選択的にフィルタする。回折格子は普通は実質
的に等しい間隔で並べられた、多数の平行にエッチされ
たラインを含んでいる反射面を含む。ある所与の角度で
格子から反射された光はその格子の間隔によって変わる
異なるスペクトル内容を有することになる。従来の回折
格子における間隔は、そしてそのスペクトル内容は一般
的に固定されている。
される波長を選択的に調整するために、その格子を再構
成または調整できることが非常に有用となる。従来のブ
ラッグ格子についての問題点は、それらが固定の波長の
光しかフィルタしないことである。各格子はλ＝２ｎ
effΛの波長を中心としてその周りの狭い帯域の中の光
を選択的に反射する。しかし、波長分割多重（ＷＤＭ）
などの多くの応用においては、波長応答を変えるように
制御できる格子があることが望ましい。長周期ファイバ
格子デバイスは波長依存の損失を提供し、スペクトル整
形のために使うことができる。長周期格子は後方反射の
低い２つの共伝播モード間の光パワーを結合する。しか
し、従来の長周期格子での問題点は、増幅器の利得を動
的に等化するための能力が限られていることである。と
いうのは、それらは固定された波長だけをフィルタし、
波長依存の損失要素として動作するだけだからである。
与えられた周期性（Λ’）の各長周期格子はカップリン
グのピーク波長、λpを中心としてその周りの狭い帯域
内の光を選択的にフィルタする。回折格子は普通は実質
的に等しい間隔で並べられた、多数の平行にエッチされ
たラインを含んでいる反射面を含む。ある所与の角度で
格子から反射された光はその格子の間隔によって変わる
異なるスペクトル内容を有することになる。従来の回折
格子における間隔は、そしてそのスペクトル内容は一般
的に固定されている。
【０００６】調整可能な導波器格子を作るための１つの
試みは、圧電素子を使ってその格子に対して歪みを加え
ることを含む。クエテル他の、１９９６ Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｓｅｒｉｅｓ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｆ．，Ｆｅｂ．２
５‐Ｍａｒｃｈ １，１９９６，Ｖｏｌ．２，ｐ．１２
０の論文Ｎｏ．ＷＦ６を参照されたい。この方法での問
題点は、圧電駆動によって生じる歪みが比較的小さく、
デバイスの調整範囲が制限されることである。さらに、
この方法は、電力を比較的高い電圧、たとえば、約１０
０Ｖで連続的に印加する必要がある。格子に対して歪み
をかけることに関する他の調整可能な格子は、１９９７
年１月２９日付けのジン他の米国特許出願第０８／７９
１，０８１号、１９９６年２月６日付けのエスピンドラ
他の米国特許出願第０９／０２０，２０６号、１９９７
年１０月２７日付けのジン他の米国特許出願第０８／９
７１，９５６号、および１９９７年１０月２７日付けの
フレミング他の米国特許出願第０８／９７１，９５３号
の中で開示されており、それらはすべて本願の譲受人に
対して譲渡されたものであり、引用によって本明細書の
記載に援用する。チャープ型の格子に対する磁歪効果の
使用はＪ．Ｌ．クルツ他のＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＬＥ
ＴＴ．３３（３），ｐ．２３５（１９９７）の中で開示
されたが、その方法はプログラム可能な、あるいはラッ
チ可能な磁歪効果による歪みを示しておらず、また、分
散補正用のデバイスをカバーしていなかった。
試みは、圧電素子を使ってその格子に対して歪みを加え
ることを含む。クエテル他の、１９９６ Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｓｅｒｉｅｓ．Ｃｏｎｆ．ｏｎ
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔ
ｉｏｎ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｆ．，Ｆｅｂ．２
５‐Ｍａｒｃｈ １，１９９６，Ｖｏｌ．２，ｐ．１２
０の論文Ｎｏ．ＷＦ６を参照されたい。この方法での問
題点は、圧電駆動によって生じる歪みが比較的小さく、
デバイスの調整範囲が制限されることである。さらに、
この方法は、電力を比較的高い電圧、たとえば、約１０
０Ｖで連続的に印加する必要がある。格子に対して歪み
をかけることに関する他の調整可能な格子は、１９９７
年１月２９日付けのジン他の米国特許出願第０８／７９
１，０８１号、１９９６年２月６日付けのエスピンドラ
他の米国特許出願第０９／０２０，２０６号、１９９７
年１０月２７日付けのジン他の米国特許出願第０８／９
７１，９５６号、および１９９７年１０月２７日付けの
フレミング他の米国特許出願第０８／９７１，９５３号
の中で開示されており、それらはすべて本願の譲受人に
対して譲渡されたものであり、引用によって本明細書の
記載に援用する。チャープ型の格子に対する磁歪効果の
使用はＪ．Ｌ．クルツ他のＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＬＥ
ＴＴ．３３（３），ｐ．２３５（１９９７）の中で開示
されたが、その方法はプログラム可能な、あるいはラッ
チ可能な磁歪効果による歪みを示しておらず、また、分
散補正用のデバイスをカバーしていなかった。
【０００７】理解されるように、光通信システムの技術
に関与している人達は伝送される波長を選択的に制御し
てフィルタするため、そして、色の分散を補正するため
の新しいデバイスおよび方法を探索し続ける。特に、パ
ワーを連続的に印加する必要がない、プログラム可能な
ように波長をシフトするためのデバイスがあるので有利
である。本発明は、波長をシフトし、そして分散を補正
するための磁歪効果による調整可能な、そしてラッチ可
能なデバイス、および該デバイスを備える光通信システ
ムを開示する。
に関与している人達は伝送される波長を選択的に制御し
てフィルタするため、そして、色の分散を補正するため
の新しいデバイスおよび方法を探索し続ける。特に、パ
ワーを連続的に印加する必要がない、プログラム可能な
ように波長をシフトするためのデバイスがあるので有利
である。本発明は、波長をシフトし、そして分散を補正
するための磁歪効果による調整可能な、そしてラッチ可
能なデバイス、および該デバイスを備える光通信システ
ムを開示する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】要約すると、本発明は、
調整可能な光波長シフト・デバイスを含み、そのデバイ
スは格子領域を有するある長さの導波器と、その格子領
域において導波器に対してその長さに沿ってボンドされ
ている磁歪効果ボディと、そのボディを磁場に対してさ
らすためのソースとを含んでいる。その磁場によってボ
ディが膨張または収縮し（それが正または負の磁歪効果
材料のどれによって形成されているかに依存して）、そ
れによってそのボディの中に弾性歪みが誘起されて、格
子要素間の間隔およびそのデバイスの波長応答が調整さ
れる。ボディはラッチ可能なように、あるいはラッチさ
れないように作ることができる。ラッチ可能でプログラ
ム可能な磁気構成部品をラッチされないボディと一緒に
使って、ファイバ上に一様でない歪みを提供することが
できる。そのデバイスは色分散補正器として、そして増
幅器および波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ
・システムを備える光通信システムにおいて有利に使う
ことができる。
調整可能な光波長シフト・デバイスを含み、そのデバイ
スは格子領域を有するある長さの導波器と、その格子領
域において導波器に対してその長さに沿ってボンドされ
ている磁歪効果ボディと、そのボディを磁場に対してさ
らすためのソースとを含んでいる。その磁場によってボ
ディが膨張または収縮し（それが正または負の磁歪効果
材料のどれによって形成されているかに依存して）、そ
れによってそのボディの中に弾性歪みが誘起されて、格
子要素間の間隔およびそのデバイスの波長応答が調整さ
れる。ボディはラッチ可能なように、あるいはラッチさ
れないように作ることができる。ラッチ可能でプログラ
ム可能な磁気構成部品をラッチされないボディと一緒に
使って、ファイバ上に一様でない歪みを提供することが
できる。そのデバイスは色分散補正器として、そして増
幅器および波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ
・システムを備える光通信システムにおいて有利に使う
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、本発明は格子
領域１２を有している光ファイバ１１などのある長さの
導波器と、ボンド領域１３において格子１２に対してそ
の長さに沿ってボンドされている細長い磁歪効果ボディ
１４とを含む。その磁歪効果ボディはラッチ可能でない
ものとすることができる。その場合、そのデバイスはラ
ッチ可能な磁石１５と組み合わせて使うことができる。
あるいは、磁歪効果ボディそのものをラッチ可能にする
ことができる。磁場を供給するためのソース、たとえ
ば、ソレノイド１９がそのボディまたは磁石（使われる
場合）またはその両方に近接して配置され、磁石を磁化
し、ボディを歪ませる。
領域１２を有している光ファイバ１１などのある長さの
導波器と、ボンド領域１３において格子１２に対してそ
の長さに沿ってボンドされている細長い磁歪効果ボディ
１４とを含む。その磁歪効果ボディはラッチ可能でない
ものとすることができる。その場合、そのデバイスはラ
ッチ可能な磁石１５と組み合わせて使うことができる。
あるいは、磁歪効果ボディそのものをラッチ可能にする
ことができる。磁場を供給するためのソース、たとえ
ば、ソレノイド１９がそのボディまたは磁石（使われる
場合）またはその両方に近接して配置され、磁石を磁化
し、ボディを歪ませる。
【００１０】さらに特定すると、図１Ａは少なくとも１
つの光格子（たとえば、光ファイバ格子）１２と、少な
くとも１つの磁歪効果ボディ１４とを含んでいる１つの
実施形態を示しており、そのボディの長さに沿ってのボ
