JP2001210901A - 光部品 - Google Patents

光部品

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JP2001210901A
JP2001210901A JP2000015483A JP2000015483A JP2001210901A JP 2001210901 A JP2001210901 A JP 2001210901A JP 2000015483 A JP2000015483 A JP 2000015483A JP 2000015483 A JP2000015483 A JP 2000015483A JP 2001210901 A JP2001210901 A JP 2001210901A
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Toshiaki Tsuda
寿昭 津田
Shigeto Yodo
重人 淀
Ario Shirasaka
有生 白坂
Kazuyasu Mizuno
一庸 水野
Toshihiko Ota
寿彦 太田
Yoshihiro Emori
芳博 江森
Shu Namiki
周 並木
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Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍにおいてＥ
ＤＦＡの温度依存性を補償して波長多重伝送を実現す
る。 【解決手段】 グレーティング周期が互いに異なる第１
と第２の長周期グレーティングを光ファイバに形成し、
図１の（ａ）に示す如く、第１の長周期グレーティング
側の光透過損失特性の波形のピーク波長を伝送帯域より
も短波長側に、図１の（ｂ）に示す如く、第２の長周期
グレーティング側の光透過損失特性の波形のピーク波長
を伝送帯域よりも長波長側に形成する。上記各光透過損
失特性の波形および該波形のピーク波長を温度に依存し
てシフトさせ、伝送帯域の短波長側の光透過損失値を温
度が高くなるにつれて増加させ、伝送帯域の長波長側の
光透過損失を温度が低くなるにつれて増加させることに
よって、伝送帯域の短波長側および長波長側における光
増幅器の利得補償帯域の利得温度特性を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＥＤＦＡ
（エルビウム添加光ファイバ型光増幅器）等の光増幅器
の利得温度特性（利得温度依存性）を補償するために用
いられる光部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の発展により、通信情報量が
飛躍的に増大する傾向にあり、光ファイバ通信における
高速大容量化は、必要かつ、不可欠の課題となってい
る。この高速大容量化へのアプローチとして、エルビウ
ム添加ファイバなどの希土類添加光ファイバを用いるこ
とにより、光信号を光のまま増幅できる光ファイバアン
プタイプの光増幅器が開発され、この光ファイバアンプ
タイプの光増幅器の開発によって信号光自体の大容量化
が急速に発展しつつある。
【０００３】また、その一方で、光通信における通信容
量の拡大のために、異なる波長を持つ光信号を１本の光
ファイバで伝送する波長多重伝送方式による通信の開発
が行われており、この波長多重伝送方式を用いた光通信
システム（波長多重伝送システム）に前記光ファイバア
ンプタイプの光増幅器を適用することにより、さらなる
通信容量の拡大および長距離伝送の実現化が期待され
る。
【０００４】前記光ファイバアンプタイプの光増幅器の
代表例として、ＥＤＦＡがある。現在は、このＥＤＦＡ
を用い、ＥＤＦＡの利得帯域である波長１５３０ｎｍ〜
１５６０ｎｍ付近（Ｃ−ＢＡＮＤと呼ばれている）での
波長分割多重光伝送が行われているが、最近では、通信
情報量をより一層増大させるために、波長分割多重光伝
送の使用波長域を広帯域にすることが要求されており、
上記ＥＤＦＡを用いて、波長分割多重光伝送の使用波長
域を波長１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍ付近（以下、Ｌ−
ＢＡＮＤとする）まで広げる検討が現在活発に行なわれ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
図８の特性線ａには７０℃におけるＥＤＦＡの利得波長
依存性が、特性線ｂには５０℃におけるＥＤＦＡの利得
波長依存性が、特性線ｃには２５℃におけるＥＤＦＡの
利得波長依存性が、特性線ｄには−５℃におけるＥＤＦ
Ａの利得波長依存性がそれぞれ示されているが、これら
の特性線ａ〜ｄに示すように、前記Ｌ−ＢＡＮＤにおけ
るＥＤＦＡの利得は大きな温度依存性を有している。
【０００６】すなわち、前記Ｌ−ＢＡＮＤを伝送帯域と
したとき、伝送帯域の短波長側（波長１５７０ｎｍ付
近）のＥＤＦＡの利得は、低温領域における利得よりも
高温領域における利得が大きく、かつ、伝送帯域の長波
長側（波長１６００ｎｍ付近）のＥＤＦＡの利得は、高
温領域における利得よりも低温領域における利得が大き
いということを発見した。
【０００７】具体的には、波長１５７０ｎｍでのＥＤＦ
Ａの利得は、７０℃において最も大きく、−５℃におい
て最も小さく、その差は約５ｄＢである。そして、波長
が１５７０ｎｍから波長１５８２ｎｍに近づくにつれ
て、温度の違いによるＥＤＦＡの利得の差は徐々に小さ
くなり、波長１５８２ｎｍにおいては、上記各温度の違
いによるＥＤＦＡの利得差は殆ど０になる。また、波長
１５８２ｎｍよりも長波長側でのＥＤＦＡの利得は、短
波長側とは逆に、−５℃において利得が最も大きくな
り、７０℃において最も小さくなり、波長１６００ｎｍ
においては、その差が約３ｄＢとなる。
【０００８】そのため、上記のような利得特性を有する
ＥＤＦＡを用いて、Ｌ−ＢＡＮＤの波長多重伝送を行な
うと、波長多重伝送を行なう温度によって光信号の増幅
の割合が異なってしまうため、品質の高い波長多重伝送
を行なうことができないといった問題があった。
【０００９】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、例えばＬ−ＢＡＮ
ＤでのＥＤＦＡの利得温度特性を補償するといったよう
に、設定した利得補償帯域において光増幅器の利得温度
特性を使用温度範囲内で補償することができる光部品を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明は、伝送帯
域の短波長側の利得は低温領域における利得よりも高温
領域における利得が大きく、かつ、伝送帯域の長波長側
の利得は高温領域における利得よりも低温領域における
利得が大きい光増幅器の利得温度特性を補償する構成を
もって課題を解決する手段としている。
【００１１】また、第２の発明は、上記第１の発明の構
成に加え、前記光増幅器の利得温度特性を補償する構成
は、伝送帯域の短波長側の利得温度特性を補償する第１
の利得温度補償領域と、伝送帯域の長波長側の利得温度
特性を補償する第２の利得温度補償領域より成る構成を
もって課題を解決する手段としている。
【００１２】さらに、第３の発明は、上記第１または第
２の発明の構成に加え、第１の利得温度補償領域は、伝
送帯域の短波長側の高温側の光増幅器の利得よりも低い
低温領域の低温基準温度における光増幅器の利得を低温
基準利得とし、前記低温基準利得を基準にして前記伝送
帯域の短波長側の高温における光増幅器の利得の偏差を
補償し、第２の利得温度補償領域は、伝送帯域の長波長
側の低温側の光増幅器の利得よりも低い高温領域の高温
基準温度における光増幅器の利得を高温基準利得とし、
前記高温基準利得を基準にして前記伝送帯域の長波長側
の低温における光増幅器の利得の偏差を補償する構成を
もって課題を解決する手段としている。
【００１３】さらに、第４の発明は、上記第１または第
２または第３の発明の構成に加え、第１の利得温度補償
領域はコア及びクラッドで形成される光導波路に第１の
長周期グレーティングが形成されており、第２の利得温
度補償領域はコア及びクラッドで形成される光導波路に
前記第１の周期と異なる第２の長周期グレーティングが
形成されており、前記第１の長周期グレーティングは高
温領域において伝送帯域の短波長側の光増幅器の利得を
補償し、前記第２の長周期グレーティングは低温領域に
おいて伝送帯域の長波長側の光増幅器の利得を補償する
構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１４】さらに、第５の発明は、上記第４の発明の
構成に加え、前記第１の長周期グレーティングは該第１
の長周期グレーティングによって生じる光透過損失特性
の波形のピーク波長が伝送帯域よりも短波長側に位置
し、第２の長周期グレーティングは該第２の長周期グレ
ーティングによって生じる光透過損失特性の波形のピー
ク波長が伝送帯域よりも長波長側に位置し、前記第１の
長周期グレーティングの光透過損失特性の波長に対する
振幅波形と前記第２の長周期グレーティングの光透過損
失特性の波長に対する振幅波形が温度に依存してシフト
することにより伝送帯域の短波長側の光透過損失値は温
度が高くなるにつれて増加し、一方、伝送帯域の長波長
側の光透過損失は温度が低くなるにつれて増加すること
によって、光増幅器の利得補償帯域の利得温度特性を補
償する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１５】さらに、第６の発明は、上記第４又は第５
の発明の構成に加え、前記第１の長周期グレーティング
は伝送帯域よりも短波長側に光透過損失特性の波形のピ
ーク波長を有して、前記伝送帯域のうち光増幅器の利得
温度特性を補償する帯域よりも長波長側の帯域において
は使用温度範囲内における光透過損失の最大値と最小値
との差が１ｄＢ以下と成しており、第２の長周期グレー
