JP2001075051A - 不連続多波長光発生装置とこれを用いた偏波分散測定方法 - Google Patents
不連続多波長光発生装置とこれを用いた偏波分散測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】特殊な光源やフィルタを使用することなく、広
帯域連続スペクトル光から所望の波長間隔を有する不連
続多波長光を出力できる極めて簡単な構造で低コストの
不連続多波長光発生装置を提供する。 【解決手段】光線軸（ｚ）に対して直交する二つの偏光
軸（ｘ，ｙ）を有する定偏波光ファイバや一軸単結晶体
などの複屈折素子（Ｆ1 ）の光入射端及び光出射端に、
偏光方向を前記偏光軸（ｘ，ｙ）に対して略４５°傾斜
した直線偏光子（Ｐ0 ，Ｐ1 ）を配設し、任意の波長域
を有する広帯域連続スペクトル光源（２）から光線軸
（ｚ）に沿って入射した光を、波長の異なる多数の光に
して出射するようにした。
帯域連続スペクトル光から所望の波長間隔を有する不連
続多波長光を出力できる極めて簡単な構造で低コストの
不連続多波長光発生装置を提供する。 【解決手段】光線軸（ｚ）に対して直交する二つの偏光
軸（ｘ，ｙ）を有する定偏波光ファイバや一軸単結晶体
などの複屈折素子（Ｆ1 ）の光入射端及び光出射端に、
偏光方向を前記偏光軸（ｘ，ｙ）に対して略４５°傾斜
した直線偏光子（Ｐ0 ，Ｐ1 ）を配設し、任意の波長域
を有する広帯域連続スペクトル光源（２）から光線軸
（ｚ）に沿って入射した光を、波長の異なる多数の光に
して出射するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意の波長域を有
する広帯域連続スペクトル光から波長が異なる多数の光
を出射する不連続多波長光発生装置に関するもので、特
に、高密度波長分割多重伝送の光通信用光源に用いて好
適なものである。
する広帯域連続スペクトル光から波長が異なる多数の光
を出射する不連続多波長光発生装置に関するもので、特
に、高密度波長分割多重伝送の光通信用光源に用いて好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを信号伝送路とする光通信に
おいては、莫大な情報量を効率よく伝送する目的で、従
来より、時分割多重伝送や周波数分割多重伝送が行われ
ているが、最近では、インターネットの普及に伴い、さ
らに大容量の情報を伝送するために波長分割多重伝送が
注目されている。
おいては、莫大な情報量を効率よく伝送する目的で、従
来より、時分割多重伝送や周波数分割多重伝送が行われ
ているが、最近では、インターネットの普及に伴い、さ
らに大容量の情報を伝送するために波長分割多重伝送が
注目されている。
【０００３】この波長分割多重伝送は、波長の異なる複
数の光信号を一本の光ファイバを介して多重伝送する伝
送形態であり、送信側では、波長の異なる光源からの光
信号を光合波器により一本の光ファイバに結合し、受信
側では光ファイバからの光信号を光分波器により各波長
ごとに分波し、これを受光素子により電気信号に変換す
る。
数の光信号を一本の光ファイバを介して多重伝送する伝
送形態であり、送信側では、波長の異なる光源からの光
信号を光合波器により一本の光ファイバに結合し、受信
側では光ファイバからの光信号を光分波器により各波長
ごとに分波し、これを受光素子により電気信号に変換す
る。
【０００４】こうすることにより、一本の光ファイバを
用いて互いに独立な複数の信号を伝送することができ、
異なった波長の光を用いて、双方向通信はもとより、ア
ナログ信号やディジタル信号のような異種信号を同時に
伝送したり、高速大容量の信号を伝送する場合に低速小
容量のチャンネルに分割して伝送できるという利点があ
る。
用いて互いに独立な複数の信号を伝送することができ、
異なった波長の光を用いて、双方向通信はもとより、ア
ナログ信号やディジタル信号のような異種信号を同時に
伝送したり、高速大容量の信号を伝送する場合に低速小
容量のチャンネルに分割して伝送できるという利点があ
る。
【０００５】ところで、このような波長分割多重伝送を
行う際に、所定の波長の光を出力させる光源装置とし
て、従来は、主にレーザー光源の波長をコントロールし
たり、発光ダイオードなどから照射される光を薄膜干渉
フィルタ等に透過させて所望の波長の光を選択的に出力
させたりしている。
行う際に、所定の波長の光を出力させる光源装置とし
て、従来は、主にレーザー光源の波長をコントロールし
たり、発光ダイオードなどから照射される光を薄膜干渉
フィルタ等に透過させて所望の波長の光を選択的に出力
させたりしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
は、いずれも一つの光源装置で一つの波長の光しか出力
することができないため、波長の異なる光を多数重ねよ
うとすると、チャンネル数と同数の光源が必要となり、
コストが嵩むという問題があった。
は、いずれも一つの光源装置で一つの波長の光しか出力
することができないため、波長の異なる光を多数重ねよ
うとすると、チャンネル数と同数の光源が必要となり、
コストが嵩むという問題があった。
【０００７】波長分割多重伝送を行う場合、各伝送光の
波長間隔を１ｎｍ以下（周波数間隔で６０〜１２５ＧＨ
