JP2001272611A - スペクトル制御素子 - Google Patents

スペクトル制御素子

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JP2001272611A
JP2001272611A JP2000087214A JP2000087214A JP2001272611A JP 2001272611 A JP2001272611 A JP 2001272611A JP 2000087214 A JP2000087214 A JP 2000087214A JP 2000087214 A JP2000087214 A JP 2000087214A JP 2001272611 A JP2001272611 A JP 2001272611A
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light
type optical
waveguide type
waveguide
spectrum control
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JP2000087214A
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English (en)
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Shinichi Wakabayashi
信一 若林
Ayako Baba
彩子 馬場
Yoshinori Takeuchi
喜則 武内
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Matsushita Research Institute Tokyo Inc
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ伝送路における分散制御等を高安
定で行う装置を提供すること。 【解決手段】 複数の導波路型光学素子１０１〜１０４
と、前記複数の導波路型光学素子を直列に接続する手段
１１２〜１１４と、前記導波路型光学素子の列に入力す
る光を検出する入力光用光検出手段１０５と、前記導波
路型光学素子の列から出力する光を検出する出力光用光
検出手段１０６と、前記導波路型光学素子の光学特性を
変化させる変調手段１０７〜１１０と、前記変調手段の
変調動作をコントロールする制御手段１１１と、前記導
波路型光学素子の初段及び最終段における光の入出力部
１１５，１１６とを備えたスペクトル制御素子であり、
高安定で、光ファイバ伝送において分散補償をしたり、
波形整形を行うなど、光ファイバ伝送路における分散制
御等を適応性を持って行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
【０００１】本発明は、波長分散補償やパルス波形整形
等の機能を有するスペクトル制御法に関し、特に光ファ
イバ通信に用いられるスペクトル制御に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ通信は、幹線系はもと
より、光加入者系への導入が進められている。現在多く
敷設されている１．３ミクロン帯ゼロ分散ファイバにお
いて、１．５ミクロン帯の波長の光を用いて伝送を行う
場合、光ファイバには１７ｐｓ／ｋｍ・ｎｍ程度の波長
分散があるため、伝送距離が長くなる場合や、伝送速度
が高速になる場合には、光信号の劣化を防ぐために分散
を制御する手段が必要となる。
【０００３】従来の分散を制御する手段として代表的な
ものは、分散補償器と呼ばれるものであり、伝送路であ
る光ファイバの持つ分散特性とは逆の分散特性を持つフ
ァイバを伝送路に接続して分散を補償している。
【０００４】また、光ファイバのコア中に回折格子を形
成するファイバグレーティングは、特定の波長の光を反
射させる特性を持ち、光ファイバの長軸方向に向かって
ピッチを連続的に変化させた回折格子（チャープファイ
バグレーティングと略す）を形成することにより、光の
波長によって反射位置が異なる素子となる。この特徴を
用いて、分散補償器を構成することが出来る。このチャ
ープファイバグレーティングの従来例としては、例えば
図６に示すように光サーキュレータと組み合わせること
