JP2000314862A - 音響光学フィルタの駆動方法及び音響光学フィルタ装置 - Google Patents

音響光学フィルタの駆動方法及び音響光学フィルタ装置

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JP2000314862A
JP2000314862A JP2000101616A JP2000101616A JP2000314862A JP 2000314862 A JP2000314862 A JP 2000314862A JP 2000101616 A JP2000101616 A JP 2000101616A JP 2000101616 A JP2000101616 A JP 2000101616A JP 2000314862 A JP2000314862 A JP 2000314862A
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Tadao Nakazawa
忠雄 中沢
Hiroshi Onaka
寛 尾中
Minoru Kiyono
實 清野
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響光学フィルタで複数の波長の光を選択す
る場合に、バンドパス及びバンドリジェクション特性が
変動する事によるレベル変動を抑える必要がある。 【解決手段】 音響光学フィルタを複数段接続し、バン
ドパス及びバンドリジェクションを行うためのＲＦ信号
のビート成分の位相を各音響光学フィルタ間で変える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】近年、高度情報化社会の進展
とともに膨大な情報量の処理が必要とされ、これらの情
報を伝送する手段として光ファイバを用いた光通信シス
テムが活用されている。
【０００２】この光通信システムでも変調速度の高速化
によって年々伝送容量の増大が図られ、現在すでにギガ
ビット／秒（Ｇｂ／ｓ）以上の変調速度が実現されてい
る。しかし、今後増大が見込まれる画像等大容量の伝送
を多く扱う伝送システムでは、テラビット／秒（Ｔｂ／
ｓ）以上の伝送容量を有するシステムが求められてい
る。
【０００３】このようなシステムでは変調速度の増大だ
けでは伝送容量の要求を満足することはできず、光波長
多重伝送システムが不可欠と考えられている。
【０００４】この波長多重通信を実現する場合の重要な
光回路構成部品として、光波長フィルタがある。
【０００５】このフィルタは複数の光源で発生した波長
の異なる光を一本のファイバに合波したり、一本のファ
イバ中を伝搬して来た複数波長の光を分波してそれぞれ
ファイバやディテクタに導いたりするもので、光波長多
重伝送システムのキーデバイスである。
【０００６】特に、高速光通信分野ではシステムによっ
て数波から１００波程度の幅広い波長数の波長多重が期
待されたり、波長間隔も１ｎｍ以下から数十ｎｍと幅広
い間隔が要求されており、アクセス系システムへの適用
では極めて低価格のフィルタの実現が求められるなどシ
ステムによって種々多様な要求が成されている。
【０００７】特に、本発明の光導波路デバイスは、波長
特性をＲＦ信号の変更によりチューナブルに制御できる
チューナブル波長フィルタを実現でき、光多重通信線路
における光アドドロップマルチプレクサ（ＡＤＭ）や光
クロスコネクト、光交換などの通信システムで不可欠な
デバイスである。
【０００８】
【従来の技術】光ＡＤＭノードの構成を図１に示す。
【０００９】光ＡＤＭノードに入力される光は波長１か
ら波長８の光信号が光波長多重されている。この波長多
重光を光ＡＤＭノード内の分波器に入力する。
【００１０】分波器では波長１乃至波長４の波長を分
岐、残りの波長５乃至８を通過させる。
【００１１】この通過した光は合波器に入力される。
【００１２】合波器は分波器からの波長５乃至波長８の
光に波長１’乃至４’の光を合成し、波長多重して光ノ
ードより出力する。
【００１３】この分波器と合波器に、分波及び合波の波
長及び波長数を任意に変えられるデバイスとして、可変
音響光学フィルタ（ＡＯＴＦ）を用ることで、合波／分
波する波長と波長数を任意に変え、システムの構築を外
部からの制御により容易に変更可能とすることができ
る。
【００１４】ＡＯＴＦの一例として、偏光無依存型のＡ
ＯＴＦの構成を図２に示す。
【００１５】このＡＯＴＦは弾性表面波（ＳＡＷ）の周
波数に対応する波長の光に対して導波路屈折率の主軸が
回転し、伝搬光の偏光が回転させることで特定の波長の
取り出しや変調を行うことが出来る。
【００１６】ＸカットのＬｉＮｂＯ３基板１０上にＴｉ
拡散で構成した光導波路１１，１２が形成され、光導波
路１１，１２にＲＦ信号［レディオフリケンシー信号
（３０００ＧＨ以下の電磁波）］に対応したＳＡＷを発
生させるトランスデューサ１３が形成されている。
【００１７】図１の波長１から波長４を分波するために
は、トランスデューサ１５に波長１乃至波長５に対応し
た４つの周波数のＲＦ信号合波してトランスデューサ１
５に与える。
【００１８】波長１乃至波長８の光を入力光１として導
波路型偏光ビームスプリッタ（導波路型ＰＢＳ）１６に
よりＴＥモード光とＴＭモード光に分離されＴＭモード
光は光導波路１１にＴＥモード光は光導波路１２に入射
する。
【００１９】ＳＡＷと対応した波長の光（図１の場合波
長１乃至波長４）は光導波路１１の中でＴＭモード光か
らＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路１２で
はＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転する。
【００２０】ここで、導波路型ＰＢＳ１７で光導波路１
１のＴＭモード光は透過光側にＴＥモード光の光は分波
器に出力され、光導波路１２のＴＥモード光は透過光側
にＴＭモード光の光は分波光側に出力されることによ
り、特定の波長（波長１乃至波長４）の取り出しや変調
を行う光導波デバイスである。
【００２１】ここで、吸収体１９及び２０はＳＡＷの基
板端面の反射を防止するためのＳＡＷ吸収体である。
【００２２】また、図２のＡＯＴＦは図１の合波器とし
ても用いることができる。
【００２３】入力光２に波長１’から波長４’を入力し
入力光１には分波器からの波長５乃至波長８を入力す
る。
【００２４】入力は波長５乃至波長８は入力光１として
入力され、波長１’乃至波長４’を入力光２としてＡＯ
ＴＦに入力する。
【００２５】導波路型ＰＢＳ１６により波長５乃至波長
８はＴＭモード光は光導波路１１にＴＥモード光は光導
波路１２に入射する。
【００２６】また、波長１’乃至波長４’は導波路型Ｐ
ＢＳ１６により、ＴＥモード光は光導波路１１にＴＭモ
ード光は光導波路１２に入射する。
【００２７】波長１’乃至波長４’に対応したＲＦ信号
をトランスデューサ１５に入力すると、光導波路１１の
中でＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転し、か
つ、光導波路１２ではＴＭモード光からＴＥモード光に
偏光が回転する。
【００２８】導波路型ＰＢＳ１７では光導波路１１のＴ
Ｍモード光は透過光側にＴＥモード光の光は分波光側に
出力され、光導波路１２のＴＥモード光は透過光側にＴ
Ｍモード光の光は分波光側に出力されることにより、波
長１’乃至波長４’及び波長５乃至波長８の光を透過光
側に出力することができる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】ＡＯＴＦで複数の波長
を（波長１乃至４の波長）を分岐する場合に、ＡＯＴＦ
の一つのトランスデューサ１５に対して複数の周波数を
掛けると、目的とする光の波長に対して、バンドパス及
びバンドリジェクション特性の中心波長が時間的に変動
することで、入力光のパワーが一定で有るにも関わら
ず、ＡＯＴＦ出力は時間的に変動する問題がある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】課題の解決策として、 （１）基板上に設けた電極にＲＦ信号を印加することに
より光導波路に弾性表面波を発生させ、ＲＦ信号に対応
した波長の光を選択的に出力する音響光学フィルタをそ
れぞれ複数段接続し、複数の該音響光学フィルタの電極
にそれぞれ複数のＲＦ信号を与え、１つの音響光学フィ
ルタにかかる該複数のＲＦ信号により生じるビートの位
相が該複数の音響光学フィルタ間で異なる位相にする。 （２）（１）の手段に於いて該複数の音響光学フィルタ
の一つに掛ける該複数のＲＦ信号の内の少なくとも１つ
のＲＦ信号の位相を元のＲＦ信号の位相に対してずら
す。 （３）（１）の手段において、該複数のＲＦ信号により
生じるビートの位相差は可変音響光学フィルタの段数で
１８０°を割った値の位相差が該各音響光学フィルタ間
の位相差となるように駆動する。 （４）波長多重された光を入力しＲＦ信号に対応した波
長の光を第１出力よりバンドリジェクションするととも
に該ＲＦ信号に対応した波長の光を第２出力よりバンド
パスする第１の音響光学フィルタと、該第１の音響光学
フィルタの該第１出力を入力しＲＦ信号に対応した波長
の光をバンドリジェクションする第２の音響光学フィル
