JP2002055234A - 光学装置 - Google Patents
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02171—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for compensating environmentally induced changes
- G02B6/02176—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for compensating environmentally induced changes due to temperature fluctuations
- G02B6/0218—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for compensating environmentally induced changes due to temperature fluctuations using mounting means, e.g. by using a combination of materials having different thermal expansion coefficients
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02195—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating
- G02B6/022—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by means for tuning the grating using mechanical stress, e.g. tuning by compression or elongation, special geometrical shapes such as "dog-bone" or taper
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- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29304—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
- G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
- G02B6/29317—Light guides of the optical fibre type
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- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反
射中心波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制
することが可能な光学装置を提供すること。 【解決手段】 光学装置１は、Ｕ字状基材２と、回折格
子部８が形成された光ファイバ４と、圧電素子（ＰＺＴ
系セラミックス）６とを有する。Ｕ字状基材２は、底部
２ａと、この底部２ａから延びる一対の腕部２ｂ，２ｃ
とを有し、圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料（ア
ルミニウム合金等）からなる。圧電素子６には電圧を印
加する電圧印加手段１０が接続されており、圧電素子６
は電圧印加手段１０による印加電圧の大きさに応じて変
位量が変化する。圧電素子６はロッド状に形成されてお
り、一対の腕部２ｂ，２ｃの途中部分の間を連結するよ
うにＵ字状基材２に固定される。光ファイバ４は、回折
格子部８が形成された光ファイバ部分を跨ぐようにして
Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部に固定される。
射中心波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制
することが可能な光学装置を提供すること。 【解決手段】 光学装置１は、Ｕ字状基材２と、回折格
子部８が形成された光ファイバ４と、圧電素子（ＰＺＴ
系セラミックス）６とを有する。Ｕ字状基材２は、底部
２ａと、この底部２ａから延びる一対の腕部２ｂ，２ｃ