により、小型で、分散補償ファイバと同様の機能を有す
るものがある。
【０００５】図６において、４０１は入力光、４０２は
出力光、４０３は光サーキュレータ、４０３ａ、４０３
ｂ、４０３ｃは前記光サーキュレータの各端子、４０４
はチャープブラッグ反射回折格子、４０４ａは回折格子
が形成された光ファイバのコアである。
【０００６】図６に示されたチャープブラッグ反射回折
格子において以下にその動作を説明する。波長分散した
入力光４０１が光サーキュレータ４０３の入力端子４０
３ａに入力し、入出力端子４０３ｂからチャープブラッ
グ反射回折格子４０４へ入る。このチャープブラッグ反
射回折格子は連続的に格子間隔が変化する回折格子が形
成されたコア４０４ａを備えており、入力光の波長分散
に対して逆の極性を有しており、波長分散の絶対値が同
一に調整されている。従って、チャープブラッグ反射回
折格子で反射され、再び入出力端子４０３ｂを通過し、
出力端子４０３ｃから出た出力光４０２は波長分散が補
償された光信号となる。
【０００７】また、別の従来技術として、超高速パルス
の波形整形を行うために周波数領域で個々の周波数成分
の振幅や位相を制御することにより、等価的に時間領域
での振幅や位相を制御できる周波数領域並列制御法があ
る。この場合、時間−周波数フーリエ変換を行うことに
より、周波数領域での線形フィルタリングにおいて、時
間的応答は要求されない固定マスク等を用いて超高速パ
ルスを制御することが可能である。
【０００８】かかる周波数領域並列制御法の従来例とし
ては例えば図７に示すものがある。図７において、５０
１は回折格子１、５０２はレンズ１、５０３は空間変調
器、５０４はレンズ２、５０５は回折格子２、５０６は
光路、５０７は入力光、５０８は出力光である。
【０００９】図７に示された周波数領域並列制御法にお
いて以下にその動作を説明する。回折格子、レンズ、空
間光変調器をレンズの焦点距離ｆの間隔で空間的に同一
直線上に配置する。入力光５０７が回折格子１（５０
１）に入射すると周波数成分ごとに空間的に分離され、
レンズ１（５０２）を通過し、空間変調器５０３で各周
波数成分毎に振幅や位相変化を受ける。空間的に並んだ
周波数成分はレンズ２（５０４）を通過し、回折格子２
（５０５）によって結合される。このように周波数成分
に空間的に分離し、その成分に振幅や位相変化を与える
ことで、等価的に時間領域で振幅や位相を変化させるこ
とができ、超高速パルスの波形整形を行うことができ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の分
散補償ファイバを用いる手段では、分散を補償するため
の分散補償ファイバが数Ｋｍ以上必要であり、装置を小
型化できないという課題を有していた。さらに分散補償
ファイバやファイバグレーティングによる分散補償器で
は、その波長帯域や補償量があらかじめ設定された値に
固定され、伝送状態の変化や伝送距離を延長することな
どに対してフレキシブルに対応することが出来ないとい
う課題を有していた。
【００１１】また、回折格子、レンズ、空間光変調器を
空間的に配置する従来の周波数領域並列制御法では、装
置が小型化しにくいことや、厳密な光軸調整が必要にな
ることなどの課題を有していた。
【００１２】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、光ファイバ伝送において分散補償や波形整形を行
うなど、光ファイバ伝送路における分散制御等を適応性
を持って行う装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、複数の導波路型光学素子と、前記複数の導
波路型光学素子を直列に接続する手段と、前記導波路型
光学素子の列に入力する光を検出する入力光用光検出手
段と、前記導波路型光学素子の列から出力する光を検出
する出力光用光検出手段と、前記導波路型光学素子の光
学特性を変化させる変調手段と、前記変調手段の変調動
作をコントロールする制御手段と、前記導波路型光学素
子の初段及び最終段における光の入出力部とを備える構
成とする。
【００１４】本発明は上記構成によって、光ファイバ伝
送において分散補償をしたり、波形整形を行うなど、光
ファイバ伝送路における分散制御等を適応性を持って行