ティングは伝送帯域よりも長波長側に光透過損失特性の
波形のピーク波長を有して、前記伝送帯域のうち光増幅
器の利得温度特性を補償する帯域よりも短波長側の帯域
においては使用温度範囲内における光透過損失の最大値
と最小値との差が１ｄＢ以下と成している構成をもって
課題を解決する手段としている。
【００１６】さらに、第７の発明は、上記第４又は第４
又は第６の発明の構成に加え、前記第１と第２の長周期
グレーティングは、長周期グレーティングを介しての伝
搬モードと高次のクラッドモードとの結合に起因する１
次モードからＮ次モード（Ｎは２以上の整数）の複数の
互いに波長間隔を介した光透過損失ピークを持った固有
の光透過損失特性をそれぞれ有しており、前記第１の長
周期グレーティングの周期は、その固有の光透過損失ピ
ークのうち予め定めた設定次数モードの光透過損失ピー
ク波長が伝送帯域よりも短波長側であり、かつ、その設
定次数の次の次数モードの光透過損失ピーク波長が前記
伝送帯域より長波長側と成すよう決定され、前記第２の
長周期グレーティングの周期は、その固有の光透過損失
ピークのうち予め定めた設定次数モードの光透過損失ピ
ーク波長が伝送帯域よりも長波長側であり、その設定次
数の１つ前の次数モードの光透過損失ピーク波長が前記
伝送帯域より短波長側と成すよう決定され、前記第１と
第２の長周期グレーティングのそれぞれの設定次数モー
ドの光透過損失ピーク波長のシフト量をいずれも約０．
０５ｎｍ／℃以上とした構成をもって課題を解決する手
段としている。
【００１７】さらに、第８の発明は、上記第４乃至第７
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記第１の長周期
グレーティングの長手方向の長さを第２の長周期グレー
ティングの長手方向の長さよりも長くした構成をもって
課題を解決する手段としている。
【００１８】さらに、第９の発明は、上記第４乃至第８
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記第１の長周期
グレーティングの温度特性を第２の長周期グレーティン
グの温度特性よりも小さくした構成をもって課題を解決
する手段としている。
【００１９】さらに、第１０の発明は、上記第４乃至第
９のいずれか一つの発明の構成に加え、第１の長周期グ
レーティングと第２の長周期グレーティングの形成部を
屈折率の負の温度係数を持つ樹脂で被覆した構成をもっ
て課題を解決する手段としている。
【００２０】さらに、第１１の発明は、上記第１０の発
明の構成に加え、屈折率の負の温度係数を持つ樹脂の屈
折率の温度係数を−０．５×１０−４／℃以下とした構
成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】従来、伝送帯域の短波長側の利得は低温領
域における利得よりも高温領域における利得が大きく、
かつ、伝送帯域の長波長側の利得は高温領域における利
得よりも低温領域における利得が大きい光増幅器の利得
温度特性を補償する光部品は提案されていなかったが、
本発明は、上記光増幅器の利得温度特性を補償する光部
品であるので、上記光増幅器の利得温度特性を補償する
ことが可能となる。
【００２２】すなわち、本発明において、例えば第１の
利得温度補償領域と第２の利得温度補償領域とを有して
おり、第１の利得温度補償領域において、伝送帯域の短
波長側利得特性を補償し、第２の利得温度補償領域にお
いて、伝送帯域の長波長側の利得温度特性を補償するこ
とが可能となる。
【００２３】なお、第１の利得温度補償領域は、例え
ば、伝送帯域の短波長側の高温側の光増幅器の利得より
も低い低温領域の低温基準温度における光増幅器の利得
を低温基準利得とし前記低温基準利得に基づいて前記伝
送帯域の短波長側の高温における光増幅器の利得の偏差
を補償し、第２の利得温度補償領域は、伝送帯域の長波
長側の低温側の光増幅器の利得よりも低い高温領域の高
温基準温度における光増幅器の利得を高温基準利得とし
前記高温基準利得に基づいて前記伝送帯域の長波長側の
低温における光増幅器の利得の偏差を補償するように構
成される。
【００２４】特に、第４〜第１１の発明のように、第１
の利得温度補償領域を、光導波路に第１の周期のグレー
ティングが形成されている第１の長周期グレーティング
（ＬＰＧ；Ｌｏｎｇ Ｐｅｒｉｏｄ Ｇｒａｔｉｎｇ）
を有する構成とし、第２の利得温度補償領域を、光導波
路に前記第１の周期と異なる第２の周期のグレーティン
グが形成されている第２の長周期グレーティングを有す
る構成とすれば、光部品を容易に、かつ、設計通り作製
し、上記効果を奏することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施形態例の光部品は、光増幅
器としてのＥＤＦＡの利得温度特性を、例えば前記Ｌ−
ＢＡＮＤ（波長約１５７０ｎｍ〜約１６００ｎｍ）で補
償することにより、Ｌ−ＢＡＮＤを伝送帯域とした波長
多重伝送を使用環境温度範囲内で高品質に実現するもの
である。
【００２６】図８に示したように、ＥＤＦＡの利得温度
特性は、伝送帯域（この場合、波長１５７０ｎｍ〜１６
００ｎｍ）の短波長側（この場合、波長１５７０ｎｍ〜
１５８２ｎｍ）の利得は低温領域における利得よりも高
温領域における利得が大きく、かつ、伝送帯域の長波長
側（この場合、波長１５８２ｎｍ〜１６００ｎｍ）の利
得は高温領域における利得よりも低温領域における利得
が大きい。
【００２７】そこで、本実施形態例は、このＥＤＦＡの
利得温度特性を補償するために、伝送帯域の短波長側の
利得温度特性を補償する第１の利得温度補償領域と、伝
送帯域の長波長側の利得温度特性を補償する第２の利得
温度補償領域とを有する構成としている。第１の利得温
度補償領域と第２の利得温度補償領域は、以下の特性を
有するものである。
【００２８】すなわち、本実施形態例の光部品を構成す
る第１の利得温度補償領域は、伝送帯域の短波長側の損
失は低温領域における損失よりも高温領域における損失
が大きい光透過損失特性を有しており、第２の利得温度
補償領域は、伝送帯域の長波長側の損失は高温領域にお
ける損失よりも低温領域における損失が大きい光透過損
失特性を有している。
【００２９】本実施形態例は、コアの周りをクラッドで
覆って形成される光導波路としての光ファイバを有して
いる。この光ファイバは、光通信用として一般的に用い
られているシングルモード光ファイバであり、光ファイ
バの屈折率形状は周知のステップインデックス型であ
る。コアの純石英に対する比屈折率差Δは例えば０．３
５％、コア径は約１０μｍと成している。コアはＧｅＯ
２のゲルマニウムをドープした石英により形成され、ク
ラッドは純石英により形成されている。
【００３０】なお、本明細書においては、純石英に対す
るコアの比屈折率差Δは、コアの屈折率をｎｃｏとし、
純石英の屈折率をｎ０としたとき、次の（１）式により
定義している。
【００３１】 Δｃ＝｛（ｎｃｏ ２ −ｎ０ ２ ）／２ｎｃｏ ２ ｝×１００ ・・・・・（１ ）
【００３２】本実施形態例は、上記光ファイバに、グレ
ーティングの周期変化が約４４５μｍの第１の長周期グ
レーティングを形成し、この第１の長周期グレーティン
グを前記第１の利得温度補償領域としており、また、グ
レーティング周期が約４１５μｍの第２の長周期グレー
ティングを形成し、この第２の長周期グレーティングを
前記第２の利得温度補償領域としている。なお、このよ
うに、第１の長周期グレーティングと第２の長周期グレ
ーティングは互いにグレーティング周期が異なってい
る。
【００３３】また、第１の長周期グレーティングの長手
方向の長さは約３５ｍｍであり、第２の長周期グレーテ
ィングの長手方向の長さは約１２．５ｍｍであり、第１
の長周期グレーティングの長手方向の長さが、第２の長
周期グレーティングの長手方向の長さよりも長く形成さ
れている。
【００３４】上記第１と第２の長周期グレーティングを
形成する際の紫外光の照射条件は、いずれも以下に示す
同じ条件としている。すなわち、１５ＭＰａで３週間高
圧水素処理を行なった後に、第２高調波を発生させるア
ルゴンレーザーを用いて、前記構成のシングルモード光
ファイバに照射し、上記長さの長周期グレーティングを
形成した。
【００３５】なお、周知の如く、ゲルマニウムをドープ
した石英系ガラスに波長２４０ｎｍ付近の紫外光を照射
すると、ガラスの格子に欠陥が生じ、屈折率が上昇する
フォトグラクティブ効果と呼ばれる性質が生じる。この
性質を利用して、ゲルマニウムドープコアの長手方向に
沿って周期的に紫外光を照射することにより、例えばコ
ア部の屈折率を周期的に上昇させたものが前記グレーテ
ィングである（例えば図５には、コアの屈折率の上昇部
位をＡに示す線により模式的に示している）。また、グ
レーティング周期（周期変化）を約１００μｍ〜数１０
０μｍとしたものが長周期グレーティングと呼ばれてい
る。
【００３６】図１の（ａ）には、上記第１の長周期グレ
ーティングのＬ−ＢＡＮＤにおける光透過損失特性が光
損失値によって示されている。第１の長周期グレーティ
ングは、長周期グレーティングを介しての伝搬モードと
高次のクラッドモードとの結合に起因する１次モードか
らＮ次モード（Ｎは２以上の整数）の複数の互いに波長
間隔を介した光透過損失ピークを持った固有の光透過損
失特性を有しており、第１の長周期グレーティングの固
有の光透過損失ピークのうち予め定めた設定次数モード
（第１の長周期グレーティング用設定次数モード）の光
透過損失ピーク波長と、この光透過損失ピーク波長を持
った光透過損失波形が、図１の（ａ）に示すものであ
る。
【００３７】なお、図１の（ａ）において、特性線ａに
は７０℃における第１の長周期グレーティングの光透過
損失特性が、特性線ｂには５０℃における第１の長周期
グレーティングの光透過損失特性が、特性線ｃには２５