とを有し、圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料（ア
ルミニウム合金等）からなる。圧電素子６には電圧を印
加する電圧印加手段１０が接続されており、圧電素子６
は電圧印加手段１０による印加電圧の大きさに応じて変
位量が変化する。圧電素子６はロッド状に形成されてお
り、一対の腕部２ｂ，２ｃの途中部分の間を連結するよ
うにＵ字状基材２に固定される。光ファイバ４は、回折
格子部８が形成された光ファイバ部分を跨ぐようにして
Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部に固定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光軸方向の所定長
さにわたって回折格子が形成された光ファイバを備えた
光学装置に関する。
さにわたって回折格子が形成された光ファイバを備えた
光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学装置として、たとえば特開
平１０−２０６７５３号公報に開示されたような光学装
置が知られている。この特開平１０−２０６７５３号公
報に開示された光学装置は、グレーティング部（回折格
子）が設けられた光ファイバと、グレーティング部に応
力を付与するための圧電素子とを有している。圧電素子
の両端部は、ブロックを介してグレーティング部の両端
と機械的に固定されている。圧電素子に電圧を印加する
と、圧電素子の長さ方向に変位が発生し、この変位がブ
ロックを介してグレーティング部に伝達される。圧電素
子で発生する変位は、印加電圧を増減することにより変
化させることができる。したがって、圧電素子への印加
電圧の大きさに応じてグレーティング部の反射中心波長
を変化させることができる。
平１０−２０６７５３号公報に開示されたような光学装
置が知られている。この特開平１０−２０６７５３号公
報に開示された光学装置は、グレーティング部（回折格
子）が設けられた光ファイバと、グレーティング部に応
力を付与するための圧電素子とを有している。圧電素子
の両端部は、ブロックを介してグレーティング部の両端
と機械的に固定されている。圧電素子に電圧を印加する
と、圧電素子の長さ方向に変位が発生し、この変位がブ
ロックを介してグレーティング部に伝達される。圧電素
子で発生する変位は、印加電圧を増減することにより変
化させることができる。したがって、圧電素子への印加
電圧の大きさに応じてグレーティング部の反射中心波長
を変化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成の光学装置には、以下のような問題があった。回
折格子においては、光ファイバが正の熱膨張係数を有し
ているため、周囲温度が変化すると光ファイバが伸縮し
格子間隔が変化し、また、温度により光ファイバガラス
部の屈折率が変化するため、回折格子での反射中心波長
が温度依存性を有することになる。この回折格子による
反射中心波長の温度依存性により、圧電素子の印加電圧
に対する回折格子での反射中心波長の変化特性が、図１
０に示されるように、温度に応じて全体的に長波長側あ
るいは短波長側にシフトしてしまうという問題点を有し
ている。たとえば、２０℃において特性Ａを示す場合、
７０℃においては圧電素子の膨張により長波長側にシフ
トして特性Ｂを示す。また、−２０℃においては圧電素
子の収縮により短波長側にシフトして特性Ｃを示す。
た構成の光学装置には、以下のような問題があった。回
折格子においては、光ファイバが正の熱膨張係数を有し
ているため、周囲温度が変化すると光ファイバが伸縮し
格子間隔が変化し、また、温度により光ファイバガラス
部の屈折率が変化するため、回折格子での反射中心波長
が温度依存性を有することになる。この回折格子による
反射中心波長の温度依存性により、圧電素子の印加電圧
に対する回折格子での反射中心波長の変化特性が、図１
０に示されるように、温度に応じて全体的に長波長側あ
るいは短波長側にシフトしてしまうという問題点を有し
ている。たとえば、２０℃において特性Ａを示す場合、
７０℃においては圧電素子の膨張により長波長側にシフ
トして特性Ｂを示す。また、−２０℃においては圧電素
子の収縮により短波長側にシフトして特性Ｃを示す。
【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射中心
波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制するこ
とが可能な光学装置を提供することを目的とする。