う小型で安定性の高いスペクトル制御素子を提供するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数の導波路型光学素子と、前記複数の導波路型光
学素子を直列に接続する手段と、前記導波路型光学素子
の列に入力する光を検出する入力光用光検出手段と、前
記導波路型光学素子の列から出力する光を検出する出力
光用光検出手段と、前記導波路型光学素子の光学特性を
変化させる変調手段と、前記変調手段の変調動作をコン
トロールする制御手段と、前記導波路型光学素子の初段
及び最終段における光の入出力部とを備えたことを特徴
とするスペクトル制御素子としたものであり、光ファイ
バ伝送において分散補償や波形整形を行うなど、光ファ
イバ伝送路における分散制御等を行う小型で安定性の高
い装置を提供するという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項２に記載の発明は、変調手
段は、制御手段のコントロールにより前記導波路型光学
素子を通過する光の振幅または位相を変化させることを
特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子であり、
光ファイバ伝送において波形整形を行うことにより導波
路型光学素子の光学特性を変化させ、安定性の高い装置
を提供するという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項３に記載の発明は、導波路
型光学素子への入力光、または導波路型光学素子からの
出力光を検出して、導波路型光学素子の一部または全て
にフィードバック制御を行うことを特徴とするスペクト
ル制御素子であり、請求項１による作用に加え、信号光
のスペクトル制御を素子全体として最適に行うという作
用を有する。
【００１８】本発明の請求項４に記載の発明は、一つの
導波路型光学素子に対して複数の制御部を備えることを
特徴とするスペクトル制御素子であり、請求項１による
作用に加え、制御すべき信号光のスペクトル制御を一つ
の導波路型光学素子に対して複数の制御部により細かい
制御を行うことで、最適制御を行うという作用を有す
る。
【００１９】本発明の請求項５に記載の発明は、導波路
型光学素子が基板に埋め込まれていることを特徴とする
スペクトル制御素子であり、請求項１による作用に加
え、スペクトル制御素子を小型化・安定化する作用を有
する。
【００２０】本発明の請求項６に記載の発明は、導波路
型光学素子の一部または全てが光ファイバで構成される
ことを特徴とするスペクトル制御素子であり、請求項１
による作用に加え、スペクトル制御素子を小型化・安定
化、光の結合損失を低減化する作用を有する。
【００２１】本発明の請求項７に記載の発明は、複数の
導波路型光学素子を直列接続する手段として光ファイバ
を用いることを特徴とするスペクトル制御素子であり、
請求項１による作用に加え、スペクトル制御素子を小型
化・安定化、光の結合損失を低減化する作用を有する。
【００２２】本発明の請求項８に記載の発明は、複数の
導波路型光学素子の一部または全てが、コアまたはクラ
ッド中に屈折率が変調された周期構造を持つファイバ回
折格子であることを特徴とするスペクトル制御素子であ
り、請求項１による作用に加え、スペクトル制御素子を
小型化・安定化、光の結合損失を低減化する作用を有す
る。
【００２３】本発明の請求項９記載の発明は、光の振幅
または位相を、導波路型光学素子へ加える温度により変
化させる手段を用いることを特徴とするスペクトル制御
素子であり、請求項１による作用に加え、スペクトル制
御素子が温度変化に対して安定動作する作用を有する。
【００２４】本発明の請求項１０記載の発明は、光の振
幅または位相を、導波路型光学素子へ加える圧力により
変化させる手段を用いることを特徴とするスペクトル制
御素子であり、請求項１による作用に加え、広帯域での
分散制御や波形整形を行う作用を有する。
【００２５】本発明の請求項１１記載の発明は、光の振
幅または位相を、導波路型光学素子の曲げにより変化さ
せる手段を用いることを特徴とするスペクトル制御素子
であり、請求項１による作用に加え、簡便な装置で分散
制御やスペクトル制御を行う作用を有する。
【００２６】本発明の請求項１２記載の発明は、光の振
幅または位相を、導波路型光学素子へ加える電界により