℃における第１の長周期グレーティングの光透過損失特
性が、特性線ｄには−５℃における第１の長周期グレー
ティングの光透過損失特性がそれぞれ示されている。
【００３８】これらの特性線ａ〜ｄに示すように、第１
の長周期グレーティングは、第１の長周期グレーティン
グ用設定次数モードの光透過損失波形のピーク波長が伝
送帯域（この場合、前記Ｌ−ＢＡＮＤであり、波長約１
５７０ｎｍ〜約１６００ｎｍ）よりも短波長側に位置し
ている。また、第１の長周期グレーティング用設定次数
の次の次数モードの光透過損失ピーク波長（図示せず）
は、前記Ｌ−ＢＡＮＤよりも長波長側に位置している。
【００３９】さらに、伝送帯域のうち第１の長周期グレ
ーティングによって光増幅器の利得温度特性を補償する
帯域（波長約１５７０ｎｍ〜約１５８２ｎｍ）よりも長
波長側の帯域（波長約１５８２ｎｍ〜約１６００ｎｍ）
においては、使用温度範囲内（この場合、−５℃〜７０
℃）における光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄ
Ｂ以下となっている。
【００４０】また、特性線ａ〜ｄから明らかなように、
第１の長周期グレーティング用設定次数モードのピーク
波長およびこのピーク波長を持った光透過損失波形は温
度が高くなるにつれて長波長側にシフトしており、それ
により、第１の長周期グレーティングを備えた本実施形
態例の光部品は、伝送帯域の短波長側の光透過損失値
が、温度が高くなるにつれて増加する。なお、第１の長
周期グレーティング用設定次数モードのピーク波長は、
−５℃において約１５５５ｎｍであり、７０℃において
約１５６５ｎｍであり、このピーク波長のシフト量は約
０．１３ｎｍ／℃である。
【００４１】一方、図１の（ｂ）には、上記第２の長周
期グレーティングのＬ−ＢＡＮＤにおける光透過損失特
性が光損失値によって示されている。第２の長周期グレ
ーティングも、長周期グレーティングを介しての伝搬モ
ードと高次のクラッドモードとの結合に起因する１次モ
ードからＮ次モード（Ｎは２以上の整数）の複数の互い
に波長間隔を介した光透過損失ピークを持った固有の光
透過損失特性を有しており、図１の（ａ）と（ｂ）を比
較しても明らかなように、前記第１の長周期グレーティ
ングが有する光透過損失特性と前記第２の長周期グレー
ティングが有する光透過損失特性とは互いに異なる。
【００４２】上記第２の長周期グレーティングの固有の
光透過損失ピークのうち予め定めた設定次数モード（第
２の長周期グレーティング用設定次数モード）の光透過
損失ピーク波長と、この光透過損失ピーク波長を持った
波形が、図１の（ｂ）に示されている。
【００４３】なお、図１の（ｂ）において、特性線ａに
は７０℃における第２の長周期グレーティングの光透過
損失特性が、特性線ｂには５０℃における第２の長周期
グレーティングの光透過損失特性が、特性線ｃには２５
℃における第２の長周期グレーティングの光透過損失特
性が、特性線ｄには−５℃における第２の長周期グレー
ティングの光透過損失特性がそれぞれ示されている。
【００４４】図１の（ｂ）の特性線ａ〜ｄに示すよう
に、第２の長周期グレーティングは、第２の長周期グレ
ーティング用設定次数モードの光透過損失波形のピーク
波長を有しており、このピーク波長が伝送帯域（この場
合、前記Ｌ−ＢＡＮＤであり、波長約１５７０ｎｍ〜約
１６００ｎｍ）よりも長波長側に位置している。また、
この第２の長周期グレーティング用設定次数よりも１つ
前の次数モードの光透過損失ピーク波長（図示せず）
は、前記伝送帯域より短波長側と成している。
【００４５】さらに、伝送帯域のうち第２の長周期グレ
ーティングによって光増幅器の利得温度特性を補償する
帯域（波長約１５８２ｎｍ〜約１６００ｎｍ）よりも短
波長側の帯域（波長約１５７０ｎｍ〜約１５８２ｎｍ）
においては、前記使用温度範囲内における光透過損失の
最大値と最小値との差が１ｄＢ以下となるようにした。
【００４６】また、第２の長周期グレーティング用設定
次数モードのピーク波長およびこのピーク波長を持った
光透過損失波形も温度が高くなるにつれて長波長側にシ
フトしており、それにより、第２の長周期グレーティン
グを備えた本実施形態例の光部品は、伝送帯域の長波長
側の光透過損失値は温度が低くなるにつれて増加する。
なお、第２の長周期グレーティング用設定次数モードの
ピーク波長は、−５℃において約１６０５ｎｍであり、
７０℃において約１６１８ｎｍであり、このピーク波長
のシフト量は約０．１７ｎｍ／℃である。
【００４７】本実施形態例の光部品は、上記第１の長周
期グレーティングを有する第１の利得温度補償領域と、
上記第２の長周期グレーティングを有する第２の利得温
度補償領域とを有することから、伝送帯域（Ｌ−ＢＡＮ
Ｄ）の短波長側（波長約１５７０ｎｍ〜約１５８２ｎ
ｍ）の光透過損失値は温度が高くなるにつれて増加し、
かつ、前記伝送帯域の長波長側（波長約１５８２ｎｍ〜
約１６００ｎｍ）の光透過損失は温度が低くなるにつれ
て増加することによって、伝送帯域の短波長側における
ＥＤＦＡの利得補償帯域と伝送帯域の長波長側における
ＥＤＦＡの利得補償帯域の利得温度特性を補償する構成
と成している。
【００４８】また、図２には、上記第１の長周期グレー
ティング用設定次数モードの光透過損失波形のピーク波
長およびこのピーク波長を持った波形の−５℃における
特性（特性線ａ）と、第２の長周期グレーティング用設
定次数モードの光透過損失波形のピーク波長およびこの
ピーク波長を持った波形の−５℃における特性（特性線
ｂ）とが重ねて示されている。
【００４９】同図の特性線ａのピーク波長の大きさや該
ピーク波形を持った光透過損失波形における裾の部分
（図のＡの部分）の傾きは、同図の特性線ｂのピーク波
長の大きさや該ピーク波長を持った光透過損失波形おけ
る裾の部分（図のＢの部分）の傾きの２倍程度であり、
同図に示すように、第１の長周期グレーティング用設定
次数モードの光透過損失波形のピーク波長の大きさおよ
びこのピーク波長を持った波形の前記裾の部分の傾き
は、第２の長周期グレーティング用設定次数モードの光
透過損失波形のピーク波長の大きさおよびこのピーク波
長を持った波形の前記裾の部分の傾きの２倍程度と成し
ている。
【００５０】本実施形態例では、このように、前記第１
の長周期グレーティングが有する光透過損失特性と前記
第２の長周期グレーティングが有する光透過損失特性と
は異なるように構成し、図８に示したような、前記Ｌ−
ＢＡＮＤ（波長約１５７０ｎｍ〜約１６００ｎｍ）での
ＥＤＦＡの利得温度特性を、伝送帯域の短波長側と長波
長側の両方において、ほぼ完全に補償することができる
ように構成している。
【００５１】本実施形態例は、上記のような光透過損失
特性を有しており、本実施形態例では、上記第１と第２
の長周期グレーティングのそれぞれの光透過損失特性に
おいて、前記第１の長周期グレーティング用設定次数モ
ードのピーク波長のシフト量を約０．１３ｎｍ／℃、前
記第２の長周期グレーティング用設定次数モードのピー
ク波長のシフト量を約０．１７ｎｍ／℃とするために、
図５に示すように、第１と第２の長周期グレーティング
の形成部６を共に、屈折率の温度係数が−０．５×１０
−４／℃以下の樹脂１で被覆している。
【００５２】このような樹脂１は、アクリルをベースに
した紫外光硬化型樹脂で実現される（ＯＦＣ’９９ １
４４／ＴｈＪ５ "Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｓｅｎｓ
ｉｔｉｖｅ ｌｏｎｇ−ｐｅｒｉｏｄ ｆｉｂｅｒ ｇ
ｒａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｗｉｄｅｂａｎｄ ｔｕｎａ
ｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒｓ"を参照）。
【００５３】前記の如く、本実施形態例では、第１の長
周期グレーティングのグレーティング周期を約４４５μ
ｍとし、第２の長周期グレーティングのグレーティング
周期を約４１５μｍとしており、この程度の周期の長周
期グレーティングを形成した光ファイバにおいて、上記
樹脂１の被覆を行なわない場合、長周期グレーティング
を介しての伝搬モードと高次のクラッドモードの結合に
起因して、例えば波長１５５０ｎｍ〜１６２０ｎｍの範
囲内に形成される光透過損失ピーク波長の温度依存性
は、０．０４ｎｍ／℃程度である。
【００５４】しかし、本実施形態例では、屈折率の温度
係数が−０．５×１０−４／℃以下の負の屈折率の温度
係数を持つ樹脂１でグレーティング形成部６を被覆する
ことにより、前記光透過損失ピーク波長の温度シフト量
を約０．１３〜約０．１７ｎｍ／℃にすることができ
る。
【００５５】ところで、本発明者は、上記第１の長周期
グレーティングと第２の長周期グレーティングに上記の
ような特性を持たせるために、以下の検討を行なった。
この検討に際し、まず、本発明の光部品によって補償す
るＥＤＦＡの利得特性を以下のように解析した。
【００５６】前記の如く、ＥＤＦＡは前記Ｌ−ＢＡＮＤ
での利得温度特性が図８に示したような特性であり、こ
の特性を明確化するために、常温である２５℃における
前記Ｌ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得特性を基準（利得
偏差０）として、７０℃、５０℃、−５℃におけるＬ−
ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得特性を、利得偏差として求
めた。その結果が図６に示されている。
【００５７】同図から明らかなように、波長１５７０ｎ
ｍ〜１５８２ｎｍにおいては、−５℃における利得偏差
がマイナスの値となっており、波長１５８２ｎｍ〜１６
００ｎｍにおいては、５０℃における利得偏差と７０℃
における利得偏差が共にマイナスとなっている。
【００５８】本発明者は、光通信用として一般に用いら