ンド１３が、ボディを格子１２の長さに対して固定す
る。ボンド１３はガラス接着剤（たとえば、低融点ガラ
ス）エポキシなどの接着剤によって、ソルダ・ボンディ
ング、ブレージングによって、あるいは知られている他
の物質またはデバイスによって形成することができる。
ボディ１４は正または負の磁歪材料で作ることができ
る。磁場にさらされると、ボディの長さが長くなる（正
の磁歪の場合）かあるいは収縮する（負の磁歪の場
合）。この実施形態においては、少なくとも１つのプロ
グラム可能でラッチ可能な磁石１５がボディに沿って配
置され、そして少なくとも１つのソレノイド１９（電流
が流されると所定の大きさの磁場を供給する）のコイル
がボディ１４と磁石１５の両方の周りに巻かれている。
ソレノイド１９および磁石１５によって磁化された時、
磁歪材料１４の膨張または収縮によって光格子１２が歪
まされ、したがって、その共振波長が変えられる。プロ
グラム可能なようにラッチできる磁石には、その長さ方
向に沿って一様でないように配置され、各種の場所（た
とえば、１７ａ、１７ｂ）から漏洩磁束を提供するため
のノッチまたは摂動（たとえば、１６ａ、１６ｂ、１６
ｃなど）がある。磁束の強度は空間的に変化し、したが
って、勾配が発生している。その勾配はそのボディの長
さに沿ってのノッチの数の密度を変化させることによっ
て、そしてさらに各ノッチが付けられた領域からの磁場
の発散を利用することによって発生させることができ
る。プログラム可能な磁石がソレノイド１９によって磁
化されると、磁歪効果ボディの中に一様でない歪みを誘
起する一様でない勾配の磁場が発生する。これによって
格子の周期性およびチャーピングにおける変化が一様で
なくなる。
つの光格子（たとえば、光ファイバ格子）１２と、少な
くとも１つの磁歪効果ボディ１４とを含んでいる１つの
実施形態を示しており、そのボディの長さに沿ってのボ
ンド１３が、ボディを格子１２の長さに対して固定す
る。ボンド１３はガラス接着剤（たとえば、低融点ガラ
ス）エポキシなどの接着剤によって、ソルダ・ボンディ
ング、ブレージングによって、あるいは知られている他
の物質またはデバイスによって形成することができる。
ボディ１４は正または負の磁歪材料で作ることができ
る。磁場にさらされると、ボディの長さが長くなる（正
の磁歪の場合）かあるいは収縮する（負の磁歪の場
合）。この実施形態においては、少なくとも１つのプロ
グラム可能でラッチ可能な磁石１５がボディに沿って配
置され、そして少なくとも１つのソレノイド１９（電流
が流されると所定の大きさの磁場を供給する）のコイル
がボディ１４と磁石１５の両方の周りに巻かれている。
ソレノイド１９および磁石１５によって磁化された時、
磁歪材料１４の膨張または収縮によって光格子１２が歪
まされ、したがって、その共振波長が変えられる。プロ
グラム可能なようにラッチできる磁石には、その長さ方
向に沿って一様でないように配置され、各種の場所（た
とえば、１７ａ、１７ｂ）から漏洩磁束を提供するため
のノッチまたは摂動（たとえば、１６ａ、１６ｂ、１６
ｃなど）がある。磁束の強度は空間的に変化し、したが
って、勾配が発生している。その勾配はそのボディの長
さに沿ってのノッチの数の密度を変化させることによっ
て、そしてさらに各ノッチが付けられた領域からの磁場
の発散を利用することによって発生させることができ
る。プログラム可能な磁石がソレノイド１９によって磁
化されると、磁歪効果ボディの中に一様でない歪みを誘
起する一様でない勾配の磁場が発生する。これによって
格子の周期性およびチャーピングにおける変化が一様で
なくなる。
【００１１】磁歪効果ボディまたはプログラム可能な磁
石またはその両方を多くの部分にセグメント化すること
ができる。たとえば、図１Ｂはセグメント化された磁石
（１５ａ、．．．１５ｃ、．．．１５ｅ、１５ｆ、．．
１５ｉなど）を含んでいる１つの実施形態を示し、セグ
メント間のギャップを通して、漏洩磁束（たとえば、１
７）がボディに対して供給される。磁石の寸法は変える
ことができる。たとえば、セグメント化された磁石の長
さを段々に長くする（たとえば、図に示されているよう
に、セグメント化された磁石の長さが１５ａから１５ｉ
へ段々と増えていくように）か、あるいは段々に短くな
るようにすること、あるいはさもなければ一様でない寸
法にし、図１Ａに示されているように、歪みの総合的な
勾配が誘起されるようにすることができる。その勾配は
各ボディに沿って磁石間のギャップの密度を変えること
によって、そしてさらに、各ギャップ領域からの磁場の
発散を利用することによって形成することができる。磁
歪効果ボディの中に誘起される歪みは剪断または圧縮の
歪み（ボディを伸ばすか縮めるかする）とすることがで
きる。いずれになるかは、そのボディが正または負の磁
歪材料のいずれで作られているかによる。
石またはその両方を多くの部分にセグメント化すること
ができる。たとえば、図１Ｂはセグメント化された磁石
（１５ａ、．．．１５ｃ、．．．１５ｅ、１５ｆ、．．
１５ｉなど）を含んでいる１つの実施形態を示し、セグ
メント間のギャップを通して、漏洩磁束（たとえば、１
７）がボディに対して供給される。磁石の寸法は変える
ことができる。たとえば、セグメント化された磁石の長
さを段々に長くする（たとえば、図に示されているよう
に、セグメント化された磁石の長さが１５ａから１５ｉ
へ段々と増えていくように）か、あるいは段々に短くな
るようにすること、あるいはさもなければ一様でない寸
法にし、図１Ａに示されているように、歪みの総合的な
勾配が誘起されるようにすることができる。その勾配は
各ボディに沿って磁石間のギャップの密度を変えること
によって、そしてさらに、各ギャップ領域からの磁場の
発散を利用することによって形成することができる。磁
歪効果ボディの中に誘起される歪みは剪断または圧縮の
歪み（ボディを伸ばすか縮めるかする）とすることがで
きる。いずれになるかは、そのボディが正または負の磁
歪材料のいずれで作られているかによる。
【００１２】図１Ａ−図１Ｂに示されているように、磁
歪効果ボディの中に勾配が存在する時、格子の中に一様
でない歪みが誘起され、それによって元々はチャープさ
れていない格子からチャープ型の（線形または非線形に
チャープされた）格子構造を生成することができる。代
わりに、本発明のデバイスの中の格子は図１Ｃに示され
ているように、あらかじめチャープされていてもよい
（線形、非線形または任意のパターンのチャープ）。そ
の場合における本発明のデバイスによって提供される一
様でない歪みによって、格子の長さに沿ってのチャーピ
ングの勾配の傾斜をさらに増加させることができる。図
１Ａ−図１Ｃは単独の格子領域を示しているが、複数の
直列になった格子を使うことができ、そして本発明によ
る１つの磁歪効果デバイスによって同時に歪ませること
ができる。図１Ａおよび図１Ｂの実施形態で実現される
ような勾配の歪みが好ましい。しかし、磁歪効果デバイ
スは本発明に従って勾配のないファイバの歪みで形成す
ることができ、それは、あらかじめチャープされた格子
が使われる場合のような、いくつかの分散補正の要素に
対して有用であり得る。
歪効果ボディの中に勾配が存在する時、格子の中に一様
でない歪みが誘起され、それによって元々はチャープさ
れていない格子からチャープ型の（線形または非線形に
チャープされた）格子構造を生成することができる。代
わりに、本発明のデバイスの中の格子は図１Ｃに示され
ているように、あらかじめチャープされていてもよい
（線形、非線形または任意のパターンのチャープ）。そ
の場合における本発明のデバイスによって提供される一
様でない歪みによって、格子の長さに沿ってのチャーピ
ングの勾配の傾斜をさらに増加させることができる。図
１Ａ−図１Ｃは単独の格子領域を示しているが、複数の
直列になった格子を使うことができ、そして本発明によ
る１つの磁歪効果デバイスによって同時に歪ませること
ができる。図１Ａおよび図１Ｂの実施形態で実現される
ような勾配の歪みが好ましい。しかし、磁歪効果デバイ
スは本発明に従って勾配のないファイバの歪みで形成す
ることができ、それは、あらかじめチャープされた格子
が使われる場合のような、いくつかの分散補正の要素に
対して有用であり得る。
【００１３】ボディ１４を構成している材料は正または
負の磁歪効果のいずれかを有し、それぞれボディの長さ
を増加または減少させることができる。負の磁歪効果を
示し、飽和歪み（εs）を有しているボディを製造する
ために使える材料の例としては、ニッケル（εs〜−３
８×１０-6）、コバルト（εs〜−５０×１０-6、およ
びＳｍＦｅ2（εs〜−２３４０×１０-6）などがある。
正の磁歪効果を示す材料の例としては、以下の合金およ
び化合物がある。Ｆｅ‐２０ｗｔ％Ｎｉ（εs〜＋３３
×１０-6）、７０％Ｃｏ‐３０％Ｆｅ（εs〜＋１３０
×１０-6）、Ｆｅ‐３０％Ｃｒ‐１５％Ｃｏ（εs〜＋
６１×１０-6）、Ｆｅ‐Ａｌ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金（アルニ
コとして普通に知られている）（εs〜＋３６×１
０-6）、Ｆｅ3Ｏ4のフェライト（εs〜＋３２×１
０-6）、ＴｂＦｅ2（εs〜＋２６００×１０-6）、およ
びＴｂ0.28Ｄｙ0.72Ｆｅ2合金（εs〜＋１１００×１０
-6）。磁場依存の挙動以外に、磁歪効果の大きさは材料
組成および処理によってある程度変化する。これらのパ
ラメータを最適化することは歪みを最大化するのに有利
である。磁歪材料に関する詳細は、Ｒ．Ｍ．ボゾースの
ＦＥＲＲＯＭＡＧＮＥＴＩＳＭ（強磁性）の第１３章、
６４７〜４９、６６３〜６９ページ（Ｖａｎ Ｎｏｓｔ
ｒａｎｄ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９５１）；Ａ．Ｅ．ク
ラークのＡＩＰ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃ．Ｎ
ｏ．１８，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
Ｐｈｙｓｉｃｓの１０１５ページ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