タと、該第１の音響光学フィルタの該第２出力を入力し
ＲＦ信号に対応した波長の光をバンドパスする第３の音
響光学フィルタと、該第１乃至第３の音響光学フィルタ
にそれぞれ同じ複数のＲＦ信号を入力するＲＦ信号発生
手段と、該第１の音響光学フィルタ又は第２及び第３の
音響光学フィルタに与えるＲＦ信号の位相を制御する位
相制御手段を有する構成とする。 （５）波長多重された光を入力しＲＦ信号に対応した波
長の光を第１出力はバンドリジェクションし第２出力は
バンドパスする第１の音響光学フィルタと、該第１の音
響光学フィルタのＲＦ信号に対応した波長のバンドリジ
ェクション出力を入力しＲＦ信号に対応した波長の光を
バンドリジェクションして出力する第２の音響光学フィ
ルタと、該第１の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応し
た波長のバンドパス出力を入力しＲＦ信号に対応した波
長の光をバンドパスして出力する第３の音響光学フィル
タと、該第２の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応した
波長のバンドリジェクション出力を入力しＲＦ信号に対
応した波長の光をバンドリジェクションして出力する第
４音響光学フィルタと、該第３の音響光学フィルタのＲ
Ｆ信号に対応した波長のバンドパス出力を入力しＲＦ信
号に対応した波長の光をバンドパスして出力する第５の
音響光学フィルタと、該第１乃至第５の音響光学フィル
タにそれぞれ同じ複数のＲＦ信号を入力するＲＦ信号発
生手段と、該第１の音響光学フィルタ，第２及び第３の
音響光学フィルタ、第４及び第５の音響光学フィルタに
与えるＲＦ信号の位相を制御する位相制御手段を有する
構成とする。 （６）（４）及び（５）の手段において全ての音響光学
フィルタを同一基板上に構成する。 （７）（６）の手段において第１の音響光学フィルタの
バンドパス及びバンドリジェクション出力は基板端面に
設けた反射手段で反射させ、第２及び第３の音響光学フ
ィルタの入力とする構成とする。 （８）（７）の手段において該反射手段から第１の音響
光学フィルタ出力導波路と第２及び第３の入力導波路が
結合した位置から反射手段までの導波路の距離を該反射
手段で反射光が該第１音響光学フィルタに結合しない距
離とする構成とする。 （９）（１）及び（４）及び（５）の手段に於いて音響
光学フィルタはＳＡＷを導波路に掛ける際に重みずけを
行うことを特徴とする音響光学フィルタの駆動方法及び
音響光学フィルタ装置。
【００３１】本発明のようにＡＯＴＦを多段構成に接続
し、それぞれのＡＯＴＦに共通に加える複数のＲＦ信号
により生じるビート成分の位相をずらすことで、光が最
も減衰する位置がそれぞれのＡＯＴＦで時間的にずれる
ため、ＡＯＴＦのバンドパス及びバンドリジェクション
を行う中心波長の変動を小さくすることが出来、入力光
のパワーが一定の場合、ＡＯＴＦでのバンドパス及びバ
ンドリジェクションを行った光のパワー変動を小さくす
ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【００３３】図３は図１の分波器を２段のＡＯＴＦで構
成することにより、順に並んだ波長の奇数波長を第１の
ＡＯＴＦ１で、偶数波長を第２のＡＯＴＦ２で選択する
場合の構成を示す。
【００３４】波長１から波長８まで多重された光入力光
としては第１のＡＯＴＦ１に入力する。
【００３５】第１のＡＯＴＦ１では、波長１及び波長３
に対応するＲＦ信号としてｆ１とｆ３の周波数をトラン
スデューサ１５−１に入力する。
【００３６】波長１乃至波長８の光を入力光１として導
波路型ＰＢＳ１６−１によりＴＥモード光とＴＭモード
光に分離されＴＭモード光は光導波路１１−１にＴＥモ
ード光は導波路１２−１に入射する。
【００３７】ｆ１とｆ３のＳＡＷと対応した波長の光波
長１及び波長３は光導波路１１−１の中でＴＭモード光
からＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路１２
ではＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転する。
【００３８】導波路型ＰＢＳ１７−１で光導波路１１−
１のＴＭモード光は出力１側にＴＥモード光の光は出力
２側に出力され、光導波路１２−１のＴＥモード光は出
力１側にＴＭモード光の光は出力２側に出力される。
【００３９】従って、波長１及び波長３は出力２側より
出力され、波長２および波長４乃至波長８は出力１より
出力される。
【００４０】第１のＡＯＴＦの出力１は光増幅器に入力
されて、第１のＡＯＴＦ１で減衰した分を増幅してレベ
ル調整を行う。
【００４１】光増幅器の出力は第２のＡＯＴＦ２の入力
光１として入力される。
【００４２】第２のＡＯＴＦ２では、波長２及び４に対
応するＲＦ信号としてｆ２とｆ４の周波数をトランスデ
ューサ１５−２に入力する。
【００４３】波長２および波長４乃至波長８の光は導波
路型ＰＢＳ１６−２によりＴＥモード光とＴＭモード光
に分離されＴＭモード光は光導波路１１−２にＴＥモー
ド光は導波路１２−２に入射する。
【００４４】ｆ２とｆ４のＳＡＷと対応した波長の光波
長２及び波長４は光導波路１１−１の中でＴＭモード光
からＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路１２
ではＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転する。
【００４５】導波路型ＰＢＳ１７−２で光導波路１１−
２のＴＭモード光は出力１側にＴＥモード光の光は出力
１側に出力され、光導波路１２−２のＴＥモード光は出
力１側にＴＭモード光の光は出力２側に出力される。
【００４６】従って、波長２及び波長４は出力２側より
出力され、波長４乃至波長８は出力１より出力される。
【００４７】第１のＡＯＴＦ１及び第２のＡＯＴＦ２の
１３−１，１３−２は光導波路が１１−１，１１−２，
１２−１，１２−２内にＳＡＷを閉じ込めるための層
で、基板表面の光導波路上に構成されている。
【００４８】このように、並んだ波長の奇数波長を第１
のＡＯＴＦ１で偶数波長を第２のＡＯＴＦで選択するこ
とで、ＡＯＴＦの透過波長や分波波長幅が広くても、特
定の波長を中心とした個別の波長切り出しをすることが
できる。
【００４９】ここで、第１のＡＯＴＦ１のフィルタのバ
ンドパス及びバンドリジェクションの波長特性を図４乃
至図７に示す。
【００５０】図４乃至図７はバンドパス及びバンドリジ
ェクションを行う波長１を１．５４８４μｍ，波長３を
１．５５００μｍとして、ｆ１とｆ３をトランスデュー
サ１５−１に加えた状態で、一定時間間隔で波長特性を
シミュレーションした結果を示す。
【００５１】この図４及び図５は第１のＡＯＴＦの出力
２側より見たバンドパス特性を示し、必要とする波長
１．５４８４μｍと１．５５００μｍに於いては時間の
違いにより、フィルタの中心波長が変動し、バンドパス
を行う波長１．５４８４μｍおよび１．５５００μｍの
波長に於いて時間的に減衰を与え、出力信号にレベル変
動を与えていることが判る。
【００５２】特に図５のシミュレーション結果からはバ
ンドパス波長特性が時間と共に周期的に変化しているこ
とが判る。
【００５３】図６は第１のＡＯＴＦの出力１側のバンド
リジェクション特性を示す図で、本来は１．５４８４μ
ｍ，１．５５００μｍで−５０ｄＢ以上の減衰を得るは
ずが、時間によっては−２５ｄＢ程度の減衰となってし
まう。
【００５４】図７は図６の時間を展開した特性を示して
おり、１．５４８４μｍと１．５５００μｍを中心にし
て、減衰を与える波長が周期的に変化していることが判
る。この現象はＡＯＴＦのバンドパス及びバンドリジェ
クション波長を増加した場合についても同様の現象が発
生する。
【００５５】図８乃至図１１は第１のＡＯＴＥＦに与え
るＲＦ信号をｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４とし、一つのＡＯ
ＴＦで、波長１から波長４を選択した場合の特性を示す
図である。
【００５６】図８及び図９は出力２側のバンドパス特性
を示しており、図８はパスする波長１．５４６８μｍ，
１．５４８４μｍ，１．５５００μｍ，１．５５１６μ
ｍとした場合於いて、時間経過とともに、透過可能なレ
ベルが変動し、フィルタのピークではない位置がバンド
パス波長に来るので、必要とする波長の光信号を減衰さ
せていることが判る。
【００５７】図９は図８の時間を展開した特性を示して
おり、バンドパスする波長１．５４６８μｍ，１．５４
８４μｍ，１．５５００μｍ，１．５５１６μｍの各波
長を中心にして、パスする波長が周期的に変化している
ことが判る。
【００５８】図１０は出力１側のバンドリジェクション
波長特性を示す図で、本来は−５０ｄＢ以上の減衰を得
るはずの１．５４６８μｍ，１．５４８４μｍ，１．５
５００μｍ，１．５５１６μｍの光に対して、時間によ
っては−２５ｄＢ程度の減衰となってしまう。
【００５９】図１１は図１０の時間を展開した特性を示
しており、１．５４６８μｍ，１．５４８４μｍ，１．
５５００μｍ，１．５５１６μｍを中心にして、減衰を
与える波長が周期的に変化していることが判る。
