JP2001066457A - 半値幅可変波長選択装置 - Google Patents
半値幅可変波長選択装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半値幅を可変とした小型の半値幅可変波長選
択装置を提供すること。 【解決手段】 光ファイバ１０１ａ，１０１ｂに接続さ
れ、それぞれが相対向する送信用コリメータ１０３ａと
受信用コリメータ１０３ｂとの間に、送信用コリメータ
１０３ａからの光が略垂直に入射するように半値幅可変
エタロン１を配置して構成されている。また、該半値幅
可変エタロン１は光軸に対して垂直な方向に移動可能で
あり、位置制御回路１０５によって入射光に対する半値
幅可変エタロン１の位置が制御されている。半値幅可変
エタロン１は反射率分布が面内において異なる反射膜を
有し、該半値幅可変エタロン１を反射膜の反射率分布が
変化する方向に移動することによって、入射光の入射位
置を変えている。例えば、半値幅可変エタロン１を反射
率分布が変化する方向で直線的に移動させることによっ
て、入射光は該方向に延びた線上の一点に入射される。
択装置を提供すること。 【解決手段】 光ファイバ１０１ａ，１０１ｂに接続さ
れ、それぞれが相対向する送信用コリメータ１０３ａと
受信用コリメータ１０３ｂとの間に、送信用コリメータ
１０３ａからの光が略垂直に入射するように半値幅可変
エタロン１を配置して構成されている。また、該半値幅
可変エタロン１は光軸に対して垂直な方向に移動可能で
あり、位置制御回路１０５によって入射光に対する半値
幅可変エタロン１の位置が制御されている。半値幅可変
エタロン１は反射率分布が面内において異なる反射膜を
有し、該半値幅可変エタロン１を反射膜の反射率分布が
変化する方向に移動することによって、入射光の入射位
置を変えている。例えば、半値幅可変エタロン１を反射
率分布が変化する方向で直線的に移動させることによっ
て、入射光は該方向に延びた線上の一点に入射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長選択装置に関
し、特に透過光の半値幅を可変できる液晶エタロンを用
いた、ＷＤＭ（波長多重）光通信に好適な半値幅可変波
長選択装置に関する。
し、特に透過光の半値幅を可変できる液晶エタロンを用
いた、ＷＤＭ（波長多重）光通信に好適な半値幅可変波
長選択装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報通信の高速化や高容量化のた
めに、ＷＤＭ光通信方式が普及しつつある。このＷＤＭ
光通信方式では、送信側では、光ファイバを通じて複数
の波長成分を有した光によって情報を伝送し、受信側で
は、波長選択フィルタによって特定波長の光を透過させ
ることによって情報を選択的に受信する。
めに、ＷＤＭ光通信方式が普及しつつある。このＷＤＭ
光通信方式では、送信側では、光ファイバを通じて複数
の波長成分を有した光によって情報を伝送し、受信側で
は、波長選択フィルタによって特定波長の光を透過させ
ることによって情報を選択的に受信する。
【０００３】このような波長選択フィルタの１つに液晶
エタロンがある。図１０に示されるように、この液晶エ
タロン１０は、ガラス基板１１上に反射膜１２、透明電
極１３および液晶配向膜１４を順次形成した一対の基板
を反射膜１２同士が平行するように対向配置し、それに
より形成される空間に液晶１５を充填してスペーサ１６
およびシール剤１７により密封し、更にガラス基板１１
の他方の面に無反射膜１８を形成して概略構成される。
光は一方の基板の無反射膜１８から入射し、液晶１５を
通った後他方の基板の無反射膜１８から出射される。そ
の際、透明電極間に電圧を印加することにより、液晶１
５の配向状態を変化させて入射光に対する屈折率を変化
させて、透過光の波長選択を行う。
エタロンがある。図１０に示されるように、この液晶エ
タロン１０は、ガラス基板１１上に反射膜１２、透明電
極１３および液晶配向膜１４を順次形成した一対の基板
を反射膜１２同士が平行するように対向配置し、それに
より形成される空間に液晶１５を充填してスペーサ１６
およびシール剤１７により密封し、更にガラス基板１１
の他方の面に無反射膜１８を形成して概略構成される。
光は一方の基板の無反射膜１８から入射し、液晶１５を
通った後他方の基板の無反射膜１８から出射される。そ
の際、透明電極間に電圧を印加することにより、液晶１
５の配向状態を変化させて入射光に対する屈折率を変化
させて、透過光の波長選択を行う。
【０００４】一方、一定の周波数範囲内で多重するチャ
ンネルの数（送信する光の波長間隔）を変更して伝送す
る、所謂多チャンネル伝送化が図られているが、そのた
めには半値幅の異なる光を用いる必要があるため、波長
選択フィルタにおいて透過光の半値幅を変更している。
ンネルの数（送信する光の波長間隔）を変更して伝送す
る、所謂多チャンネル伝送化が図られているが、そのた
めには半値幅の異なる光を用いる必要があるため、波長
選択フィルタにおいて透過光の半値幅を変更している。
【０００５】透過光の半値幅を変更する技術として、例
えば特開平１０−３００９１５号公報には、図１１に示
すような、波長選択フィルタとして誘電体多層膜により
形成された複数の光学フィルタ２１ａ，２１ｂを有した
半値幅可変波長選択装置２０が記載されている。この半
値幅可変波長選択装置２０は、さらに、光ファイバ２２
ａ，２２ｂ、コリメータ２３ａ，２３ｂおよび角度調整
器２５を有し、入射光２４に対する少なくとも一方の光
学フィルタ２１ｂの角度（入射角）を調整するものであ
る。透過光の半値幅は２つの光学フィルタ２２ａ，２２
ｂの透過帯域の重なりによって決定されるため、半値幅
可変波長選択装置２０によれば、透過光の透過帯域と半
値幅とを連動して可変することができる。
