JP2000137197A - 調整可能なチャ―プを有する光回折格子デバイス - Google Patents

調整可能なチャ―プを有する光回折格子デバイス

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 調整可能なチャープを有する光回折格子デバ
イス 【解決手段】 本発明に従うと、調整可能なチャープを
有する光導波路回折格子は、回折格子の長さに沿って温
度が変る電気的に制御可能な熱変換基体と熱的に接触し
た導波路回折格子を含む。熱変換基体はファイバ上に熱
を生成するかファイバから熱を除去でき、回折格子に沿
って温度勾配を作る。実施例において、熱変換基体は局
所的な抵抗が回折格子の長さに沿って変る抵抗被膜であ
る。薄膜を通る電流は、薄膜の局所的な抵抗にほぼ比例
する回折格子に沿って温度勾配を生じ、電流によってチ
ャープの大きさが調整できる。得られるデバイスは簡単
で、コンパクトで、パワーは効率的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【本発明の分野】本発明は光回折格子デバイス、より具
体的には電気的に調整可能なチャープを有する光導波路
回折格子に係る。
【０００２】
【本発明の背景】光ファイバは近年の遠距離通信システ
ムにおいて鍵を握る要素である。基本的に光ファイバは
非常に低損失で長距離に渡って大量の情報を含む光信号
を伝達できるガラスの細いよりひもである。この最も簡
単な形では、それは第２の（低い）屈折率をもつクラッ
ドで囲まれた第１の屈折率をもつコアを含む小さな直径
の導波路である。典型的な光ファイバは、屈折率を制御
するために、低濃度のドーパントを有する高純度シリカ
で作られる。
【０００３】光回折格子は光通信システムのような光シ
ステム内で、光の特定の波長を選択的に制御するための
重要な要素である。そのような回折格子には、ブラッグ
回折格子及び長周期回折格子が含まれる。回折格子は典
型的な場合、材料の基体及び屈折率摂動、スリット又は
溝といった複数の本質的に等間隔の光回折格子要素を含
む。これらの回折格子を動的に修正できれば、非常に有
用であろう。
【０００４】典型的なブラッグ回折格子は、光ファイバ
のような一定の長さの光導波路を含み、導波路長に沿っ
て本質的に等間隔に、屈折率の複数の摂動を含む。これ
らの摂動はくり返される摂動×実効屈折率、すなわちλ
＝２ｎeffΛ である間隔Λの２倍に等しい波長λの光
を、選択的に反射する。ここで、λは真空波長で ｎeff
は伝搬モードの実効屈折率である。残りの波長は、本質
的に妨げられず通過する。そのようなブラッグ回折格子
は、フィルタ、追加及び削除信号チャネル、半導体レー
ザの安定化、ファイバ増幅器ポンピングエネルギーの反
射及び導波路分散の補償を含む各種の用途を見い出して
いる。
【０００５】 導波路回折格子は従来、たとえばゲルマ
ニウム又はリンといった１ないし複数の紫外光に敏感な
ドーパントを導波路コアにドーピングし、たとえばエキ
シマレーザのような高強度紫外源に、空間的に周期的に
導波路を露出することにより、作製されている。紫外光
はリンドーパントと相互作用し、局所的な屈折率に長距
離摂動を生じる。従来の回折格子を得るための摂動の適
当な周期的間隔は、物理的なマスク、位相マスク又は一
対の干渉ビームの使用により得られる。
【０００６】高速ＷＤＭ光波システムの動作特性は、シ
ステム設計の詳細、特にライン内分散及び分散補償ファ
イバ（ＤＣＦ）中で起る非線形効果とともに、分散勾配
補償に厳密に依存する。そのようなシステムにおいて、
たとえば不完全な利得平坦性による光パワーの小さな変
動が、非線形位相シフトをつけ加える可能性があり、そ
れはシステムの最適分散マップを変更する可能性があ
る。この問題は動作の広帯域に渡って、不完全な分散勾
配補償に付随する減少した分散蓄積により、悪化する。
たとえば、約４０ｎｍの帯域で０．０５ｐｓ／ｎｍ2．
ｋｍ の非補償分散勾配で動作する典型的なシステムに
おいて、分散中の蓄積された広がり（分散補償ファイバ