で、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射中心
波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制するこ
とが可能な光学装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学装置
は、光軸方向の所定長さにわたって回折格子が形成され
た光ファイバと、ロッド状に形成された圧電素子と、圧
電素子より熱膨張係数が大きい材料からなり、一対の腕
部を有したＵ字状基材と、圧電素子に電圧を印加して変
位を発生させる電圧印加手段とを備えており、光ファイ
バは、回折格子が形成された光ファイバ部分を跨ぐよう
にして一対の腕部の端部に固定され、圧電素子は、一対
の腕部を連結するようにＵ字状基材に固定されているこ
とを特徴としている。
は、光軸方向の所定長さにわたって回折格子が形成され
た光ファイバと、ロッド状に形成された圧電素子と、圧
電素子より熱膨張係数が大きい材料からなり、一対の腕
部を有したＵ字状基材と、圧電素子に電圧を印加して変
位を発生させる電圧印加手段とを備えており、光ファイ
バは、回折格子が形成された光ファイバ部分を跨ぐよう
にして一対の腕部の端部に固定され、圧電素子は、一対
の腕部を連結するようにＵ字状基材に固定されているこ
とを特徴としている。
【０００６】本発明に係る光学装置では、Ｕ字状基材が
圧電素子より熱膨張係数が大きい材料からなるので、低
温時にはＵ字状基材の底部の収縮量が圧電素子の収縮量
よりも大きくなり、Ｕ字状基材の腕部の端部の間隔は圧
電素子が固定された位置を支点として広がることにな
る。一方、高温時にはＵ字状基材の底部の膨張量が圧電
素子の膨張量よりも大きくなり、Ｕ字状基材の腕部の端
部の間隔は圧電素子が固定された位置を支点として狭ま
ることになる。これらにより、Ｕ字状基材の腕部の端部
の間隔は見かけ上、Ｕ字状基材が負の熱膨張係数を有す
るように変化することになり、圧電素子の印加電圧に対
する回折格子での反射中心波長の変化特性が温度により
長波長側あるいは短波長側にシフトするのを抑制するこ
とができる。また、Ｕ字状基材により圧電素子が発生す
る変位を拡大して回折格子に印加することができる。
圧電素子より熱膨張係数が大きい材料からなるので、低
温時にはＵ字状基材の底部の収縮量が圧電素子の収縮量
よりも大きくなり、Ｕ字状基材の腕部の端部の間隔は圧
電素子が固定された位置を支点として広がることにな
る。一方、高温時にはＵ字状基材の底部の膨張量が圧電
素子の膨張量よりも大きくなり、Ｕ字状基材の腕部の端
部の間隔は圧電素子が固定された位置を支点として狭ま
ることになる。これらにより、Ｕ字状基材の腕部の端部
の間隔は見かけ上、Ｕ字状基材が負の熱膨張係数を有す
るように変化することになり、圧電素子の印加電圧に対
する回折格子での反射中心波長の変化特性が温度により
長波長側あるいは短波長側にシフトするのを抑制するこ
とができる。また、Ｕ字状基材により圧電素子が発生す
る変位を拡大して回折格子に印加することができる。
【０００７】また、Ｕ字状基材がステンレス鋼からなる
ことを特徴とすることが好ましい。このように構成した
場合、ステンレス鋼は圧電素子よりも熱膨張係数が大き
く、弾性率も高いので、回折格子に対して変位を効率的
に伝達することができる。
ことを特徴とすることが好ましい。このように構成した
場合、ステンレス鋼は圧電素子よりも熱膨張係数が大き
く、弾性率も高いので、回折格子に対して変位を効率的
に伝達することができる。
【０００８】また、Ｕ字状基材がアルミニウム合金から
なることを特徴とすることが好ましい。このように構成
した場合、アルミニウム合金は圧電素子よりも熱膨張係
数が非常に大きいので、回折格子に対して変位をより一
層効率的に伝達することができると共に、光学装置全体
の小型化が可能となる。
なることを特徴とすることが好ましい。このように構成
した場合、アルミニウム合金は圧電素子よりも熱膨張係
数が非常に大きいので、回折格子に対して変位をより一
層効率的に伝達することができると共に、光学装置全体
の小型化が可能となる。
【０００９】本発明に係る光学装置は、光軸方向の所定
長さにわたって回折格子が形成された光ファイバと、ロ
ッド状に形成された圧電素子と、圧電素子と同等の熱膨
張係数を有する材料からなるロッド状部材と、所定の熱
膨張係数を有し、圧電素子とロッド状部材とが並設され
た状態で圧電素子及びロッド状部材の両端部に固定され
る一対の第１部材と、第１部材の熱膨張係数より大きい
熱膨張係数を有し、第１部材の圧電素子及びロッド状部