【００６０】この結果より、複数の波長を選択するため
ＡＯＴＦに複数のＲＦ信号を入力すると、周期的にバン
ドパス及びバンドリジェクションの波長特性が変化する
ことが判る。
【００６１】図１２は２つの波長を選択するため、第１
のＡＯＴＦ１に２つのＲＦ信号を掛けた場合のＳＡＷの
ビート成分の強度の変化を一定時間ごとにシミュレーシ
ョンした結果を示し、図１３は第１のＡＯＴＦ１で４つ
の波長を選択した場合のＳＡＷのビート成分の強度の変
化を一定時間ごとにシミュレーションした結果を示す。
【００６２】図１２及び図１３から明らかなように、一
定周期でビート成分の強度がシフトしていることが読み
取れる。
【００６３】図１４はビート成分の強度のピークがシフ
トする問題を解決するための具体例として、ＡＯＴＦを
二段構成として、各ＡＯＴＦに掛けるＲＦ信号のビート
のピーク位相を一段目と２段目で９０度ずらした構成を
示す。
【００６４】波長１から波長８まで多重された光入力光
として１段目のＡＯＴＦＧである第１のＡＯＴＦ１に入
力する。
【００６５】第１のＡＯＴＦ１では、波長１及び波長３
に対応するＲＦ信号としてｆ１とｆ３の周波数をトラン
スデューサ１５−１に入力する。
【００６６】ここで用いたＲＦ信号ｆ１は１７６．７９
５ＭＨｚ，ｆ３は１７６．６１３ＭＨｚである。
【００６７】波長１乃至波長８の光を入力光１として導
波路型ＰＢＳ１６−１によりＴＥモード光とＴＭモード
光に分離されＴＭモード光は光導波路１１−１にＴＥモ
ード光は光導波路１２−１に入射する。
【００６８】ｆ１とｆ３のＳＡＷと対応した波長の光波
長１及び波長３は光導波路１１−１の中でＴＭモード光
からＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路１２
−２ではＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転す
る。
【００６９】導波路型ＰＢＳ１７−１で光導波路１１−
１のＴＭモード光は出力１側にＴＥモード光の光は出力
２側に出力され、光導波路１２−１のＴＥモード光は出
力１側にＴＭモード光の光は出力２側に出力される。
【００７０】従って、波長１及び波長３は出力２側より
出力され、波長２および波長４乃至波長８は出力１より
出力される。
【００７１】第２のＡＯＴＦ２では入力１に波長２およ
び波長４乃至波長８の光が入力される。
【００７２】導波路型ＰＢＳ１６−２によりＴＥモード
光とＴＭモード光に分離されＴＭモード光は光導波路１
１−２にＴＥモード光は光導波路１２−２に入射する。
【００７３】この際に、ｆ３の周波数のＲＦ信号は移相
器１２２−２で第１のＡＯＴＦ１に入力しｆ３の位相に
対して１８０度ずらす。
【００７４】この１８０°位相がずれたｆ３とｆ１のＲ
Ｆ信号を合波器１４−２で合波する。
【００７５】ｆ１とｆ３の１８０度ずれたＲＦ信号が合
波器１４−２を介してトランスデューサ１５−２に入力
されているため、第１のＡＯＴＦ１の時間的なバンドリ
ジェクションの中心波長の変化で削除しきれなかった波
長１及び波長３の光を光導波路１１−２の中でＴＭモー
ド光からＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路
１２−２ではＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回
転する。
【００７６】導波路型ＰＢＳ１７−２で光導波路１１−
２のＴＭモード光は出力１側にＴＥモード光の光は出力
２側に出力され、光導波路１２−２のＴＥモード光は出
力１側にＴＭモード光の光は出力２側に出力される。
【００７７】従って、第２のＡＯＴＦ２に掛けるＲＦ信
号の位相を移相器１２２−２にて変えることで、ＲＦ信
号のビート成分のピークの位相をずらすことができ、第
１のＡＯＴＦ１で特定の時間に削除しきれなかった、波
長１及び波長３の波長成分を第２のＡＯＴＦ１の出力よ
り削除することができ、時間の違いによりバンドリジェ
クション成分の減衰量の変化を抑えられる。
【００７８】第３のＡＯＴＦ３の入力１には第１のＡＯ
ＴＦ１の出力２／入力される。
【００７９】導波路型ＰＢＳ１６−３によりＴＥモード
光とＴＭモード光に分離されＴＭモード光は光導波路１
１−３にＴＥモード光は光導波路１２−３に入力され
る。
【００８０】この際に、トランスデューサ１５−３には
第２のＡＯＴＦ２へのＲＦ信号と同じ合波器１４−２の
出力が入力する。
【００８１】このため第１のＡＯＴＦ１からの波長１及
び波長３の光を光導波路１１−３の中でＴＭモード光か
らＴＥモード光に偏光が回転し、かつ、光導波路１２−
３ではＴＥモード光からＴＭモード光に偏光が回転して
導波路型ＰＢＳ１７−３に入力される。
【００８２】導波路型ＰＢＳ１７−３は光導波路１１−
３のＴＭモード光は出力１側にＴＥモード光の光は出力
２側に出力され、光導波路１２−３のＴＥモード光は出
力１側にＴＭモード光の光は出力２側に出力する。
【００８３】従って、出力１には第１のＡＯＴＦ１で時
間的に透過ピークがずれて波長１及び波長３に少し減衰
がかかった状態と、全く減衰がかからなかった状態が出
力されても、第３のＡＯＴＦで減衰がかかるタイミング
をずらすことができるため、波長１および波長３に関し
常に同じ透過量の光を提供することができる。
【００８４】図１５は図１４の第１のＡＯＴＦ１と第２
のＡＯＴＦ２と第３のＡＯＴＦ３にかかるＲＦ信号の位
相状態を示している。
【００８５】図１６は第１のＡＯＴＦ１と第２のＡＯＴ
Ｆ２と第３のＡＯＴＦ３にかかる弾性表面波のビート信
号の強度分布を示している。より特定すれば、図１６は
２チャンネルが選択されたときの２段構成の場合を示
す。
【００８６】Ｓ１は第１のＡＯＴＦ１電極から吸収体２
０−１までの弾性表面波のビート強度分布を示し、Ｓ
２，Ｓ３は第２，第３のＡＯＴＦ２，３電極から吸収体
２０−１までの弾性表面波のビート強度分布を示してい
る。図１６中、ビート間位相差は９０°である。
【００８７】図１７は図１４の１段目の第１のＡＯＴＦ
１と２段目の第２のＡＯＴＦ２及び第３のＯＡＴＦ３の
ＲＦ信号のビート成分の強度の時間による変化を示して
いる。
【００８８】（ａ）は第１のＡＯＴＦ１のビート成分の
強度の時間による変化を示している。
【００８９】（ｂ）は第２のＡＯＴＦ２と第３のＡＯＴ
Ｆ３のビート成分の強度の時間による変化を示してい
る。
【００９０】図１８及び図１９は図１４の第１のＡＯＴ
Ｆ１と第３のＡＯＴＦ３の特性を掛け合わせたバンドパ
ス特性を時間を変えて測定したもので、図４及び図５と
比較すると図１８及び図１９の中心周波数の変化が小さ
くなっていることが判る。
【００９１】図２０及び図２１は図１４の第１のＡＯＴ
Ｆ１と第２のＡＯＴＦ２の特性を掛け合わせたバンドリ
ジェクション特性を時間を変えて測定したもので、図６
及び図７と比較すると図２０及び図２１の中心周波数の
変化が小さくなっていることが判る。
【００９２】図２２は図３の構成をフィルタの波長変動
を小さく抑えた図１４の構成を用いて実現する場合の図
である。
【００９３】奇数波長を選択する奇数波長選択部を構成
する第１から第３のＡＯＴＦの接続及び、ＲＦ信号の関
係は図１４の構成と同じである。
【００９４】偶数波長を選択する偶数波長選択部を構成
する第４から第６のＡＯＴＦの接続関係は図１４と同じ
で、ＲＦ信号は波長２と波長４を選択するＲＦ信号と
し、第５及び第６のＡＯＴＦに掛けるＲＦ信号のうち波
長４を選択するためのＲＦ信号ｆ４は移相器１２２−４
により１８０°基のｆ４の位相よりずらして入力する構
成とする。
【００９５】この構成により、透過／分波波長の変動を
抑え波長単位で個別に波長を切り出すことが出来る。
【００９６】図２３に、図１４の構成を用いて４つの波
長を選択する場合の例を示す。
【００９７】選択する波長１．５４６８μｍ，１．５４
８４μｍ，１．５５００μｍ，１．５５１６μｍとした
場合に於いて、ＲＦ信号として波長１．５４６８に対応
したｆ１（１７６．９７８ＭＨｚ）、波長１．５４８４
μｍに対応したｆ２（１７６．７９５ＭＨｚ）、波長
１．５５００μｍに対応したｆ３（１７６．６１３ＭＨ
ｚ）、波長１．５４６８μｍに対応したｆ４（１７６．
４３１ＭＨｚ）のＲＦ信号を位相合波部１４−１，１４
−２にスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４及び移
相器Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ２１，Ｐ２
２，Ｐ２３，Ｐ２４を介して入力する。
【００９８】移相器１４−１の出力はパワー制御部６０
を介して第１のＡＯＴＦに入力される。
【００９９】移相器１４−２の出力は第２のＡＯＴＦ２
と第３のＡＯＴＦに入力される。
【０１００】この時の移相器の条件を図２４に示す。
【０１０１】この構成の場合は移相器Ｐ２３とＰ２１の
位相は元のＲＦ信号ｆ２とｆ４の位相より１８０°位相
をずらすように構成する。
【０１０２】その他の移相器は位相変化を与えずに合波
器に入力するよう構成する。
【０１０３】図２５は図２３の構成で図２４の位相条件
の時のＲＦ信号のビート成分のピーク強度の時間的な変
化を示した図で、（ａ）は第１のＡＯＴＦの１ＲＦ信号
のビート成分のピーク強度の時間的な変化を示し、