ｚ程度）に設定して、高密度化を図ることが望ましい
が、例えば、レーザー光源をチャンネル数と同数だけ用
いたとしても、これらのレーザー光の波長を精度良くコ
ントロールし、且つ、隣接する光の波長間隔を１ｎｍ以
下に安定的に制御することが極めて困難であった。
波長間隔を１ｎｍ以下（周波数間隔で６０〜１２５ＧＨ
ｚ程度）に設定して、高密度化を図ることが望ましい
が、例えば、レーザー光源をチャンネル数と同数だけ用
いたとしても、これらのレーザー光の波長を精度良くコ
ントロールし、且つ、隣接する光の波長間隔を１ｎｍ以
下に安定的に制御することが極めて困難であった。
【０００８】また、高密度波長多重伝送用の薄膜干渉フ
ィルタは、５０〜１００層もの多層構造をしているため
各層の膜厚をコントロールして、隣接する光の波長間隔
が１ｎｍ以下の不連続多波長光を出力できる精度で設計
・製造することは、極めて困難である。
ィルタは、５０〜１００層もの多層構造をしているため
各層の膜厚をコントロールして、隣接する光の波長間隔
が１ｎｍ以下の不連続多波長光を出力できる精度で設計
・製造することは、極めて困難である。
【０００９】さらに、波長多重伝送では隣接する波長の
光同士がクロストークしないように、各波長の光を合分
波した状態で、その多波長のスペクトルが重ならないこ
とが重要である。
光同士がクロストークしないように、各波長の光を合分
波した状態で、その多波長のスペクトルが重ならないこ
とが重要である。
【００１０】そこで本発明は、第一に、特殊な光源やフ
ィルタを使用することなく、広帯域連続スペクトル光か
ら所望の波長間隔を有する不連続多波長光を出力できる
極めて簡単な構造で低コストの不連続多波長光発生装置
を提供し、第二に、これに用いる複屈折素子の偏波分散
を容易に測定できるようにすることを技術的課題として
いる。
ィルタを使用することなく、広帯域連続スペクトル光か
ら所望の波長間隔を有する不連続多波長光を出力できる
極めて簡単な構造で低コストの不連続多波長光発生装置
を提供し、第二に、これに用いる複屈折素子の偏波分散
を容易に測定できるようにすることを技術的課題として
いる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、任意の波長域を有する広帯域連続スペク
トル光源から入射された光を、波長の異なる多数の不連
続多波長光にして出射する不連続多波長光発生装置であ
って、光線軸に対して直交する二つの偏光軸を有する定
偏波光ファイバや一軸単結晶体などの複屈折素子の光入
射端及び光出射端に、偏光方向を前記偏光軸に対して略
４５°傾斜した直線偏光子が配設されたことを特徴とす
る。
め、本発明は、任意の波長域を有する広帯域連続スペク
トル光源から入射された光を、波長の異なる多数の不連
続多波長光にして出射する不連続多波長光発生装置であ
って、光線軸に対して直交する二つの偏光軸を有する定
偏波光ファイバや一軸単結晶体などの複屈折素子の光入
射端及び光出射端に、偏光方向を前記偏光軸に対して略
４５°傾斜した直線偏光子が配設されたことを特徴とす
る。
【００１２】この発明によれば、任意の波長域を有する
広帯域連続スペクトル光が入射側の直線偏光子を通過す
ると４５°方向の直線偏光となって複屈折素子に入射さ
れて、その光線軸に沿って伝搬するｘ偏光及びｙ偏光と
なり、このとき両偏光成分の光強度は等しくなる。
広帯域連続スペクトル光が入射側の直線偏光子を通過す
ると４５°方向の直線偏光となって複屈折素子に入射さ
れて、その光線軸に沿って伝搬するｘ偏光及びｙ偏光と
なり、このとき両偏光成分の光強度は等しくなる。
【００１３】複屈折素子の屈折率は二つの偏光軸におい
て異なるので、ｘ偏光とｙ偏光で速度差を生じ、その出
射端では位相差を生ずる。したがって、これらの光が出
射側の直線偏光子を通過すると、ｘ偏光及びｙ偏光の４
５°成分が合波され、且つ、同一スペクトル成分同士が
干渉するので、この出射光をスペクトラムアナライザ等
で波長走査をすれば、スペクトル領域で不連続多波長の
櫛形スペクトルが観測できる。
て異なるので、ｘ偏光とｙ偏光で速度差を生じ、その出
射端では位相差を生ずる。したがって、これらの光が出
射側の直線偏光子を通過すると、ｘ偏光及びｙ偏光の４
５°成分が合波され、且つ、同一スペクトル成分同士が
干渉するので、この出射光をスペクトラムアナライザ等
で波長走査をすれば、スペクトル領域で不連続多波長の
櫛形スペクトルが観測できる。
【００１４】ここで、観測された不連続多波長光の隣接
スペクトルの周波数間隔をνP とし、既知の複屈折素子
の長さをＬ0 とすると、複屈折素子の偏波分散ＰＭＤ
は、 ＰＭＤ＝２π／（Ｌ0 ×νP ） で正確に求められる。このようにして求められた偏波分
散ＰＭＤに基づいて、所定の周波数間隔νPの不連続多
波長光を出射させるには、同一材料の複屈折素子を用い
て、その長さＬを、 Ｌ＝２π／（ＰＭＤ×νP ） に設定すればよい。
スペクトルの周波数間隔をνP とし、既知の複屈折素子
の長さをＬ0 とすると、複屈折素子の偏波分散ＰＭＤ
は、 ＰＭＤ＝２π／（Ｌ0 ×νP ） で正確に求められる。このようにして求められた偏波分
散ＰＭＤに基づいて、所定の周波数間隔νPの不連続多
波長光を出射させるには、同一材料の複屈折素子を用い