変化させる手段を用いることを特徴とするスペクトル制
御素子であり、請求項１による作用に加え、厳密な分散
制御や波形整形を高速で行う作用を有する。
【００２７】本発明の請求項１３記載の発明は、光の振
幅または位相を、導波路型光学素子へ加える電流により
変化させる手段を用いることを特徴とするスペクトル制
御素子であり、請求項１による作用に加え、厳密な分散
制御や波形整形を高速で行う作用を有する。
【００２８】本発明の請求項１４記載の発明は、光の振
幅または位相を、導波路型光学素子へ加える磁界により
変化させる手段を用いることを特徴とするスペクトル制
御素子であり、請求項１による作用に加え、厳密な分散
制御や波形整形を高速で行う作用を有する。
【００２９】本発明の請求項１５記載の発明は、光ファ
イバの側面が研磨された状態であることを特徴とするス
ペクトル制御素子であり、請求項１による作用に加え、
広帯域での分散制御や波形整形を行う作用を有する。
【００３０】本発明の請求項１６記載の発明は、屈折率
変調の周期が連続的に変化しているファイバ回折格子で
あることを特徴とするスペクトル制御素子であり、請求
項１による作用に加え、広帯域での分散制御や波形整形
を行う作用を有する。
【００３１】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 （実施の形態１）本発明の第１の実施の形態を図１によ
り説明する。図１はスペクトル制御素子の全体構成の概
略を示しており、１０１は導波路型光学素子１、１０２
は導波路型光学素子２、１０３は導波路型光学素子３、
１０４は導波路型光学素子４、１０５は入力光用の光検
出器、１０６は出力光用の光検出器、１０７は導波路型
光学素子１の光学特性を変化させるための変調部１、１
０８は導波路型光学素子２の光学特性を変化させるため
の変調部２、１０９は導波路型光学素子３の光学特性を
変化させるための変調部３、１１０は導波路型光学素子
４の光学特性を変化させるための変調部４、１１１は入
力光用光検出器１０５及び出力光用光検出器１０６から
のデータに応じて各変調部を制御するためのコントロー
ラ、１１２は導波路型光学素子１（１０１）と導波路型
光学素子２（１０２）を結合するための光結合器１、１
１３は導波路型光学素子２（１０２）と導波路型光学素
子３（１０３）を結合するための光結合器２、１１４は
導波路型光学素子３（１０３）と導波路型光学素子４
（１０４）を結合するための光結合器３、１１５は入力
端子、１１６は出力端子、１１７は導波路型光学素子、
光変調部、光結合器、入出力端子を搭載する基板、１１
８は入力光、１１９は出力光である。
【００３２】以上のように構成されたスペクトル制御素
子の動作について説明する。入力光１１８は入力光用光
検出器１０５を通過して入力端子１１５より導波路型光
学素子１（１０１）へ入射される。この後、同一光軸上
に配置された、光結合器１（１１２）、導波路型光学素
子２（１０２）、光結合器２（１１３）、導波路型光学
素子３（１０３）、光結合器３（１１４）、導波路型光
学素子４（１０４）、出力端子１１６、出力光用光検出
器１０６を通過し、出力光１１９として出射される。
【００３３】この時、例えば、入力光用光検出器１０５
と出力光用光検出器１０６で波長分散量を測定し、所望
の波長帯域での残留分散値を減ずるように変調部１（１
０７）、変調部２（１０８）、変調部３（１０９）、変
調部４（１１０）各々にコントローラ１１１を介して導
波路型光学素子１０１〜１０４のうちのすくなくともい
ずれか１つに制御信号を加えて制御する。また、例え
ば、入力光１１８として短パルスが入力したときに、入
力光用光検出器１０５と出力光用光検出器１０６でのパ
ルス時間幅を測定し、より短いパルス幅の光が出力光１
１９として得られるようにコントローラ１１１を介して
信号を加えて制御する。このような動作により変調部１
０７〜１１０は、コントローラ２１３のコントロール動
作により導波路型光学素子１０１〜１０４を通過する光
の振幅または位相を変化させることができる。
【００３４】以上のように、本実施形態によれば、光フ
ァイバ伝送において分散補償や波形整形を行うなど、光
ファイバ伝送路における分散制御等を行うスペクトル制
御素子を実現できる。
【００３５】なお、本実施の形態の、導波路型光学素子
１０１〜１０４や変調部１０７〜１１０の数、或いは導