れていて小型で取り扱いやすい光ファイバに長周期のグ
レーティングを形成した長周期グレーティングに着目
し、この長周期グレーティングを用いて上記Ｌ−ＢＡＮ
ＤでのＥＤＦＡの利得温度補償を行なうことを考えてお
り、周知の如く、長周期グレーティングの光透過損失特
性は、光透過損失ピーク波長を中心とした損失波形を有
するものであるために、長周期グレーティングによって
ＥＤＦＡ等の光増幅器の利得を増加させることはできな
い。
【００５９】したがって、図６に示したように、常温で
ある２５℃における前記Ｌ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利
得特性を基準（利得偏差０）として、７０℃、５０℃、
−５℃におけるＬ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得特性を
利得偏差として求め、この利得偏差を補償する方法を適
用することは適切でない。
【００６０】つまり、上記方法を適用して長周期グレー
ティングによってＥＤＦＡの利得温度補償を行なった場
合、例えば−５℃〜７０℃といった温度範囲におけるＥ
ＤＦＡの利得温度特性を的確に補償できず、波長１５７
０ｎｍもしくは波長１６００ｎｍにおいて２ｄＢ程度の
利得偏差が残ってしまう。
【００６１】そこで、本発明者は、長周期グレーティン
グを用いてＥＤＦＡの利得温度補償をほぼ完璧に行なう
ために、図７に示すように、伝送帯域の短波長側（この
場合、波長１５７０ｎｍ〜１５８２ｎｍ）においては、
−５℃における特性線ａを基準（利得偏差０）としたと
きの２５℃、５０℃、７０℃における特性を特性線ｂ〜
特性線ｄとし、伝送帯域の長波長側（この場合、波長１
５８２ｎｍ〜１６００ｎｍ）においては、７０℃におけ
る特性線ｄを基準（利得偏差０）としたときの−５℃、
２５℃、５０℃、における特性を特性線ａ〜特性線ｃと
して利得偏差を求めた。
【００６２】言い換えると、低温領域の低温基準温度
（この場合−５℃）における伝送帯域の短波長側（この
場合、波長１５７０ｎｍ〜１５８２ｎｍ）の利得を低温
基準利得とし、前記低温基準温度である−５℃よりも高
温における前記伝送帯域の短波長側の利得から前記低温
基準利得を差し引いた利得偏差を求め、高温領域の高温
基準温度（この場合７０℃）における伝送帯域の長波長
側（この場合、波長１５８２ｎｍ〜１６００ｎｍ）の利
得を高温基準利得としたときに、前記高温基準温度であ
る７０℃よりも低温における前記伝送帯域の長波長側の
利得から前記高温基準利得を差し引いた利得偏差を求め
た。
【００６３】このようにして求めた図７に示される結果
は、伝送帯域の短波長側と長波長側とでそれぞれ、利得
が最も小さいときの温度を基準温度として利得偏差を求
めたものであるから、利得偏差がマイナスの値になるこ
とが無く、同図に示す結果に基づき、波長１５７０ｎｍ
〜１５８２ｎｍにおいては−５℃における利得特性を基
準として求めた利得偏差を補償し、波長１５８２ｎｍ〜
１６００ｎｍにおいては７０℃における利得特性を基準
として求めた利得偏差を補償すれば、波長１５７０ｎｍ
〜１６００ｎｍにおいて、ＥＤＦＡの利得温度補償を完
璧に行なえる。
【００６４】すなわち、伝送帯域の短波長と長波長側で
想定されうる又は仕様化されうる温度のうち、利得が最
も小さいときの温度を基準温度として利得偏差を求めた
ものであるから、利得偏差がマイナスの値になることが
なく、物理的に損失として利得偏差を補償することが可
能である。
【００６５】また、図７から、波長１５７０ｎｍ〜１５
８２ｎｍにおいて−５℃における利得特性を基準として
求めた利得偏差の傾きと、波長１５８２ｎｍ〜１６００
ｎｍにおいて７０℃における利得特性を基準として求め
た利得偏差の傾きとを比較してみると、前者は後者の約
２倍の大きさであることが分かった。
【００６６】そこで、本発明者は、波長１５７０ｎｍ〜
１５８２ｎｍにおいて−５℃における利得特性を基準と
して求めた利得偏差を補償する利得温度補償領域と、波
長１５８２ｎｍ〜１６００ｎｍにおいて７０℃における
利得特性を基準として求めた利得偏差を補償する利得温
度補償領域とを、互いに異なる特性を備えた利得温度補
償領域とすることを考え、前者を第１の利得温度補償領
域とし、後者を第２の利得温度補償領域とした。
【００６７】そして、第１の利得温度補償領域を第１の
長周期グレーティングにより形成し、−５℃における波
長１５７０ｎｍ〜１５８２ｎｍのＥＤＦＡの利得を低温
基準利得としたときに、−５℃よりも高温における波長
１５７０ｎｍ〜１５８２ｎｍのＥＤＦＡの利得から前記
低温基準利得を差し引いた利得偏差を、第１の長周期グ
レーティングで補償することを考えた。
【００６８】また、第２の利得温度補償領域を、第１の
長周期グレーティングと異なる特性を有する第２の長周
期グレーティングにより形成し、７０℃における波長１
５８２ｎｍ〜１６００ｎｍの利得を高温基準利得とした
ときに、７０℃よりも低温における波長１５８２ｎｍ〜
１６００ｎｍの利得から前記高温基準利得を差し引いた
利得偏差を、第２の長周期グレーティングで補償するこ
とを考えた。
【００６９】ところで、光ファイバは、一般に、単一モ
ード光ファイバ（シングルモード光ファイバ）と呼ばれ
ている光ファイバであっても、クラッド厚さが有限の値
であることに起因して厳密には単一モードではなく、コ
アを伝搬するモード（ＨＥ１ １）以外に、閉じ込めが弱
くてすぐに減衰してしまう多数の高次のモード（ＨＥ
１２，ＨＥ１３，・・・，ＨＥ１ｍ等）が存在する。こ
の高次のモードをクラッドモードと呼ぶ。
【００７０】そして、光ファイバに、長周期グレーティ
ングを形成すると、光ファイバの長周期グレーティング
を介しての伝搬モードと高次のクラッドモードとの結合
に起因する１次モードからＮ次モード（Ｎは２以上の整
数）の複数の互いに波長間隔を介した光透過損失ピーク
を持った光透過損失特性を持たせることができる。
【００７１】なお、グレーティング周期（周期変化）を
１００μｍ〜数１００μｍにすると、光ファイバの導波
モードのパワーをクラッドモードへ結合させることがで
き、クラッドモードへ結合したパワーのほとんどがその
まま損失となるため、長周期グレーティングを形成する
と、上記のように、光透過損失ピーク波長を持たせるこ
とができ、長周期グレーティングは、短周期グレーティ
ングとは異なり、反射のないフィルタ素子としての機能
を有する。そのため、長周期グレーティングは、ＥＤＦ
ＡのＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏ
ｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光抑制の機能も有する。
【００７２】グレーティングの周期をΛ、コア中の伝搬
モードの実効屈折率をｎｃｏ、ｎ次（ｎは１以上の整
数）のクラッドモードの実効屈折率をｎｃｌ （ｎ）とす
ると、上記１次モードからＮ次モードの複数の光透過損
失ピーク波長（中心波長）λｃは、次式（２）により示
すことができる。
【００７３】 λｃ＝Λ（ｎｃｏ−ｎｃｌ （ｎ））・・・・・（２）
【００７４】なお、式（２）において、１次モードの光
透過損失ピーク波長を求めるときには、ｎｃｌ （ｎ）の
ｎは１とし、Ｎ次モードの光透過損失ピーク波長を求め
るときには、ｎｃｌ （ｎ）のｎは、ｎ＝Ｎとする。
【００７５】上記コア中の伝搬モードの実効屈折率およ
びクラッドモードの実効屈折率は、それぞれ、コアおよ
びクラッドの組成等によって決定されるので、光ファイ
バの組成とグレーティング周期の少なくとも一方を様々
に設定することによって、上記１次モードからＮ次モー
ドの複数の光透過損失ピーク波長を決定することができ
る。
【００７６】なお、１次モードは、基本モード（伝搬モ
ード）ＨＥ１１が高次モードＨＥ１ ２と結合するカップ
リング波長である。そして、それぞれ、２次モードは、
基本モードＨＥ１１が高次モードＨＥ１３と結合するカ
ップリング波長であり、３次モードは、基本モードＨＥ
１１が高次モードＨＥ１４と結合するカップリング波長
であり、ｎ次モードは、基本モードＨＥ１１が高次モー
ドＨＥ１ｍ（この場合、ｍ＝ｎ＋１）と結合するカップ
リング波長である。
【００７７】図３には、光ファイバの組成を一定にした
ときの、光ファイバに形成するグレーティング周期と光
ファイバのカップリング波長との関係が模式的に示され
ている。同図の特性線ａ〜ｊに示すカップリング波長は
光透過損失の極値（ピーク）となる波長であるので、本
明細書では、上記カップリング波長を１次モードからＮ
（ここではＮ＝１０）次モードの光透過損失ピーク波長
と呼んでいる。なお、同図に示す特性線ａが１次モー
ド、特性線ｂが２次モード、特性線ｃが３次モード、特
性線ｄが４次モードであり、図の右側から順に、１，
２，３，・・・１０次モードの光透過損失ピークを示し
ている。同図に示す値は２５℃における値である。
【００７８】同図に示すように、例えば光ファイバに形
成するグレーティング周期（ファイバグレーティング周
期）を１５０μｍ〜約５８０μｍにすることにより、波
長０．９μｍ（９００ｎｍ）〜１．６μｍ（１６００ｎ
ｍ）の範囲内で、複次数モードの光透過損失ピーク波長
を形成することができる。また、グレーティング周期を
変えることにより、各次数モードの２５℃におけるピー
ク波長を自在に決定することができる。
【００７９】そこで、本発明者は、まず、前記第１の利
得温度補償領域を形成する第１の長周期グレーティング
の特性が以下に示す特性となるように、シングルモード
光ファイバに形成するグレーティング周期と設定次数モ
ードの検討を行なった。
【００８０】すなわち、第１の長周期グレーティングに
起因して形成される上記複数の光透過損失ピークのう
ち、予め定めた第１の長周期グレーティング用設定次数
モードの光透過損失ピーク波長が伝送帯域（前記Ｌ−Ｂ