て、その長さＬを、 Ｌ＝２π／（ＰＭＤ×νP ） に設定すればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る不連
続多波長光発生装置を示す説明図、図２はその出射光の
出力スペクトルを入力広帯域連続スペクトルで除したス
ペクトルフィルタ特性を示すグラフ、図３は他の実施の
形態を示す説明図である。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る不連
続多波長光発生装置を示す説明図、図２はその出射光の
出力スペクトルを入力広帯域連続スペクトルで除したス
ペクトルフィルタ特性を示すグラフ、図３は他の実施の
形態を示す説明図である。
【００１６】図１に示す不連続多波長光発生装置１は、
広帯域連続スペクトル光源２から任意の波長域を有する
光を入射したときに、その光出射端から、波長の異なる
不連続多波長光を出射するもので、光線軸ｚに対して直
交する二つの偏光軸ｘ，ｙを有する複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ
2 と、夫々の複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の入射端及び出射端
に配設された直線偏光子Ｐ0 〜Ｐ2 からなる。
広帯域連続スペクトル光源２から任意の波長域を有する
光を入射したときに、その光出射端から、波長の異なる
不連続多波長光を出射するもので、光線軸ｚに対して直
交する二つの偏光軸ｘ，ｙを有する複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ
2 と、夫々の複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の入射端及び出射端
に配設された直線偏光子Ｐ0 〜Ｐ2 からなる。
【００１７】直線偏光子Ｐ0 〜Ｐ2 は、その偏光軸Ａ
が、前記偏光軸ｘ，ｙに対して４５°をなすように配置
されている。これにより、各複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の入
射端に配設された直線偏光子Ｐ0 ，Ｐ1 を通過して光線
軸ｚに沿って複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 に入射されたｘ偏光
及びｙ偏光の光強度が等しくなる。また、各複屈折素子
Ｆ1 ，Ｆ2 から出射したｘ偏光及びｙ偏光は、その出射
端に配設された直線偏光子Ｐ1 ，Ｐ2 を通過することに
より夫々の４５°成分同士が合波して、その同一スペク
トル成分同士が干渉する。
が、前記偏光軸ｘ，ｙに対して４５°をなすように配置
されている。これにより、各複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の入
射端に配設された直線偏光子Ｐ0 ，Ｐ1 を通過して光線
軸ｚに沿って複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 に入射されたｘ偏光
及びｙ偏光の光強度が等しくなる。また、各複屈折素子
Ｆ1 ，Ｆ2 から出射したｘ偏光及びｙ偏光は、その出射
端に配設された直線偏光子Ｐ1 ，Ｐ2 を通過することに
より夫々の４５°成分同士が合波して、その同一スペク
トル成分同士が干渉する。
【００１８】なお、広帯域連続スペクトル光源２として
は、十分な周波数広がりを持つ光を出力できるものが用
いられ、例えば、ＳＬＤと称する高輝度発光ダイオード
などが使用される。
は、十分な周波数広がりを持つ光を出力できるものが用
いられ、例えば、ＳＬＤと称する高輝度発光ダイオード
などが使用される。
【００１９】複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 は、応力誘起複屈折
単一モード光ファイバなどの定偏波光ファイバや、ルチ
ル，石英などの一軸単結晶体が用いられる。各複屈折素
子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは等しく形成され、出射しようと
する不連続多波長光の隣接スペクトルの周波数間隔νP
に対して、 Ｌ＝２π／（νP ・ＰＭＤ）・・・・・・・・・・・・・・・（１） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 νP ：周波数間隔〔Ｈｚ〕 ＰＭＤ：偏波分散 の関係にあるか、または、概略 Ｌ＝ｃ／（νP ・Δｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 ｃ ：真空中の光の速さ（３×１０8 〔ｍ／ｓ〕） νP ：周波数間隔〔Ｈｚ〕 Δｎ：複屈折（偏光軸ｘの屈折率Ｎｘと偏光軸ｙの屈折
率Ｎｙの差） の関係にある。
単一モード光ファイバなどの定偏波光ファイバや、ルチ
ル，石英などの一軸単結晶体が用いられる。各複屈折素
子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは等しく形成され、出射しようと
する不連続多波長光の隣接スペクトルの周波数間隔νP