中の約６０％の補償を仮定して）は、ほぼ１．２ｐｓ／
ｎｍ．ｋｍである。対応する分散蓄積は典型的な場合、
この値の２倍ととられ、２．４ｐｓ／ｎｍ．ｋｍとな
る。従って、著しく不利益となることなく、得られる最
大伝送距離（Ｌ）は、Ｌ＜１０４，０００／（Ｂ）2｜
Ｄ｜（Ｇｂ／ｓ）2ｐｓ／ｎｍ（１）（Ｂはチャネルレ
ート、Ｄはファイバの分散）で与えられ４０Ｇｂｉｔ／
ｓシステムについて３２ｋｍ，１０Ｇｂｉｔ／Ｓについ
て５１２ｋｍである。このように多くは４０Ｇｂｉｔ／
ｓにおける動的な分散補償の必要性を予想するが、明ら
かにある種の１０Ｇｂｉｔ／ｓシステムには同様にこの
利点がある。分散を動的に調整でき、ファイバ中に直接
組込める分散補償デバイスは、特に魅力的である。
【０００７】従来のブラッグ回折格子において、分散及
び反射特性は静的であった。各回折格子は選択的にほぼ
ｍλ＝２ｎeff Λに中心をもつ狭い帯域の光のみ反射す
る。ここで、ｍ＝１，２, ３・・・は回折格子の次数で
ある。しかし、分散補償のような多くの用途に対し、帯
域又は分散が制御よく変更できる回折格子をもつことが
望ましい。
【０００８】チャープ導波路回折格子は、システム分散
を補償するための確実な要素である。反射で動作するチ
ャープブラッグ回折格子は、必要な分散を作ることがで
きる。しかし、ほとんどの導波路ブラッグ回折格子は、
容易に調整できず、このことはそれらは作製後容易に同
調をとって調整することができず、非線形チャープは実
現が困難で、現在入手しうるデバイスは小型の低パワー
デバイスには適さないことを意味する。
【０００９】導波路ブラッグ回折格子に動的に調整可能
なチャープを導入する試みの１つには、細長い平板中の
溝に導波路をセットし、平板に温度勾配を作ることを含
む。１９９７年９月２３日ジェイ・ローツォン（Ｊ．Ｌ
ａｕｚｏｎ）らに承認された米国特許第５，６７１，３
０７号を参照のこと。しかし、この構成は多くの欠点を
もつ。 （ａ） それは体積を要し、既存のパッケージ技術と両
立しない。 （ｂ） 体積を要することにより、デバイスはパワーの
効率が悪く、デバイスの動的な応答に遅れを加える。フ
ァイバそれ自身よりはるかに大きくなりうる細長い平板
を加熱するのにパワーが必要である。 （ｃ） 平板に沿って一定した熱の流れを維持するた
め、熱は連続して供給しなければならないから、周囲の
雰囲気への著しい熱の移動がある。 （ｄ） 複雑／一定しない温度勾配とそれによる複雑な
分散を指定することが困難である。ヒートシンク及び熱
源は直線的な温度勾配のみを可能にする。しかし、多く
の場合、非線形なチャープを生成させるため、非線形な
温度勾配が必要である。
【００１０】制御できるチャープもまた、長周期回折格
子に有用な可能性がある。長周期ファイバ回折格子デバ
イスは、波長依存性の損失を生じ、スペクトルを鋭くす
るのに使える可能性がある。長周期回折格子は非常に低
い後方反射で、２つの同時に伝搬するモード間の光パワ
ーを光学的に結合する。それは典型的な場合、一定の長
さの光ファイバを含み、その中に複数の屈折率摂動が周
期的な長さΛ′で導波路に沿って間隔をあけ作られる。
Λ′は伝送される光の波長λに比べ大きい。従来のブラ
ッグ回折格子と違い、長周期回折格子は周期間隔Λ′を
用い、それは典型的な場合、伝送される光の波長の少な
くとも１０倍、すなわちΛ′＞１０λである。典型的な
場合、Λ′は１５−１５００ミクロンの範囲で、摂動の
幅１／５Λ′ないし４／５Λ′の範囲である。チャープ
回折格子のようなある種の用途では、間隔Λ′は回折格
子の長さに沿って変化できる。
【００１１】長周期回折格子は光通信システムの異なる
波長において、増幅器利得を平坦化するのに、特に有用
である。たとえば、１９９５年７月４日にエイ・エム・
ベングサーカー（Ａ．Ｍ．Ｖｅｎｇｓａｒｋａｒ）に承
認された米国特許第５，４３０，８１７号を参照のこ
と。
【００１２】従来の長周期回折格子は恒久的で、狭帯域
である。与えられた周期（Λ′）を有する各長周期回折
格子は、結合のピーク波長λp 付近に中心をおく狭い帯