１９７４）；およびＷ．Ｒ．ジョーンズのＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇ．，Ｖｏｌ．ＭＡＧ‐１７の１４５
９ページ（１９８１）を参照されたい。これらはすべて
引用によって本明細書の記載に援用する。
負の磁歪効果のいずれかを有し、それぞれボディの長さ
を増加または減少させることができる。負の磁歪効果を
示し、飽和歪み（εs）を有しているボディを製造する
ために使える材料の例としては、ニッケル（εs〜−３
８×１０-6）、コバルト（εs〜−５０×１０-6、およ
びＳｍＦｅ2（εs〜−２３４０×１０-6）などがある。
正の磁歪効果を示す材料の例としては、以下の合金およ
び化合物がある。Ｆｅ‐２０ｗｔ％Ｎｉ（εs〜＋３３
×１０-6）、７０％Ｃｏ‐３０％Ｆｅ（εs〜＋１３０
×１０-6）、Ｆｅ‐３０％Ｃｒ‐１５％Ｃｏ（εs〜＋
６１×１０-6）、Ｆｅ‐Ａｌ‐Ｎｉ‐Ｃｏ合金（アルニ
コとして普通に知られている）（εs〜＋３６×１
０-6）、Ｆｅ3Ｏ4のフェライト（εs〜＋３２×１
０-6）、ＴｂＦｅ2（εs〜＋２６００×１０-6）、およ
びＴｂ0.28Ｄｙ0.72Ｆｅ2合金（εs〜＋１１００×１０
-6）。磁場依存の挙動以外に、磁歪効果の大きさは材料
組成および処理によってある程度変化する。これらのパ
ラメータを最適化することは歪みを最大化するのに有利
である。磁歪材料に関する詳細は、Ｒ．Ｍ．ボゾースの
ＦＥＲＲＯＭＡＧＮＥＴＩＳＭ（強磁性）の第１３章、
６４７〜４９、６６３〜６９ページ（Ｖａｎ Ｎｏｓｔ
ｒａｎｄ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９５１）；Ａ．Ｅ．ク
ラークのＡＩＰ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃ．Ｎ
ｏ．１８，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
Ｐｈｙｓｉｃｓの１０１５ページ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
１９７４）；およびＷ．Ｒ．ジョーンズのＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇ．，Ｖｏｌ．ＭＡＧ‐１７の１４５
９ページ（１９８１）を参照されたい。これらはすべて
引用によって本明細書の記載に援用する。
【００１４】ラッチ可能なデバイスを提供するために磁
気構成部品を製造するための好ましい材料は、その磁気
的な性質をパルスの磁場によって変更することができる
デバイスである。適切な材料としては、Ｆｅ‐Ｃｒ‐Ｃ
ｏ、Ｆｅ‐Ａｌ‐Ｎｉ‐Ｃｏ（Ａｌｎｉｃｏ）、Ｃｕ‐
Ｎｉ‐Ｆｅ（Ｃｕｎｉｆｅ）、Ｃｏ‐Ｆｅ‐Ｖ（Ｖｉｃ
ａｌｌｏｙ）、特殊処理された低抗磁力（Ｈc）の稀土
類のコバルトＳｍ‐ＣｏまたはＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂおよび、
ＢａフェライトまたはＳｒフェライトの材料などがあ
る。プログラム可能な磁石のための抗磁力の好ましい範
囲は約５００ Ｏｅ以下であり、ソレノイド・パルス磁
場を使用する再磁化によるプログラミングが容易なよう
に、約１００ Ｏｅ以下であることがさらに好ましい。
抗磁力は約１０ Ｏｅ以上であることが好ましく、そし
て残留磁化の安定性および浮遊磁場による消磁に対抗す
る安定性を維持するために、３０ Ｏｅ以上であること
がさらに好ましい。
気構成部品を製造するための好ましい材料は、その磁気
的な性質をパルスの磁場によって変更することができる
デバイスである。適切な材料としては、Ｆｅ‐Ｃｒ‐Ｃ
ｏ、Ｆｅ‐Ａｌ‐Ｎｉ‐Ｃｏ（Ａｌｎｉｃｏ）、Ｃｕ‐
Ｎｉ‐Ｆｅ（Ｃｕｎｉｆｅ）、Ｃｏ‐Ｆｅ‐Ｖ（Ｖｉｃ
ａｌｌｏｙ）、特殊処理された低抗磁力（Ｈc）の稀土
類のコバルトＳｍ‐ＣｏまたはＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂおよび、
ＢａフェライトまたはＳｒフェライトの材料などがあ
る。プログラム可能な磁石のための抗磁力の好ましい範
囲は約５００ Ｏｅ以下であり、ソレノイド・パルス磁
場を使用する再磁化によるプログラミングが容易なよう
に、約１００ Ｏｅ以下であることがさらに好ましい。
抗磁力は約１０ Ｏｅ以上であることが好ましく、そし
て残留磁化の安定性および浮遊磁場による消磁に対抗す
る安定性を維持するために、３０ Ｏｅ以上であること
がさらに好ましい。
【００１５】磁場が取り除かれた時に満足できるラッチ
が行われるために、プログラム可能な磁石の磁化ヒステ
リシス・ループ（「Ｍ‐Ｈループ」）は少なくとも約
０．８５の角型比（飽和磁化に対する残留磁化の比率）
の四角形であるべきであり、そして角型比が少なくとも
約０．９０であることが好ましく、そしてさらに少なく
とも約０．９５あることが好ましい。制御し易くするた
めに、そのループは少なくとも約５０％のＨcだけスキ
ューされていることが望ましい。Ｍ‐Ｈループの意図的
なスキューイングは、たとえば、本発明の譲受人に譲渡
されていて、引用によって本明細書の記載に援用するエ
スピンドラ他による１９９８年２月６日付けの米国特許
出願第０９／０２０，２０６号に記述されている。Ｆｅ
‐Ｃｒ‐Ｃｏ、Ｃｕ‐Ｎｉ‐Ｆｅ、またはＣｏ‐Ｆｅ‐
Ｖなどの、機械的な延性が高くて形成が容易な、あるい
は機械加工が容易な磁石合金が特に有利である。という
のは、それらは図１Ａ−図１Ｃに示されているような幾
何学的形状などの所望の形状に整形することができるか
らである。抗磁力の高い安定な永久磁石（たとえば、抗
磁力が約１０００ Ｏｅ以上のもの）、たとえば、Ｓｍ
‐ＣｏまたはＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂなどは、残留磁気をプログ
ラムすることが難しいので、あまり好ましくない（より
低い抗磁力を示すように修正されない限り）。
が行われるために、プログラム可能な磁石の磁化ヒステ
リシス・ループ（「Ｍ‐Ｈループ」）は少なくとも約
０．８５の角型比（飽和磁化に対する残留磁化の比率）
の四角形であるべきであり、そして角型比が少なくとも
約０．９０であることが好ましく、そしてさらに少なく
とも約０．９５あることが好ましい。制御し易くするた
めに、そのループは少なくとも約５０％のＨcだけスキ
ューされていることが望ましい。Ｍ‐Ｈループの意図的
なスキューイングは、たとえば、本発明の譲受人に譲渡
されていて、引用によって本明細書の記載に援用するエ
スピンドラ他による１９９８年２月６日付けの米国特許
出願第０９／０２０，２０６号に記述されている。Ｆｅ
‐Ｃｒ‐Ｃｏ、Ｃｕ‐Ｎｉ‐Ｆｅ、またはＣｏ‐Ｆｅ‐
Ｖなどの、機械的な延性が高くて形成が容易な、あるい
は機械加工が容易な磁石合金が特に有利である。という
のは、それらは図１Ａ−図１Ｃに示されているような幾
何学的形状などの所望の形状に整形することができるか
らである。抗磁力の高い安定な永久磁石（たとえば、抗
磁力が約１０００ Ｏｅ以上のもの）、たとえば、Ｓｍ
‐ＣｏまたはＮｄ‐Ｆｅ‐Ｂなどは、残留磁気をプログ
ラムすることが難しいので、あまり好ましくない（より
低い抗磁力を示すように修正されない限り）。
【００１６】Ｆｅ‐２８％Ｃｒ‐７％Ｃｏ合金は７０
ＯｅのＨc、直径が約０．１８インチそして長さが４イ
ンチの寸法の角型ループを生じるように変形エージング
することができる。ここで、Ｍ‐Ｈループは約６０ Ｏ
ｅだけスキューされ、図２に示されているのと同様なＭ
‐Ｈループが作られる。Ｈ1およびＨ2の印加磁場に対し
て、対応する磁化はその磁場が取り除かれた後、ラッチ
可能なように保持され、そして対応する磁石間の間隔お
よび分散補正格子上の誘起された歪みε1およびε2もラ
ッチ可能なように保持される。ラッチによってそのデバ
イスはパワーを連続的に供給することなく動作させるこ
とができる。調整の程度を変化させるために、磁歪効果
ボディによって格子の中に誘起される歪みを変化させ、
そしてプログラム可能な磁石における磁化を変化させる
ことによってラッチすることができる。これは印加され
る磁場を増加させることによって、あるいは新しい磁場
のレベルに対して１つまたはそれ以上の磁石を減磁また
は再磁化することによって実現できる。ソレノイドを使
用する磁石の磁化の場合、パルスの磁場（ソレノイド内
のパルス電流）を、そのデバイスの高速の、低電力動作
のために便利に使うことができる。そのパルス磁場の好
ましい持続時間または速度は約１０〜１０-6秒の範囲内
にあり、そして約１０-1〜１０-4秒であることがさらに
好ましい。電流パルスは正弦波、矩形波、台形波、三角
波、および不規則な波形などの各種の波形であってよ
い。ソレノイドは単独のソレノイドであってよく、ある
いは必要な場合、独立に制御される２つまたはそれ以上
のセグメントに分かれていてもよい。
ＯｅのＨc、直径が約０．１８インチそして長さが４イ
ンチの寸法の角型ループを生じるように変形エージング
することができる。ここで、Ｍ‐Ｈループは約６０ Ｏ
ｅだけスキューされ、図２に示されているのと同様なＭ
‐Ｈループが作られる。Ｈ1およびＨ2の印加磁場に対し
て、対応する磁化はその磁場が取り除かれた後、ラッチ
可能なように保持され、そして対応する磁石間の間隔お
よび分散補正格子上の誘起された歪みε1およびε2もラ
ッチ可能なように保持される。ラッチによってそのデバ
イスはパワーを連続的に供給することなく動作させるこ
とができる。調整の程度を変化させるために、磁歪効果
ボディによって格子の中に誘起される歪みを変化させ、
そしてプログラム可能な磁石における磁化を変化させる
ことによってラッチすることができる。これは印加され
る磁場を増加させることによって、あるいは新しい磁場
のレベルに対して１つまたはそれ以上の磁石を減磁また
は再磁化することによって実現できる。ソレノイドを使
用する磁石の磁化の場合、パルスの磁場（ソレノイド内
のパルス電流）を、そのデバイスの高速の、低電力動作
のために便利に使うことができる。そのパルス磁場の好
ましい持続時間または速度は約１０〜１０-6秒の範囲内