えば特開平１０−３００９１５号公報には、図１１に示
すような、波長選択フィルタとして誘電体多層膜により
形成された複数の光学フィルタ２１ａ，２１ｂを有した
半値幅可変波長選択装置２０が記載されている。この半
値幅可変波長選択装置２０は、さらに、光ファイバ２２
ａ，２２ｂ、コリメータ２３ａ，２３ｂおよび角度調整
器２５を有し、入射光２４に対する少なくとも一方の光
学フィルタ２１ｂの角度（入射角）を調整するものであ
る。透過光の半値幅は２つの光学フィルタ２２ａ，２２
ｂの透過帯域の重なりによって決定されるため、半値幅
可変波長選択装置２０によれば、透過光の透過帯域と半
値幅とを連動して可変することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半値幅可変波長選択装置２０にあっては、複数の光
フィルタを有する必要があるため、装置自体の大きさが
比較的大きくなるという問題点があった。また、入射光
２４に対する光学フィルタ２１ｂの角度を大きくするほ
ど光の屈折によって光軸が傾くため、光の挿入損失が角
度の変化によって増減するという問題点もあった。
来の半値幅可変波長選択装置２０にあっては、複数の光
フィルタを有する必要があるため、装置自体の大きさが
比較的大きくなるという問題点があった。また、入射光
２４に対する光学フィルタ２１ｂの角度を大きくするほ
ど光の屈折によって光軸が傾くため、光の挿入損失が角
度の変化によって増減するという問題点もあった。
【０００７】さらに、透過光の中心波長を変化させない
ためには、複数の光学フィルタ２１ａ，２１ｂの角度を
同時に変化させる必要があり、これに伴って各光学フィ
ルタの角度を調整するための角度調整器１５が複数個必
要となるため、装置が大規模となり、駆動回路の構成も
複雑になるという問題点もあった。
ためには、複数の光学フィルタ２１ａ，２１ｂの角度を
同時に変化させる必要があり、これに伴って各光学フィ
ルタの角度を調整するための角度調整器１５が複数個必
要となるため、装置が大規模となり、駆動回路の構成も
複雑になるという問題点もあった。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、半値幅を可変とした小型の半値幅可
変波長選択装置を提供することを目的としている。
れたものであって、半値幅を可変とした小型の半値幅可
変波長選択装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る半値幅可変波長選択装置で
は、透過光の半値幅が光の入射位置によって異なり、選
択された波長の光を透過するフィルタ手段と、前記フィ
ルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な方向
に前記フィルタ手段を動かして、前記入射光の前記フィ
ルタ手段への入射位置を制御する位置制御手段とを備
え、前記入射光の前記フィルタ手段への入射位置を変え
ることによって、前記フィルタ手段を透過する光の半値
幅を変化させている。
に、本発明の請求項１に係る半値幅可変波長選択装置で
は、透過光の半値幅が光の入射位置によって異なり、選
択された波長の光を透過するフィルタ手段と、前記フィ
ルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な方向
に前記フィルタ手段を動かして、前記入射光の前記フィ
ルタ手段への入射位置を制御する位置制御手段とを備
え、前記入射光の前記フィルタ手段への入射位置を変え
ることによって、前記フィルタ手段を透過する光の半値
幅を変化させている。
【００１０】また、本発明の請求項２に係る半値幅可変
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記フィルタ手段は、反射率
が反射面の一方の端縁から他方の端縁に向かって直線状
に連続して変化した反射膜を有している。
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記フィルタ手段は、反射率
が反射面の一方の端縁から他方の端縁に向かって直線状
に連続して変化した反射膜を有している。
【００１１】また、本発明の請求項３に係る半値幅可変
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記位置制御手段は、前記入
射光の前記フィルタ手段への入射位置が前記反射膜の反
射率が変化する方向に移動するように、前記フィルタ手
段を動かしている。
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記位置制御手段は、前記入
射光の前記フィルタ手段への入射位置が前記反射膜の反
射率が変化する方向に移動するように、前記フィルタ手
段を動かしている。
【００１２】また、本発明の請求項４に係る半値幅可変
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記位置制御手段は、前記入
射光が前記フィルタ手段の入射面に円を描くように、前
記フィルタ手段を回転させている。
波長選択装置では、請求項１または２に記載の半値幅可
変波長選択装置において、前記位置制御手段は、前記入
射光が前記フィルタ手段の入射面に円を描くように、前
記フィルタ手段を回転させている。
【００１３】また、本発明の請求項５に係る半値幅可変
波長選択装置では、透過光の半値幅が光の入射位置によ
って異なり、選択された波長の光を透過するフィルタ手
段と、前記フィルタ手段に垂直に光を入射する発光手段
および前記フィルタ手段を透過した光を受光する受光手
段を有する複数の受発光手段とを備え、前記複数の受発
光手段のそれぞれは、前記フィルタ手段の反射率が変化
する方向に並んで配置されている。