域の光を、選択的に濾波する。この波長はλp＝（ｎg−
ｎng）・Λ′で決められる。ここで、ｎg及びｎngはそ
れぞれコア及びクラッドの実効屈折率である。ｎgはコ
ア及びクラッド屈折率に依存し、一方ｎngはコア、クラ
ッド及び雰囲気の屈折率に依存する。調整可能チャープ
長周期回折格子は、利得スペクトル変化を補償するのに
非常に有用でありうる。
【００１３】従って、調整可能なチャープを有する改善
された光導波路回折格子デバイスの必要性がある。
【００１４】
【本発明の要約】本発明に従うと、調整可能なチャープ
を有する光導波路回折格子は回折格子の長さに沿って温
度が変る電気的に制御可能な熱変換基体と熱的に接触し
た導波路回折格子を含む。熱変換基体は回折格子に沿っ
て温度勾配を作るため、ファイバ上に熱を発生させる
か、ファイバから熱を除くことができる。一実施例にお
いて、熱変換基体は局所的な抵抗が回折格子の長さに沿
って変化する抵抗被膜である。薄膜を通過する電流は薄
膜の局所的抵抗にほぼ比例する回折格子に沿った温度勾
配を発生し、チャープの大きさは電流により調整でき
る。得られるデバイスは簡単で、コンパクトで、パワー
は効率的である。
【００１５】
【詳細な記述】図面を参照すると、図１ａは調整可能チ
ャープ導波路回折格子デバイス９を示し、それは一連の
屈折率摂動１２を含む光回折格子１１を含む一定の長さ
の光導波路１０（ここでは光ファイバ）を含む。回折格
子１１は熱生成基体又は能動的に熱を除く基体でよい電
気的に制御可能な熱変換基体１３と熱的に接触して配置
される。ここで、基体１３は回折格子部分の長さに沿っ
て変化する局所的な抵抗をもつ導波路上の抵抗膜のよう
な熱生成基体である。局所的な抵抗は回折格子の長さに
沿って薄膜の厚さを変えることにより、変えることがで
きる。抵抗は薄膜の厚さを減少させるとともに増加す
る。抵抗はまた、組成を変えることによっても変えられ
る。回折格子の長さに沿って電流を流すため、パワー源
１６との電気的な接触を容易にする目的で、電極部分１
４及び１５を設けることができる。薄膜１３の抵抗は、
薄膜に沿って電流が流れた時、本質的に連続した温度勾
配が生じるよう、回折格子の長さ（軸）方向に沿って単
調に増加するのが好ましい。
【００１６】動作中、基体１３を通してパワー源１６に
より供給された電流は、回折格子に沿って温度勾配を生
成し、それは回折格子にチャープを生じる。たとえば、
示された実施例において、薄膜の局所的な抵抗に比例
（膜厚にほぼ逆比例）した速度で、導波路に沿って局所
的な抵抗熱を発生する。この局所的な熱は、回折格子に
チャープを生じる回折格子に沿った温度勾配を作る。
【００１７】あるいは、熱変換基体１３は回折格子の長
さに沿って変化して冷却するよう構成されたペリエクー
ラのような制御可能な冷却要素を含んでよい。可変冷却
により生じた温度勾配を、回折格子にチャープを生じさ
せるのに用いてもよい。
【００１８】図１ｂは別の実施例を示し、この場合、熱
変換基体１３は一様な電気的抵抗薄膜１３ａと図１ａに
関連して述べたものと類似の可変抵抗薄膜１３ｂを含む
合成構造である。均一な抵抗薄膜１３ａはＳｉＯ2 薄膜
のような電気的絶縁体１７により、可変抵抗薄膜１３ｂ
から絶縁されるのが有利で、熱生成薄膜１３ａ及び１３
ｂは、別々の電圧源１６ａ及び１６ｂでパワーを与える
ことができる。薄膜１３ａに供給されるパワーを制御す
ることにより、回折格子の中心周波数が制御され、薄膜
１３ｂに供給されるパワーにより、チャープが調整され
る。
【００１９】図２は図１ａ及び図１ｂのチャープ回折格
子を調整する例を作るのに有用な工程を、ブロックダイ
ヤグラムで示す。枠Ａで示されるように、第１の工程は
光回折格子を含む一定の長さの光導波路を準備すること
である。導波路は被覆されていないファイバが好ましい
が、図１ｂの実施例の場合には、一様な抵抗の電気的に
絶縁された抵抗薄膜を含むことができる。導波路はシン
グルモード又はマルチモードでよい。回折格子はブラッ
グ回折格子又は長周期回折格子でよい。
【００２０】具体例として、アポダイゼーションされた