にあり、そして約１０-1〜１０-4秒であることがさらに
好ましい。電流パルスは正弦波、矩形波、台形波、三角
波、および不規則な波形などの各種の波形であってよ
い。ソレノイドは単独のソレノイドであってよく、ある
いは必要な場合、独立に制御される２つまたはそれ以上
のセグメントに分かれていてもよい。
【００１７】図３Ａ−図３Ｄは本発明の代替実施形態を
示しており、磁歪効果ボディに対して本来的な磁束勾配
を提供することができる、プログラム可能な磁石に対す
る各種の考えられる構成配置（たとえば、図１Ａ−図１
Ｃに示されているノッチ、セグメント、または寸法勾配
のないもの）を示している。図３Ａの中で、単独の細長
い磁気構成部品２５がボディに対して実質的に直角に配
置され、図３Ｂの中では、複数の細長い磁気構成部品２
５ａ、２５ｂ、２５ｃなどがそのように配置されてい
る。これらの実施形態においては、１つまたはそれ以上
のソレノイド１９ａ、１９ｂ、１９ｃを、ボディ１４の
周りに巻くのではなく、磁気構成部品の回りに巻くこと
ができる。その磁石の極からの磁場は強度勾配を伴って
発散する傾向があり、したがって、格子チャーピング効
果を示す。図３Ｃにおいては、２つのＬ型の磁石３５
ａ、３５ｂが、それぞれのボトムの端のメンバが向き合
った形でボディの側面に沿って置かれており、そして図
３Ｄにおいては、２つのロッド状の磁気構成部品４５
ａ、４５ｂが磁歪効果ボディの側にではなく、そのいず
れかの端に置かれ、磁場の強さが極からの距離の関数と
して減少し、磁歪効果ボディ上に勾配のある磁場の効果
を提供するように配置されている。
示しており、磁歪効果ボディに対して本来的な磁束勾配
を提供することができる、プログラム可能な磁石に対す
る各種の考えられる構成配置（たとえば、図１Ａ−図１
Ｃに示されているノッチ、セグメント、または寸法勾配
のないもの）を示している。図３Ａの中で、単独の細長
い磁気構成部品２５がボディに対して実質的に直角に配
置され、図３Ｂの中では、複数の細長い磁気構成部品２
５ａ、２５ｂ、２５ｃなどがそのように配置されてい
る。これらの実施形態においては、１つまたはそれ以上
のソレノイド１９ａ、１９ｂ、１９ｃを、ボディ１４の
周りに巻くのではなく、磁気構成部品の回りに巻くこと
ができる。その磁石の極からの磁場は強度勾配を伴って
発散する傾向があり、したがって、格子チャーピング効
果を示す。図３Ｃにおいては、２つのＬ型の磁石３５
ａ、３５ｂが、それぞれのボトムの端のメンバが向き合
った形でボディの側面に沿って置かれており、そして図
３Ｄにおいては、２つのロッド状の磁気構成部品４５
ａ、４５ｂが磁歪効果ボディの側にではなく、そのいず
れかの端に置かれ、磁場の強さが極からの距離の関数と
して減少し、磁歪効果ボディ上に勾配のある磁場の効果
を提供するように配置されている。
【００１８】図４Ａにおいては、ボディ１４そのものが
その長さ方向に沿って勾配のある磁歪の性質を有する場
合が示されている。その材料の磁歪効果は、その材料の
化学的性質、結晶学的なテクスチャ、マイクロストラク
チャまたはそのボディに沿っての、あるいはそのボディ
の内部での応力分布によって変わる可能性がある。これ
らの微細構造的特徴を使って、磁歪の勾配を、そのボデ
ィの長さ方向に沿って材料の化学的性質における勾配、
塑性変形、またはその長さに沿っての勾配の熱処理を使
うことによって、ボディ自身の中に組み込むことができ
る。そのような組み込まれた磁歪効果の勾配によって、
プログラム可能な、そしてラッチ可能な磁気構成部品を
使わずに、光ファイバ格子（チャープされていないか、
あるいはあらかじめチャープされているものでもよい）
の中にチャーピングを誘起するか、あるいはチャーピン
グを強化することができる。図４Ｂおよび図４Ｃはさら
に他の代替例を示している。すなわち、図４Ｂは複数の
セグメント化されたソレノイド２９ａ、２９ｂ、２９
ｃ、２９ｄ、２９ｅなどを含んでいる設計を示し、そし
て図４Ｃはセグメント化された磁歪効果ボディ２４ａ、
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅを含んでいる設計を示
している。各セグメントは異なるプログラムにするか
（たとえば、異なるソレノイド・ドライブ電流によっ
て）、または異なる構造（たとえば、ソレノイドの巻線
数が異なるようにして）とすることができ、異なる磁場
を供給し、したがって、セグメントからセグメントへ磁
歪の量が異なるようにし、結果として全体に勾配のある
磁歪効果を生じるようにすることができる。図４Ａ−図
４Ｃの中の磁歪効果ボディは印加された磁場が取り除か
れた後、磁歪効果におけるラッチ可能性の大きい材料か
ら作ることができ、あるいはその材料の磁歪効果におけ
るラッチ可能性が小さいか、あるいは可能性がない場合
に、図１Ａ−図１Ｃおよび図３Ａ−図３Ｄの中で示され
ているように、同様にラッチ可能なボディを作るため
に、プログラム可能な磁石と組み合わせて使うことがで
きる。
その長さ方向に沿って勾配のある磁歪の性質を有する場
合が示されている。その材料の磁歪効果は、その材料の
化学的性質、結晶学的なテクスチャ、マイクロストラク
チャまたはそのボディに沿っての、あるいはそのボディ
の内部での応力分布によって変わる可能性がある。これ
らの微細構造的特徴を使って、磁歪の勾配を、そのボデ
ィの長さ方向に沿って材料の化学的性質における勾配、
塑性変形、またはその長さに沿っての勾配の熱処理を使
うことによって、ボディ自身の中に組み込むことができ
る。そのような組み込まれた磁歪効果の勾配によって、
プログラム可能な、そしてラッチ可能な磁気構成部品を
使わずに、光ファイバ格子（チャープされていないか、
あるいはあらかじめチャープされているものでもよい）
の中にチャーピングを誘起するか、あるいはチャーピン
グを強化することができる。図４Ｂおよび図４Ｃはさら
に他の代替例を示している。すなわち、図４Ｂは複数の
セグメント化されたソレノイド２９ａ、２９ｂ、２９
ｃ、２９ｄ、２９ｅなどを含んでいる設計を示し、そし
て図４Ｃはセグメント化された磁歪効果ボディ２４ａ、
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅを含んでいる設計を示
している。各セグメントは異なるプログラムにするか
（たとえば、異なるソレノイド・ドライブ電流によっ
て）、または異なる構造（たとえば、ソレノイドの巻線
数が異なるようにして）とすることができ、異なる磁場
を供給し、したがって、セグメントからセグメントへ磁
歪の量が異なるようにし、結果として全体に勾配のある
磁歪効果を生じるようにすることができる。図４Ａ−図
４Ｃの中の磁歪効果ボディは印加された磁場が取り除か
れた後、磁歪効果におけるラッチ可能性の大きい材料か
ら作ることができ、あるいはその材料の磁歪効果におけ
るラッチ可能性が小さいか、あるいは可能性がない場合
に、図１Ａ−図１Ｃおよび図３Ａ−図３Ｄの中で示され
ているように、同様にラッチ可能なボディを作るため
に、プログラム可能な磁石と組み合わせて使うことがで
きる。
【００１９】図５Ａ−図５Ｅは、異なる格子領域を使っ
ている、本発明のデバイスの異なる実施形態に対する波
長λの関数としての遅延時間の特性Ｔd（これは波長分
散の測度である）のプロットである。これらのプロット
はファイバの色の分散特性を変化させる面でのそのデバ
イスの各種の機能を示している。図５Ａは、非チャープ
型の格子が使われていて、チャープ型の格子（たとえ
ば、図１Ａ−図１Ｂのような）を形成するために磁歪効
果ボディを使って歪ませられる場合のデータをプロット
している。その傾斜、すなわち、Ｔd（遅延時間）／λ
（波長）は、印加される駆動磁場を変え、したがって、
格子（たとえば、図１Ａ−図１Ｂの１５ａ）の中のラッ
チ可能な歪みを変えることによって調整することができ
る。図５Ｂは一様に（線形に）チャープされた格子の中
に歪みが誘起された場合のＴd‐λ曲線の変換的なシフ
トを示している。図５Ｃおよび図５Ｄは線形にチャープ
された格子が使われ、非線形のチャープ型の特性を示す
ように歪ませられた場合の実施形態の効果を示してい
る。図５Ｅはより強く非線形化されている非線形チャー
プ型格子の使用を反映している。この分野の技術に熟達
した人にとっては明らかであるように、用途によって変
わるこれらの実施形態のそれぞれに関して特定の利点が
ある。
ている、本発明のデバイスの異なる実施形態に対する波
長λの関数としての遅延時間の特性Ｔd（これは波長分
散の測度である）のプロットである。これらのプロット
はファイバの色の分散特性を変化させる面でのそのデバ
イスの各種の機能を示している。図５Ａは、非チャープ
型の格子が使われていて、チャープ型の格子（たとえ
ば、図１Ａ−図１Ｂのような）を形成するために磁歪効
果ボディを使って歪ませられる場合のデータをプロット
している。その傾斜、すなわち、Ｔd（遅延時間）／λ
（波長）は、印加される駆動磁場を変え、したがって、
格子（たとえば、図１Ａ−図１Ｂの１５ａ）の中のラッ
チ可能な歪みを変えることによって調整することができ
る。図５Ｂは一様に（線形に）チャープされた格子の中
に歪みが誘起された場合のＴd‐λ曲線の変換的なシフ
トを示している。図５Ｃおよび図５Ｄは線形にチャープ
された格子が使われ、非線形のチャープ型の特性を示す
ように歪ませられた場合の実施形態の効果を示してい
る。図５Ｅはより強く非線形化されている非線形チャー
プ型格子の使用を反映している。この分野の技術に熟達
した人にとっては明らかであるように、用途によって変
わるこれらの実施形態のそれぞれに関して特定の利点が
ある。
【００２０】図１−図５の中で示されている調整可能な
デバイスおよびそれらの変形版は、高密度のＷＤＭネッ
トワークにおける一般的な波長フィルタリングまたはチ
ャネルの追加／ドロップ用に使うことができる。チャー
プ発生機能があるので、それらは送信された光信号にお
ける色の分散を補正するために特に有用である。たとえ
ば、図６において、波長分割多重（ＷＤＭ）通信システ
ムが概略的に示されており、そのシステムは、送信機７
０、改善されたＮチャネル・マルチプレクサ／デマルチ
プレクサ７１、および受信機７２を含んでおり、それら