ＡＮＤ）よりも短波長側と成し、かつ、前記設定次数の
次の次数モードの光透過損失ピーク波長が前記伝送帯域
より長波長側と成し、さらに、前記伝送帯域のうち第１
の長周期グレーティングによってＥＤＦＡの利得温度特
性を補償する帯域（波長約１５７０ｎｍ〜約１５８２ｎ
ｍ）よりも長波長側の帯域においては、前記使用温度範
囲内における光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄ
Ｂ以下となるように検討した。
【００８１】その結果、グレーティング周期を約４４５
μｍとすると、図３の破線Ａと各特性線ａ〜ｄとがそれ
ぞれ交わる点における１次モードの光透過損失ピーク波
長（このモードの光透過損失ピーク波長は破線Ａと特性
線ａとが交わる点における波長）から４次モードの光透
過損失ピーク波長（このモードの光透過損失ピーク波長
は破線Ａと特性線ｄとが交わる点における波長）が互い
に間隔を介して形成され、第１の長周期グレーティング
用設定次数モードを４次モードとすると、４次モードの
光透過損失ピーク波長は約１５６０ｎｍとなる。
【００８２】また、第１の長周期グレーティング用設定
次数モードの次の次数モードである５次モードの光透過
損失ピーク波長は１６００ｎｍよりも長波長側となり、
しかも、前記伝送帯域のうち、第１の長周期グレーティ
ングによってＥＤＦＡの利得温度特性を補償する帯域の
長波長側（約１５８２ｎｍ〜１６００ｎｍ）において
は、光透過損失特性の最大値と最小値との差が１ｄＢ以
下でほぼフラット化することを見出した。
【００８３】なお、波長１５６０ｎｍ付近に光透過損失
ピーク波長を形成しようとする場合、図３に示したいず
れの特性線ａ〜ｊにも波長１．５６μｍ（１５６０ｎ
ｍ）と交わる点がある。したがって、グレーティングの
周期の値に対応させて、設定次数モードを決定すること
により、グレーティング周期の値が約４４５μｍと異な
る値であっても、波長１５６０ｎｍ付近に光透過損失ピ
ーク波長を有する長周期グレーティングを構成すること
ができる。
【００８４】しかし、グレーティングの周期を、例えば
波長１５６０ｎｍと特性線ｊ（１０次モードの特性線）
とが交わる値にすると、特性線ｊの傾きが急であること
からグレーティングの周期の形成誤差により、光透過損
失ピーク波長の値が大きくずれるおそれがあり、第１の
長周期グレーティングの歩留まりを向上させることが難
しくなる。
【００８５】また、グレーティングの周期変化を、例え
ば約５５０μｍ以上の大きい値にすると、波長１５６０
ｎｍと交わる特性線ａ（１次モードの特性線）と次の特
性線ｂ（２次モードの特性線）が近接しているので、波
長１５７０ｎｍ付近に次のモードの光透過損失ピーク波
長が形成されてしまう。したがって、本実施形態例のよ
うに、伝送帯域を１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍとして、
この帯域の長波長側（波長１５８２〜１６００ｎｍ）の
光透過損失はほぼフラットとしたい場合は、同図におい
ては、第１の長周期グレーティングのグレーティング周
期を４４５μｍより大きくすることは好ましくない。
【００８６】そこで、このような、長周期グレーティン
グの製造しやすさや、伝送帯域を考慮して、本実施形態
例では、上記のように、第１の長周期グレーティングの
グレーティング周期を約４４５μｍとし、第１の長周期
グレーティング用設定次数モードを４次モードとした。
【００８７】また、前記第２の利得温度補償領域を形成
する第２の長周期グレーティングの特性が以下に示す特
性となるように、シングルモード光ファイバに形成する
グレーティング周期と設定次数モードの検討を行なっ
た。
【００８８】すなわち、第２の長周期グレーティングに
起因して形成される光透過損失特性の複数の光透過損失
ピークのうち、予め定めた第２の長周期グレーティング
用設定次数モードの光透過損失ピーク波長が伝送帯域
（前記Ｌ−ＢＡＮＤ）よりも長波長側と成し、かつ、こ
の設定次数の１つ前の次数モードの光透過損失ピーク波
長が前記伝送帯域より短波長側と成し、さらに、伝送帯
域のうち第２の長周期グレーティングによってＥＤＦＡ
の利得温度特性を補償する帯域（波長約１５８２ｎｍ〜
約１６００ｎｍ）よりも短波長側の帯域においては、前
記使用温度範囲内における光透過損失の最大値と最小値
との差が１ｄＢ以下となるようにした。
【００８９】その結果、グレーティング周期を約４１５
μｍとすると、図３の破線Ｂと各特性線ａ〜ｅとがそれ
ぞれ交わる点における１次モードの光透過損失ピーク波
長（このモードの光透過損失ピーク波長は破線Ｂと特性
線ａとが交わる点における波長）から５次モードの光透
過損失ピーク波長（このモードの光透過損失ピーク波長
は破線Ｂと特性線ｅとが交わる点における波長）が形成
され、第２の長周期グレーティング用設定次数モードを
５次モードとすると、５次モードの光透過損失ピーク波
長は約１６１０ｎｍとなる。
【００９０】また、この第２の長周期グレーティング用
設定次数モードの１つ前の次数モードである４次モード
の光透過損失ピーク波長は１５７０ｎｍよりも短波長側
となり、しかも、前記伝送帯域のうち、第２の長周期グ
レーティングによってＥＤＦＡの利得温度特性を補償す
る帯域の短波長側（約１５７０ｎｍ〜１５８２ｎｍ）に
おいては、光透過損失特性の最大値と最小値との差が１
ｄＢ以下でほぼフラット化することを見出した。
【００９１】なお、波長１６１０ｎｍ付近に光透過損失
ピーク波長を形成しようとする場合も、図３に示したい
ずれの特性線ａ〜ｊにも波長１．６１μｍ（１６１０ｎ
ｍ）と交わる点があり、グレーティングの周期の値に対
応させて、設定次数モードを決定することにより、グレ
ーティング周期の値を様々な値として、波長１６１０ｎ
ｍ付近に光透過損失ピーク波長を有する長周期グレーテ
ィングを構成することができる。
【００９２】しかしながら、上記第１の長周期グレーテ
ィングの構成を決定した理由と同様の理由により、本実
施形態例では、第２の長周期グレーティングのグレーテ
ィング周期を約４１５μｍとすることが好ましいため、
第２の長周期グレーティングのグレーティング周期を約
４１５μｍとし、第２の長周期グレーティング用設定次
数モードを５次モードとした。
【００９３】また、長周期グレーティングにおいて、長
周期グレーティングの長手方向の長さに応じて光透過損
失ピーク波長の大きさや、この光透過損失ピーク波長を
有する波形の裾の部分（例えば図２のＡ，Ｂに示した部
分）の傾きが異なることが知られており、長周期グレー
ティングの長手方向の長さが長くなるにつれて光透過損
失ピーク波長の大きさおよび光透過損失ピーク波長を有
する波形の裾の部分の傾きが大きくなる。
【００９４】そこで、上記第１の長周期グレーティング
用設定次数モードの光透過損失波形のピーク波長および
このピーク波長を持った波形の裾の部分の傾きを、上記
第２の長周期グレーティング用設定次数モードの光透過
損失波形のピーク波長およびこのピーク波長を持った波
形の裾の部分の傾きの２倍程度にするために、第１と第
２の長周期グレーティングの長手方向の長さを様々に変
えて、第１と第２の長周期グレーティングを試作（シミ
ュレーションを含む）してみた。
【００９５】そして、各試作の第１と第２の長周期グレ
ーティングのうち、どの長さの長周期グレーティングが
前記Ｌ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得温度特性を補償す
るのに適した光透過損失波形のピーク波長およびこのピ
ーク波長を持った波形を得られるものかどうかを検討し
たところ、第１の長周期グレーティングの長手方向の長
さを３５μｍとし、第２の長周期グレーティングの長手
方向の長さを１２．５μｍとすればよいことが分かっ
た。
【００９６】そこで、本実施形態例では、第１の長周期
グレーティングの長手方向の長さを３５μｍとし、第２
の長周期グレーティングの長手方向の長さを１２．５μ
ｍとした。
【００９７】次に、第１と第２の長周期グレーティング
の光透過損失ピーク波長の温度依存シフト特性について
検討した。長周期グレーティングを形成した光部品の光
透過損失特性の温度依存シフト特性は、上記式（２）を
温度Ｔで微分することにより求めることができ、次式
（３）で示される。
【００９８】 ｄλｃ／ｄＴ＝｛（ｎｃｏ−ｎｃｌ （ｎ））ｄΛ／ｄＴ｝＋Λ｛（ｎｃｏ／ｄ Ｔ）−（ｎｃｌ （ｎ）／ｄＴ）｝・・・・・（３）
【００９９】ここで、ｄΛ／ｄＴ≒０なので、式（３）
は次式（４）で近似できる。
【０１００】 ｄλｃ／ｄＴ＝Λ｛（ｎｃｏ／ｄＴ）−（ｎｃｌ （ｎ）／ｄＴ）｝・・・・（ ４）
【０１０１】したがって、Ｎ次の光透過損失ピーク波長
の温度依存シフト特性は、コア中の伝搬モードの実効屈
折率とｎ次のクラッドモード（ここで、ｎ＝Ｎ）の実効
屈折率との差により生じることが分かる。なお、１次の
光透過損失ピーク波長の温度依存シフト特性は、コア中
の伝搬モードと１次のクラッドモードとの実効屈折率の
差により生じる。そして、Ｎ次の光透過損失ピーク波長
の温度依存シフト特性は、それぞれ、クラッドモードの
次数によって異なるものとなる。
【０１０２】また、本実施形態例のように、光部品を構
成する光ファイバが上記比屈折率差Δを有するシングル
モード光ファイバの場合、（ｎｃｏ／ｄｔ）>（ｎｃｌ
（ｎ ）／ｄＴ）となるので、１次からＮ次までのそれぞ
れの光透過損失ピーク波長は、温度上昇と共に長波長側
にシフトする。
【０１０３】そして、グレーティング周期を約４４５μ
ｍとし、設定次数モードを４次モードとして、第１の長
周期グレーティングにおける４次モードの光透過損失ピ
ーク波長（約１５６０ｎｍ）の温度依存シフト特性を前
記式（４）から求め、グレーティング周期を約４１５μ
ｍとし、設定次数モードを５次モードとして、第２の長
周期グレーティングにおける５次モードの光透過損失ピ