波長選択装置では、透過光の半値幅が光の入射位置によ
って異なり、選択された波長の光を透過するフィルタ手
段と、前記フィルタ手段に垂直に光を入射する発光手段
および前記フィルタ手段を透過した光を受光する受光手
段を有する複数の受発光手段とを備え、前記複数の受発
光手段のそれぞれは、前記フィルタ手段の反射率が変化
する方向に並んで配置されている。
【００１４】さらに、本発明の請求項６に係る半値幅可
変波長選択装置では、請求項１、２、３、４または５に
記載の半値幅可変波長選択装置において、前記フィルタ
手段は、電圧の印加によって配向状態が変化する液晶を
内部に有し、前記フィルタ手段に電圧を印加して前記液
晶の屈折率を変化させる電圧印加手段を有し、前記液晶
の屈折率の変化によって前記フィルタ手段を透過する光
の波長を選択している。
変波長選択装置では、請求項１、２、３、４または５に
記載の半値幅可変波長選択装置において、前記フィルタ
手段は、電圧の印加によって配向状態が変化する液晶を
内部に有し、前記フィルタ手段に電圧を印加して前記液
晶の屈折率を変化させる電圧印加手段を有し、前記液晶
の屈折率の変化によって前記フィルタ手段を透過する光
の波長を選択している。
【００１５】本発明の請求項１、２、３および４に係る
半値幅可変波長選択装置では、位置制御手段によって、
フィルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な
方向にフィルタ手段を動かし、入射光の入射位置を変え
ることによって、フィルタ手段を透過する光の半値幅を
変化させている。
半値幅可変波長選択装置では、位置制御手段によって、
フィルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な
方向にフィルタ手段を動かし、入射光の入射位置を変え
ることによって、フィルタ手段を透過する光の半値幅を
変化させている。
【００１６】このため、フィルタ手段を透過する光の半
値幅を入射光の入射位置によって変化させることができ
るため、同時にフィルタ手段を透過するチャンネル数を
容易に変更できる。また、従来のようにレンズやスリッ
ト等の他の光学要素を必要とせず、かつ、複数のフィル
タ手段を必要としないため、装置を小型化できる。さら
に、フィルタ手段の移動方向は入射光の光軸に対して垂
直な方向であり、入射光のフィルタ手段への入射角度は
不変であるため、光の屈折による光軸の傾きが生じるこ
となく、フィルタ手段による光の挿入損失を一定とする
ことができる。
値幅を入射光の入射位置によって変化させることができ
るため、同時にフィルタ手段を透過するチャンネル数を
容易に変更できる。また、従来のようにレンズやスリッ
ト等の他の光学要素を必要とせず、かつ、複数のフィル
タ手段を必要としないため、装置を小型化できる。さら
に、フィルタ手段の移動方向は入射光の光軸に対して垂
直な方向であり、入射光のフィルタ手段への入射角度は
不変であるため、光の屈折による光軸の傾きが生じるこ
となく、フィルタ手段による光の挿入損失を一定とする
ことができる。
【００１７】また特に、請求項２に係る半値幅可変波長
選択装置では、フィルタ手段が、反射率が反射面の一方
の端縁から他方の端縁に向かって直線状に連続して変化
した反射膜を有している。また特に、請求項３に係る半
値幅可変波長選択装置では、位置制御手段は、入射光の
フィルタ手段への入射位置が反射膜の反射率が変化する
方向に移動するように、フィルタ手段を動かし、請求項
４に係る半値幅可変波長選択装置では、入射光がフィル
タ手段の入射面に円を描くようにフィルタ手段を回転さ
せている。このため、半値幅を所定の範囲内で連続的に
変化させることができる。
選択装置では、フィルタ手段が、反射率が反射面の一方
の端縁から他方の端縁に向かって直線状に連続して変化
した反射膜を有している。また特に、請求項３に係る半
値幅可変波長選択装置では、位置制御手段は、入射光の
フィルタ手段への入射位置が反射膜の反射率が変化する
方向に移動するように、フィルタ手段を動かし、請求項
４に係る半値幅可変波長選択装置では、入射光がフィル
タ手段の入射面に円を描くようにフィルタ手段を回転さ
せている。このため、半値幅を所定の範囲内で連続的に
変化させることができる。
【００１８】また、請求項５に係る半値幅可変波長選択
装置では、フィルタ手段の光の反射率が変化する方向に
並んで配置されている複数の受発光手段のうちから１つ
を選択して、該受発光手段の発光手段からフィルタ手段
に光を入射している。
装置では、フィルタ手段の光の反射率が変化する方向に
並んで配置されている複数の受発光手段のうちから１つ
を選択して、該受発光手段の発光手段からフィルタ手段
に光を入射している。
【００１９】このため、フィルタ手段に入射される光の
入射位置が各発光手段によって異なるため、使用する受
発光手段を選択することによって透過光の半値幅を選択
することができる。また、フィルタ手段の位置は固定で
あり、位置制御手段を必要としないため、複雑な駆動回
路が不必要となる。さらに、フィルタ手段の移動方向は
入射光の光軸に対して垂直な方向であり、入射光のフィ
ルタ手段への入射角度は不変であるため、光の屈折によ
る光軸の傾きが生じることなく、フィルタ手段による光
の挿入損失を一定とすることができる。
入射位置が各発光手段によって異なるため、使用する受
発光手段を選択することによって透過光の半値幅を選択
することができる。また、フィルタ手段の位置は固定で
あり、位置制御手段を必要としないため、複雑な駆動回
路が不必要となる。さらに、フィルタ手段の移動方向は
入射光の光軸に対して垂直な方向であり、入射光のフィ
ルタ手段への入射角度は不変であるため、光の屈折によ
る光軸の傾きが生じることなく、フィルタ手段による光