（ｂ）は第２のＡＯＴＦ，第３のＡＯＴＦのＲＦ信号の
ビート成分のピーク強度の時間的な変化を示している。
【０１０４】図２６は図２３の構成の第１のＡＯＴＦ１
と第３のＡＯＴＦの特性を掛け合わせたバンドパスフィ
ルタの時間の違いによる波長特性を示す図で、図２７は
図２６の時間の違いを展開した特性を示す。
【０１０５】図２６，図２７の特性と図８，図９の特性
を比較すると、図２６，図２７の方がバンドパスを行う
フィルタの中心周波数の変動が少なくなっていることが
判る。
【０１０６】図２８は図２３の構成の第１のＡＯＴＦと
第２のＡＯＴＦのバンドリジェクション特性を掛け合わ
せた特性の時間の違いによる波長特性を示す図で、図２
９は図２８の時間の違いを展開した特性を示す図であ
る。
【０１０７】図２８，図２９の特性と図１０，図１１の
特性を比較すると、図２８，図２９の方がバンドリジェ
クションを行うフィルタの中心周波数の変動が少なくな
っていることが判る。
【０１０８】図３０は図２３の構成で、バンドパス及び
バンドリジェクションを行う波長をさらに追加した場合
の位相条件を示す図である。
【０１０９】ＲＦ信号として、ｆ５，ｆ６を追加し、ｆ
６のＲＦ信号の第２のＡＯＴＦと第３のＡＯＴＦにかけ
る位相を元の位相より１８０°ずらす。
【０１１０】この図よりＡＯＴＦにかけるＲＦ信号のビ
ート成分の位相をずらすためには、第２及び第３のＡＯ
ＴＦにかけるＲＦ信号の内半分のＲＦ信号の位相を１８
０°ずらせば良いことが判る。
【０１１１】図３１は図２３の変形例で、バンドリジェ
クションフィルタを構成した図である。
【０１１２】図３２は図２３の変形例で、バンドパスフ
ィルタを構成した図である。
【０１１３】図３３は図２３の変形例で、２段目のＡＯ
ＴＦである第２，第３のＡＯＴＦ２，３の後段にさらに
３段目のＡＯＴＦである第４，第５のＡＯＴＦを接続し
て、時間によるバンドパス及びバンドリジェクトの中心
周波数の変動を抑える構成を示す図である。
【０１１４】図３４は図３３構成において、スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２をＯＮにして、ＲＦ信号ｆ１とｆ２を第１
乃至第５のＡＯＴＦに加えた場合の移相器の位相条件を
示し、第２，第３のＡＯＴＦにＲＦ信号を供給する移相
器Ｐ２２をｆ２の位相に対して１２０°ずらす構成に
し、第４，第５のＡＯＴＦにＲＦ信号を供給する移相器
Ｐ２３はｆ２の位相に対して２４０°ずらした構成とす
る。
【０１１５】図３４の位相条件における電極からＳＡＷ
吸収体の位置までの弾性表面波のビートの強度分布を図
３５に示す。
【０１１６】Ｓ１は第１のＡＯＴＦの弾性表面波のビー
トの強度分布を示し、Ｓ２，Ｓ４は第２，第３のＡＯＴ
Ｆの弾性表面波のビートの強度分布を示し、Ｓ３，Ｓ５
は第４，第５のＡＯＴＦの弾性表面波のビートの強度分
布を示している。図３５は２つのチャネルが選択された
場合を示す。ビート間位相差は６０°である。
【０１１７】図３６は図３３の構成でＲＦ信号としてｆ
１とｆ２を用いた場合の各ＡＯＴＦにかかるＲＦ信号の
ビート成分ピークの位相状態を示す。
【０１１８】（ａ）は第１のＡＯＴＦ１のＲＦ信号のビ
ート成分ピークの位相状態を示す。（ｂ）は第２のＡＯ
ＴＦ２と第３のＡＯＴＦ３のＲＦ信号のビート成分ピー
クの位相状態を示す。
【０１１９】（ｃ）は第４のＡＯＴＦ４と第５のＡＯＴ
Ｆ５のＲＦ信号のビート成分ピークの位相状態を示す。
【０１２０】図３７は図３３の構成でＲＦ信号としてｆ
１とｆ２を用い第１のＡＯＴＦ１と第３のＡＯＴＦ３と
第５のＡＯＴＦ５のバンドパスフィルタ特性を掛け合わ
せた場合の時間に対する波長特性を示す。
【０１２１】図３８は図３７の波長特性を時間的に展開
した特性図である。
【０１２２】図３７及び図３８を図４，図５，図１８，
図１９と比較すると、バンドパスフィルタの特性が時間
的に変化する量が図３７，図３８が最も小さいことが判
る。図３９は図３３の構成でＲＦ信号としてｆ１とｆ２
を用い第１のＡＯＴＦ１と第２のＡＯＴＦ２と第４のＡ
ＯＴＦ４のバンドリジェクションフィルタの特性を掛け
合わせた場合の時間に対する波長特性を示す。
【０１２３】図４０は図３９の波長特性を時間的に展開
した特性図である。
【０１２４】図３９及び図４０を図６，図７，図２０，
図２１と比較すると、バンドリジェクションフィルタの
特性が時間的に変化する量が図３９，図４０が最も小さ
いことが判る。
【０１２５】図４１は図３３の構成でＳＷ１乃至ＳＷ４
をＯＮにして、バンドパス及びバンドリジェクションす
る波長を４波にした場合の各段におけるＲＦ信号のビー
ト成分の位相状態を示す図である。
【０１２６】ここで第２，第３のＡＯＴＦにＲＦ信号を
掛ける移相器Ｐ２２はｆ２の位相に対して１２０°ずら
し、移相器Ｐ２３はｆ３に対して２４０°位相をずら
す。
【０１２７】第４，第５のＡＯＴＦにＲＦ信号を掛ける
移相器Ｐ３２はｆ２の位相に対して２４０°ずらし、移
相器Ｐ３３はｆ３に対して１２０°位相をずらす。
【０１２８】このような位相関係にした場合の各ＡＯＴ
Ｆにかかる時間に対するＲＦ信号のビート成分のピーク
変動を図４２に示す。
【０１２９】（ａ）は第１のＡＯＴＦ１のＲＦ信号のビ
ート成分ピークの位相状態を示す。（ｂ）は第２のＡＯ
ＴＦ２と第３のＡＯＴＦ３のＲＦ信号のビート成分ピー
クの位相状態を示す。
【０１３０】（ｃ）は第４のＡＯＴＦ４と第５のＡＯＴ
Ｆ５のＲＦ信号のビート成分のピークの位相状態を示
す。
【０１３１】図４３は図３３の構成で図４２の位相条件
での時間に対する第１，第３，第５のＡＯＴＦのバンド
パスフィルタ特性を掛け合わせた場合の波長特性を示
す。
【０１３２】図４４は図４３の波長特性を時間的に展開
した特性図である。
【０１３３】図４３及び図４４を図８，図９，図２６，
図２７と比較すると、バンドパスフィルタ特性の時間的
に変化する量が図４３，図４４が小さいことが判る。
【０１３４】図４５は図３３の構成で図４１の位相条件
での時間に対する第１，第２，第４のＡＯＴＦのバンド
リジェクションフィルタ特性を掛け合わせた波長特性を
示す。
【０１３５】図４６は図４５の波長特性を時間的に展開
した特性図である。
【０１３６】図４５及び図４６を図１０，図１１，図２
８，図２９と比較すると、バンドリジェクションフィル
タの特性が時間的に変化する量が図４５，図４６が小さ
いことが判る。
【０１３７】図４７は図３３の構成に於いて、選択波長
を増加した場合の各ＡＯＴＦに与えるＲＦ信号の位相関
係を示す。
【０１３８】第２，第３のＡＯＴＦに与える位相をＲＦ
信号が増加するごとに１２０°単位で増加させ、第４，
第５のＡＯＴＦに与える位相をＲＦ信号が増加するごと
に１２０°単位で減少させることで、図４２のように、
ＲＦ信号のビート成分のピークを各ＡＯＴＦ間で時間ご
とにずらすことで、バントパス／バンドリジェクション
の波長特性が各波長の中心波長から時間的に変動を少な
くすることができる。図４８は図３３の構成の変形例
で、バンドリジェクションフィルタを構成した例を示
す。
【０１３９】図４９は図３３の構成の変形例で、バンド
パスフィルタを構成した例を示す。図５０は図１４の構
成を一枚のＬｉＮｂＯ３基板上に構成したもので、図１
４と同一部材は同一番号で示す。
【０１４０】図５１は図５０の変形例で、基板端面でミ
ラーを用いて折り返すことで、デバイスの小型化を図
る。
【０１４１】この折り返しにおいては、光導波路反射器
１８−１，１８−２から構成される反射手段を設けるこ
とで、光の回折により第１のＡＯＴＦ１側に光が戻らな
いように構成している。
【０１４２】導波路型反射器の構成と通常の導波路型Ｐ
ＢＳの構成を図５２に示す。
【０１４３】図５２（ａ）は導波路型ＰＢＳの構成を示
す。
【０１４４】θ１の開き角で構成した光導波路と光導波
路の交差路長を変化させると、図５２（ｂ）に示す様な
偏波特性を取る。
【０１４５】従って、ＰＢＳを構成するためには、ＴＥ
が最大でＴＭが最低となるＬｃ１の距離を交差導波路長
とすれば良い。
【０１４６】この考え方を応用したのが図５２（ｃ）に
示す導波路反射器である。
【０１４７】図５２（ｄ）にθ２の開き角で構成した２
つの光導波路２つの交差路長を変化させた場合の偏波特
性である。
【０１４８】従って、一方の導波路Ｐ２にのみ光を導く
ためには両方の偏光が同じ導波路Ｐ２に結合されるＬｃ
２の長さとすれば良いことが判る。
【０１４９】このＬｃ２の長さの１／２の位置で導波路
を切断し、切断した導波路端面に反射膜等の反射手段に
より光を折り返すことで、反射した光が入力した導波路
側に戻ることを防止出来る。
【０１５０】尚、（ａ）（ｃ）のθ１及びθ２の角度は
約０．８°とした場合Ｌｃ１の長さは約４００μｍでＬ
ｃ２の長さは約１１００μｍであった。
【０１５１】又、開き角θ１及びθ２を大きくすると、
Ｌｃ１及びＬｃ２の長さが長く成る傾向がある。
【０１５２】図５３は図３３の構成を図５２導波路型反
射器の構成を用いて構成したものである。
【０１５３】図５５乃至図５８は図３３の構成で、図５
４のようなＳＡＷを閉じ込めるための層を導波路に対し
て斜め構成したＡＯＴＦを用いた場合の特性を示す。
【０１５４】この特性を図４３乃至図４６と比較すると
そのサイドロープがほとんど見られないことが判る。
【０１５５】図５４の様なＡＯＴＦを図１４，図２３，