ーク波長（約１６１０ｎｍ）の温度依存シフト特性を前
記式（４）から求めたところ、その値は、いずれも約
０．０４ｎｍ／℃となることが分かった。
【０１０４】なお、この温度依存シフト特性の値は、Ｌ
−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得温度依存特性を補償する
特性として適していない。それというのは、Ｌ−ＢＡＮ
ＤでのＥＤＦＡの利得温度依存特性を補償するために
は、図１の（ａ）、（ｂ）に示したような、本実施形態
例の第１と第２の長周期グレーティングの光透過損失特
性の温度依存性を有する利得温度補償領域が必要であ
り、前記の如く、図１の（ａ）に示す光透過損失特性の
温度依存シフト特性は、約０．１３ｎｍ／℃であり、図
１の（ｂ）に示す光透過損失特性の温度依存シフト特性
は、約０．１７ｎｍ／℃である。
【０１０５】そこで、本発明者は、第１と第２の長周期
グレーティングの光透過損失特性の温度依存シフト特性
を適切な値とするために、例えば図５に示したように、
グレーティングの形成部６に屈折率の温度係数が屈折率
の負の温度係数を持つ樹脂１を被覆することにより、長
周期グレーティングの光透過損失特性の温度依存シフト
特性を変えられることに着目した。
【０１０６】そして、前記樹脂１の屈折率の温度係数を
−０．５×１０−４／℃以下と決定し、この樹脂１を第
１と第２の長周期グレーティングの形成部６に被覆する
によって、第１と第２の長周期グレーティングの光透過
損失特性における各設定次数モードの光透過損失ピーク
波長の温度依存シフト特性を上記値（第１の長周期グレ
ーティングにおける値を約０．１３ｎｍ／℃、第２の長
周期グレーティングにおける値を約０．１７ｎｍ／℃）
とした。
【０１０７】本実施形態例は、上記検討に基づき、第１
の長周期グレーティングと第２の長周期グレーティング
の構成を決定し、これら第１と第２の長周期グレーティ
ングの形成部６に前記樹脂１の被覆を設けて光部品を構
成し、第１の長周期グレーティングによって、Ｌ−ＢＡ
ＮＤの短波長側におけるＥＤＦＡの利得温度依存特性を
補償し、第２の長周期グレーティングによって、Ｌ−Ｂ
ＡＮＤの長波長側におけるＥＤＦＡの利得温度依存特性
を補償するようにした。
【０１０８】そして、本実施形態例の光部品を、ＥＤＦ
Ａに組み合わせ、Ｌ−ＢＡＮＤの利得温度依存性を求め
たところ、図４に示すようになり、−５℃〜７０℃の温
度範囲内における利得温度依存性を、前記伝送帯域（Ｌ
−ＢＡＮＤ）全域において、±１ｄＢ以下にすることが
できた。
【０１０９】本実施形態例によれば、上記検討結果に基
づき、上記シングルモード光ファイバにグレーティング
周期約４４５μｍの第１の長周期グレーティングとグレ
ーティング周期約４１５μｍの第２の長周期グレーティ
ングを形成し、第１の長周期グレーティングが高温領域
において前記Ｌ−ＢＡＮＤの短波長側（波長１５７０ｎ
ｍ〜１５８２ｎｍ）のＥＤＦＡの利得を補償し、第２の
長周期グレーティングが低温領域においてＬ−ＢＡＮＤ
の長波長側（波長１５８２ｎｍ〜１６００ｎｍ）のＥＤ
ＦＡの利得を補償するようにしたために、上記のよう
に、Ｌ−ＢＡＮＤ全域のＥＤＦＡの利得温度依存性を−
５℃〜７０℃の範囲内で±１ｄＢ以下に補償することが
できる。
【０１１０】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記実施形態例では、上記実施形態例では、第１の長周
期グレーティングの周期を約４４５μｍとし、第２の長
周期グレーティングの周期を約４１５μｍとしたが、第
１、第２の長周期グレーティングの周期は特に限定され
るものではなく、適宜設定されるものである。
【０１１１】例えば、伝送帯域を１５７０〜１６００ｎ
ｍとし、第１の長周期グレーティングはこの伝送帯域よ
りも短波長側の波長１５６０ｎｍ付近に光透過損失ピー
ク波長を形成し、第２の長周期グレーティングはこの伝
送帯域よりも長波長側の波長１６１０ｎｍ付近に光透過
損失ピーク波長を形成しようとする場合、図３におい
て、いずれの特性線にも波長１．５６μｍ（１５６０ｎ
ｍ）と交わる点および波長１．６１μｍ（１６１０ｎ
ｍ）と交わる点がある。
【０１１２】したがって、第１と第２の長周期グレーテ
ィングの各グレーティング周期の値に対応させて、設定
次数モードを決定することにより、第１および第２の長
周期グレーティングを構成することができる。
【０１１３】ただし、前記のように、光部品の製造しや
すさや、伝送帯域の広さなどを考慮する必要があるの
で、図８に示した利得温度依存特性を有するＥＤＦＡの
利得温度依存特性を補償する場合、上記実施形態例のよ
うに第１と第２の長周期グレーティングの周期をそれぞ
れ決定することが好ましい。
【０１１４】また、上記実施形態例では、Ｌ−ＢＡＮＤ
より短波長側に形成される第１の長周期グレーティング
用設定次数モードのピーク波長の温度依存シフト特性を
約０．１３ｎｍ／℃とし、Ｌ−ＢＡＮＤより長波長側に
形成される第２の長周期グレーティング用設定次数モー
ドのピーク波長の温度依存シフト特性を約０．１７ｎｍ
／℃としたが、これらの温度依存シフト特性は特に限定
されるものではなく、適宜設定されるものである。
【０１１５】すなわち、これらの温度依存シフト特性は
本発明の光部品によって利得温度特性を補償する光増幅
器に対応させて設定されるものであり、例えば、前記各
光透過損失ピーク波長の温度依存シフト特性を０．０５
ｎｍ／℃以上（好ましくは０．１〜０．３ｎｍ／℃）と
することにより、ＥＤＦＡなどの適宜の光増幅器の利得
温度特性を補償することができる。
【０１１６】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
の長周期グレーティングの形成部６に屈折率の温度係数
が−０．５×１０−４／℃以下の樹脂１を被覆するによ
って、第１と第２の長周期グレーティングの光透過損失
特性における各設定次数モードの光透過損失ピーク波長
の温度依存シフト特性を上記値（第１の長周期グレーテ
ィングにおける値を約０．１３ｎｍ／℃、第２の長周期
グレーティングにおける値を約０．１７ｎｍ／℃）とし
たが、第１と第２の長周期グレーティングの形成部に被
覆される樹脂１の屈折率の温度係数は特に限定されるも
のではなく、適宜の負の値に決定されるものである。
【０１１７】すなわち、上記樹脂１の屈折率の温度係数
は、第１と第２の長周期グレーティングの光透過損失特
性における各設定次数モードの光透過損失ピーク波長
が、ＥＤＦＡなどの光増幅器の利得温度特性を補償する
に適した要求温度依存シフト量だけシフトするように、
この要求温度依存シフト量に応じて適宜設定されるもの
である。
【０１１８】さらに、上記実施形態例では、第１の長周
期グレーティングの長手方向の長さを約３５ｍｍとし、
第２の長周期グレーティングの長手方向の長さを約１
２．５ｍｍとしたが、これらの長さは特に限定されるも
のではなく、適宜設定されるものである。
【０１１９】例えば、第１の長周期グレーティングの長
手方向の長さを約２０〜５０ｍｍとし、第２の長周期グ
レーティングの長手方向の長さを約５〜２０ｍｍとする
といったように、第１の長周期グレーティングの長手方
向の長さを、第２の長周期グレーティングの長手方向の
長さよりも長く形成すれば、上記実施形態例のように、
伝送帯域の短波長側において光増幅器の利得温度特性を
補償する割合が伝送帯域の長波長側において光増幅器の
利得温度特性を補償する割合よりも大きいときに、伝送
帯域の利得補償帯域全域において、光増幅器の利得温度
特性を適切に補償することができる。
【０１２０】また、上記実施形態例と逆に、第１の長周
期グレーティングの長手方向の長さを、第２の長周期グ
レーティングの長手方向の長さよりも短く形成すれば、
上記実施形態例と逆に、第１の長周期グレーティングの
温度特性を第２の長周期グレーティングの温度特性より
も小さくすることができ、伝送帯域の長波長側において
光増幅器の利得温度特性を補償する割合が伝送帯域の短
波長側において光増幅器の利得温度特性を補償する割合
よりも大きいときに、伝送帯域の利得補償帯域全域にお
いて、光増幅器の利得温度特性を適切に補償することが
できる。
【０１２１】なお、第１と第２のグレーティングの光透
過損失特性によって光増幅器の利得温度特性を補償する
に当たり、光透過損失ピーク波長の大きさおよびこの光
透過損失ピーク波長を含む光透過損失波形の裾の部分の
傾きと、光透過損失ピーク波長の温度依存シフト特性と
を、補償する光増幅器の利得温度特性に対応させて適宜
設定することにより前記光増幅器の利得温度特性を補償
することができる。
【０１２２】したがって、上記第１と第２の長周期グレ
ーティングの長手方向の長さを、光透過損失ピーク波長
の温度依存シフト特性に対応させて決定し、光透過損失
ピーク波長の大きさおよびこの光透過損失ピーク波長を
含む光透過損失波形の裾の部分の傾きが光透過損失ピー
ク波長の温度依存シフト特性に対応した適宜の値になる
ようにする。
【０１２３】なお、第１と第２の長周期グレーティング
の長手方向の長さが短い方が、紫外光照射の際のレーザ
ーパワーの変動が小さくなり、製造上歩留まりを向上さ
せることができるので、第１と第２の長周期グレーティ
ングの長手方向の長さはできるだけ短い方が望ましい。
【０１２４】さらに、式（２）、（４）に示したよう
に、１次モードからＮ次モードの光透過損失ピーク波長
およびその温度依存シフト特性は、コア中の伝搬モード
の実効屈折率によっても変わるものなので、コア中の伝
搬モードの実効屈折率を変えることによって、第１と第
２の長周期グレーティングに起因する各固有の光透過損
失特性における１次モードからＮ次モードの光透過損失
ピーク波長およびその温度依存シフト特性をそれぞれ制
御し、波長約１５７０ｎｍ〜約１６００ｎｍにおけるＥ
ＤＦＡ等の光増幅器の利得温度依存性を、使用環境温度
範囲内で例えば±１ｄＢ以下に補償するようにしてもよ