材が固定される側とは裏面側にそれぞれ固定される第２
部材と、圧電素子に電圧を印加して変位を発生させる電
圧印加手段とを備えており、光ファイバは、回折格子が
形成された光ファイバ部分の両側部が第１部材に固定さ
れていることを特徴としている。
長さにわたって回折格子が形成された光ファイバと、ロ
ッド状に形成された圧電素子と、圧電素子と同等の熱膨
張係数を有する材料からなるロッド状部材と、所定の熱
膨張係数を有し、圧電素子とロッド状部材とが並設され
た状態で圧電素子及びロッド状部材の両端部に固定され
る一対の第１部材と、第１部材の熱膨張係数より大きい
熱膨張係数を有し、第１部材の圧電素子及びロッド状部
材が固定される側とは裏面側にそれぞれ固定される第２
部材と、圧電素子に電圧を印加して変位を発生させる電
圧印加手段とを備えており、光ファイバは、回折格子が
形成された光ファイバ部分の両側部が第１部材に固定さ
れていることを特徴としている。
【００１０】本発明に係る光学装置では、ロッド状部材
と、一対の第１部材と、夫々の第１部材に固定される第
２部材とにより、低温時には、ロッド状部材と圧電素子
とが同等の熱膨張係数を有するので、第１部材の間隔を
狭めようとするが、第１部材に第２部材が固定されてい
ることから第１部材は第２部材が固定されている側に反
るため、第１部材の間隔は広がることになる。一方、高
温時には、第１部材間の間隔を広げようとするが、第１
部材は第２部材が固定されている側とは反対側に反るた
め、第１部材間の間隔は狭まることになる。これらによ
り、第１部材の間隔は見かけ上、第１部材が負の熱膨張
係数を有するように変化することになり、圧電素子の印
加電圧に対する回折格子での反射中心波長の変化特性が
温度により長波長側あるいは短波長側にシフトするのを
抑制することができる。また、第１部材とロッド状部材
とにより圧電素子が発生する変位を拡大して回折格子に
印加することができる。また、温度補償のための負の熱
膨張係数を発生させる機構と、圧電素子の変位を拡大す
る機構とが独立しているため、波長シフト量を大きく設
定することができる。
と、一対の第１部材と、夫々の第１部材に固定される第
２部材とにより、低温時には、ロッド状部材と圧電素子
とが同等の熱膨張係数を有するので、第１部材の間隔を
狭めようとするが、第１部材に第２部材が固定されてい
ることから第１部材は第２部材が固定されている側に反
るため、第１部材の間隔は広がることになる。一方、高
温時には、第１部材間の間隔を広げようとするが、第１
部材は第２部材が固定されている側とは反対側に反るた
め、第１部材間の間隔は狭まることになる。これらによ
り、第１部材の間隔は見かけ上、第１部材が負の熱膨張
係数を有するように変化することになり、圧電素子の印
加電圧に対する回折格子での反射中心波長の変化特性が
温度により長波長側あるいは短波長側にシフトするのを
抑制することができる。また、第１部材とロッド状部材
とにより圧電素子が発生する変位を拡大して回折格子に
印加することができる。また、温度補償のための負の熱
膨張係数を発生させる機構と、圧電素子の変位を拡大す
る機構とが独立しているため、波長シフト量を大きく設
定することができる。
【００１１】また、第１部材がインバー合金からなるこ
とが好ましい。このように構成した場合、インバー合金
は熱膨張係数が低く、第１部材の反り量を大きく設定す
ることができる。
とが好ましい。このように構成した場合、インバー合金
は熱膨張係数が低く、第１部材の反り量を大きく設定す
ることができる。
【００１２】また、第１部材がセラミックスからなるこ
とが好ましい。このように構成した場合、セラミックス
は熱膨張係数が低く、第１部材の反り量を大きく設定す
ることができる。
とが好ましい。このように構成した場合、セラミックス
は熱膨張係数が低く、第１部材の反り量を大きく設定す
ることができる。
【００１３】また、第２部材がアルミニウム合金からな
ることが好ましい。このように構成した場合、アルミニ
ウム合金は熱膨張係数が大きく、第１部材の反り量を大
きく設定することができる。
ることが好ましい。このように構成した場合、アルミニ
ウム合金は熱膨張係数が大きく、第１部材の反り量を大
きく設定することができる。
【００１４】また、ロッド状部材を圧電素子により構成
することが好ましい。このように構成した場合、ロッド
状部材の熱膨張係数を容易に圧電素子のものと同等に設
定することができる。
することが好ましい。このように構成した場合、ロッド
状部材の熱膨張係数を容易に圧電素子のものと同等に設