波路型光学素子１０１〜１０４や変調部１０７〜１１０
のそれぞれの構造パラメータは、帯域幅等の特性に応じ
て適宜設定し実施することで本発明が有効となることは
明らかである。また、入力光用光検出器１０５や出力光
用光検出器１０６を各導波路型光学素子１０１〜１０４
に隣接させて配置させる構造としても良い。
【００３６】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態を図２および図３により説明する。図２は分散補償機
能を有するスペクトル制御素子の全体構成の概略を示し
ており、２０１は長周期回折格子１、２０２はチャープ
ブラッグ反射回折格子１、２０３は長周期回折格子２、
２０４はチャープブラッグ反射回折格子２、２０５は光
ファイバ、２０６は入力光用の光検出器、２０７は出力
光用の光検出器、２０８は長周期回折格子１（２０１）
の光学特性を変化させるための圧電アクチュエータ１、
２０９はチャープブラッグ反射回折格子１（２０２）の
光学特性を変化させるための圧電アクチュエータ２、２
１０は長周期回折格子２（２０３）の光学特性を変化さ
せるための圧電アクチュエータ３、２１１はチャープブ
ラッグ反射回折格子２（２０４）の光学特性を変化させ
るための圧電アクチュエータ４、２１２は温度制御を行
うためのペルチェ素子、２１３は入力光用光検出器２０
６及び出力光用光検出器２０７からのデータに応じて圧
電アクチュエータ及び加熱ヒータを制御するためのコン
トローラ、２１４は入出力端子、２１５は光ファイバ２
０５、圧電アクチュエータ及び加熱ヒータ、入出力端子
を搭載する基板、２１６は入力光、２１７は出力光、２
１８は反射型の分散補償素子とするための光サーキュレ
ータである。
【００３７】図２に示す分散補償機能を有するスペクト
ル制御素子を用いてその動作を説明する。シングルモー
ド光ファイバ２０５のコアに、屈折率が変調された構造
である、長周期回折格子１（２０１）、チャープブラッ
グ反射回折格子１（２０２）、長周期回折格子２（２０
３）、チャープブラッグ反射回折格子２（２０４）が順
番に形成されており、長周期回折格子は屈折率変調のピ
ッチを５００ミクロン程度、また、チャープブラッグ反
射回折格子ではピッチを０．５ミクロン程度としてい
る。長周期回折格子では、コア中を伝搬する光を放射モ
ードへ変換させることにより、透過光に損失を発生させ
ることができるが、その帯域は数１０ｎｍ程度と広いも
のとなる。一方、チャープブラッグ反射回折格子は光フ
ァイバの長軸方向に回折格子のピッチを連続的に変化さ
せたものであるが、帯域として得られるのは数ｎｍから
１０ｎｍ程度である。ここで、長周期回折格子１とチャ
ープブラッグ反射回折格子１の中心波長を１．５０ミク
ロン付近に、長周期回折格子２とチャープブラッグ反射
回折格子２の中心波長を１．５５ミクロン付近になるよ
うに形成する。
【００３８】長周期回折格子２０１、２０３およびチャ
ープブラッグ反射回折格子２０２、２０４の光路長を長
軸方向に変えられるように圧電アクチュエータ２０８〜
２１１があるが、圧電アクチュエータ２０８〜２１１で
光路長に変化を与える。１．５０ミクロン付近の波長の
光に対しては、長周期回折格子１（２０１）とチャープ
ブラッグ反射回折格子１（２０２）のスペクトル帯域を
移動させ、損失と反射との両者を独立に変化させること
により、入力光用光検出器２０６と出力光用光検出器２
０７での分散特性を比較し、最適な分散補償特性を得ら
れるようにコントローラ２１３を介して圧電アクチュエ
ータ２０８、２０９のうちのすくなくともいずれか１つ
に制御信号を加えて制御する。また、一方１．５５ミク
ロン付近の波長に対しても、同様に長周期回折格子２
（２０３）とチャープブラッグ反射回折格子２（２０
４）の特性をそれぞれ独立に変化させ、最適な分散補償
特性を得られるようにコントローラ２１３を介して圧電
アクチュエータ２１０、２１１のうちのすくなくともい
ずれか１つに制御信号を加えて制御する。図３に入力光
における残留分散値と出力光における残留分散値との関
係を示している。
【００３９】以上のように、本実施形態によれば、光フ
ァイバ伝送において異なった波長における分散補償を、
最適な条件で行うスペクトル制御素子を実現できる。
【００４０】なお、本実施の形態の、長周期回折格子２