の挿入損失を一定とすることができる。
【００２０】さらに、請求項６に係る半値幅可変波長選
択装置では、電圧印加手段によって、液晶を内部に有す
るフィルタ手段に電圧を印加して液晶の屈折率を変化さ
せることにより、フィルタ手段を透過する光の波長を選
択している。このため、フィルタ手段を透過する光の波
長を選択すると共に、該透過光の半値幅を変化させる半
値幅可変波長選択装置を提供することができる。
択装置では、電圧印加手段によって、液晶を内部に有す
るフィルタ手段に電圧を印加して液晶の屈折率を変化さ
せることにより、フィルタ手段を透過する光の波長を選
択している。このため、フィルタ手段を透過する光の波
長を選択すると共に、該透過光の半値幅を変化させる半
値幅可変波長選択装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半値幅可変波長選
択装置の実施の形態について、〔第１の実施形態〕、
〔第２の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明す
る。
択装置の実施の形態について、〔第１の実施形態〕、
〔第２の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明す
る。
【００２２】〔第１の実施形態〕図１は、本発明の第１
の実施形態に係る半値幅可変波長選択装置の構成図であ
る。同図において、本実施形態の半値幅可変波長選択装
置１００は、光ファイバ１０１ａ，１０１ｂに接続さ
れ、それぞれが相対向する特許請求の範囲の発光手段に
該当する送信用コリメータ１０３ａと受光手段に該当す
る受信用コリメータ１０３ｂとの間に、送信用コリメー
タ１０３ａからの光が略垂直に入射するようにフィルタ
手段に該当する半値幅無段階可変液晶エタロン（以下、
半値幅可変エタロンと称す）１を配置して構成されてい
る。
の実施形態に係る半値幅可変波長選択装置の構成図であ
る。同図において、本実施形態の半値幅可変波長選択装
置１００は、光ファイバ１０１ａ，１０１ｂに接続さ
れ、それぞれが相対向する特許請求の範囲の発光手段に
該当する送信用コリメータ１０３ａと受光手段に該当す
る受信用コリメータ１０３ｂとの間に、送信用コリメー
タ１０３ａからの光が略垂直に入射するようにフィルタ
手段に該当する半値幅無段階可変液晶エタロン（以下、
半値幅可変エタロンと称す）１を配置して構成されてい
る。
【００２３】また、該半値幅可変エタロン１は、送信用
コリメータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ間
の光軸に対して垂直な方向に移動可能であり、位置制御
手段に該当する位置制御回路１０５によって入射光に対
する位置が制御されている。さらに、半値幅可変エタロ
ン１には、電圧印加手段に該当する電圧印加回路１０７
によって電圧が印加されている。
コリメータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ間
の光軸に対して垂直な方向に移動可能であり、位置制御
手段に該当する位置制御回路１０５によって入射光に対
する位置が制御されている。さらに、半値幅可変エタロ
ン１には、電圧印加手段に該当する電圧印加回路１０７
によって電圧が印加されている。
【００２４】本実施形態に係る半値幅可変エタロン１
は、図２に示すように、ガラス基板２上に反射膜３、透
明電極４および液晶配向膜５を積層してなる基板同士
を、同じ波長−反射率曲線を示す反射膜部分が平行にな
るように対向させて配置し、それにより形成された空間
に液晶６を充填してスペーサ７とシール剤８とを用いて
封止し、更にガラス基板２の反対側の面に無反射膜９を
形成して構成されている。
は、図２に示すように、ガラス基板２上に反射膜３、透
明電極４および液晶配向膜５を積層してなる基板同士
を、同じ波長−反射率曲線を示す反射膜部分が平行にな
るように対向させて配置し、それにより形成された空間
に液晶６を充填してスペーサ７とシール剤８とを用いて
封止し、更にガラス基板２の反対側の面に無反射膜９を
形成して構成されている。
【００２５】また、半値幅可変エタロン１は、図３に示
すように、反射膜が誘電体多層膜からなる場合、反射膜
３の膜厚がガラス基板２の一方の端縁から他方の端縁に
向かって直線状に連続して変化するよう形成することに
よって、反射率が反射膜３の一方の端縁から他方の端縁
に向かって連続して変化するように形成されている。
すように、反射膜が誘電体多層膜からなる場合、反射膜
３の膜厚がガラス基板２の一方の端縁から他方の端縁に
向かって直線状に連続して変化するよう形成することに
よって、反射率が反射膜３の一方の端縁から他方の端縁
に向かって連続して変化するように形成されている。
【００２６】２枚の反射鏡を平行に配置したファブリ・
ペロー共振器（エタロン）では、透過光の半値幅Δν
は、反射膜の反射率Ｒにより下記（１）式のように近似
でき、反射率Ｒが大きいほど半値幅Δνは小さくなるこ
とが知られている。
ペロー共振器（エタロン）では、透過光の半値幅Δν
は、反射膜の反射率Ｒにより下記（１）式のように近似
でき、反射率Ｒが大きいほど半値幅Δνは小さくなるこ
とが知られている。
【００２７】
【数１】
【００２８】なお、上記（１）式において、ｃは光速、
Ｌはギャップ長（反射面間の距離）である。
Ｌはギャップ長（反射面間の距離）である。
【００２９】また、本実施形態の半値幅可変エタロン１
においては、誘電体多層膜からなる反射膜３の反射面内
の３点（膜厚の厚い順にＡ点、Ｂ点、Ｃ点：図３参照）
で反射率Ｒを測定したところ、図４に示すように、同一
波長λ1において反射膜３の膜厚が薄くなるほど反射率
Ｒが大きくなっている。また、上式（１）では、反射率
Ｒが大きいほど半値幅Δνが小さくなることが示されて