はすべて幹線ファイバ１１によって接続されている。ソ
ース７０からのファイバ１１への入力は、いくつかの波
長、λ1〜λnの光信号から構成されている。改善された
マルチプレクサ７１は少なくとも１つのサーキュレータ
７３および一連の分散補正ファイバ格子（１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄ、．．．、１０ｎ）を含み、各格子
は前に説明されたように磁歪効果ボディによって独立に
調整可能である。その格子は非チャープ型、線形のチャ
ープ型、または非線形のチャープ型であってよい。本発
明の分散補正器は広い帯域幅を有することができ、そし
て各分散補正器は少数のチャネルから数個のチャネルま
でのチャネルに対して補正することができる。したがっ
て、このシステムの中で使われる調整可能な分散補正器
の合計数を、以前のシステムの場合と比べて大幅に減ら
すことができる。
デバイスおよびそれらの変形版は、高密度のＷＤＭネッ
トワークにおける一般的な波長フィルタリングまたはチ
ャネルの追加／ドロップ用に使うことができる。チャー
プ発生機能があるので、それらは送信された光信号にお
ける色の分散を補正するために特に有用である。たとえ
ば、図６において、波長分割多重（ＷＤＭ）通信システ
ムが概略的に示されており、そのシステムは、送信機７
０、改善されたＮチャネル・マルチプレクサ／デマルチ
プレクサ７１、および受信機７２を含んでおり、それら
はすべて幹線ファイバ１１によって接続されている。ソ
ース７０からのファイバ１１への入力は、いくつかの波
長、λ1〜λnの光信号から構成されている。改善された
マルチプレクサ７１は少なくとも１つのサーキュレータ
７３および一連の分散補正ファイバ格子（１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄ、．．．、１０ｎ）を含み、各格子
は前に説明されたように磁歪効果ボディによって独立に
調整可能である。その格子は非チャープ型、線形のチャ
ープ型、または非線形のチャープ型であってよい。本発
明の分散補正器は広い帯域幅を有することができ、そし
て各分散補正器は少数のチャネルから数個のチャネルま
でのチャネルに対して補正することができる。したがっ
て、このシステムの中で使われる調整可能な分散補正器
の合計数を、以前のシステムの場合と比べて大幅に減ら
すことができる。
【００２１】図７−図１０は、前に説明されたような磁
歪効果ボディによって調整可能な、本発明の分散補正用
デバイスを備える光通信システムを概略的に示してい
る。図７において、ボックスの領域８０における分散補
正モジュール（ＤＣＭ）は、１つの光サーキュレータ
と、合計「ｎ」個の分散補正用格子１０ｎとを含み、各
格子は前に説明されたように、磁歪効果ボディによって
独立に調整可能である。そのモジュールの中で格子を配
置することができる順序は、ＤＣＭに到着する前にシス
テムにおいて累積された色の分散に依存する。たとえ
ば、λ1におけるチャネル１に対する累積された分散
（ＡD）がλnにおけるチャネルｎのそれより大きかった
場合（ＡDλ1＞ＡDλn）、その格子は図に示されている
順序で配列される。すなわち、ＤＣＭの第１の補正用格
子がλ1にあり、そして最後の補正用格子がλnにある。
λ1におけるチャネル１に対する累積された分散がλnに
おけるチャネルｎのそれより小さかった場合（ＡDλ1＜
ＡDλn）、この格子は示されている逆の順序で配列され
る。すなわち、ＤＣＭの第１の補正用格子がλnにあ
り、そして最後の格子がλ1にある。このＤＣＭは、多
重波長送信機７０と、ある長さの光ファイバ１１と、多
重波長の受信機７２とをさらに備える高密度のＷＤＭシ
ステム（ＤＷＤＭ）の部分を構成することができる。
歪効果ボディによって調整可能な、本発明の分散補正用
デバイスを備える光通信システムを概略的に示してい
る。図７において、ボックスの領域８０における分散補
正モジュール（ＤＣＭ）は、１つの光サーキュレータ
と、合計「ｎ」個の分散補正用格子１０ｎとを含み、各
格子は前に説明されたように、磁歪効果ボディによって
独立に調整可能である。そのモジュールの中で格子を配
置することができる順序は、ＤＣＭに到着する前にシス
テムにおいて累積された色の分散に依存する。たとえ
ば、λ1におけるチャネル１に対する累積された分散
（ＡD）がλnにおけるチャネルｎのそれより大きかった
場合（ＡDλ1＞ＡDλn）、その格子は図に示されている
順序で配列される。すなわち、ＤＣＭの第１の補正用格
子がλ1にあり、そして最後の補正用格子がλnにある。
λ1におけるチャネル１に対する累積された分散がλnに
おけるチャネルｎのそれより小さかった場合（ＡDλ1＜
ＡDλn）、この格子は示されている逆の順序で配列され
る。すなわち、ＤＣＭの第１の補正用格子がλnにあ
り、そして最後の格子がλ1にある。このＤＣＭは、多
重波長送信機７０と、ある長さの光ファイバ１１と、多
重波長の受信機７２とをさらに備える高密度のＷＤＭシ
ステム（ＤＷＤＭ）の部分を構成することができる。
【００２２】図７の実施形態に代わるものとして、ＤＣ
Ｍは「ｎ」個の独立に調整可能な分散補正用格子１０ｎ
の代わりに、前に説明されたように、単独の調整可能分
散補正用チャープ型ファイバ格子を含むことができる。
この場合、そのチャープ型格子の方向は累積された色の
分散によって変わる。すなわち、チャネル１において、
ＡDλ1＞ＡDλnであった場合、そのチャープ型のファイ
バ格子はその入口点において格子がλ1にあるように配
置されるが、チャネル１において、ＡDλ1＜ＡDλnであ
った場合、そのチャープ型のファイバ格子は入口点にお
いてその格子がλnにあるように配置される。
Ｍは「ｎ」個の独立に調整可能な分散補正用格子１０ｎ
の代わりに、前に説明されたように、単独の調整可能分
散補正用チャープ型ファイバ格子を含むことができる。
この場合、そのチャープ型格子の方向は累積された色の
分散によって変わる。すなわち、チャネル１において、
ＡDλ1＞ＡDλnであった場合、そのチャープ型のファイ
バ格子はその入口点において格子がλ1にあるように配
置されるが、チャネル１において、ＡDλ1＜ＡDλnであ
った場合、そのチャープ型のファイバ格子は入口点にお
いてその格子がλnにあるように配置される。
【００２３】図８はＤＣＭ８２が光サーキュレータ７３
と、ある長さの分散補正用ファイバ（ＤＣＦ）８５と、
単独の調整可能な分散補正用チャープ型ファイバ格子１
０ｇとを含むシステムを概略的に示している。単独のチ
ャープ型の格子デバイス１０ｇの代わりに、複数の、す
なわち、ｎ個の独立に調整可能な分散補正用格子を使う
ことができる（たとえば、図７のｎ個の格子１０ｎを、
図８の単独のチャープ型格子１０ｇの代わりに置き換え
ることができる）。この場合、色の分散補正の大半がＤ
ＣＦ ８５によって行われる。理想の補正器とＤＣＦと
の間の分散の傾斜のミスマッチによる各チャネルによる
残留の色彩分散は、補正用のチャープ型格子１０ｇ（あ
るいは、ｎ個の独立に調整可能な分散補正用格子１０
ｎ）を使って補正される。チャープ型の分散格子１０ｇ
の方向またはｎ個の格子１０ｎの順序に関連して図７を
参照して上で説明されたのと同じ原理が、図８の実施形
態に関して適用される。また、図７の中でのように、こ
のＤＣＭ ８２は多重波長送信機７０と、ある長さの光
ファイバ１１と、多重波長受信機７２とをさらに含んで
いるＤＷＤＭの一部を構成をすることができる。
と、ある長さの分散補正用ファイバ（ＤＣＦ）８５と、
単独の調整可能な分散補正用チャープ型ファイバ格子１
０ｇとを含むシステムを概略的に示している。単独のチ
ャープ型の格子デバイス１０ｇの代わりに、複数の、す
なわち、ｎ個の独立に調整可能な分散補正用格子を使う
ことができる（たとえば、図７のｎ個の格子１０ｎを、
図８の単独のチャープ型格子１０ｇの代わりに置き換え
ることができる）。この場合、色の分散補正の大半がＤ
ＣＦ ８５によって行われる。理想の補正器とＤＣＦと
の間の分散の傾斜のミスマッチによる各チャネルによる
残留の色彩分散は、補正用のチャープ型格子１０ｇ（あ
るいは、ｎ個の独立に調整可能な分散補正用格子１０
ｎ）を使って補正される。チャープ型の分散格子１０ｇ
の方向またはｎ個の格子１０ｎの順序に関連して図７を
参照して上で説明されたのと同じ原理が、図８の実施形
態に関して適用される。また、図７の中でのように、こ
のＤＣＭ ８２は多重波長送信機７０と、ある長さの光
ファイバ１１と、多重波長受信機７２とをさらに含んで
いるＤＷＤＭの一部を構成をすることができる。
【００２４】図９は分散補正用モジュールを備える増幅
器９５を概略的に示している。この増幅器は入力アイソ
レータ９０と、第１の長さの稀土類ドープのファイバ１
１ａと、第１の長さのファイバ１１ａを光学的にポンプ
するための第１のポンプ９１と、第２の長さの稀土類ド
ープのファイバ１１ｂと、第２の長さのファイバ１１ｂ
を光学的にポンプするための第２のポンプ９１ｂと、出
力アイソレータ９２と、サーキュレータ７３と、ｎ個の
独立に調整可能な分散補正用格子１０ｎとを含む。この
光増幅器は色の分散に対して補正するだけでなく、調整
可能な補正器によって導入される損失をオフセットする
ための信号を増幅する。オプションとして、図８と同様
に、分散補正用ファイバ８５をこの増幅器アセンブリに
おいて使うことができる。図１０は多重波長送信機７０
と、ある長さの光ファイバ１１と、ＤＣＭを含んでいる
図９の増幅器を含む可能性がある増幅器９５と、ＤＣＭ
と、多重波長受信機７２とを含むＤＷＤＭを概略的に示
しており、そのＤＣＭは光回路７３と、オプションのあ
る長さの分散補正用ファイバ（ＤＣＦ）８５と、一連の
調整可能な分散補正用ファイバ格子１０ｎとを含む。
器９５を概略的に示している。この増幅器は入力アイソ
レータ９０と、第１の長さの稀土類ドープのファイバ１
１ａと、第１の長さのファイバ１１ａを光学的にポンプ
するための第１のポンプ９１と、第２の長さの稀土類ド
ープのファイバ１１ｂと、第２の長さのファイバ１１ｂ
を光学的にポンプするための第２のポンプ９１ｂと、出
力アイソレータ９２と、サーキュレータ７３と、ｎ個の
独立に調整可能な分散補正用格子１０ｎとを含む。この