０１、２０３とチャープブラッグ反射回折格子２０２、
２０４の数や、長周期回折格子２０１、２０３とチャー
プブラッグ反射回折格子２０２、２０４それぞれの構造
パラメータは、帯域幅等の特性に応じて適宜設定し実施
することで本発明が有効となることは明らかである。ま
た、入力光用光検出器２０６或いは出力光用光検出器２
０７を各長周期回折格子２０１、２０３或いはチャープ
ブラッグ反射回折格子２０２、２０４に隣接させて配置
させても良い。
【００４１】（実施例３）本発明の第３の実施の形態を
図４および図５により説明する。図４は波形整形機能を
有するスペクトル制御素子の全体構成の概略を示してお
り、３０１は電界吸収型変調器１、３０２はブラッグ反
射回折格子１、３０３は電界吸収型変調器２、３０４は
ブラッグ反射回折格子２、３０５、３０６は光ファイ
バ、３０７は入力光用の光検出器、３０８は出力光用の
光検出器、３０９は電界吸収型変調器１（３０１）の光
学特性を変化させるための電界印加電極１、３１０はブ
ラッグ反射回折格子１（３０２）の光学特性を変化させ
るための圧電アクチュエータ１、３１１は電界吸収型変
調器２（３０３）の光学特性を変化させるための電界印
加電極２、３１２はブラッグ反射回折格子２（３０４）
の光学特性を変化させるための圧電アクチュエータ２、
３１３は入力光用光検出器３０７及び出力光用光検出器
３０８からのデータに応じて変調器の電界及び圧電アク
チュエータを制御するためのコントローラ、３１４、３
１５、３１６は変調器と光ファイバとの光結合器、３１
７は入力端子、３１８は出力端子、３１９は光ファイ
バ、電界吸収型変調器、圧電アクチュエータ、入出力端
子を搭載する基板、３２０は入力光、３２１は出力光で
ある。
【００４２】図４に示す波形整形機能を有するスペクト
ル制御素子を用いてその動作を説明する。シングルモー
ド光ファイバ３０５及び３０６のコアに、屈折率が変調
された構造であるブラッグ反射回折格子１（３０２）、
ブラッグ反射回折格子２（３０４）をそれぞれ形成す
る。回折格子のピッチは１．５５μｍ帯の波長を想定し
て、０．５４ミクロン程度としている。ブラッグ反射回
折格子の反射率や反射帯域は作製条件や回折格子を形成
する領域長に応じて変化させることができるが、標準的
な反射帯域として得られるものは１ｎｍ以下である。こ
こでは、２つのブラッグ反射回折格子３０２、３０４の
中心波長は同じ１．５５ミクロンとし、反射帯域が異な
るように形成する。また、これらブラッグ反射回折格子
３０２、３０４の光路長を長軸方向に変えられるように
圧電アクチュエータ３１０、３１２があるが、圧電アク
チュエータ３１０、３１２で光路長に変化を与え、反射
中心波長を１０ｎｍ程度可変とする。
【００４３】電界吸収型変調器３０１、３０３には、多
重量子井戸における量子閉じ込めシュタルク効果（Quan
tum Confined Stark Effect）を利用し、逆バイアス電
圧を印加して電界強度が増加する時にエキシトンピーク
が長波長側にシフトする現象を用いる。電界印加時にエ
キシトンピークよりも長波長の伝搬光は大きな吸収増加
を受けて、透過光の振幅を変化させることができる。
【００４４】時間的に非常に短いパルス幅を持つ光パル
スが光ファイバ中を伝送する際、光ファイバの波長分散
のためパルスが広がってしまう現象が起こるが、広がっ
た光パルスを元の短パルスへと戻すためにはパルスを構
成しているスペクトル成分ごとに振幅と位相を最適な値
に変えることが必要となる。
【００４５】従って、１．５５ミクロン付近の波長スペ
クトルを持つ短パルス光に対して、電界吸収型変調器３
０１、３０３への電界印加電極３０９、３１１による印
加電界を用いる吸収スペクトルの制御と、特定の反射ス
ペクトルを持つブラッグ反射回折格子３０２、３０４の
圧電アクチュエータ３１０、３１２によるスペクトル帯
域を移動制御により、パルスを構成している複数のスペ
クトル成分の振幅を独立に変化させることにより、入力
光用光検出器３０７と出力光用光検出器３０８でのパル
ス特性を比較し、最適なパルス整形特性を得られるよう
にコントローラ３１３を介して信号を加えて制御する。
図５に入力光におけるパルス形状と出力光におけるパル
ス形状とを示している。
【００４６】以上のように、本実施形態によれば、光フ
ァイバ伝送において異なった波長における分散補償を、