定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による光学装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符
号を付しており、重複する説明は省略する。第１及び第
２実施形態は、たとえば光多重ネットワークに使用さ
れ、光波長多重信号から特定の光波長信号のみを選択的
に取り出すために用いられる波長可変光デバイスに適用
した例を示す。
による光学装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符
号を付しており、重複する説明は省略する。第１及び第
２実施形態は、たとえば光多重ネットワークに使用さ
れ、光波長多重信号から特定の光波長信号のみを選択的
に取り出すために用いられる波長可変光デバイスに適用
した例を示す。
【００１６】（第１実施形態）まず、図１に基づいて、
本発明の第１実施形態に係る光学装置を説明する。図１
は、第１実施形態に係る光学装置を示す概略構成図であ
る。
本発明の第１実施形態に係る光学装置を説明する。図１
は、第１実施形態に係る光学装置を示す概略構成図であ
る。
【００１７】光学装置１は、Ｕ字状基材２と、回折格子
部８が形成された光ファイバ４と、圧電素子（ピエゾ素
子）６とを有している。Ｕ字状基材２は、底部２ａと、
この底部２ａから延びる一対の腕部２ｂ，２ｃとを有し
ており、圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料、たと
えばステンレス鋼、あるいは、アルミニウム合金等から
なる。圧電素子６としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン
酸鉛）系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミック
ス、チタン酸鉛系セラミックス等を用いることができ
る。
部８が形成された光ファイバ４と、圧電素子（ピエゾ素
子）６とを有している。Ｕ字状基材２は、底部２ａと、
この底部２ａから延びる一対の腕部２ｂ，２ｃとを有し
ており、圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料、たと
えばステンレス鋼、あるいは、アルミニウム合金等から
なる。圧電素子６としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン
酸鉛）系セラミックス、チタン酸バリウム系セラミック
ス、チタン酸鉛系セラミックス等を用いることができ
る。
【００１８】圧電素子６には、圧電素子６に電圧を印加
する電圧印加手段１０が接続されており、圧電素子６は
電圧印加手段１０により印加される電圧の大きさに応じ
て変位量が変化する。また、圧電素子６はロッド状に形
成されており、一対の腕部２ｂ，２ｃの途中部分の間を
連結するようにＵ字状基材２に固定されている。圧電素
子６のＵ字状基材２への固定は、接着、溶接、ネジ止
め、カシメ等により行われる。
する電圧印加手段１０が接続されており、圧電素子６は
電圧印加手段１０により印加される電圧の大きさに応じ
て変位量が変化する。また、圧電素子６はロッド状に形
成されており、一対の腕部２ｂ，２ｃの途中部分の間を
連結するようにＵ字状基材２に固定されている。圧電素
子６のＵ字状基材２への固定は、接着、溶接、ネジ止
め、カシメ等により行われる。
【００１９】光ファイバ４は、回折格子部８が形成され
た光ファイバ部分を跨ぐようにしてＵ字状基材２の腕部
２ｂ，２ｃの端部に固定されている。光ファイバ４の回
折格子部８は、光ファイバ４の光軸方向に沿って、且
つ、少なくともコア部の屈折率が変化するように形成さ
れている。また、回折格子部８は、例えばクラッド部の
周囲に設けられた被覆層を所定の長さだけ除去してクラ
ッド部を露出させ、この露出部分のコア部に対して紫外
線を照射することで形成される。また、クラッド層の周
囲の被膜を除去することなく回折格子部８を形成するこ
とも可能である。なお、紫外線の照射は、公知のホログ
ラフィック法や位相格子法等によって行われる。
た光ファイバ部分を跨ぐようにしてＵ字状基材２の腕部
２ｂ，２ｃの端部に固定されている。光ファイバ４の回
折格子部８は、光ファイバ４の光軸方向に沿って、且
つ、少なくともコア部の屈折率が変化するように形成さ
れている。また、回折格子部８は、例えばクラッド部の
周囲に設けられた被覆層を所定の長さだけ除去してクラ
ッド部を露出させ、この露出部分のコア部に対して紫外
線を照射することで形成される。また、クラッド層の周