図３１，図３２，図４８，図４９，図５０，図５１，図
５３に用いられる第１乃至第５のＡＯＴＦに用いること
で、同様なサイドロープの低減を行うことができる。
【０１５６】図５９は、上記本発明の実施例によるバン
ドパス／バンドリジェクションフィルタを用いたＷＤＭ
光通信システムを示す図である。図５９において、複数
の個別送信機（ＴＸ）１００は異なる波長の光信号を送
信する。これらの光信号はマルチプレクサ（ＭＵＸ）１
０２で多重化され、これにより得られるＷＤＭ信号は光
ファイバ伝送ライン１０４を介して伝送される。このよ
うに、個別の送信機１００とマルチプレクサ１０２はＷ
ＤＭ信号を伝送ライン１０４を介して伝送する送信機１
０６を構成する。デマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）１０８
はＷＤＭ信号を個々の光信号に分離し、受信機（ＲＸ）
１１０で受信される。このように、個別の受信機１１０
とデマルチプレクサ１０８は伝送ライン１０４を介して
伝送されたＷＤＭ信号を受信する受信機１１２を構成す
る。典型的には、光アンプ１１４のような光アンプが伝
送ライン１０４上に設けられる。
【０１５７】ＷＤＭ信号が伝送ライン１０４を伝送する
間に、光フィルタ装置１１６はＷＤＭ信号をフィルタす
る。光フィルタ装置１１６は、図５９に図示する縦続接
続された光フィルタ構成のいずれかを有することができ
る。例えば、光フィルタ装置１１６は図１４又は図３３
に図示する構成を有する。従って、光フィルタ装置１１
６を、伝送ライン１０４を伝搬するＷＤＭ信号から波長
を挿入／分離するＡＤＭ装置の一部として用いることが
できる。
【０１５８】図５９において、光フィルタ装置１１６は
送信機１０６と受信機１１２との間に位置している。し
かしながら、光フィルタ装置１１６はこの位置に限られ
るものではなく、光フィルタ装置１１６の使用目的に応
じて種々の位置に置くことができる。
【０１５９】更に、図５９は送信機と受信機の例を示し
ている。しかしながら、本発明はこれらの例に限定され
るものではなく、多くの異なる構成が可能である。
【０１６０】本発明の上述した実施例によれば、複数の
ＡＯＴＦが縦続接続され、その各々は基板上に設けられ
た電極にＲＦ信号を印加することで光導波路内に弾性表
面波を発生させ、ＲＦ信号に対応する波長の光を選択的
に出力する。複数のＡＯＴＦの各々にはそれぞれのＲＦ
信号が与えられる。複数のＡＯＴＦのうちの１つに与え
られたＲＦ信号によって生成されるビートの位相は、べ
つのＡＯＴＦに与えられるＲＦ信号によって生成される
位相とは異なる。先に述べたように、本発明の種々の実
施例によれば、ＡＯＴＦに与えられるＲＦ信号の位相差
は３６０度をＡＯＴＦの段数で割って得られる値に等し
い。従って、１段目及び２段目の第１及び第２の縦続接
続されたＡＯＴＦにそれぞれ与えられるＲＦ信号により
生成されるビートの位相差は、１８０度を段数で割って
得られる値に等しい。そのため、上記本発明の実施例に
よれば、位相差はＡＯＴＦの段数に依存し、ＷＤＭ信号
内の波長の数やチャネル数に依存しない。
【０１６１】上記本発明の実施例では、縦続接続された
ＡＯＴＦの全てが単一の基板上に形成できる。典型的に
は、そのような基板はＬｉＮｂＯ３基板である。しかし
ながら、本発明はこれに限定されるものではなく、半導
体の設計原理に従い他の基板を用いることができる。
【０１６２】更に、上記本発明の実施例によれば、ＡＯ
ＴＦが基板上に設けられた場合、反射デバイスを基板表
面に設け、ＡＯＴＦのバンドパス及びバンドリジェクシ
ョンに起因した光を反射させ、これにより反射された光
を２段目や３段目のような後段のＡＯＴＦに与えること
ができる。反射デバイスから第１のＡＯＴＦまでの距離
及び第２、第３のＡＯＴＦが反射デバイスに接続される
位置までの距離を、反射光が第１のＡＯＴＦに結合しな
い距離に等しく設定することができる。
【０１６３】上記本発明の実施例によれば、ＡＯＴＦは
導波路に与えられる弾性表面波を重み付けする。
【０１６４】一般に、本発明はＲＦ信号が与えられるこ
とで制御されるフィルタ特性を持つ光フィルタに適用可
能である。例えば、ＴＭをＴＥに変換したり、ＴＥをＴ
Ｍに変換したりするモード変換タイプのＡＯＴＦを適用
可能である。従って、本発明のファイバタイプのＡＯＴ
Ｆに適用できる。
【０１６５】本発明の上記実施例は、光ファイバに与え
られるＲＦ信号で生成される“ビート”に関するもので
ある。一般に、“ビート”は異なる周波数の２つの別個
の波から形成される複合波の強度変化を指している。例
えば、ビートは一般に、弾性表面波（ＳＡＷ）の位置・
振幅特性のエンベロープの変化である。ＡＯＴＦのよう
な光ファイバにおける“ビート”の概念はよく知られた
ものである。
【０１６６】上述の実施例は、光ファイバに与えられる
ＲＦ信号に対し特定のＲＦ周波数及び選択された波長の
特定の周波数を記述したものである。しかしながら、本
発明はＲＦ信号の特定の周波数に限定されるものではな
く、選択された波長に対し任意の周波数でよい。
【０１６７】更に、上述の実施例は、ＡＯＴＦ構成の異
なる段に与えられたＲＦ信号に対しある特定の移相量を
記述したものであり、本発明はこの移相量に限定される
ものではない。
【０１６８】
【発明の効果】本発明のようにＡＯＴＦを多段構成に接
続し、それぞれのＡＯＴＦに共通に加える複数のＲＦ信
号により生じるビート成分の位相をずらすことで、光が
最も減衰する位置がそれぞれのＡＯＴＦで時間的にずれ
るため、ＡＯＴＦのバンドパス及びバンドリジェクショ
ンを行う中心波長の変動う小さくすることが出来、入力
光のパワーが一定の場合、ＡＯＴＦでのバンドパス及び
バンドリジェクションを行った光のパワー変動を小さく
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ＡＤＭノードを示す図である。
【図２】従来のＡＯＴＦを示す図である。
【図３】順に並んだ波長を奇数波長と偶数波長に分けて
分岐する構成を示す図である。
【図４】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドパスフィルタの特性図である。
【図５】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドパスフィルタの特性図である。
【図６】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドリジェクションフィルタの特性図である。
【図７】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドリジェクションフィルタの特性図である。
【図８】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドパスフィルタの特性図である。
【図９】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによるバ
ンドパスフィルタの特性図である。
【図１０】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによる
バンドリジェクションフィルタの特性図である。
【図１１】図３の第１のＡＯＴＦ１の時間の違いによる
バンドリジェクションフィルタの特性図である。
【図１２】２つのＲＦ信号によるビート信号の時間特性
を示す図である。
【図１３】４つのＲＦ信号によるビート信号の時間特性
を示す図である。
【図１４】バンドパス及びバンドリジェクションフィル
タを２段構成にした場合を示す図である。
【図１５】ＲＦ信号と移相器の関係を示す図である。
【図１６】図１４の構成における弾性表面波のビートの
強度分布を示す図である。
【図１７】図１４の構成の２つのＲＦ信号によるビート
信号の時間特性を示す図である。
【図１８】図１４の構成の第１のＡＯＴＦ１の時間の違
いによるバンドパスフィルタの特性図である。
【図１９】図１４の構成の第１のＡＯＴＦ１の時間の違
いによるバンドパスフィルタの特性図である。
【図２０】図１４の構成の第１のＡＯＴＦ１の時間の違
いによるバンドリジェクションフィルタの特性図であ
る。
【図２１】図１４の構成の第１のＡＯＴＦ１の時間の違
いによるバンドリジェクションフィルタの特性図であ
る。
【図２２】図１４の構成を用いて図３の構成を実現する
図である。
【図２３】図１４の構成で４波長のバンドパス及びバン
ドリジェクションフィルタを構成した図である。
【図２４】ＲＦ信号と移相器の関係を示す図である。
【図２５】図２３の構成で４波長のバンドパス及びバン
ドリジェクションフィルタを構成した場合のビート信号
の時間変動を示す図である。
【図２６】図２３の構成の４波長バンドパスフィルタの
特性図である。
【図２７】図２３の構成の４波長バンドパスフィルタの
特性図である。
【図２８】図２３の構成の４波長バンドリジェクション
フィルタの特性図である。
【図２９】図２３の構成の４波長バンドリジェクション
フィルタの特性図である。
【図３０】図２３の構成に於いて、バンドパス及びバン
ドリジェクション波長を増加した場合の移相器の関係を
示す図である。
【図３１】ＡＯＴＦ二段構成のバンドリジェクションフ
ィルタを示す図である。