ファイバブラッグ回折格子（〜１５５０ｎｍにピーク反
射をもつ長さ〜５ｃｍ）を、たとえばティー・エイ・ス
トラッサ（Ｔ．Ａ．Ｓｔｒａｓｓｅｒ）ら、ポストデッ
ドラインペーパーＰＤ８、光ファイバ通信コンファレン
ス、１９９６ ＯＳＡテクニカル・ダイジェスト・シリ
ーズ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９６，ＯＳ
Ａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｓｅｒｉｅ
ｓ）第２巻（オプティカル・ソサイティ・オブ・アメリ
カ、ワシントンＤＣ１９９６）に述べられているような
位相マスク走査技術を用いて、感光性光ファイバのコア
中に書き込んだ。
【００２１】次の工程は、枠Ｂ中に示されるように、導
波路を局所的な抵抗が本質的に連続して、回折格子の長
さに沿って増すような抵抗材料の薄膜で被覆することで
ある。
【００２２】図３及び図４は回折格子に沿って厚さが変
えられる層を堆積するのに有用な装置を示す。図３は金
属源３２から電子ビーム蒸発された金属３１を受けるよ
うな位置に置かれた自動回転ステージ３０上にマウント
された（そのポリマ被膜がはがされた）回折格子１１を
含むファイバ１０を示す。この装置は回折格子を含むフ
ァイバの部分上に、均一な金属被膜を生じる。
【００２３】図４は回折格子の長さに沿って厚さが変る
銀をメッキする装置を示す。銀エポキシのようなもの
で、蒸着された金属部分４３の端部に固着された細い線
４１、４２を有するファイバ１１が、メッキ槽４４内に
置かれる。パワー源４７はワイヤ４１及び４８及び電極
４９を通して、銀メッキするための電流を供給する。フ
ァイバを槽４４から引くため、ファイバはまた自動転送
ステージ４５に固着される。引張る間、ファイバをまっ
すぐにするため、顕微鏡用スライド４６の金メッキ片
を、ファイバの一端に固着し、ファイバを溶液からとり
出すことにより生じる金メッキ領域の減少を最小にす
る。槽から一定又は可変速度でファイバを引く間、電解
堆積によりファイバの長さに沿って厚さが変る銀の被膜
が生じる。あるいは、回折格子の長さに沿って、堆積さ
れる被膜の組成を変えることにより、局所的な抵抗が変
えられる。
【００２４】具体例として、回折格子を含むファイバ
は、自動回転ステージ上にマウントされ、電子ビーム蒸
着器中に置かれる。ファイバを回転しながら、ファイバ
上にチタン（〜１００オングストローム、固着促進剤と
して）及び金（〜１５００オングストローム）を蒸着
し、回折格子を含むファイバのはがされた部分の外表面
全体上に、金属の一様な被膜を形成する。はがした部分
の端面に、銀エポキシ（ＳＰＩサプライズ社）で細い線
を固着させ、銀の電解堆積のための電気的接続をする。
一定電流でのメッキの間、プログラムできる転送ステー
ジで、電解メッキ槽（テクニク社）からファイバを引く
と、銀の厚さに制御された変化が生じる。電解堆積は
１．５ｍＡの一定電流で、ファイバの〜１５ｃｍの長さ
の部分上に、室温で行った。ファイバは各試料に対し、
〜１２ｍｍ／分の一定速度で電解メッキ槽から引き、銀
の厚さを増すため、堆積は４〜５回くり返した。ほとん
どのデバイスの場合、薄膜の厚さは１−５μｍの最小か
ら、１０−３０μｍの最大まで、ファイバの回折格子領
域に渡って変化した。数オームの抵抗が典型的であっ
た。
【００２５】図５はファイバに沿ったいくつかの位置
で、光学顕微鏡を用いて測定した光ファイバの６ｃｍの
長さの上にメッキされた金属薄膜の厚さを示すグラムで
ある。
【００２６】図６ａ及び図６ｂは上述のプロセスに従っ
てメッキされたファイバの端部の断面の光学顕微鏡写真
を示す。図５のグラフに対応するこの具体的な試料の場
合、銀の厚さはおおよそ直線状に、５μｍから３０μｍ
まで変化した。この具体的な構造はファイバの長さ全体
に沿って、２回の被膜と、試料の厚さの半分に沿った４
回の被覆によって作製した。
【００２７】第３の工程（枠Ｃ）（これは必要に応じて
行う）は、動作のためデバイスをパッケージに入れるこ