囲の被膜を除去することなく回折格子部８を形成するこ
とも可能である。なお、紫外線の照射は、公知のホログ
ラフィック法や位相格子法等によって行われる。
【００２０】Ｕ字状基材２の一対の腕部２ｂ，２ｃの端
部には、光ファイバ４が接着剤によって接着固定されて
いる。詳しくは、光ファイバ４は、回折格子部８の中心
波長をモニタしながら回折格子部８に所定の張力が与え
られた状態で、回折格子部８の両側部において接着剤に
より腕部２ｂ，２ｃの端部にそれぞれ固定される。光フ
ァイバ４を固定する際は、Ｕ字状基材２及び光ファイバ
４の回折格子部８は所定の温度に加熱している。この加
熱温度は、接着剤が熱硬化型樹脂の場合は硬化温度であ
り、紫外線硬化型樹脂の場合は樹脂の濡れ性がよくなる
まで樹脂の粘度が低くなる温度である。このようにして
光ファイバ４をＵ字状基材２に取り付けることにより、
光ファイバ４の使用温度範囲（−４５℃〜８０℃）にお
いて、光ファイバ４にかかる張力を適切な値に保つこと
になり、回折格子部８での温度変化に対する反射中心波
長の安定性を保つことができる。
部には、光ファイバ４が接着剤によって接着固定されて
いる。詳しくは、光ファイバ４は、回折格子部８の中心
波長をモニタしながら回折格子部８に所定の張力が与え
られた状態で、回折格子部８の両側部において接着剤に
より腕部２ｂ，２ｃの端部にそれぞれ固定される。光フ
ァイバ４を固定する際は、Ｕ字状基材２及び光ファイバ
４の回折格子部８は所定の温度に加熱している。この加
熱温度は、接着剤が熱硬化型樹脂の場合は硬化温度であ
り、紫外線硬化型樹脂の場合は樹脂の濡れ性がよくなる
まで樹脂の粘度が低くなる温度である。このようにして
光ファイバ４をＵ字状基材２に取り付けることにより、
光ファイバ４の使用温度範囲（−４５℃〜８０℃）にお
いて、光ファイバ４にかかる張力を適切な値に保つこと
になり、回折格子部８での温度変化に対する反射中心波
長の安定性を保つことができる。
【００２１】上述した構成の光学装置１においては、Ｕ
字状基材２が圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料か
らなるので、低温（たとえば、−２０℃）時には、図２
（ａ）に示されるように、Ｕ字状基材２の底部２ａの収
縮量が圧電素子６の収縮量よりも大きくなり、Ｕ字状基
材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔（回折格子部８の両
側部において光ファイバ４が固定される２点間の距離）
はＵ字状基材２における圧電素子６が固定された位置を
支点として広がることになる。一方、高温（たとえば、
７０℃）時には、図２（ｂ）に示されるように、Ｕ字状
基材２の底部２ａの膨張量が圧電素子６の膨張量よりも
大きくなり、Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間
隔（回折格子部８の両側部において光ファイバ４が固定
される２点間の距離）はＵ字状基材２における圧電素子
６が固定された位置を支点として狭まることになる。な
お、図２（ａ）及び（ｂ）においては、電圧印加手段１
０の図示を省略している。
字状基材２が圧電素子６より熱膨張係数が大きい材料か
らなるので、低温（たとえば、−２０℃）時には、図２
（ａ）に示されるように、Ｕ字状基材２の底部２ａの収
縮量が圧電素子６の収縮量よりも大きくなり、Ｕ字状基
材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔（回折格子部８の両
側部において光ファイバ４が固定される２点間の距離）
はＵ字状基材２における圧電素子６が固定された位置を
支点として広がることになる。一方、高温（たとえば、
７０℃）時には、図２（ｂ）に示されるように、Ｕ字状
基材２の底部２ａの膨張量が圧電素子６の膨張量よりも
大きくなり、Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間
隔（回折格子部８の両側部において光ファイバ４が固定
される２点間の距離）はＵ字状基材２における圧電素子
６が固定された位置を支点として狭まることになる。な
お、図２（ａ）及び（ｂ）においては、電圧印加手段１
０の図示を省略している。
【００２２】また、上述した構成の光学装置１において
は、電圧印加手段１０から圧電素子６に電圧を印加する
と、印加電圧に応じて圧電素子６の長さ方向に変位が生
じ、図３に示されるように、この変位がＵ字状基材２に
より拡大されて回折格子部８に伝達される。これによ
り、圧電素子６への印加電圧の大きさに応じて回折格子