いる。したがって、波長λ1においては反射膜３の膜厚
が薄くなるほど半値幅が小さくなり、例えば、半値幅可
変エタロン１のＡ点、Ｂ点及びＣ点に同一波長の光を入
射すると、図５に示すように、入射位置によって半値幅
の異なる光が透過される。
においては、誘電体多層膜からなる反射膜３の反射面内
の３点（膜厚の厚い順にＡ点、Ｂ点、Ｃ点：図３参照）
で反射率Ｒを測定したところ、図４に示すように、同一
波長λ1において反射膜３の膜厚が薄くなるほど反射率
Ｒが大きくなっている。また、上式（１）では、反射率
Ｒが大きいほど半値幅Δνが小さくなることが示されて
いる。したがって、波長λ1においては反射膜３の膜厚
が薄くなるほど半値幅が小さくなり、例えば、半値幅可
変エタロン１のＡ点、Ｂ点及びＣ点に同一波長の光を入
射すると、図５に示すように、入射位置によって半値幅
の異なる光が透過される。
【００３０】このように、反射膜３の反射率分布が面内
において異なる半値幅可変エタロン１を用い、該半値幅
可変エタロン１に入射される光の入射位置を変えること
によって、透過光の半値幅を調整することができる。
において異なる半値幅可変エタロン１を用い、該半値幅
可変エタロン１に入射される光の入射位置を変えること
によって、透過光の半値幅を調整することができる。
【００３１】また、本実施形態では、半値幅可変エタロ
ン１が有する液晶６に電圧を印加することによって、液
晶６の屈折率を変化させている。液晶６の屈折率が変化
するとそれに伴い共振波長も変化するため、図６に示す
ように、液晶６に印加する印加電圧の電圧値に応じて共
振波長を調整することができる。すなわち、共振波長の
変化によって半値幅可変エタロン１を透過する光の波長
が変化するため、液晶６に印加する印加電圧の値を変化
させることによって、同一波長帯で任意の波長の光を選
択できる。
ン１が有する液晶６に電圧を印加することによって、液
晶６の屈折率を変化させている。液晶６の屈折率が変化
するとそれに伴い共振波長も変化するため、図６に示す
ように、液晶６に印加する印加電圧の電圧値に応じて共
振波長を調整することができる。すなわち、共振波長の
変化によって半値幅可変エタロン１を透過する光の波長
が変化するため、液晶６に印加する印加電圧の値を変化
させることによって、同一波長帯で任意の波長の光を選
択できる。
【００３２】このような半値幅可変エタロン１の一方の
面に送信用コリメータ１０３ａからの光を入射すると、
無反射膜９、ガラス基板２を順次透過し、入射側基板、
出射側基板の反射膜間を多重反射した後、出射側の反射
膜から出射し、ガラス基板、無反射膜を透過後、受信用
コリメータ１０３ｂに向けて出射される。その際、送信
用コリメータ１０３ａから多チャンネルの光が半値幅可
変エタロン１に入射しても、反射膜３への入射位置を変
え、かつ液晶６に印加する印加電圧の値を調整すること
によって、その入射位置の反射膜３の反射率に応じた半
値幅を持つ選択した波長の光のみを透過させることがで
きる。
面に送信用コリメータ１０３ａからの光を入射すると、
無反射膜９、ガラス基板２を順次透過し、入射側基板、
出射側基板の反射膜間を多重反射した後、出射側の反射
膜から出射し、ガラス基板、無反射膜を透過後、受信用
コリメータ１０３ｂに向けて出射される。その際、送信
用コリメータ１０３ａから多チャンネルの光が半値幅可
変エタロン１に入射しても、反射膜３への入射位置を変
え、かつ液晶６に印加する印加電圧の値を調整すること
によって、その入射位置の反射膜３の反射率に応じた半
値幅を持つ選択した波長の光のみを透過させることがで
きる。
【００３３】次に、本実施形態の半値幅可変波長選択装
置のより具体的な実施例について、図７および図８を参
照して詳細に説明する。図７は第１の実施形態の第１実
施例に係る半値幅可変波長選択装置を示す構成図であ
り、図８は第１の実施形態の第２実施例に係る半値幅可
変波長選択装置を示す構成図である。
置のより具体的な実施例について、図７および図８を参
照して詳細に説明する。図７は第１の実施形態の第１実
施例に係る半値幅可変波長選択装置を示す構成図であ
り、図８は第１の実施形態の第２実施例に係る半値幅可
変波長選択装置を示す構成図である。
【００３４】まず第１実施例では、図７に示すように、
半値幅可変エタロン１を反射膜３の反射率分布が変化す
る方向で直線状に移動させる。このため、送信用コリメ
ータ１０３ａからの光は、図７の二点鎖線で示すよう
に、反射膜３の反射率分布が変化する方向に延びた線上
の一点に入射される。
半値幅可変エタロン１を反射膜３の反射率分布が変化す
る方向で直線状に移動させる。このため、送信用コリメ
ータ１０３ａからの光は、図７の二点鎖線で示すよう
に、反射膜３の反射率分布が変化する方向に延びた線上
の一点に入射される。
【００３５】次に第２実施例では、図８に示すように、
送信用コリメータ１０３ａからの光を半値幅可変エタロ
ン１の中心から離して入射するように設定して、半値幅
可変エタロン１を回転させる。このため、送信用コリメ
ータ１０３ａからの光は、図８の二点鎖線で示すよう
に、半値幅可変エタロン１の中央に描いた円の円周上の
一点に入射される。
送信用コリメータ１０３ａからの光を半値幅可変エタロ
ン１の中心から離して入射するように設定して、半値幅
可変エタロン１を回転させる。このため、送信用コリメ
ータ１０３ａからの光は、図８の二点鎖線で示すよう
に、半値幅可変エタロン１の中央に描いた円の円周上の
一点に入射される。
【００３６】以上のように、第１の実施形態（第１実施
例および第２実施例を含む）によれば、半値幅可変エタ
ロン１の液晶６に印加する印加電圧の電圧値を変化させ
ることによって、任意の波長を選択すると共に、送信用
コリメータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ間