【図３２】ＡＯＴＦ二段構成のバンドパスフィルタの構
成を示す図である。
【図３３】ＡＯＴＦ三段構成のバンドパス及びバンドリ
ジェクションフィルタの構成を示す図である。
【図３４】図３３の構成のＲＦ信号と移相器の関係を示
す図である。
【図３５】図３３の構成における弾性表面波のビートの
強度分布を示す図である。
【図３６】図３３の構成における２波長のＲＦ信号のビ
ート成分の変動を示す図である。
【図３７】図３３の構成における２波長のバンドパスフ
ィルタの特性を示す図である。
【図３８】図３３の構成における２波長のバンドパスフ
ィルタの特性を示す図である。
【図３９】図３３の構成における２波長のバンドリジェ
クションフィルタの特性を示す図である。
【図４０】図３３の構成における２波長のバンドリジェ
クションフィルタの特性を示す図である。
【図４１】図３３の構成における４波長のバンドパスフ
ィルタおよびバンドリジェクションフィルタのＲＦ信号
と移相器の関係を示す図である。
【図４２】図３３の構成における４波長のＲＦ信号のビ
ート成分の変動を示す図である。
【図４３】図３３の構成における４波長のバンドパスフ
ィルタの特性を示す図である。
【図４４】図３３の構成における４波長のバンドパスフ
ィルタの特性を示す図である。
【図４５】図３３の構成における４波長のバンドリジェ
クションフィルタの特性を示す図である。
【図４６】図３３の構成における４波長のバンドリジェ
クションフィルタの特性を示す図である。
【図４７】図３３の構成で波長数を増加した場合のＲＦ
信号と移相器の関係を示す図である。
【図４８】３段構成のバンドリジェクションフィルタを
示す図である。
【図４９】３段構成のバンドパスフィルタを示す図であ
る。
【図５０】図１４の構成を１つの基板に構成した図であ
る。
【図５１】図１４の構成を１つの基板に構成した図であ
る。
【図５２】図５１の反射導波路の構成を示す図である。
【図５３】図３３の構成を１つの基板に構成した図であ
る。
【図５４】ＳＡＷの閉じ込め層を有するＡＯＴＦの図で
ある。
【図５５】図５４のＡＯＴＦを図３３の構成で４波長の
バンドパスフィルタの特性を示す図である。
【図５６】図５４のＡＯＴＦを図３３の構成で４波長の
バンドパスフィルタの特性を示す図である。
【図５７】図５４のＡＯＴＦを図３３の構成で４波長の
バンドリジェクションフィルタの特性を示す図である。
【図５８】図５４のＡＯＴＦを図３３の構成で４波長の
バンドリジェクションフィルタの特性を示す図である。
【図５９】本発明の実施例によるバンドパス／リジェク
ションフィルタを用いたＷＤＭ光通信システムを示す図
である。
【符号の説明】
１０ ＬｉＮｂＯ３基板 １１，１１−１，１１−２，１１−３，１１−４，１１
−５，１２，１２−１，１２−２，１２−３，１２−
４，１２−５ 光導波路 １５，１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，１５
−５ トランスデューサ １６，１６−１，１６−２，１６−３，１６−４，１６
−５，１７，７１−１，１７−２，１７−３，１７−
４，１７−５ 導波路型ＰＢＳ １９，１９−１，１９−２，１９−３，１９−４，１９
−５，２０，２０−１，２０−２，２０−３，２０−
４，２０−５ 吸収体 １３−１，１３−２，１３−３，１３−４，１３−５
ＳＡＷ閉じ込め層 １２２−２，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ２
１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３
３，Ｐ３４ 移相器 １４−１，１４−２，１４−３ 合波器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清野 實 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に設けた電極にＲＦ信号を印加す
    ることにより光導波路に弾性表面波を発生させ、ＲＦ信
    号に対応した波長の光を選択的に出力する音響光学フィ
    ルタをそれぞれ複数段接続し、 複数の該音響光学フィルタの電極には周波数の異なる複
    数のＲＦ信号をそれぞれ共通に与え、 １つの該音響光学フィルタにかかる該複数のＲＦ信号に
    より生じるビートが該他の音響光学フィルタで生じるビ
    ートの位相と異なるようにすることを特徴とする可変音
    響光学フィルタの駆動方法。
  2. 【請求項２】 基板上に設けた電極にＲＦ信号を印加す
    ることにより光導波路に弾性表面波を発生させ、ＲＦ信
    号に対応した波長の光を選択的に出力する音響光学フィ
    ルタをそれぞれ複数段接続し、 複数の該音響光学フィルタの電極には周波数の異なる複
    数のＲＦ信号をそれぞれ共通に与え、 １つの該音響光学フィルタにかかる該複数のＲＦ信号に
    より生じるビートの位相が該他の音響光学フィルタで生
    じるビートの位相と異なるようにし、 複数の該音響光学フィルタの一つに掛ける該複数のＲＦ
    信号の内の少なくとも１つのＲＦ信号の位相を元のＲＦ
    信号の位相に対してずらすことを特徴とする音響光学フ
    ィルタの駆動方法。
  3. 【請求項３】 基板上に設けた電極にＲＦ信号を印加す
    ることにより光導波路に弾性表面波を発生させ、ＲＦ信
    号に対応した波長の光を選択的に出力する音響光学フィ
    ルタをそれぞれ複数段接続し、 複数の該音響光学フィ
    ルタの電極には周波数の異なる複数のＲＦ信号をそれぞ
    れ共通に与え、 １つの該音響光学フィルタにかかる該複数のＲＦ信号に
    より生じるビートの位相が該他の音響光学フィルタで生
    じるビートの位相と異なるようにし、 該複数のＲＦ信号により生じるビートの位相差は可変音
    響光学フィルタの段数で１８０°を割った値の位相差が
    該各音響光学フィルタ間の位相差となるように駆動する
    音響光学フィルタの駆動方法。
  4. 【請求項４】 波長多重された光を入力しＲＦ信号に対
    応した波長の光を第１出力よりバンドリジェクションす
    るとともに該ＲＦ信号に対応した波長の光を第２出力よ
    りバンドパスする第１の音響光学フィルタと、 該第１の音響光学フィルタの該第１出力を入力しＲＦ信
    号に対応した波長の光をバンドリジェクションする第２
    の音響光学フィルタと、 該第１の音響光学フィルタの該第２出力を入力しＲＦ信
    号に対応した波長の光をバンドパスする第３の音響光学
    フィルタと、 該第１乃至第３の音響光学フィルタにそれぞれ同じ複数
    のＲＦ信号を入力するＲＦ信号発生手段と、 該第１の音響光学フィルタ又は第２及び第３の音響光学
    フィルタに与えるＲＦ信号の位相を制御する位相制御手
    段を有することを特徴とする音響光学フィルタ装置。
  5. 【請求項５】 波長多重された光を入力しＲＦ信号に対
    応した波長の光を第１出力はバンドリジェクションし第
    ２出力はバンドパスする第１の音響光学フィルタと、 該第１の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応した波長の
    バンドリジェクション出力を入力しＲＦ信号に対応した
    波長の光をバンドリジェクションして出力する第２の音
    響光学フィルタと、 該第１の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応した波長の
    バンドパス出力を入力しＲＦ信号に対応した波長の光を
    バンドパスして出力する第３の音響光学フィルタと、 該第２の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応した波長の
    バンドリジェクション出力を入力しＲＦ信号に対応した
    波長の光をバンドリジェクションして出力する第４音響
    光学フィルタと、 該第３の音響光学フィルタのＲＦ信号に対応した波長の
    バンドパス出力を入力しＲＦ信号に対応した波長の光を
    バンドパスして出力する第５の音響光学フィルタと、 該第１乃至第５の音響光学フィルタにそれぞれ同じ複数
    のＲＦ信号を入力するＲＦ信号発生手段と、 該第１の音響光学フィルタ，第２及び第３の音響光学フ
    ィルタ、第４及び第５の音響光学フィルタに与えるＲＦ
    信号の位相を制御する位相制御手段を有することを特徴
    とする音響光学フィルタ装置。
  6. 【請求項６】 請求項４及び請求項５において全ての音
    響光学フィルタを同一基板上に構成したことを特徴とす
    る音響光学フィルタ装置。
  7. 【請求項７】 請求項６において第１の音響光学フィル
    タのバンドパス及びバンドリジェクション出力は基板端
    面に設けた反射手段で反射させ、第２及び第３の音響光
    学フィルタの入力とすることを特徴とする音響光学フィ
    ルタ装置。
  8. 【請求項８】 請求項７において該反射手段から第１の
    音響光学フィルタ出力導波路と第２及び第３の入力導波
    路が結合した位置から反射手段までの導波路の距離を該