に対して、 Ｌ＝２π／（νP ・ＰＭＤ）・・・・・・・・・・・・・・・（１） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 νP ：周波数間隔〔Ｈｚ〕 ＰＭＤ：偏波分散 の関係にあるか、または、概略 Ｌ＝ｃ／（νP ・Δｎ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 ｃ ：真空中の光の速さ（３×１０8 〔ｍ／ｓ〕） νP ：周波数間隔〔Ｈｚ〕 Δｎ：複屈折（偏光軸ｘの屈折率Ｎｘと偏光軸ｙの屈折
率Ｎｙの差） の関係にある。
【００２０】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用を説明する。まず、出射しようとする不連続多波
長光の隣接スペクトルの周波数間隔νP に応じて複屈折
素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬを決定する。この場合に、偏波
分散ＰＭＤが既知であれば式（１）により、複屈折Δｎ
が既知であれば式（２）により、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2
の長さＬを求める。偏波分散ＰＭＤ及び複屈折Δｎがど
ちらも不明である場合には、長さＬ0 の複屈折素子
Ｆ1 ，Ｆ2 を用いた不連続多波長光発生装置１で、その
複屈折素子Ｆ1，Ｆ2 の偏波分散ＰＭＤを算出する。
の作用を説明する。まず、出射しようとする不連続多波
長光の隣接スペクトルの周波数間隔νP に応じて複屈折
素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬを決定する。この場合に、偏波
分散ＰＭＤが既知であれば式（１）により、複屈折Δｎ
が既知であれば式（２）により、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2
の長さＬを求める。偏波分散ＰＭＤ及び複屈折Δｎがど
ちらも不明である場合には、長さＬ0 の複屈折素子
Ｆ1 ，Ｆ2 を用いた不連続多波長光発生装置１で、その
複屈折素子Ｆ1，Ｆ2 の偏波分散ＰＭＤを算出する。
【００２１】式（１）を変形すると、偏波分散ＰＭＤ
は、 ＰＭＤ＝２π／（νP ・Ｌ0 ）・・・・・・・・（３） で表されるので、不連続多波長光発生装置１から出射さ
れた干渉光の隣接スペクトルの周波数間隔νP に基づい
て算出できる。
は、 ＰＭＤ＝２π／（νP ・Ｌ0 ）・・・・・・・・（３） で表されるので、不連続多波長光発生装置１から出射さ
れた干渉光の隣接スペクトルの周波数間隔νP に基づい
て算出できる。
【００２２】例えば、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 として長さ
Ｌ0 ＝２．１ｃｍのルチル（ＴｉＯ2 ）を用いたとき
に、観測された干渉光の隣接スペクトルの周波数間隔ν
P ＝６０ＧＨｚだとすると、式（３）より、偏波分散Ｐ
ＭＤは、 ＰＭＤ＝２π／（６０×１０9 ×２．１×１０-2） ＝５×１０-9〔ｓ／ｍ〕 となる。
Ｌ0 ＝２．１ｃｍのルチル（ＴｉＯ2 ）を用いたとき
に、観測された干渉光の隣接スペクトルの周波数間隔ν
P ＝６０ＧＨｚだとすると、式（３）より、偏波分散Ｐ
ＭＤは、 ＰＭＤ＝２π／（６０×１０9 ×２．１×１０-2） ＝５×１０-9〔ｓ／ｍ〕 となる。
【００２３】したがって、周波数間隔νP ＝１２５ＧＨ
ｚ（波長間隔で１ｎｍ程度）の不連続多波長光を出射さ
せようとすると、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは式
（１）より、 Ｌ＝２π／（νP ・ＰＭＤ） ＝２π／（１２５×１０9 ×５×１０-9） ≒１×１０-2 ＝１〔ｃｍ〕 となる。
ｚ（波長間隔で１ｎｍ程度）の不連続多波長光を出射さ
せようとすると、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは式
（１）より、 Ｌ＝２π／（νP ・ＰＭＤ） ＝２π／（１２５×１０9 ×５×１０-9） ≒１×１０-2 ＝１〔ｃｍ〕 となる。
【００２４】また、光の波長λ＝１．３〔μｍ〕付近で
ルチル（ＴｉＯ2 ）の複屈折Δｎ＝0.26であるから、前
述と同様に周波数間隔νP ＝１２５ＧＨｚの不連続多波
長光を出射させようとすると、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の
長さＬは式（２）より、 Ｌ＝ｃ／（Δｎ×νP ） ＝３×１０8 ／(0.26 ×１２５×１０9 ）＝0.009
〔ｍ〕≒１〔ｃｍ〕 となり、略同様の結果が得られる。
ルチル（ＴｉＯ2 ）の複屈折Δｎ＝0.26であるから、前
述と同様に周波数間隔νP ＝１２５ＧＨｚの不連続多波
長光を出射させようとすると、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の
長さＬは式（２）より、 Ｌ＝ｃ／（Δｎ×νP ） ＝３×１０8 ／(0.26 ×１２５×１０9 ）＝0.009
〔ｍ〕≒１〔ｃｍ〕 となり、略同様の結果が得られる。
【００２５】また、複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 として複屈折
Δｎ＝１０-3の定偏波光ファイバを用い、周波数間隔ν