最適な条件で行うスペクトル制御素子を実現できる。
【００４７】なお、本実施の形態の、電界吸収型変調器
３０１、３０３とブラッグ反射回折格子３０２、３０４
の数や、電界吸収型変調器３０１、３０３とブラッグ反
射回折格子３０２、３０４それぞれの構造パラメータ
は、帯域幅等の特性に応じて適宜設定し実施することで
本発明が有効となることは明らかである。また、入力光
用光検出器３０７或いは出力光用光検出器３０８を各電
界吸収型変調器３０１、３０３或いはブラッグ反射回折
格子３０２、３０４に隣接させて配置させても良い。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明は、複数の導波路型
光学素子と、前記複数の導波路型光学素子を直列に接続
する手段と、前記導波路型光学素子の列に入力する光を
検出する入力光用光検出手段と、前記導波路型光学素子
の列から出力する光を検出する出力光用光検出手段と、
前記導波路型光学素子の光学特性を変化させる変調手段
と、前記変調手段の変調動作をコントロールする制御手
段と、前記導波路型光学素子の初段及び最終段における
光の入出力部とを備える構成とすることにより、光ファ
イバ伝送において分散補償や波形整形を行うなど、光フ
ァイバ伝送路における分散制御等を適応性を持って行う
小型で安定性の高い装置となるスペクトル制御素子を実
現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるスペクトル制御
素子の概略図
【図２】本発明の第２の実施例におけるスペクトル制御
素子の概略図
【図３】本発明の第２の実施例におけるスペクトル制御
素子の特性を示す図
【図４】本発明の第３の実施例におけるスペクトル制御
素子の概略図
【図５】本発明の第３の実施例におけるスペクトル制御
素子の特性を示す図
【図６】従来の分散補償素子構成を示す概略図
【図７】従来の時間−周波数フーリエ変換を行うための
光学系の概略図
【符号の説明】
１０１ 導波路型光学素子１ １０２ 導波路型光学素子２ １０３ 導波路型光学素子３ １０４ 導波路型光学素子４ １０５、２０６、３０７ 入力用光検出器 １０６、２０７、３０８ 出力用光検出器 １０７ 変調部１ １０８ 変調部２ １０９ 変調部３ １１０ 変調部４ １１１ コントローラ １１２ 光結合器１ １１３ 光結合器２ １１４ 光結合器３ １１５ 基板 １１６ 入力端子 １１７ 出力端子 １１８ 入力光 １１９ 出力光 ２０１ 長周期回折格子１ ２０２ チャープブラッグ反射回折格子１ ２０３ 長周期回折格子２ ２０４ チャープブラッグ反射回折格子２ ２０５ 光ファイバ ２０８ 圧電アクチュエータ１ ２０９ 圧電アクチュエータ２ ２１０ 圧電アクチュエータ３ ２１１ 圧電アクチュエータ４ ２１２ ペルチェ素子 ２１３ コントローラ ２１４ 入出力端子 ２１５ 基板 ２１６ 入力光 ２１７ 出力光 ２１８ 光サーキュレータ ３０１ 電界吸収型変調器１ ３０２ ブラッグ反射回折格子１ ３０３ 電界吸収型変調器２ ３０４ ブラッグ反射回折格子２ ３０５ 光ファイバ ３０６ 光ファイバ ３０９ 電界印加電極１ ３１０ 圧電アクチュエータ１ ３１１ 電界吸収型変調器２ ３１２ 圧電アクチュエータ２ ３１３ コントローラ ３１４ 光結合器１ ３１５ 光結合器２ ３１６ 光結合器３ ３１７ 入力端子 ３１８ 出力端子 ３１９ 基板 ３２０ 入力光 ３２１ 出力光 ４０１ 入力光 ４０２ 出力光 ４０３ 光サーキュレータ ４０３ａ 入力端子 ４０３ｂ 入出力端子 ４０３ｃ 出力端子 ４０４ チャープブラッグ反射回折格子 ４０４ａ コア ５０１ 回折格子１ ５０２ レンズ１ ５０３ 空間変調器 ５０４ レンズ２ ５０５ 回折格子２ ５０６ 光路 ５０７ 入力光 ５０８ 出力光
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/18 (72)発明者 武内 喜則 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 2H041 AA21 AB10 AB38 AC01 AC02 AC07 AZ01 AZ05 2H050 AC84 AD01 AD16 2H079 AA02 AA03 AA06 AA07 AA12 AA13 BA01 BA03 CA04 DA17 EA07 EA09 EB04 EB24 EB27 KA08 5K002 CA01 CA12 CA14 DA07