の光軸に対して垂直な方向に半値幅可変エタロン１を移
動させることによって、反射膜３の反射率が異なる位置
に送信用コリメータ１０３ａからの光が入射され、透過
光の半値幅を調整することができるため、同時に半値幅
可変エタロン１を透過するチャンネル数を容易に変更で
きる。
例および第２実施例を含む）によれば、半値幅可変エタ
ロン１の液晶６に印加する印加電圧の電圧値を変化させ
ることによって、任意の波長を選択すると共に、送信用
コリメータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ間
の光軸に対して垂直な方向に半値幅可変エタロン１を移
動させることによって、反射膜３の反射率が異なる位置
に送信用コリメータ１０３ａからの光が入射され、透過
光の半値幅を調整することができるため、同時に半値幅
可変エタロン１を透過するチャンネル数を容易に変更で
きる。
【００３７】また、従来のようにレンズやスリット等の
他の光学要素を必要とせず、波長選択および半値幅可変
のためのフィルタとしては一個の半値幅可変エタロン１
のみが必要であるため、装置を小型化できる。さらに、
送信用コリメータ１０３ａからの光は半値幅可変エタロ
ン１に略垂直に入射されるため、光の屈折による光軸の
傾きが生じることなく、半値幅可変エタロン１による光
の挿入損失が一定となる。
他の光学要素を必要とせず、波長選択および半値幅可変
のためのフィルタとしては一個の半値幅可変エタロン１
のみが必要であるため、装置を小型化できる。さらに、
送信用コリメータ１０３ａからの光は半値幅可変エタロ
ン１に略垂直に入射されるため、光の屈折による光軸の
傾きが生じることなく、半値幅可変エタロン１による光
の挿入損失が一定となる。
【００３８】このように、本実施形態によれば、所望の
波長を持った光信号を所望の半値幅で選択的に受信でき
るため、多チャンネル伝送のＷＤＭ光通信において有効
な半値幅可変波長選択装置を提供することができる。
波長を持った光信号を所望の半値幅で選択的に受信でき
るため、多チャンネル伝送のＷＤＭ光通信において有効
な半値幅可変波長選択装置を提供することができる。
【００３９】〔第２の実施形態〕次に図９は、本発明の
第２の実施形態に係る半値幅可変波長選択装置の構成図
である。同図において、図１（第１の実施形態）と重複
する部分には同一の符号を附して説明を省略する。本実
施形態の半値幅可変波長選択装置２００は、送信用コリ
メータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ対（以
下、コリメータ対と称す）を３個備え、これらのコリメ
ータ対の間に第１の実施形態と同様の半値幅可変エタロ
ン１を配置して構成されている。また、これらのコリメ
ータ対は、半値幅可変エタロン１の反射膜３の反射率分
布が変化する方向に並んでいる。さらに、本実施形態の
半値幅可変波長選択装置は、第１の実施形態と異なり半
値幅可変エタロン１を移動させないため、位置制御回路
１０５を有していない。なお、本実施形態でも、第１の
実施形態と同様に電圧印加回路１０７を備えて、半値幅
可変エタロン１の液晶６に電圧を印加している。
第２の実施形態に係る半値幅可変波長選択装置の構成図
である。同図において、図１（第１の実施形態）と重複
する部分には同一の符号を附して説明を省略する。本実
施形態の半値幅可変波長選択装置２００は、送信用コリ
メータ１０３ａおよび受信用コリメータ１０３ｂ対（以
下、コリメータ対と称す）を３個備え、これらのコリメ
ータ対の間に第１の実施形態と同様の半値幅可変エタロ
ン１を配置して構成されている。また、これらのコリメ
ータ対は、半値幅可変エタロン１の反射膜３の反射率分
布が変化する方向に並んでいる。さらに、本実施形態の
半値幅可変波長選択装置は、第１の実施形態と異なり半
値幅可変エタロン１を移動させないため、位置制御回路
１０５を有していない。なお、本実施形態でも、第１の
実施形態と同様に電圧印加回路１０７を備えて、半値幅
可変エタロン１の液晶６に電圧を印加している。
【００４０】以上のように、第２の実施形態によれば、
各コリメータ対によって入射される光の入射位置が異な
るため、使用するコリメータ対を選択することによって
透過光の半値幅を選択することができる。例えば、図９
のように３個のコリメータ対が配置されている場合に
は、３パターンの半値幅を選択することができる。ま
た、半値幅可変エタロン１の位置は固定であり、位置制
御回路１０５を必要としないため、複雑な駆動回路を必
要としない。
各コリメータ対によって入射される光の入射位置が異な
るため、使用するコリメータ対を選択することによって
透過光の半値幅を選択することができる。例えば、図９
のように３個のコリメータ対が配置されている場合に
は、３パターンの半値幅を選択することができる。ま
た、半値幅可変エタロン１の位置は固定であり、位置制
御回路１０５を必要としないため、複雑な駆動回路を必
要としない。
【００４１】また、送信用コリメータ１０３ａからの光
は半値幅可変エタロン１に略垂直に入射されるため、光
の屈折による光軸の傾きが生じることなく、半値幅可変
エタロン１による光の挿入損失が一定となる。
は半値幅可変エタロン１に略垂直に入射されるため、光
の屈折による光軸の傾きが生じることなく、半値幅可変
エタロン１による光の挿入損失が一定となる。
【００４２】このように、本実施形態によれば、第１の
実施形態と同様に、所望の波長を持った光信号を所望の
半値幅で選択的に受信できるため、多チャンネル伝送の
ＷＤＭ光通信において有効な半値幅可変波長選択装置を
提供することができる。
実施形態と同様に、所望の波長を持った光信号を所望の
半値幅で選択的に受信できるため、多チャンネル伝送の
ＷＤＭ光通信において有効な半値幅可変波長選択装置を