P ＝１２５ＧＨｚの光を出射させようとすると、各複屈
折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは、 Ｌ＝ｃ／（νP ×Δｎ） ＝３×１０8 ／(0.001×１２５×１０9) ＝２．４
〔ｍ〕 となる。
Δｎ＝１０-3の定偏波光ファイバを用い、周波数間隔ν
P ＝１２５ＧＨｚの光を出射させようとすると、各複屈
折素子Ｆ1 ，Ｆ2 の長さＬは、 Ｌ＝ｃ／（νP ×Δｎ） ＝３×１０8 ／(0.001×１２５×１０9) ＝２．４
〔ｍ〕 となる。
【００２６】このように設計された不連続多波長光発生
装置１に光源２から広帯域連続スペクトル光を照射させ
ると、各周波数成分の光が直線偏光子Ｐ0 を通過し、複
屈折素子Ｆ1 の各偏光軸ｘ，ｙに対して４５°方向の直
線偏光となって複屈折素子Ｆ1 に入射されて、その光線
軸ｚに沿って伝搬するｘ偏光及びｙ偏光となり、このと
き両偏光成分の光強度は等しくなる。
装置１に光源２から広帯域連続スペクトル光を照射させ
ると、各周波数成分の光が直線偏光子Ｐ0 を通過し、複
屈折素子Ｆ1 の各偏光軸ｘ，ｙに対して４５°方向の直
線偏光となって複屈折素子Ｆ1 に入射されて、その光線
軸ｚに沿って伝搬するｘ偏光及びｙ偏光となり、このと
き両偏光成分の光強度は等しくなる。
【００２７】複屈折素子Ｆ1 は、その偏光軸ｘ，ｙの屈
折率Ｎｘ，Ｎｙが夫々異なり、例えばＮｘ＜Ｎｙの場合
に、入射光の特定スペクトル成分に注目すると、偏光軸
ｘに沿って進行する光の速度の方が速く、偏光軸ｙに沿
って進行する光の速度の方が遅くなるので、複屈折素子
Ｆ1 から出射された二つの光に位相差を生ずる。
折率Ｎｘ，Ｎｙが夫々異なり、例えばＮｘ＜Ｎｙの場合
に、入射光の特定スペクトル成分に注目すると、偏光軸
ｘに沿って進行する光の速度の方が速く、偏光軸ｙに沿
って進行する光の速度の方が遅くなるので、複屈折素子
Ｆ1 から出射された二つの光に位相差を生ずる。
【００２８】即ち、この複屈折素子Ｆ1 の偏光軸ｘ，ｙ
に対して同じスペクトル帯域を持つ光が入射されると、
複屈折素子Ｆ1 の出射端から位相差を生じた多数のスペ
クトル成分を持った光が出射される。
に対して同じスペクトル帯域を持つ光が入射されると、
複屈折素子Ｆ1 の出射端から位相差を生じた多数のスペ
クトル成分を持った光が出射される。
【００２９】そして、これらの多数の光が直線偏光子Ｐ
1 を通過すると、その４５°方向の偏光成分同士が合波
されて、その同一スペクトル成分同士が互いに干渉し合
い、所定の不連続多波長光となって出射される。この出
射光の出力スペクトルを入力広帯域連続スペクトルで除
したスペクトルフィルタ特性を観察したところ、図２の
太線Ｓ1 で示すような櫛型スペクトルとなった。これ
は、所定の周波数間隔 (波長間隔) の不連続多波長光が
出射されていることを示している。
1 を通過すると、その４５°方向の偏光成分同士が合波
されて、その同一スペクトル成分同士が互いに干渉し合
い、所定の不連続多波長光となって出射される。この出
射光の出力スペクトルを入力広帯域連続スペクトルで除
したスペクトルフィルタ特性を観察したところ、図２の
太線Ｓ1 で示すような櫛型スペクトルとなった。これ
は、所定の周波数間隔 (波長間隔) の不連続多波長光が
出射されていることを示している。
【００３０】次いで、直線偏光子Ｐ1 を通過して出射さ
れた不連続多波長光を、さらに、複屈折素子Ｆ2 に入射
させて、その出射端に配設された直線偏光子Ｐ2を通過
させ、この出射光の出力スペクトルを入力広帯域連続ス
ペクトルで除したスペクトルフィルタ特性を観察したと
ころ、図２の細線Ｓ2 に示すように、複屈折素子Ｆ1 の
出射光と同一の周波数間隔（波長間隔）を有する櫛形ス
ペクトルとなり、その波形は、さらに先鋭化すると共
に、零レベル近傍でスペクトル分離が拡大していた。
れた不連続多波長光を、さらに、複屈折素子Ｆ2 に入射
させて、その出射端に配設された直線偏光子Ｐ2を通過
させ、この出射光の出力スペクトルを入力広帯域連続ス
ペクトルで除したスペクトルフィルタ特性を観察したと
ころ、図２の細線Ｓ2 に示すように、複屈折素子Ｆ1 の
出射光と同一の周波数間隔（波長間隔）を有する櫛形ス
ペクトルとなり、その波形は、さらに先鋭化すると共
に、零レベル近傍でスペクトル分離が拡大していた。
【００３１】これにより、不連続多波長光の周波数間隔
（波長間隔）は最初の複屈折素子Ｆ1 を通過した時点で
定まることが判る。また、それ以後は複屈折素子を通過
する度に波形が先鋭化し、先鋭化すればする程、零レベ
ル近傍でスペクトル分離が拡大するので、合分波の際の
クロストークを減少させることができるというメリット
がある。
（波長間隔）は最初の複屈折素子Ｆ1 を通過した時点で
定まることが判る。また、それ以後は複屈折素子を通過
する度に波形が先鋭化し、先鋭化すればする程、零レベ
ル近傍でスペクトル分離が拡大するので、合分波の際の
クロストークを減少させることができるというメリット
がある。
【００３２】このようにして得られた光は、波長の異な
る光が所定の周波数間隔（波長間隔）で多数含まれた不
連続多波長光となっているので、これを増幅し、且つ、
波形を平坦化した後、アレイ導波路型回折格子等を用い