    反射手段で反射光が該第１音響光学フィルタに結合しな
    い距離とすることを特徴とする音響光学フィルタ装置。
  9. 【請求項９】 請求項１及び請求項４及び請求項５に於
    いて音響光学フィルタはＳＡＷを導波路に掛ける際に重
    みずけを行うことを特徴とする音響光学フィルタの駆動
    方法及び音響光学フィルタ装置。
  10. 【請求項１０】 第１及び第２の縦続接続された光学フ
    ィルタを有し、第２の光学フィルタは第１の光学フィル
    タからの出力をフィルタし、第１及び第２の光学フィル
    タはこれらに共通に与えられる周波数の異なる複数のＲ
    Ｆ信号に従って制御されるフィルタ特性を有し、第１の
    光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号により生
    成されるビートの位相は、第２光学フィルタに与えられ
    る前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの位相と
    は異なる様にすることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 第１及び第２の光学フィルタに与えら
    れるＲＦ信号で生成されるビートの位相差は、１８０度
    を縦続接続された光学フィルタの数で割って得られる値
    に等しいことを特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 第１及び第２の光学フィルタを有し、 第１の光学フィルタはこれを制御する異なる周波数の複
    数のＲＦ信号に対応する波長の光を選択的に出力し、 第２の光学フィルタは第１の光学フィルタの光出力を受
    け、第２の光学フィルタを制御する前記複数のＲＦ信号
    に対応する波長の光を選択的に出力し、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は第２の光学フィルタに与
    えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの
    位相とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 第１及び第２の光学フィルタを有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光を受け、
    これをフィルタして第１の光学フィルタに与えられる異
    なる周波数の複数のＲＦ信号に従って選択された波長の
    光を出力し、 第２の光学フィルタは第１の光学フィルタからの光出力
    をフィルタし、第２の光学フィルタを制御する前記複数
    のＲＦ信号に従い選択された光を出力し、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は第２の光学フィルタに与
    えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの
    位相とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 第１、第２及び第３の光学フィルタを
    有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光をフィル
    タして第１及び第２の出力光を出力し、第１の出力光は
    第１の光学フィルタのフィルタ特性を制御するための異
    なる周波数の複数のＲＦ信号に従い複数の波長から選択
    された波長を含まず、第２の出力光は上記選択された波
    長を含み、 第２の光学フィルタは第２の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するための前記複数のＲＦ信号に従い第１の光
    出力をフィルタし、 第３の光学フィルタは第３の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するための前記複数のＲＦ信号に従い第２の光
    出力をフィルタし、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は、第２の光学フィルタに
    与えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビート
    の位相及び第３の光学フィルタに与えられる前記複数の
    ＲＦ信号により生成されるビートの位相とは異なる様に
    することを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 第１、第２及び第３の可変音響光学フ
    ィルタを有し、 第１の可変音響光学フィルタは複数の波長を含む入力光
    をフィルタして第１及び第２の出力光を出力し、第１の
    出力光は第１の可変音響光学フィルタのフィルタ特性を
    制御するための異なる周波数の複数のＲＦ信号に従い複
    数の波長から選択された波長を含まず、第２の出力光は
    上記選択された波長を含み、 第２の可変音響光学フィルタはこのフィルタ特性を制御
    するための前記複数のＲＦ信号に従い第１の光出力をフ
    ィルタし、 第３の可変音響光学フィルタはこのフィルタ特性を制御
    するための前記複数のＲＦ信号に従い第２の光出力をフ
    ィルタし、 第１の可変音響光学フィルタに与えられる前記複数のＲ
    Ｆ信号により生成されるビートの位相は、第２の可変音
    響光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号により
    生成されるビートの位相及び第３の可変音響光学フィル
    タに与えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビ
    ートの位相とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 第１、第２及び第３の光学フィルタを
    有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光をフィル
    タして第１及び第２の出力光を出力し、第１の出力光は
    第１の光学フィルタのフィルタ特性を制御するためのＲ
    Ｆ信号に従い複数の波長から選択された波長を含まず、
    第２の出力光は上記選択された波長を含み、 第２の光学フィルタは第２の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するためのＲＦ信号に従い第１の光出力をフィ
    ルタし、 第３の光学フィルタは第３の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するためのＲＦ信号に従い第２の光出力をフィ
    ルタし、 更に、第１、第２及び第３の光学フィルタに与えられる
    ＲＦ信号の位相を周波数を変えることなく制御する移相
    器を有することを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 第１及び第２の縦続接続された光学フ
    ィルタを有し、第２の光学フィルタは第１の光学フィル
    タからの出力をフィルタし、第１及び第２の光学フィル
    タはこれらに共通に与えられる第１及び第２のＲＦ信号
    に従って制御されるフィルタ特性を有し、 第１の光学フィルタに与えられる第１及び第２のＲＦ信
    号により生成されるビートの位相は、第２の光学フィル
    タに与えられる第１及び第２のＲＦ信号により生成され
    るビートの位相とは異なる様にすることを特徴とする装
    置。
  18. 【請求項１８】 第１及び第２の縦続接続された光学フ
    ィルタを有し、 第１の光学フィルタはこれを制御する周波数の異なる複
    数のＲＦ信号に対応する波長を有する光を選択的に出力
    し、 第２の光学フィルタは第１の光学フィルタからの出力光
    を受け、第２の光学フィルタを制御する前記複数のＲＦ
    信号に対応する波長を有する光を選択的に出力し、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は第２光学フィルタに与え
    られる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの位
    相とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  19. 【請求項１９】 第１及び第２の光学フィルタを有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光を受信
    し、第１の光学フィルタに与えられる周波数の異なる複
    数のＲＦ信号に従って選択された波長の光をフィルタ
    し、 第２の光学フィルタは第１の光学フィルタからの光出力
    をフィルタし、第２の光学フィルタを制御する前記複数