とである。図７はパッケージする装置７０を示し、この
場合回折格子１１はゴムストッパ７２で両端が封じられ
た毛細管７１内に配置されている。ワイヤ７３及び７４
により、電源（図示されていない）との接続が可能にな
る。そのようなパッケージの利点は、動作中の温度の好
ましくない変動を生じうる空気の流れといった熱勾配か
ら、回折格子を分離することである。
【００２８】デバイスの動作中、抵抗被膜の長さに渡っ
て電圧を印加すると、回折格子の反射率にチャープが生
じる。図８ａ、図８ｂ及び図８ｃは３つの異なる電圧
（８ａから８ｃに増加）における典型的なデバイスにつ
いての伝送スペクトルを示す。伝送のたるみの中の一様
な広がりは、回折格子の長さに沿って単調かつ平滑に変
化する加熱から生じる。
【００２９】図９は回折格子の２つの端部における温度
変化の電圧依存性を示すグラフである。温度の変化は印
加電圧の平方に比例し、局所的な抵抗加熱及び温度変化
に比例する割合で、熱の損失と一致する。
【００３０】ここで述べる調整可能なチャープ回折格子
は、マルチプレクサ／デマルチプレクサデバイスを用い
る波長分割多重通信システムで、特に有用である。その
ようなシステムにおいて、“中継”ファイバはいくつか
の波長λ1、λ2・・・λn で光信号を運び、中継ファイ
バから単一波長チャネルを差し引いたり、中継線上に単
一波長チャネルを加えることが望ましい。光サーキュレ
ータ及びファイバ回折格子を相互接続することにより、
各種のそのようなデバイスを作ることができる。典型的
な場合、回折格子により反射されたチャネルは、中継フ
ァイバから落ちるか、中継線に加わる。ここで述べる回
折格子により、チャネルが落ちるか加わる回折格子を選
択することができる。
【００３１】図１０は送信機１０１、改善されたＮチャ
ネルマルチプレクサ１０２及び受信機１０３を含み、す
べて中継ファイバ１１により接続された波長分割多重
（ＷＤＭ）通信システムを概略的に示す。ファイバ１１
の入力は、いくつかの波長 λ1ないしλn における光信
号から成る。マルチプレクサ１０２はここで述べるよう
な１ないし複数の調整可能なチャープ回折格子１０４の
使用により、改善される。
【００３２】マルチプレクサ１０２は上流サーキュレー
タ１１０及び下流サーキュレータ１１１を含む１ないし
複数の対（ここでは１対）のサーキュレータを含む。一
連の同調可能な回折格子１０４がサーキュレータの間に
配置され、それらの回折格子波長はチャネル間波長に配
置されている。
【００３３】本発明に従う同調可能なチャープ回折格子
も、利得調整のため、長周期回折格子に応用できる。図
１１に概略的に示されるように、単一長周期回折格子デ
バイスより広い帯域幅をカバーできる同調可能損失ファ
イバ９０が、シングルファイバ１１に沿った調整可能な
チャープ長周期回折格子９１を連結することにより、構
成できる。所望の損失スペクトルは回折格子のチャープ
を選択的に調整することによって得られる。
【００３４】図１２は（エルビウムドープファイバ増幅
器のような）希土類ドープ増幅器中の調整可能なチャー
プ長周期回折格子から成る同調可能損失ファイバ９０を
含めることにより作られた動的に利得を平坦化した増幅
器１１０を示す。増幅器１１０は好ましくは第１段の出
力に配置された同調可能損失ファイバ９０を有する複数
の希土類ファイバ増幅器段（たとえば段１１１及び１１
２）を含むのが好ましい。これにより、最高のパワーと
最低の雑音指数が得られる。雑音があまり重要でない用
途の場合、ファイバ９０は第１段の前に置くことができ
る。パワーがあまり重要でない用途の場合、それは最後
の段の出力に置くことができる。増幅器の応答を平坦化
するための長周期回折格子については、たとえばここに
参照文献として含まれる１９９５年７月４日にエイ・エ
ム・ベングサーカー（Ａ．Ｍ．Ｖｅｎｇｓａｒｋａｒ）
に承認された米国特許第５，４３０，８１７号に述べら
れている。そのようなデバイス１１０は広い条件下で、
均一化された増幅を確実にするために、ＷＤＭ光通信シ
ステム中で有利に用いることができる。