て各波長の光に分波し、夫々の光を外部変調器で変調し
て信号光とし、これを再び合波して送信すれば、高密度
波長多重伝送を行うことができる。
る光が所定の周波数間隔（波長間隔）で多数含まれた不
連続多波長光となっているので、これを増幅し、且つ、
波形を平坦化した後、アレイ導波路型回折格子等を用い
て各波長の光に分波し、夫々の光を外部変調器で変調し
て信号光とし、これを再び合波して送信すれば、高密度
波長多重伝送を行うことができる。
【００３３】このとき、不連続多波長光はクロストーク
を持たない櫛形スペクトルになっているので、回折格子
はその精度がそれ程高くないラフなものであっても、波
長の隣接する光同士がクロストークを起こさない程度に
夫々の光を容易に分波することが可能となる。
を持たない櫛形スペクトルになっているので、回折格子
はその精度がそれ程高くないラフなものであっても、波
長の隣接する光同士がクロストークを起こさない程度に
夫々の光を容易に分波することが可能となる。
【００３４】なお、上述の説明では、複屈折素子Ｆ1 ，
Ｆ2 を二つ使用した場合について説明したが、本発明は
これに限らず、一つでも三つ以上でもよい。また、図３
に示すように一つの複屈折素子Ｆ1 を用い、その出射端
側に設けた直線偏光子Ｐ1 を透過した光を反射させて再
び前記複屈折素子Ｆ1 内に入射させる反射鏡３を配し、
直線偏光子Ｐ0 側から出射させるようにすると、二つの
複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 を直列に配列した場合と同じ結果
となる。
Ｆ2 を二つ使用した場合について説明したが、本発明は
これに限らず、一つでも三つ以上でもよい。また、図３
に示すように一つの複屈折素子Ｆ1 を用い、その出射端
側に設けた直線偏光子Ｐ1 を透過した光を反射させて再
び前記複屈折素子Ｆ1 内に入射させる反射鏡３を配し、
直線偏光子Ｐ0 側から出射させるようにすると、二つの
複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 を直列に配列した場合と同じ結果
となる。
【００３５】この場合、光が一つの複屈折素子Ｆ1 を往
復することにより、複屈折素子Ｆ1 を２回通過すること
になるので、その出射光の出力スペクトルは、図１に示
す二つの複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 を通過したのと同様に、
図２の細線Ｓ2 で示した波形と同様になる。このよう
に、反射鏡３を使用すれば、一端側から入射した光を他
端側から出射させるように二つの複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2
を配列する場合に比して、複屈折素子の数が半分で済
み、全長も短縮させることができるというメリットがあ
る。
復することにより、複屈折素子Ｆ1 を２回通過すること
になるので、その出射光の出力スペクトルは、図１に示
す二つの複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2 を通過したのと同様に、
図２の細線Ｓ2 で示した波形と同様になる。このよう
に、反射鏡３を使用すれば、一端側から入射した光を他
端側から出射させるように二つの複屈折素子Ｆ1 ，Ｆ2
を配列する場合に比して、複屈折素子の数が半分で済
み、全長も短縮させることができるというメリットがあ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、特
殊なレーザー光源やフィルタを使用することなく、極め
て簡単な構造の低コストな装置で、所望のスペクトル間
隔を有する先鋭に尖った波形の不連続多波長光を出射す
ることができるという大変優れた効果を有する。
殊なレーザー光源やフィルタを使用することなく、極め
て簡単な構造の低コストな装置で、所望のスペクトル間
隔を有する先鋭に尖った波形の不連続多波長光を出射す
ることができるという大変優れた効果を有する。
【図１】本発明に係る不連続多波長光発生装置を示す説
明図。
明図。
【図２】その出射光の出力スペクトルを入力広帯域連続
スペクトルで除したスペクトルフィルタ特性を示すグラ
フ。
スペクトルで除したスペクトルフィルタ特性を示すグラ
フ。
【図３】他の実施の形態を示す説明図。
１・・・・・・不連続多波長光発生装置 ２・・・・・・広帯域連続スペクトル光源 ３・・・・・・反射鏡 Ｆ1 ，Ｆ2 ・・複屈折素子 ｚ・・・・・・光線軸 ｘ，ｙ・・・・偏光軸 Ｐ0 〜Ｐ2 ・・直線偏光子
Claims (8)
- 【請求項１】任意の波長域を有する広帯域連続スペクト
ル光源（２）から入射された光を、波長の異なる多数の
光にして出射する不連続多波長光発生装置であって、 光線軸（ｚ）に対して直交する二つの偏光軸（ｘ，ｙ）
を有する定偏波光ファイバや一軸単結晶体などの複屈折
素子（Ｆ1 ）の光入射端及び光出射端に、偏光方向を前
記偏光軸（ｘ，ｙ）に対して略４５°傾斜した直線偏光
子（Ｐ0 ，Ｐ 1 ）が配設されたことを特徴とする不連続
多波長光発生装置。 - 【請求項２】前記複屈折素子（Ｆ1 ）の長さＬを、出射
しようとする不連続多波長光の隣接スペクトルの周波数