    のＲＦ信号に従い選択された光を出力し、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は、第２の光学フィルタに
    与えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビート
    の位相とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  20. 【請求項２０】 第１、第２及び第３の光学フィルタを
    有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光をフィル
    タして第１及び第２の出力光を出力し、第１の出力光は
    第１の光学フィルタのフィルタ特性を制御するための異
    なる周波数の複数のＲＦ信号に従い複数の波長から選択
    された波長を含まず、第２の出力光は上記選択された波
    長を含み、 第２の光学フィルタは第２の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するための前記複数のＲＦ信号に従い第１の光
    出力をフィルタし、 第３の光学フィルタは第３の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するための前記複数のＲＦ信号に従い第２の光
    出力をフィルタし、 第２及び第３の光学フィルタにそれぞれ与えられる前記
    複数のＲＦ信号により生成されるビートの位相は、第１
    の光学フィルタに与えれらる前記複数のＲＦ信号により
    生成されるビートの位相とは異なる様にすることを特徴
    とする装置。
  21. 【請求項２１】 第１、第２とよび第３の可変音響光学
    フィルタを有し、 第１の可変音響光学フィルタは複数の波長を含む入力光
    をフィルタして第１及び第２の出力光を出力し、第１の
    出力光は第１の可変音響光学フィルタのフィルタ特性を
    制御するための周波数の異なる複数のＲＦ信号に従い複
    数の波長から選択された波長を含まず、第２の出力光は
    上記選択された波長を含み、 第２の可変音響光学フィルタはこのフィルタ特性を制御
    するための前記複数のＲＦ信号に従い第１の光出力をフ
    ィルタし、 第３の可変音響光学フィルタはこのフィルタ特性を制御
    するための前記複数のＲＦ信号に従い第２の光出力をフ
    ィルタし、 第２及び第３の可変音響光学フィルタにそれぞれ与えら
    れる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの位相
    は、第１の可変音響光学フィルタに与えられる前記複数
    のＲＦ信号により生成されるビートの位相とは異なる様
    にすることを特徴とする装置。
  22. 【請求項２２】 第１、第２及び第３の光学フィルタを
    有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光をフィル
    タして第１及び第２の出力光を出力し、第１の出力光は
    第１の光学フィルタのフィルタ特性を制御するためのＲ
    Ｆ信号に従い複数の波長から選択された波長を含まず、
    第２の出力光は上記選択された波長を含み、 第２の光学フィルタは第２の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するためのＲＦ信号に従い第１の光出力をフィ
    ルタし、 第３の光学フィルタは第３の光学フィルタのフィルタ特
    性を制御するためのＲＦ信号に従い第２の光出力をフィ
    ルタし、 更に第１、第２及び第３の光学フィルタのフィルタ特性
    を制御するＲＦ信号の位相を周波数を変えることなく制
    御する移相器を有することを特徴とする装置。
  23. 【請求項２３】 第１及び第２の光学フィルタを有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光を受け、
    これをフィルタして第１の光学フィルタに与えられるＲ
    Ｆ信号に従って選択された少なくとも２つの波長を含む
    光を出力し、 前記ＲＦ信号は選択された少なくとも２つの波長に相当
    する少なくとも２つの波長を含み、第１の光学フィルタ
    が対応する波長を選択するに適切な周波数を有し、 第２の光学フィルタは第１の光学フィルタからの光出力
    をフィルタし、第２の光学フィルタを制御するＲＦ信号
    に従い選択された波長を有する光を出力し、 第２の光フィルタを制御するＲＦ信号は上記周波数と同
    じ周波数を有する少なくとも１つのＲＦ信号を含み、そ
    の位相は第１の光学フィルタを制御するＲＦ信号の位相
    とは異なる様にすることを特徴とする装置。
  24. 【請求項２４】 第１、第２、第３、第４及び第５の光
    学フィルタを有し、 第１の光学フィルタは複数の波長を含む入力光をフィル
    タして第１及び第２の出力光を出力し、第１の出力光は
    第１の光学フィルタのフィルタ特性を制御するためのＲ
    Ｆ信号に従い複数の波長から選択された波長を含まず、
    第２の出力光は上記選択された波長を含み、 第２の光学フィルタはこのフィルタ特性を制御するため
    のＲＦ信号に従い第１の光出力をフィルタし、 第３の光学フィルタはこのフィルタ特性を制御するため
    のＲＦ信号に従い第２の光出力をフィルタし、 第４の光学フィルタはこれに与えられるＲＦ信号に従い
    前記選択された波長をリジェクトする特性を有し、第２
    の光学フィルタから出力されるフィルタされた第１の光
    出力をフィルタし、 第５の光学フィルタはこれに与えられるＲＦ信号に従い
    前記選択された波長をパスする特性を有し、第３の光学
    フィルタから出力されるフィルタされた第２の光出力を
    フィルタし、 更に、第１、第２、第３、第４及び第５の光学フィルタ
    のフィルタ特性を制御するＲＦ信号の位相を周波数を変
    えることなく制御する移相器を有することを特徴とする
    装置。
  25. 【請求項２５】 周波数の異なる複数のＲＦ信号が共通
    に供給される第１及び第２の光学フィルタを縦続接続し
    て、第２の光学フィルタが第１の光学フィルタからの出
    力をフィルタし、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号で
    生成されるビートの位相を第２光学フィルタに与えられ
    る前記複数のＲＦ信号で生成されるビートの位相とは異
    なるようにすることを特徴とする方法。
  26. 【請求項２６】 周波数の異なる複数のＲＦ信号が共通
    に供給される第１及び第２の光学フィルタを縦続接続し
    て、第２の光学フィルタが第１の光学フィルタからの出
    力をフィルタし、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号で
    生成されるビートの位相を第２光学フィルタに与えられ
    る前記複数のＲＦ信号で生成されるビートの位相とは異
    なるようにすることを特徴とする方法。
  27. 【請求項２７】 伝送ラインと、 伝送ラインを介して複数のチャネルを含む波長分割多重
    （ＷＤＭ）信号を送信する送信機と、 伝送ラインを伝送されたＷＤＭを受信する受信機と、 送信機から受信機までの伝送ラインを伝送するＷＤＭ信
    号をフィルタする光フィルタ装置とを有し、 光フィルタ装置はＷＤＭ信号から少なくとも１つのチャ
    ネルをフィルタし、かつ第１及び第２の可変音響光学フ
    ィルタを有し、 第１の可変音響光学フィルタはＷＤＭ信号をフィルタし
    て対応するフィルタされた出力光を出力し、第２の可変
    音響光学フィルタは第１の可変音響光学フィルタからの
    フィルタされた光出力をフィルタし、 第１及び第２の音響光学フィルタは、周波数の異なる複
    数のＲＦ信号を受け取り、第１の音響光学フィルタに与
    えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの
    位相は、第２の音響光学フィルタに与えられる前記複数
    のＲＦ信号により生成されるビートとが周波数が等しく
    なり位相が異なる様にすることを特徴とする光通信シス
    テム。
  28. 【請求項２８】 第１及び第２の縦続接続された光学フ
    ィルタを有し、第２の光学フィルタは第１の光学フィル
    タからの出力をフィルタし、第１及び第２の光学フィル
    タはこれらに共通に与えられる周波数の異なる複数のＲ
    Ｆ信号に従って制御されるフィルタ特性を有し、 第１の光学フィルタに与えられる前記複数のＲＦ信号に
    より生成されるビートの位相は、第２光学フィルタに与
    えられる前記複数のＲＦ信号により生成されるビートの
    位相とは異り、その位相差は１８０度を縦続接続された
    光学フィルタの数で割って得られる値に等しくなる様に
    することを特徴とする装置。
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