【００３５】図１３は中継ファイバ１１に沿って変調さ
れたＷＤＭ光信号チャネルλ1、λ2・・・λn の源１５
０を含む光ＷＤＭ通信システムを、概略的に示す。チャ
ネルは図１２に示されるような利得平坦化増幅器でよい
１ないし複数の利得均一化増幅器及び図１０に示される
ような追加／差し引きデバイスでよい１ないし複数の追
加／差し引きマルチプレクサデバイス１０２を通して、
通過する。信号は１ないし複数のＷＤＭ受信機１５４で
受信される。
【００３６】本発明の延長として、以下は本発明の基礎
となる理論についての出願人の最善の理解である。上で
述べたような形状を有する動作デバイス中の定常状態の
熱分布を計算するのに、非線形有限要素モデル化を用い
た。計算は適合するメッシュ細分化を用い、それぞれ
【数１】 及びＡ（Ｔ−Ｔo）5/4で与えられる割合での放射及び対
流熱損失を仮定した。ここで、Ｔは金属表面の温度、Ｔ
oは周囲の温度、σはステファン−ボルツマン定数、Ｅ
は金属表面の放射率、Ａは空気中の自然対流を特徴づけ
る定数である。加熱薄膜及びガラスファイバ間の密接し
た熱接触を仮定し、金属の厚さは５ないし２０ミクロン
の間で変えた。重要な結果は、（Ｉ）一次近似で、ファ
イバのコア中の温度分布は、抵抗薄膜により生じた加熱
パワーの分布に従う、（すなわち、ファイバの長さに沿
った熱の流れは、温度分布の形を、加熱の分布から強く
変えるようには見えない）及び（ＩＩ）温度の増加は加
熱パワーに直線的に関係する。（すなわち、放射及び対
流は強い非線形プロセスであるが、ファイバから出る熱
の流れは、ほぼ直線的である。）これら２つの結果が正
しく、ブラッグ共鳴が温度変化に直線的に関係する時、
以下のように書くことが可能である。 ΔλB（ｘ）〜ΔＴ（ｘ）〜Ｉ2／ｔ（ｘ）
【００３７】ここで、ΔλB（ｘ） はブラッグ共鳴のシ
フト、ｘは回折格子に沿った位置、ΔＴ（ｘ）は温度変
化、ｔ（ｘ）は金属薄膜の厚さ、Ｉは印加電流である。
この式はこれらデバイスの振舞いの簡単な近似で、複雑
な（すなわち非直線的な）チャープを有する同調可能な
回折格子の設計のある程度の指針を与える。
【００３８】結論として、上述の結果及び理論は、熱的
に調整可能なチャープを用いるブラッグファイバ回折格
子デバイスの設計を示す。デバイスは魅力的な特徴をも
ち、その中にはパワーの効率的な動作、コンパクトな寸
法、作製の簡単さ、制御可能な光学特性、機械的な歪に
依存するような他の同調方式との両立性が含まれる。
【００３９】上述の実施例は、本発明の原理の応用を表
わすことができる多くの可能な具体的実施例の中の２〜
３を示すものであることを、理解すべきである。本発明
の精神及び視野を離れることなく、当業者には多くの様
々な他の構成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】調整可能チャープを有する導波路回折格子デ
バイスの概略断面図である。
【図１ｂ】調整可能チャープを有する導波路回折格子デ
バイスの概略断面図である。
【図２】図１の回折格子デバイスを作製する工程を示す
ブロックダイヤグラムの図である。
【図３】図２の方法を実施するのに有用な装置を示す図
である。
【図４】図２の方法を実施するのに有用な装置を示す図
である。
【図５】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図６ａ】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図６ｂ】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図７】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図８ａ】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図８ｂ】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図８ｃ】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図９】図１のデバイスの特性の具体例を示す図であ