間隔νP に対して、 Ｌ＝２π／（νP ・ＰＭＤ） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 νP ：隣接スペクトルの周波数間隔〔Ｈｚ〕 ＰＭＤ：偏波分散〔ｓ／ｍ〕 に設定した請求項１記載の不連続多波長光発生装置。 - 【請求項３】前記複屈折素子（Ｆ1 ）の長さＬを、出射
しようとする不連続多波長光の隣接スペクトルの周波数
間隔νP に対して、 Ｌ＝ｃ／（νP ・Δｎ） Ｌ ：複屈折素子の長さ〔ｍ〕 ｃ ：真空中の光の速さ（３×１０8 〔ｍ／ｓ〕） νP ：隣接スペクトルの周波数間隔〔Ｈｚ〕 Δｎ：複屈折（偏光軸ｘの屈折率Ｎｘと偏光軸ｙの屈折
率Ｎｙの差） に設定した請求項１記載の不連続多波長光発生装置。 - 【請求項４】前記複屈折素子（Ｆ1 ，Ｆ2 ）が光線軸
（ｚ）に沿って複数配設され、各複屈折素子（Ｆ1 ，Ｆ
2 ）の光入射端及び光出射端に直線偏光子（Ｐ 0 〜
Ｐ2 ）が夫々配設されて成る請求項１、２又は３記載の
不連続多波長光発生装置。 - 【請求項５】前記複屈折素子（Ｆ1 ）の光出射端側に配
された直線偏光子（Ｐ1 ）を透過した光を反射させて再
び前記複屈折素子（Ｆ1 ）内に入射させる反射鏡（３）
が配されてなる請求項１、２又は３記載の不連続多波長
光発生装置。 - 【請求項６】光線軸（ｚ）に対して直交する二つの偏光
軸（ｘ，ｙ）を有する定偏波光ファイバや一軸単結晶体
などの複屈折素子（Ｆ1 ）の偏波分散（ＰＭＤ）が、 ＰＭＤ＝２π／（Ｌ0 ・νP ） ＰＭＤ：偏波分散〔ｓ／ｍ〕 νP ：周波数間隔〔Ｈｚ〕 Ｌ0 ：既知の複屈折素子の長さ〔ｍ〕 で表されるときに、前記複屈折素子（Ｆ1 ）の光入射端
及び光出射端に、偏光方向が前記偏光軸（ｘ，ｙ）に対
して略４５°傾斜した直線偏光子（Ｐ0 ，Ｐ1 ）が配設
されて成る不連続多波長光発生装置（１）に任意の波長
域を有する広帯域連続スペクトル光を入射させ、当該不
連続多波長光発生装置（１）から偏波干渉により出射さ
れた多波長光の隣接スペクトルの周波数間隔（νP ）に
基づいてその複屈折素子（Ｆ1 ，Ｆ2 ）の偏波分散（Ｐ
ＭＤ）を求めることを特徴とする偏波分散測定方法。 - 【請求項７】前記複屈折素子（Ｆ1 ，Ｆ2 ）が光線軸
（ｚ）に沿って複数配設され、各複屈折素子（Ｆ1 ，Ｆ
2 ）の光入射端及び光出射端に前記直線偏光子（Ｐ0 〜
Ｐ2 ）が夫々配設されて成る不連続多波長光発生装置
（１）から偏波干渉により出射された多波長光の隣接ス
ペクトルの周波数間隔（νP ）に基づいてその複屈折素
子（Ｆ1 ，Ｆ2 ）の偏波分散（ＰＭＤ）を求める請求項
６記載の偏波分散測定方法。 - 【請求項８】前記複屈折素子（Ｆ1 ）の光出射端側に配
された直線偏光子（Ｐ1 ）を透過した光を反射させて再
び前記複屈折素子（Ｆ1 ）内に入射させる反射鏡（３）
が配されてなる不連続多波長光発生装置（１）から偏波
干渉により出射された多波長光の隣接スペクトルの周波
数間隔（νP ）に基づいてその複屈折素子（Ｆ1 ）の偏
波分散（ＰＭＤ）を求める請求項６記載の偏波分散測定
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25074299A JP2001075051A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 不連続多波長光発生装置とこれを用いた偏波分散測定方法 |
| CA002317255A CA2317255A1 (en) | 1999-09-03 | 2000-08-29 | Multichannel optical spectrum slicer and method of measuring modal birefringence and/or polarization mode dispersion of slicer itself |
| US09/651,881 US6496611B1 (en) | 1999-09-03 | 2000-08-30 | Multichannel optical spectrum slicer and method of measuring modal birefringence and/or polarization mode dispersion of slicer itself |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25074299A JP2001075051A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 不連続多波長光発生装置とこれを用いた偏波分散測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001075051A true JP2001075051A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17212374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25074299A Pending JP2001075051A (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 不連続多波長光発生装置とこれを用いた偏波分散測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6496611B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001075051A (ja) |