い。
【０１２５】この場合、コア中の伝搬モードの実効屈折
率を変化させるには、例えば光ファイバにドープされて
いるゲルマニウムの量を変えてコアの比屈折率差Δを変
えたり、ファイバグレーティングを形成する際の紫外光
の量を変えたりして、コアの屈折率を変化させ（例えば
増大させ）ることができる。
【０１２６】さらに、上記実施形態例では、第１の長周
期グレーティングは、伝送帯域のうち第１の長周期グレ
ーティングによって光増幅器の利得温度特性を補償する
帯域よりも長波長側の帯域においては、使用温度範囲内
おける光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢ以下
と成していたが、前記光増幅器の利得温度特性を補償す
る帯域よりも長波長側の帯域において、使用温度範囲内
おける光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢより
も多少大きくてもよい。ただし、この差が小さい方が、
第１の長周期グレーティングが光増幅器の利得温度補償
特性を補償しない帯域に与える影響が少ないために好ま
しい。
【０１２７】同様に、上記実施形態例では、第２の長周
期グレーティングは、伝送帯域のうち第２の長周期グレ
ーティングによって光増幅器の利得温度特性を補償する
帯域よりも短波長側の帯域においては、使用温度範囲内
おける光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢ以下
と成していたが、前記光増幅器の利得温度特性を補償す
る帯域よりも短波長側の帯域において、使用温度範囲内
おける光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢより
も多少大きくてもよい。ただし、この差が小さい方が、
上記と同様に、第２の長周期グレーティングが光増幅器
の利得温度補償特性を補償しない帯域に与える影響が少
ないために好ましい。
【０１２８】さらに、上記実施形態例では、伝送帯域を
１５７０ｎｍ〜１６００ｎｍとしたが、伝送帯域は特に
限定されるものではなく、例えば波長多重伝送システム
に適用される波長帯域に対応させて適宜設定されるもの
である。
【０１２９】さらに、上記実施形態例では、光増幅器と
してＥＤＦＡを波長多重伝送システムに適用する場合に
対応させて、ＥＤＦＡの利得温度特性の補償帯域を約１
５７０ｎｍ〜約１６００ｎｍとしたが、この補償帯域は
特に限定されるものではなく、例えば波長多重伝送シス
テムに適用されるＥＤＦＡ等の光増幅器および波長多重
伝送波長帯域等に対応させて適宜設定されるものであ
る。
【０１３０】さらに、本発明により利得温度依存性を補
償する光増幅器は、必ずしもＥＤＦＡとは限らず、伝送
帯域の短波長側の利得は低温領域における利得よりも高
温領域における利得が大きく、かつ、伝送帯域の長波長
側の利得は高温領域における利得よりも低温領域におけ
る利得が大きい光増幅器の利得温度特性を有する光増幅
器であれば、ＥＤＦＡ以外の希土類添加光ファイバ型ア
ンプとしてもよいし、光ファイバ型アンプ以外の光増幅
器としてもよい。
【０１３１】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
の長周期グレーティングは、光導波路としての光ファイ
バ２に形成したが、本発明の光部品は、例えば平面型光
導波路回路等に形成されている光導波路に第１と第２の
長周期グレーティングの少なくとも一方を形成して構成
してもよい。
【０１３２】さらに、上記実施形態例では、第１の長周
期グレーティングによって、伝送帯域の短波長側の光増
幅器の利得温度特性を補償する第１の利得温度補償領域
を構成し、第２の長周期グレーティングによって、伝送
帯域の長波長側の光増幅器の利得温度特性を補償する第
２の利得温度補償領域を形成したが、第１、第２の利得
温度補償領域は必ずしも第１、第２の長周期グレーティ
ングによって形成するとは限らず、上記利得温度補償構
成を有していればよい。
【０１３３】ただし、上記実施形態例のように、第１、
第２の利得温度補償領域を第１、第２の長周期グレーテ
ィングによって形成すると、上記実施形態例のように、
容易に、かつ、設計通り、伝送帯域における光増幅器の
利得温度特性を補償できる光部品を構成することができ
る。
【０１３４】さらに、上記実施形態例では、第１と第２
の利得温度補償領域を別個に形成したが、本発明の光部
品によって利得温度補償を行なう相手側の光増幅器の利
得温度特性によっては、第１の利得温度補償領域は第２
の利得温度補償領域を兼用して共通の利得温度補償領域
としてもよい。この場合、光部品は、伝送帯域の短波長
側の損失は低温領域における損失よりも高温領域におけ
る損失が大きく、かつ、伝送帯域の長波長側の損失は高
温領域における損失よりも低温領域における損失が大き
い特性を有する構成とする。
【０１３５】
【発明の効果】従来、伝送帯域の短波長側の利得は低温
領域における利得よりも高温領域における利得が大き
く、かつ、伝送帯域の長波長側の利得は高温領域におけ
る利得よりも低温領域における利得が大きい光増幅器の
利得温度特性を補償する光部品は従来提案されていなか
ったが、本発明によれば、上記光増幅器の利得温度特性
を補償する光部品であるので、上記光増幅器の利得温度
特性を補償することができる。
【０１３６】また、第１の利得温度補償領域と第２の利
得温度補償領域とを設けた構成の本発明においては、第
１の利得温度補償領域において、伝送帯域の短波長側利
得特性を補償し、第２の利得温度補償領域において、伝
送帯域の長波長側の利得温度特性を補償することができ
る。
【０１３７】さらに、第１の利得温度補償領域は、例え
ば、伝送帯域の短波長側の高温側の光増幅器の利得より
も低い低温領域の低温基準温度における光増幅器の利得
を低温基準利得とし前記低温基準利得を基準にして前記
伝送帯域の短波長側の高温における光増幅器の利得の偏
差を補償し、第２の利得温度補償領域は、伝送帯域の長
波長側の低温側の光増幅器の利得よりも低い高温領域の
高温基準温度における光増幅器の利得を高温基準利得と
し前記高温基準利得を基準にして前記伝送帯域の長波長
側の低温における光増幅器の利得の偏差を補償する構成
の本発明においては、上記利得の偏差の補償によって、
伝送帯域の全域において的確に前記光増幅器の利得温度
特性を補償することができる。
【０１３８】さらに、第１の利得温度補償領域を、光導
波路に第１の長周期グレーティングが形成された構成と
し、第２の利得温度補償領域を、光導波路に前記第１の
周期と異なる第２の長周期グレーティングが形成された
構成としたものにおいては、各長周期グレーティングを
用いて、上記光増幅器の優れた利得温度特性補償効果を
有する光部品を容易に、かつ、設計通り作製することが
でき、第１と第２の長周期グレーティングによって伝送
帯域の補償帯域全域における光増幅器の利得を補償する
ことができる。
【０１３９】さらに、第１と第２の長周期グレーティン
グはそれぞれ、各長周期グレーティングによって生じる
光透過損失特性の波形のピーク波長を有して、このピー
ク波長は、第１の長周期グレーティングでは伝送帯域よ
りも短波長側に位置し、第２の長周期グレーティングで
は伝送帯域よりも長波長側に位置し、光透過損失特性の
波長に対する振幅波形が温度に依存してシフトし、光増
幅器の利得補償帯域の利得温度特性を補償する構成とし
たものによれば、前記光透過損失特性の波長に対する振
幅波形の温度依存シフト特性によって、上記優れた効果
を達成することができる。
【０１４０】さらに、第１の長周期グレーティングは、
前記伝送帯域のうち光増幅器の利得温度特性を補償する
帯域よりも長波長側の帯域においては使用温度範囲内に
おける光透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢ以下
と成しており、第２の長周期グレーティングは前記伝送
帯域のうち光増幅器の利得温度特性を補償する帯域より
も短波長側の帯域においては使用温度範囲内における光
透過損失の最大値と最小値との差が１ｄＢ以下としたも
のによれば、長周期グレーティングの損失特性によっ
て、光増幅器の利得温度特性を補償しない帯域に悪影響
を与えることを抑制できる。
【０１４１】さらに、第１と第２の長周期グレーティン
グの、それぞれの長周期グレーティングを介しての伝搬
モードと高次のクラッドモードとの結合に起因する１次
モードからＮ次モード（Ｎは２以上の整数）の複数の互
いに波長間隔を介した光透過損失ピークを持った固有の
光透過損失特性のうち、それぞれの長周期グレーティン
グに設定されるそれぞれの設定次数モードの光透過損失
ピーク波長のシフト量をいずれも約０．０５ｎｍ／℃以
上としたものにおいては、例えばＬ−ＢＡＮＤでのＥＤ
ＦＡの利得温度特性を効果的に補償することができる。
【０１４２】さらに、第１の長周期グレーティングの長
手方向の長さを第２の長周期グレーティングの長手方向
の長さよりも長くしたものにおいては、第１のグレーテ
ィングを介しての伝搬モードと高次のクラッドモードと
の結合に起因する光透過損失特性の波形のピーク波長の
大きさや波形の裾の部分の傾きを、第２のグレーティン
グを介しての伝搬モードと高次のクラッドモードとの結
合に起因する光透過損失特性の波形のピーク波長の大き
さや波形の裾の部分の傾きよりも大きく形成することが
できる。
【０１４３】そのため、現在用いられるＥＤＦＡのＬ−
ＢＡＮＤでの利得温度特性をより一層確実に補償するこ
とができる。
【０１４４】さらに、第１の長周期グレーティングの温
度特性を第２の長周期グレーティングの温度特性より小
さくした構成のものにおいては、伝送帯域の長波長側の
利得温度特性が伝送帯域の短波長側の利得温度特性より
も大きい光増幅器の利得温度特性を的確に補償すること
ができる。
【０１４５】さらに、第１の長周期グレーティングと第