光増幅器は色の分散に対して補正するだけでなく、調整
可能な補正器によって導入される損失をオフセットする
ための信号を増幅する。オプションとして、図８と同様
に、分散補正用ファイバ８５をこの増幅器アセンブリに
おいて使うことができる。図１０は多重波長送信機７０
と、ある長さの光ファイバ１１と、ＤＣＭを含んでいる
図９の増幅器を含む可能性がある増幅器９５と、ＤＣＭ
と、多重波長受信機７２とを含むＤＷＤＭを概略的に示
しており、そのＤＣＭは光回路７３と、オプションのあ
る長さの分散補正用ファイバ（ＤＣＦ）８５と、一連の
調整可能な分散補正用ファイバ格子１０ｎとを含む。
【００２５】本発明の格子ベースの分散補正器は上記の
実施形態の中で示されているように、サーキュレータと
組み合わせて反射モードで動作させることができる。し
かし、代わりの装置は反射モードではなく、透過モード
で使用する。この場合、その格子は非チャープ型でアポ
ダイズされており、透過が大きい場所のストップ帯域の
端に近い場所に分散が存在していることが好ましい。し
たがって、分散は反射されるチャネルに対してではな
く、通過チャネルに対して提供され、そしてサーキュレ
ータを回避することができる。たとえば、磁歪効果ボデ
ィを使うことによって、格子に対して一定の張力を加え
ることにより、格子の中心波長をシフトさせることがで
きる。これによって、隣接しているチャネルに対する分
散の大きさが変わり、したがって、その格子の分散を調
整するための手段を提供する。サーキュレータの使用を
避けて、透過モードにおいて補正器を動作させるための
もう１つの方法は、たとえば、前に記述されたように、
格子の中にチャーピングを導入することである。この場
合、そのチャーピングおよび格子のスペクトルの結果の
広がりが隣接チャネルに近付き、したがって、中央波長
をシフトせずに分散特性が変えられる。
実施形態の中で示されているように、サーキュレータと
組み合わせて反射モードで動作させることができる。し
かし、代わりの装置は反射モードではなく、透過モード
で使用する。この場合、その格子は非チャープ型でアポ
ダイズされており、透過が大きい場所のストップ帯域の
端に近い場所に分散が存在していることが好ましい。し
たがって、分散は反射されるチャネルに対してではな
く、通過チャネルに対して提供され、そしてサーキュレ
ータを回避することができる。たとえば、磁歪効果ボデ
ィを使うことによって、格子に対して一定の張力を加え
ることにより、格子の中心波長をシフトさせることがで
きる。これによって、隣接しているチャネルに対する分
散の大きさが変わり、したがって、その格子の分散を調
整するための手段を提供する。サーキュレータの使用を
避けて、透過モードにおいて補正器を動作させるための
もう１つの方法は、たとえば、前に記述されたように、
格子の中にチャーピングを導入することである。この場
合、そのチャーピングおよび格子のスペクトルの結果の
広がりが隣接チャネルに近付き、したがって、中央波長
をシフトせずに分散特性が変えられる。
【００２６】上記実施形態は本発明の用途を示すことが
できる多くの実施形態のうちのごく少数の例であること
を理解されたい。多くの、そして変形した他の装置が、
本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、この
分野の技術に熟達した人によって作られることができる
ことを理解されたい。
できる多くの実施形態のうちのごく少数の例であること
を理解されたい。多くの、そして変形した他の装置が、
本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、この
分野の技術に熟達した人によって作られることができる
ことを理解されたい。
【００２７】本発明の有利な性質および他の特徴が添付
の図面の中で記述されている例示としての実施形態を考
慮することによって、より完全に理解することができる
だろう。上記図面は本発明の概念を説明するためのもの
であって、正確な縮尺図ではないことを理解されたい。
の図面の中で記述されている例示としての実施形態を考
慮することによって、より完全に理解することができる
だろう。上記図面は本発明の概念を説明するためのもの
であって、正確な縮尺図ではないことを理解されたい。
【図１Ａ】磁歪効果ボディおよびラッチ可能な磁気構成
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
【図１Ｂ】磁歪効果ボディおよびラッチ可能な磁気構成
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
【図１Ｃ】磁歪効果ボディおよびラッチ可能な磁気構成
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
部品を含んでいる、本発明の調整可能な波長シフト・デ
バイスの実施形態を概略的に示す。
【図２】本発明によって実現することができる、磁歪効
果によって発生される歪みおよびその結果の波長シフト
のラッチ可能性を概略的に示す。
果によって発生される歪みおよびその結果の波長シフト
のラッチ可能性を概略的に示す。
【図３Ａ】図１に示されているものの代替実施形態を示
す。
す。
【図３Ｂ】図１に示されているものの代替実施形態を示
す。
す。
【図３Ｃ】図１に示されているものの代替実施形態を示
す。
す。
【図３Ｄ】図１に示されているものの代替実施形態を示
す。
す。
【図４Ａ】各種の磁歪効果ボディを使っていて追加の磁
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
【図４Ｂ】各種の磁歪効果ボディを使っていて追加の磁
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
【図４Ｃ】各種の磁歪効果ボディを使っていて追加の磁
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
気構成部品がない、本発明の補正器の代替実施形態であ
る。
【図５Ａ】本発明によって実現することができる、各種
のタイプの分散調整を概略的に示す。
のタイプの分散調整を概略的に示す。
【図５Ｂ】本発明によって実現することができる、各種
のタイプの分散調整を概略的に示す。
のタイプの分散調整を概略的に示す。
【図５Ｃ】本発明によって実現することができる、各種
のタイプの分散調整を概略的に示す。
のタイプの分散調整を概略的に示す。
【図５Ｄ】本発明によって実現することができる、各種
のタイプの分散調整を概略的に示す。
のタイプの分散調整を概略的に示す。
【図５Ｅ】本発明によって実現することができる、各種
のタイプの分散調整を概略的に示す。
のタイプの分散調整を概略的に示す。
【図６】本発明のデバイスを含んでいる分散補正器アセ
ンブリを備えるｎチャネルＷＤＭ通信システムを概略的
に示す。
ンブリを備えるｎチャネルＷＤＭ通信システムを概略的
に示す。
【図７】本発明のデバイスを備える少なくとも１つの分
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
【図８】本発明のデバイスを備える少なくとも１つの分
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
【図９】本発明のデバイスを備える少なくとも１つの分
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
【図１０】本発明のデバイスを備える少なくとも１つの
分散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
分散補正器を備える光通信システムを概略的に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローランド パトリッシオ エスピンドラ アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，チャサム，ノース パサイック アヴ ェニュー 37 (72)発明者 サンゴー ジン アメリカ合衆国 07946 ニュージャーシ ィ，ミリングトン，スカイライン ドライ ヴ 145 (72)発明者 ハリーシュ マボーリ アメリカ合衆国 08854 ニュージャーシ ィ，ピスカタウェイ，プレゼントヴュー ドライヴ 245−ビー (72)発明者 トーマス アンドリュー ストラッサー アメリカ合衆国 07060 ニュージャーシ ィ，ウァーレン，ハーモニー ロード ６
Claims (20)
- 【請求項１】 調整可能な光学的波長シフト用デバイス
を含む物品であって、前記デバイスは、 間隔をおいて配置された複数の格子要素を備えている格
子領域を含んでいるある長さの導波器と、 前記格子領域における前記導波器に対してその長さ方向
に沿ってボンドされている少なくとも１つの細長い磁歪
効果ボディとを含み、前記ボディが磁場にさらされる
時、前記ボディが膨張または収縮し、それによって弾性
歪みを誘起して、格子要素間の間隔を調整し、前記デバ
イスの波長応答を調整するようになっている物品。 - 【請求項２】 請求項１に記載の物品において、前記の
ある長さの導波器がある長さの光ファイバを含む物品。 - 【請求項３】 請求項１に記載の物品において、前記格
子が光学的ブラッグ格子である物品。 - 【請求項４】 請求項１に記載の物品において、前記格
子が前記デバイスの動作の前には非チャープ型の格子で
あり、それによって前記ボディの中に誘起された弾性歪
みが、前記格子をチャープ型の格子に変えるようになっ
ている物品。 - 【請求項５】 請求項１に記載の物品において、前記格
子が一様に、あるいは一様でないようにチャープされた
格子であって、前記ボディの中に弾性歪みを導入するこ
とによって、前記格子の中のチャーピングが増加または
変化するようになっている物品。 - 【請求項６】 請求項１に記載の物品において、前記ボ
ディがラッチ可能でない磁歪効果ボディを含み、そして
さらに前記格子の中のラッチ可能な波長シフトを生成す
るために、少なくとも１つのプログラム可能でラッチ可
能な磁気構成部品と、少なくとも１つのソレノイドとを