部８での反射中心波長を効率よく変化させることができ
る。
は、電圧印加手段１０から圧電素子６に電圧を印加する
と、印加電圧に応じて圧電素子６の長さ方向に変位が生
じ、図３に示されるように、この変位がＵ字状基材２に
より拡大されて回折格子部８に伝達される。これによ
り、圧電素子６への印加電圧の大きさに応じて回折格子
部８での反射中心波長を効率よく変化させることができ
る。
【００２３】このように、光学装置１では、常温（たと
えば２０℃）且つ圧電素子６に電圧が印加されていない
状態において、図４（ａ）に示されるように、Ｕ字状基
材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が所定値Ｇ１とな
り、回折格子部８での反射中心波長がλａ（ｎｍ）とな
り、この状態で光学装置１の周囲温度が昇温、たとえば
７０℃となると、図４（ｂ）に示されるように、Ｕ字状
基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が上述したように
狭まって所定値Ｇ２（＜Ｇ１）となり、光ファイバ４に
かかる張力が低下して、回折格子部８での反射中心波長
は略λａ（ｎｍ）となり、反射中心波長の温度依存性を
実質的に無くすことができる。これにより、圧電素子６
に電圧を印加した状態（図４（ｃ）に示された状態）に
おいては、圧電素子６の変位に応じた分だけＵ字状基材
２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が変化し、回折格子部
８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だけ
変化して、λａ＋Δλ（ｎｍ）となる。
えば２０℃）且つ圧電素子６に電圧が印加されていない
状態において、図４（ａ）に示されるように、Ｕ字状基
材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が所定値Ｇ１とな
り、回折格子部８での反射中心波長がλａ（ｎｍ）とな
り、この状態で光学装置１の周囲温度が昇温、たとえば
７０℃となると、図４（ｂ）に示されるように、Ｕ字状
基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が上述したように
狭まって所定値Ｇ２（＜Ｇ１）となり、光ファイバ４に
かかる張力が低下して、回折格子部８での反射中心波長
は略λａ（ｎｍ）となり、反射中心波長の温度依存性を
実質的に無くすことができる。これにより、圧電素子６
に電圧を印加した状態（図４（ｃ）に示された状態）に
おいては、圧電素子６の変位に応じた分だけＵ字状基材
２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が変化し、回折格子部
８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だけ
変化して、λａ＋Δλ（ｎｍ）となる。
【００２４】また、常温（たとえば２０℃）且つ圧電素
子６に電圧が印加されていない状態から光学装置１の周
囲温度が降温、たとえば−２０℃となると、Ｕ字状基材
２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が上述したように広が
って光ファイバ４にかかる張力が増加して、回折格子部
８での反射中心波長は略λａ（ｎｍ）となり、反射中心
波長の温度依存性を実質的に無くすことができる。これ
により、圧電素子６に電圧を印加した状態においては、
圧電素子６の変位に応じた分だけＵ字状基材２の腕部２
ｂ，２ｃの端部の間隔が変化し、回折格子部８での反射
中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だけ変化して、
λａ＋Δλ（ｎｍ）となる。
子６に電圧が印加されていない状態から光学装置１の周
囲温度が降温、たとえば−２０℃となると、Ｕ字状基材
２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔が上述したように広が
って光ファイバ４にかかる張力が増加して、回折格子部
８での反射中心波長は略λａ（ｎｍ）となり、反射中心
波長の温度依存性を実質的に無くすことができる。これ
により、圧電素子６に電圧を印加した状態においては、
圧電素子６の変位に応じた分だけＵ字状基材２の腕部２
ｂ，２ｃの端部の間隔が変化し、回折格子部８での反射
中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だけ変化して、