２の長周期グレーティングの形成部を屈折率の負の温度
係数を持つ樹脂で被覆した構成を有するものにあって
は、第１と第２のそれぞれの長周期グレーティングに設
定されるそれぞれの設定次数モードの光透過損失ピーク
波長のシフト量を、容易に約０．０５ｎｍ／℃以上とす
ることができ、例えばＬ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得
温度特性を効果的に補償することができる。
【０１４６】さらに、上記屈折率の負の温度係数を持つ
樹脂の屈折率の温度係数を−０．５×１０−４／℃以下
とした構成のものにおいては、第１と第２のそれぞれの
長周期グレーティングに設定されるそれぞれの設定次数
モードの光透過損失ピーク波長のシフト量を、容易に、
かつ、確実に約０．０５ｎｍ／℃以上とすることがで
き、例えばＬ−ＢＡＮＤでのＥＤＦＡの利得温度特性を
より一層確実に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光部品の一実施形態例を構成する
第１と第２の長周期グレーティング側の、−５℃、２５
℃、５０℃、７０℃における光透過損失特性をそれぞれ
示すグラフである。
【図２】上記第１の長周期グレーティングと第２の長周
期グレーティングの−５℃における光透過損失特性を重
ねて示すグラフである。
【図３】光ファイバの組成を一定にしたときの、光ファ
イバに形成するグレーティング周期と光ファイバのカッ
プリング波長との関係を模式的に示すグラフである。
【図４】上記実施形態例の光部品をＥＤＦＡに組み合わ
せたときの、−５℃、２５℃、５０℃、７０℃における
利得波長依存性を示すグラフである。
【図５】上記実施形態例における長周期グレーティング
形成領域周辺構成を模式的に示す説明図である。
【図６】２５℃における利得を基準として求めたＥＤＦ
Ａの−５℃、２５℃、５０℃、７０℃におけるＬ−ＢＡ
ＮＤの利得偏差の波長依存性を示すグラフである。
【図７】波長１５７０〜１５８２ｎｍにおいては−５℃
を基準とし、波長１５８２〜１６００ｎｍにおいては７
０℃を基準として求めたＥＤＦＡの−５℃、２５℃、５
０℃、７０℃におけるＬ−ＢＡＮＤの利得偏差の波長依
存性を示すグラフである。
【図８】ＥＤＦＡの−５℃、２５℃、５０℃、７０℃に
おけるＬ−ＢＡＮＤの利得波長依存性を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１ 樹脂 ２ 光ファイバ ６ グレーティングの形成部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白坂 有生 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 水野 一庸 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 太田 寿彦 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 江森 芳博 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 並木 周 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H050 AB05X AB18X AC03 AC84 BA32 BB07Q 5F072 AB09 AK06 JJ05 JJ06 KK07 RR01 YY17

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝送帯域の短波長側の利得は低温領域に
    おける利得よりも高温領域における利得が大きく、か
    つ、伝送帯域の長波長側の利得は高温領域における利得
    よりも低温領域における利得が大きい光増幅器の利得温
    度特性を補償することを特徴とする光部品。
  2. 【請求項２】 光増幅器の利得温度特性を補償する構成
    は、伝送帯域の短波長側の利得温度特性を補償する第１
    の利得温度補償領域と、伝送帯域の長波長側の利得温度
    特性を補償する第２の利得温度補償領域より成ることを
    特徴とする請求項１記載の光部品。
  3. 【請求項３】 第１の利得温度補償領域は、伝送帯域の
    短波長側の高温側の光増幅器の利得よりも低い低温領域
    の低温基準温度における光増幅器の利得を低温基準利得
    とし、該低温基準利得を基準にして前記伝送帯域の短波
    長側の高温における光増幅器の利得の偏差を補償し、第
    ２の利得温度補償領域は、伝送帯域の長波長側の低温側
    の光増幅器の利得よりも低い高温領域の高温基準温度に
    おける光増幅器の利得を高温基準利得とし、該高温基準
    利得を基準にして前記伝送帯域の長波長側の低温におけ
    る光増幅器の利得の偏差を補償することを特徴とする請
    求項１又は請求項２記載の光部品。
  4. 【請求項４】 第１の利得温度補償領域はコア及びクラ
    ッドで形成される光導波路に第１の長周期グレーティン
    グが形成されており、第２の利得温度補償領域はコア及
    びクラッドで形成される光導波路に前記第１の周期と異
    なる第２の長周期グレーティングが形成されており、前
    記第１の長周期グレーティングは高温領域において伝送
    帯域の短波長側の光増幅器の利得を補償し、前記第２の
    長周期グレーティングは低温領域において伝送帯域の長
    波長側の光増幅器の利得を補償することを特徴とする請
    求項１又は請求項２又は請求項３記載の光部品。
  5. 【請求項５】 第１の長周期グレーティングは該第１の
    長周期グレーティングによって生じる光透過損失特性の
    波形のピーク波長が伝送帯域よりも短波長側に位置し、
    第２の長周期グレーティングは該第２の長周期グレーテ
    ィングによって生じる光透過損失特性の波形のピーク波
    長が伝送帯域よりも長波長側に位置し、前記第１の長周
    期グレーティングの光透過損失特性の波長に対する振幅
    波形と前記第２の長周期グレーティングの光透過損失特
    性の波長に対する振幅波形が温度に依存してシフトする
    ことにより伝送帯域の短波長側の光透過損失値は温度が
    高くなるにつれて増加し、一方、伝送帯域の長波長側の
    光透過損失は温度が低くなるにつれて増加することによ
    って、光増幅器の利得補償帯域の利得温度特性を補償す
    る構成としたことを特徴とする請求項４記載の光部品。
  6. 【請求項６】 第１の長周期グレーティングは伝送帯域
    よりも短波長側に光透過損失特性の波形のピーク波長を
    有して、前記伝送帯域のうち光増幅器の利得温度特性を
    補償する帯域よりも長波長側の帯域においては使用温度
    範囲内における光透過損失の最大値と最小値との差が１
    ｄＢ以下と成しており、第２の長周期グレーティングは
    伝送帯域よりも長波長側に光透過損失特性の波形のピー
    ク波長を有して、前記伝送帯域のうち光増幅器の利得温
    度特性を補償する帯域よりも短波長側の帯域においては
    使用温度範囲内における光透過損失の最大値と最小値と
    の差が１ｄＢ以下と成していることを特徴とする請求項
    ４又は請求項５記載の光部品。
  7. 【請求項７】 第１と第２の長周期グレーティングは、
    長周期グレーティングを介しての伝搬モードと高次のク
    ラッドモードとの結合に起因する１次モードからＮ次モ
    ード（Ｎは２以上の整数）の複数の互いに波長間隔を介
    した光透過損失ピークを持った固有の光透過損失特性を
    それぞれ有しており、前記第１の長周期グレーティング
    の周期は、その固有の光透過損失ピークのうち予め定め
    た設定次数モードの光透過損失ピーク波長が伝送帯域よ
    りも短波長側であり、かつ、その設定次数の次の次数モ
    ードの光透過損失ピーク波長が前記伝送帯域より長波長
    側と成すよう決定され、前記第２の長周期グレーティン
    グの周期は、その固有の光透過損失ピークのうち予め定
    めた設定次数モードの光透過損失ピーク波長が伝送帯域
    よりも長波長側であり、かつ、その設定次数の１つ前の
    次数モードの光透過損失ピーク波長が前記伝送帯域より
    短波長側と成すよう決定され、前記第１と第２の長周期
    グレーティングのそれぞれの設定次数モードの光透過損
    失ピーク波長のシフト量をいずれも約０．０５ｎｍ／℃
    以上としたことを特徴とする請求項４又は請求項５又は
    請求項６記載の光部品。
  8. 【請求項８】 第１の長周期グレーティングの長手方向
    の長さを第２の長周期グレーティングの長手方向の長さ
    よりも長くしたことを特徴とする請求項４乃至請求項７
    のいずれか一つに記載の光部品。
  9. 【請求項９】 第１の長周期グレーティングの温度特性
    を第２の長周期グレーティングの温度特性よりも小さく
    したことを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか
    一つに記載の光部品。
  10. 【請求項１０】 第１の長周期グレーティングと第２の
    長周期グレーティングの形成部を屈折率の負の温度係数
    を持つ樹脂で被覆したことを特徴とする請求項４乃至請
    求項９のいずれか一つに記載の光部品。
  11. 【請求項１１】 屈折率の負の温度係数を持つ樹脂の屈
    折率の温度係数を−０．５×１０−４／℃以下としたこ
    とを特徴とする請求項１０記載の光部品。
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