る。
【図１０】通信システムにおけるデバイスの応用を示す
図である。
【図１１】通信システムにおけるデバイスの応用を示す
図である。
【図１２】通信システムにおけるデバイスの応用を示す
図である。
【図１３】通信システムにおけるデバイスの応用を示す
図である。
【符号の説明】
９ 回折格子デバイス １０ 光導波路、ファイバ １１ 回折格子、ファイバ １２ 屈折率摂動 １３ 基体、薄膜 １３Ａ（文章中では１３ａ） 抵抗薄膜、熱生成薄
膜 １３Ｂ（文章中では１３ｂ） 抵抗薄膜 １４，１５ 電極部分 １６ パワー源 １６Ａ（文章中では１６ａ） 電圧源 １６Ｂ（文章中では１６ｂ） 電圧源 １７ 絶縁体 ３０ 回転ステージ ３１ 金属 ３２ 金属源 ４１ 線、ワイヤ ４２ 線 ４３ 金属部分 ４４ メッキ槽、槽 ４５ 回転ステージ ４６ スライド ４７ パワー源 ４８ ワイヤ ４９ 電極 ７０ 装置 ７１ 毛細管 ７２ ゴムストッパ ７３，７４ ワイヤ ９０ ファイバ ９１ 回折格子 １０１ 送信機 １０２ マルチプレクサ １０３ 受信機 １０４ 回折格子 １１０ 上流サーキュレータ、増幅器 １１１ 下流サーキュレータ、増幅器段 １１２ 増幅器段 １５０ 源 １５４ 受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン エー． ロジャース アメリカ合衆国 07974 ニュージャーシ ィ，ニュー プロヴィデンス，アパートメ ント １ シー， スプリングフィールド アヴェニュー 1200 (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 (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一連の屈折率変動を含む光回折格子を含
    む一定の長さの光導波路；前記回折格子の長さに沿っ
    て、前記導波路と熱的に接触して配置された電気的に制
    御可能な熱変換基体を含み、 前記基体は印加された電気信号に応答し、回折格子の長
    さに沿って導波路の温度を変え、それによって回折格子
    のチャープを変える調整可能なチャープ光導波路回折格
    子。
  2. 【請求項２】 前記熱変換基体は熱生成基体を含む請求
    項１記載の調整可能なチャープ回折格子。
  3. 【請求項３】 前記熱変換基体は熱除去基体を含む請求
    項１記載の調整可能なチャープ回折格子。
  4. 【請求項４】 前記熱変換基体は回折格子の長さに沿っ
    て電気抵抗が変る抵抗被膜を含む請求項１記載の調整可
    能なチャープ回折格子。
  5. 【請求項５】 前記抵抗は前記回折格子の長さに沿って
    増加する請求項４記載の調整可能なチャープ回折格子。
  6. 【請求項６】 前記被膜は回折格子の長さに沿って厚さ
    が減少する請求項４記載の調整可能なチャープ回折格
    子。
  7. 【請求項７】 前記被膜は前記回折格子の長さに沿って
    組成が変化する請求項４記載の調整可能なチャープ回折
    格子。
  8. 【請求項８】 前記熱変換基体は回折格子の長さに沿っ
    て本質的に一様な抵抗の第１の抵抗被膜と、回折格子の
    長さに沿って抵抗が変る第２の抵抗被膜を含む合成基体
    である請求項１記載の調整可能なチャープ回折格子。
  9. 【請求項９】 前記抵抗は回折格子の長さに沿って単調
    に増加する請求項４記載の調整可能なチャープ回折格
    子。
  10. 【請求項１０】 請求項４に従う回折格子を含む光導波
    路マルチプレクサ。
  11. 【請求項１１】 請求項１に従う回折格子を含む光導波
    路増幅器。
  12. 【請求項１２】 請求項１に従う回折格子を含む光導波
    路通信システム。
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