提供することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半値幅可
変波長選択装置によれば、位置制御手段によって、フィ
ルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な方向
にフィルタ手段を動かし、入射光の入射位置を変えるこ
とによって、フィルタ手段を透過する光の半値幅を入射
位置によって変化させることができる。
変波長選択装置によれば、位置制御手段によって、フィ
ルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂直な方向
にフィルタ手段を動かし、入射光の入射位置を変えるこ
とによって、フィルタ手段を透過する光の半値幅を入射
位置によって変化させることができる。
【００４４】また、従来のようにレンズやスリット等の
他の光学要素を必要とせず、かつ、複数のフィルタ手段
を必要としないため、装置を小型化できる。さらに、フ
ィルタ手段の移動方向は入射光の光軸に対して垂直な方
向であり、入射光のフィルタ手段への入射角度は不変で
あるため、光の屈折による光軸の傾きが生じることな
く、フィルタ手段による光の挿入損失を一定とすること
ができる。
他の光学要素を必要とせず、かつ、複数のフィルタ手段
を必要としないため、装置を小型化できる。さらに、フ
ィルタ手段の移動方向は入射光の光軸に対して垂直な方
向であり、入射光のフィルタ手段への入射角度は不変で
あるため、光の屈折による光軸の傾きが生じることな
く、フィルタ手段による光の挿入損失を一定とすること
ができる。
【００４５】また、フィルタ手段が、反射率が反射面の
一方の端縁から他方の端縁に向かって直線状に連続して
変化した反射膜を有して、位置制御手段は、入射光のフ
ィルタ手段への入射位置が反射膜の反射率が変化する方
向に移動するように、また、入射光がフィルタ手段の入
射面に円を描くようにフィルタ手段を回転させているた
め、半値幅を所定の範囲内で連続的に変化させることが
できる。
一方の端縁から他方の端縁に向かって直線状に連続して
変化した反射膜を有して、位置制御手段は、入射光のフ
ィルタ手段への入射位置が反射膜の反射率が変化する方
向に移動するように、また、入射光がフィルタ手段の入
射面に円を描くようにフィルタ手段を回転させているた
め、半値幅を所定の範囲内で連続的に変化させることが
できる。
【００４６】さらに、フィルタ手段の反射膜の反射率が
変化する方向に並んで配置されている複数の受発光手段
のうちから１つを選択して、該受発光手段の発光手段か
らフィルタ手段に光を入射しており、フィルタ手段に入
射される光の入射位置は各発光手段によって異なるた
め、使用する受発光手段によって透過光の半値幅を選択
することができる。また、フィルタ手段の位置は固定で
あり、位置制御手段を必要としないため、複雑な駆動回
路が不必要となる。
変化する方向に並んで配置されている複数の受発光手段
のうちから１つを選択して、該受発光手段の発光手段か
らフィルタ手段に光を入射しており、フィルタ手段に入
射される光の入射位置は各発光手段によって異なるた
め、使用する受発光手段によって透過光の半値幅を選択
することができる。また、フィルタ手段の位置は固定で
あり、位置制御手段を必要としないため、複雑な駆動回
路が不必要となる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半値幅可変波長
選択装置の構成図である。
選択装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る半値幅可変エタロンを示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る半値幅可変エタロンの誘
電体多層膜からなる反射膜を示す断面図である。
電体多層膜からなる反射膜を示す断面図である。
【図４】反射膜の反射面内各部における波長−反射率曲
線を示す説明図である。
線を示す説明図である。
【図５】半値幅可変エタロンの反射面内各部における透
過光の半値幅を示す説明図である。
過光の半値幅を示す説明図である。
【図６】印加電圧と共振波長との関係を示す説明図であ
る。
る。
【図７】第１の実施形態の第１実施例に係る半値幅可変
波長選択装置を示す構成図である。
波長選択装置を示す構成図である。
【図８】第１の実施形態の第２実施例に係る半値幅可変
波長選択装置を示す構成図である。
波長選択装置を示す構成図である。
【図９】第２の実施形態に係る半値幅可変波長選択装置
の構成図である。
の構成図である。
【図１０】従来の液晶エタロンを示す断面図である。
【図１１】特開平１０−３００９１５号公報に記載の波
長選択装置を示す構成図である。
長選択装置を示す構成図である。
１ 半値幅可変エタロン １０１ａ，１０１ｂ 光ファイバ １０３ａ 送信用コリメータ １０３ｂ 受信用コリメータ １０５ 位置制御回路 １０７ 電圧印加回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/14 10/06 10/04
Claims (6)
- 【請求項１】 透過光の半値幅が光の入射位置によって
異なり、選択された波長の光を透過するフィルタ手段
と、 前記フィルタ手段に入射される入射光の光軸に対して垂
直な方向に前記フィルタ手段を動かして、前記入射光の
前記フィルタ手段への入射位置を制御する位置制御手段
とを備え、 前記入射光の前記フィルタ手段への入射位置を変えるこ
とによって、前記フィルタ手段を透過する光の半値幅を
変化させることを特徴とする半値幅可変波長選択装置。 - 【請求項２】 前記フィルタ手段は、反射率が反射面の
一方の端縁から他方の端縁に向かって直線状に連続して
変化した反射膜を有することを特徴とする請求項１記載