| CA (1) | CA2317255A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628448B2 (en) | 2000-10-20 | 2003-09-30 | Moritex Corporation | Optical spectrum slicer |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590477B1 (en) * | 1999-10-29 | 2003-07-08 | Fci Americas Technology, Inc. | Waveguides and backplane systems with at least one mode suppression gap |
| US6751012B1 (en) * | 2000-12-14 | 2004-06-15 | Tyco Telecommunications (Us) Inc. | Method and apparatus for measuring noise figure in optical amplifiers |
| CN117118376B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-02-13 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种双探针式波导限幅器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4129357A (en) * | 1977-08-11 | 1978-12-12 | Nasa | Partial polarizer filter |
| US4247166A (en) * | 1979-08-15 | 1981-01-27 | Rockwell International Corporation | Single plate birefringent optical filter |
| US4500178A (en) * | 1981-10-13 | 1985-02-19 | Rockwell International Corporation | Iso-index birefringent filters |
| US4548479A (en) * | 1983-04-01 | 1985-10-22 | Rockwell International Corporation | Isophase birefringent filters |
| US4678287A (en) * | 1985-11-04 | 1987-07-07 | Gte Laboratories Incorporated | Methods of and apparatus for tuning a birefringent optical filter |
| US5191392A (en) * | 1991-09-09 | 1993-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | White light optical transform device |
| US5825492A (en) * | 1996-04-26 | 1998-10-20 | Jaton Systems Incorporated | Method and apparatus for measuring retardation and birefringence |
| JPH10303822A (ja) | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光送信装置 |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25074299A patent/JP2001075051A/ja active Pending
-
2000
- 2000-08-29 CA CA002317255A patent/CA2317255A1/en not_active Abandoned
- 2000-08-30 US US09/651,881 patent/US6496611B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628448B2 (en) | 2000-10-20 | 2003-09-30 | Moritex Corporation | Optical spectrum slicer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2317255A1 (en) | 2001-03-03 |
| US6496611B1 (en) | 2002-12-17 |
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