含む物品。 - 【請求項７】 請求項６に記載の物品において、前記少
なくとも１つの磁気構成部品が、寸法的な勾配を有する
細長い形状の構成部品であり、前記ボディおよび前記構
成部品の回りに巻かれたソレノイドのコイルと一緒に前
記ボディのサイドに沿って配置されており、前記寸法的
勾配は前記構成部品の複数の場所からの空間的に変化す
る漏洩磁束を提供するようになっている物品。 - 【請求項８】 請求項７に記載の物品において、前記寸
法的勾配が前記構成部品の表面上に複数のノッチを含
み、前記構成部品は前記ノッチが前記ボディに向かい合
うように配置されている物品。 - 【請求項９】 請求項１に記載の物品において、前記磁
歪効果ボディは寸法的な微細構造、または化学的性質の
勾配を備えており、前記ボディが一様に歪みを受ける時
に前記格子の中にチャーピングが誘起されるように、磁
歪特性における勾配が誘起されるようになっている物
品。 - 【請求項１０】 請求項６に記載の物品において、前記
少なくとも１つの磁気構成部品が、残留磁化をパルスの
磁場によって変更できる材料から構成されている物品。 - 【請求項１１】 請求項６に記載の物品において、前記
少なくとも１つの磁気構成部品が、細長い形であって、
前記ボディに対して実質的に直角に置かれており、そし
て前記ソレノイドのコイルが前記構成部品の回りに巻か
れている物品。 - 【請求項１２】 請求項６に記載の物品において、組み
合わさっている磁極が空間的に隔てられていて、前記ボ
ディの軸に平行な１つの軸に沿って配置されている２つ
の細長い磁気構成部品を含んでいて、それによって、磁
場の強さが前記磁極からの距離の関数として減少し、前
記磁歪効果ボディ上に勾配の付けられた磁場の効果を提
供するようになっている物品。 - 【請求項１３】 請求項１に記載の物品において、前記
弾性歪みがラッチ可能であり、前記デバイスの波長応答
がパワーを連続的に供給せずに、制御可能なように変え
られるようになっている物品。 - 【請求項１４】 請求項１に記載の物品において、前記
デバイスが光ファイバの分散補正器を含む物品。 - 【請求項１５】 光サーキュレータと、請求項１４に記
載の独立に調整可能な補正器デバイスとを含む分散補正
モジュール。 - 【請求項１６】 多重波長光信号チャネルのソースと、
光ファイバ幹線と、多重光信号チャネルを受信するため
の受信機と、マルチプレクサ／デマルチプレクサと、請
求項１４に記載の１つまたはそれ以上の分散補正用格子
とを含む波長分割多重光通信システム。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載のシステムにおい
て、ある長さの分散補正用ファイバをさらに含むシステ
ム。 - 【請求項１８】 透過モードで動作している、請求項１
に記載の少なくとも１つの調整可能な分散補正用格子を
含む分散補正用モジュール。 - 【請求項１９】 入力アイソレータと、第１の長さの稀
土類ドープのファイバと、前記長さのファイバを光学的
にポンプするための第１のポンプと、第２の長さの稀土
類ドープのファイバと、前記第２の長さのファイバを光
学的にポンプするための第２のポンプと、出力アイソレ
ータと、サーキュレータと、請求項１に記載の複数の調
整可能デバイスとを含む光増幅器。 - 【請求項２０】 請求項１に記載の物品において、前記
ボディがＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｍ、Ｃｒ、Ｔｂ、または
Ｄｙのうちの１つまたはそれ以上で製造された、正また
は負の磁歪効果材料を含む物品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/159907 | 1998-09-24 | ||
| US09/159,907 US6122421A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Magnetostrictive wavelength-shifting devices and optical communication systems comprising same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098268A true JP2000098268A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=22574619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11269752A Pending JP2000098268A (ja) | 1998-09-24 | 1999-09-24 | 磁歪効果による波長シフト・デバイスおよび波長シフト・デバイスを備える光通信システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6122421A (ja) |
| EP (1) | EP0989438B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000098268A (ja) |
| DE (1) | DE69909697T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6169831B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-01-02 | Lucent Technologies Inc. | Method of making optical chirped grating with an intrinsically chirped grating and external gradient |
| US6304691B1 (en) * | 1998-09-24 | 2001-10-16 | Lucent Technologies,Inc | Wavelength division multiplexed optical communication system having reduced short wavelength loss |
| US6563620B1 (en) * | 1999-01-25 | 2003-05-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Quasi-dispersionless optical fiber transmission, dispersion compensation and optical clock |
| JP2000244396A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Fujitsu Ltd | 光波長分離回路及び波長分離装置，光波長多重回路 |
| US6389200B1 (en) * | 1999-12-28 | 2002-05-14 | Alcatel Usa Sourcing, L.P. | Wide tuning range fiber bragg grating filter (FBGF) using muscle wire |
| GB2362720A (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-28 | Roke Manor Research | Improvements in or relating to optical switching |
| FR2811171B1 (fr) * | 2000-06-30 | 2002-09-20 | Cit Alcatel | Compensation de dispersion chromatique dans un systeme de transmission optique large bande |
| WO2002093704A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Ocg Technology Licensing, Llc | Optical fiber and system containing same |
| EP1271199A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | Corning O.T.I. S.p.A. | Optical device for compensating chromatic dispersion |
| US6941044B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-09-06 | Teraxion Inc. | Tunable optical structure for the compensation of chromatic dispersion in a light signal |
| CA2395905A1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-01-26 | Teraxion Inc. | Multi-grating tunable chromatic dispersion compensator |
| US6947633B2 (en) | 2002-10-28 | 2005-09-20 | Optovia Corporation | Dispersion compensation |
| US7351241B2 (en) | 2003-06-02 | 2008-04-01 | Carl Zeiss Meditec Ag | Method and apparatus for precision working of material |
| US7006731B2 (en) * | 2003-07-01 | 2006-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating |
| US6788851B1 (en) | 2003-07-01 | 2004-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating |
| US6990274B2 (en) * | 2003-07-01 | 2006-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method for adjusting the spectral response of an optical waveguide grating |
| CN1303446C (zh) * | 2004-01-09 | 2007-03-07 | 清华大学 | 可调谐色散补偿器的设计与制作方法 |
| US7251396B2 (en) * | 2005-02-16 | 2007-07-31 | Universite Laval | Device for tailoring the chromatic dispersion of a light signal |
| US9417294B2 (en) * | 2012-11-14 | 2016-08-16 | Uwm Research Foundation, Inc. | Current sensors using magnetostrictive material |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2134958C (en) * | 1994-11-02 | 2004-10-12 | Raymond Massey Measures | Apparatus and method of bragg intra-grating strain control |
| US5812711A (en) * | 1997-01-29 | 1998-09-22 | Lucent Technologies Inc. | Magnetostrictively tunable optical fiber gratings |
| US5781677A (en) * | 1997-01-29 | 1998-07-14 | Lucent Technologies Inc. | Magnetically tunable optical fiber gratings |
| US5999671A (en) * | 1997-10-27 | 1999-12-07 | Lucent Technologies Inc. | Tunable long-period optical grating device and optical systems employing same |
| US5982963A (en) * | 1997-12-15 | 1999-11-09 | University Of Southern California | Tunable nonlinearly chirped grating |
| US5999546A (en) * | 1998-09-22 | 1999-12-07 | Lucent Technologies Inc. | Magnetically tunable laser with wavelength latchability and optical communication system comprising such laser |
-
1998
- 1998-09-24 US US09/159,907 patent/US6122421A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-09-14 DE DE69909697T patent/DE69909697T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-14 EP EP99307298A patent/EP0989438B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-24 JP JP11269752A patent/JP2000098268A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0989438A1 (en) | 2000-03-29 |
| DE69909697D1 (de) | 2003-08-28 |
| US6122421A (en) | 2000-09-19 |
| DE69909697T2 (de) | 2004-03-04 |
| EP0989438B1 (en) | 2003-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5812711A (en) | Magnetostrictively tunable optical fiber gratings | |
| JP3266562B2 (ja) | 光ファイバーグレーティングデバイス及び光マルチプレクサ／デマルチプレクサ | |
| JP2000098268A (ja) | 磁歪効果による波長シフト・デバイスおよび波長シフト・デバイスを備える光通信システム | |
| US6169831B1 (en) | Method of making optical chirped grating with an intrinsically chirped grating and external gradient | |
| US6108470A (en) | Article comprising temperature-compensated tunable grating and systems using such device | |
| US6148127A (en) | Tunable dispersion compensator and optical system comprising same | |
| US5999671A (en) | Tunable long-period optical grating device and optical systems employing same | |
| US6154590A (en) | Wavelength-tunable devices and systems comprising flexed optical gratings | |
| US5999546A (en) | Magnetically tunable laser with wavelength latchability and optical communication system comprising such laser | |
| US6148128A (en) | Passively temperature-compensated wavelength-tunable device comprising flexed optical gratings and communication systems using such devices | |
| US6055348A (en) | Tunable grating device and optical communication devices and systems comprising same | |
| EP0821251B1 (en) | Variable optical waveguide attenuator | |
| US6141470A (en) | Magnetically reconfigurable optical grating devices and communication systems | |
| Imai et al. | Dispersion tuning of a linearly chirped fiber Bragg grating without a center wavelength shift by applying a strain gradient | |
| JP2000221342A (ja) | 可変コ―ティングの光格子デバイス | |
| KR20010098469A (ko) | 광 파이버에서의 격자 유도 방법 및 광학 장치 | |
| US6301425B1 (en) | Magnetically tunable optical attenuator and method of attenuating signals | |
| US6085016A (en) | Magnetically controlled variable optical attenuator | |
| US6463186B1 (en) | Magnetically controlled optical switch and optical attenuator | |
| US6597481B1 (en) | Controllable wavelength-selective optical cross-connect | |
| US7133582B1 (en) | Fiber-optic filter with tunable grating | |
| Jin et al. | Magnetically tunable fiber Bragg gratings | |
| Yi et al. | Temperature compensation for a fiber‐Bragg‐grating‐based magnetostrictive sensor | |
| US6128427A (en) | Articles and systems comprising digitally tunable optical gratings | |
| Jin et al. | Broad-range, latchable reconfiguration of Bragg wavelength in optical gratings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040210 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040329 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040416 |