の半値幅可変波長選択装置。 - 【請求項３】 前記位置制御手段は、前記入射光の前記
フィルタ手段への入射位置が前記反射膜の反射率が変化
する方向に移動するように、前記フィルタ手段を動かす
ことを特徴とする請求項１または２記載の半値幅可変波
長選択装置。 - 【請求項４】 前記位置制御手段は、前記入射光が前記
フィルタ手段の入射面に円を描くように、前記フィルタ
手段を回転させることを特徴とする請求項１または２記
載の半値幅可変波長選択装置。 - 【請求項５】 透過光の半値幅が光の入射位置によって
異なり、選択された波長の光を透過するフィルタ手段
と、 前記フィルタ手段に垂直に光を入射する発光手段および
前記フィルタ手段を透過した光を受光する受光手段を有
する複数の受発光手段とを備え、 前記複数の受発光手段のそれぞれは、前記フィルタ手段
の反射率が変化する方向に並んで配置されていることを
特徴とする半値幅可変波長選択装置。 - 【請求項６】 前記フィルタ手段は、電圧の印加によっ
て配向状態が変化する液晶を内部に有し、 前記フィルタ手段に電圧を印加して前記液晶の屈折率を
変化させる電圧印加手段を有し、 前記液晶の屈折率の変化によって前記フィルタ手段を透
過する光の波長を選択することを特徴とする請求項１、
２、３、４または５記載の半値幅可変波長選択装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23853799A JP2001066457A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 半値幅可変波長選択装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23853799A JP2001066457A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 半値幅可変波長選択装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001066457A true JP2001066457A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17031735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23853799A Pending JP2001066457A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 半値幅可変波長選択装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001066457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007316486A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Olympus Corp | 可変分光素子、分光装置および内視鏡システム |
| JP2012042784A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Seiko Epson Corp | 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器 |
| JP2014059250A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Seiko Epson Corp | 分光装置、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23853799A patent/JP2001066457A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007316486A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Olympus Corp | 可変分光素子、分光装置および内視鏡システム |
| JP2012042784A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Seiko Epson Corp | 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器 |
| CN102375172A (zh) * | 2010-08-20 | 2012-03-14 | 精工爱普生株式会社 | 滤光器、滤光器模块、光谱测量仪及光设备 |
| US8817267B2 (en) | 2010-08-20 | 2014-08-26 | Seiko Epson Corporation | Optical filter, optical filter module, spectrometric instrument, and optical instrument |
| US9229219B2 (en) | 2010-08-20 | 2016-01-05 | Seiko Epson Corporation | Optical filter, optical filter module, spectrometric instrument, and optical instrument |
| JP2014059250A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Seiko Epson Corp | 分光装置、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060324 |