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の導波路型光学素子と、前記複数の
    導波路型光学素子を直列に接続する手段と、前記導波路
    型光学素子の列に入力する光を検出する入力光用光検出
    手段と、前記導波路型光学素子の列から出力する光を検
    出する出力光用光検出手段と、前記導波路型光学素子の
    光学特性を変化させる変調手段と、前記変調手段の変調
    動作をコントロールする制御手段と、前記導波路型光学
    素子の初段及び最終段における光の入出力部とを備えた
    ことを特徴とするスペクトル制御素子。
  2. 【請求項２】 前記変調手段は、制御手段のコントロー
    ルにより前記導波路型光学素子を通過する光の振幅また
    は位相を変化させることを特徴とする請求項１記載のス
    ペクトル制御素子。
  3. 【請求項３】 導波路型光学素子への入力光、または導
    波路型光学素子からの出力光を検出して、導波路型光学
    素子の一部または全てにフィードバック制御を行うこと
    を特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  4. 【請求項４】 一つの導波路型光学素子に対して複数の
    制御部を備えることを特徴とする請求項１記載のスペク
    トル制御素子。
  5. 【請求項５】 導波路型光学素子が基板に埋め込まれて
    いることを特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素
    子。
  6. 【請求項６】 導波路型光学素子の一部または全てが光
    ファイバで構成されることを特徴とする請求項１記載の
    スペクトル制御素子。
  7. 【請求項７】 複数の導波路型光学素子を直列接続する
    手段として光ファイバを用いることを特徴とする請求項
    １記載のスペクトル制御素子。
  8. 【請求項８】 複数の導波路型光学素子の一部または全
    てが、コアまたはクラッド中に屈折率が変調された周期
    構造を持つファイバ回折格子であることを特徴とする請
    求項１記載のスペクトル制御素子。
  9. 【請求項９】 光の振幅または位相を、導波路型光学素
    子へ加える温度により変化させる手段を用いることを特
    徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  10. 【請求項１０】 光の振幅または位相を、導波路型光学
    素子へ加える圧力により変化させる手段を用いることを
    特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  11. 【請求項１１】 光の振幅または位相を、導波路型光学
    素子の曲げにより変化させる手段を用いることを特徴と
    する請求項１記載のスペクトル制御素子。
  12. 【請求項１２】 光の振幅または位相を、導波路型光学
    素子へ加える電界により変化させる手段を用いることを
    特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  13. 【請求項１３】 光の振幅または位相を、導波路型光学
    素子へ加える電流により変化させる手段を用いることを
    特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  14. 【請求項１４】 光の振幅または位相を、導波路型光学
    素子へ加える磁界により変化させる手段を用いることを
    特徴とする請求項１記載のスペクトル制御素子。
  15. 【請求項１５】 光ファイバの側面が研磨された状態で
    あることを特徴とする請求項６記載のスペクトル制御素
    子。
  16. 【請求項１６】 屈折率変調の周期が連続的に変化して
    いるファイバ回折格子であることを特徴とする請求項７
    記載のスペクトル制御素子。
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