λａ＋Δλ（ｎｍ）となる。
【００２５】以上のことから、本実施形態の光学装置１
においては、圧電素子６とＵ字状基材２とが温度補償の
ための負の熱膨張係数を発生させる機構を構成すること
から、Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔は見
かけ上、Ｕ字状基材２が負の熱膨張係数を有するように
変化することになり、図５に示されるように、Ｕ字状基
材２の印加電圧に対する回折格子部８での反射中心波長
の変化特性が温度により長波長側あるいは短波長側にシ
フトするのを抑制することができる。なお、図５におい
て示される特性は、印加電圧が０Ｖの状態で回折格子部
８での反射中心波長が１５３３．０ｎｍに設定されてお
り、印加電圧を１２０Ｖまで変化させることにより、回
折格子部８での反射中心波長は１５３６．０ｎｍまで変
化する。
においては、圧電素子６とＵ字状基材２とが温度補償の
ための負の熱膨張係数を発生させる機構を構成すること
から、Ｕ字状基材２の腕部２ｂ，２ｃの端部の間隔は見
かけ上、Ｕ字状基材２が負の熱膨張係数を有するように
変化することになり、図５に示されるように、Ｕ字状基
材２の印加電圧に対する回折格子部８での反射中心波長
の変化特性が温度により長波長側あるいは短波長側にシ
フトするのを抑制することができる。なお、図５におい
て示される特性は、印加電圧が０Ｖの状態で回折格子部
８での反射中心波長が１５３３．０ｎｍに設定されてお
り、印加電圧を１２０Ｖまで変化させることにより、回
折格子部８での反射中心波長は１５３６．０ｎｍまで変
化する。
【００２６】また、Ｕ字状基材２がステンレス鋼からな
る場合には、ステンレス鋼は圧電素子よりも熱膨張係数
が大きく、弾性率も高いので、回折格子部８に対して変
位を効率的に伝達することができる。
る場合には、ステンレス鋼は圧電素子よりも熱膨張係数
が大きく、弾性率も高いので、回折格子部８に対して変
位を効率的に伝達することができる。
【００２７】また、Ｕ字状基材２がアルミニウム合金か
らなる場合には、アルミニウム合金は圧電素子６よりも
熱膨張係数が非常に大きいので、回折格子部８に対して
変位をより一層効率的に伝達することができると共に、
光学装置１全体の小型化が可能となる。
らなる場合には、アルミニウム合金は圧電素子６よりも
熱膨張係数が非常に大きいので、回折格子部８に対して
変位をより一層効率的に伝達することができると共に、
光学装置１全体の小型化が可能となる。
【００２８】（第２実施形態）次に、図６に基づいて、
本発明の第２実施形態に係る光学装置を説明する。図６
は、第２実施形態に係る光学装置を示す概略構成図であ
る。
本発明の第２実施形態に係る光学装置を説明する。図６
は、第２実施形態に係る光学装置を示す概略構成図であ
る。
【００２９】光学装置２１は、第１部材２２と、第２部
材２３と、回折格子部８が形成された光ファイバ４と、
圧電素子６と、ロッド状部材２５とを有している。
材２３と、回折格子部８が形成された光ファイバ４と、
圧電素子６と、ロッド状部材２５とを有している。
【００３０】第１部材２２は所定の熱膨張係数を有した
材料、たとえばインバー合金、あるいは、セラミックス
等からなり、一対設けられている。第１部材２２は、圧
電素子６とロッド状部材２５とが並設された状態で圧電
素子６及びロッド状部材２５の両端部に固定される。圧
電素子６又はロッド状部材２５と第１部材２２との固定
は、接着、溶接、ネジ止め、カシメ等により行われる。
材料、たとえばインバー合金、あるいは、セラミックス
等からなり、一対設けられている。第１部材２２は、圧
電素子６とロッド状部材２５とが並設された状態で圧電
素子６及びロッド状部材２５の両端部に固定される。圧
電素子６又はロッド状部材２５と第１部材２２との固定
は、接着、溶接、ネジ止め、カシメ等により行われる。
【００３１】第２部材２３は第１部材２２より大きい熱
膨張係数を有する材料、たとえばアルミニウム合金等か
らなる。第２部材２３は、第１部材２２の圧電素子６及
びロッド状部材２５が固定される側とは裏面側（外側）
にそれぞれ固定される。第１部材２２と第２部材２３と
の固定は、接着、溶接等により行われる。
膨張係数を有する材料、たとえばアルミニウム合金等か
らなる。第２部材２３は、第１部材２２の圧電素子６及
びロッド状部材２５が固定される側とは裏面側（外側）
にそれぞれ固定される。第１部材２２と第２部材２３と
の固定は、接着、溶接等により行われる。
【００３２】ロッド状部材２５は、圧電素子６と同じ圧
電素子が用いられている。なお、圧電素子６には、圧電
素子６に電圧を印加する電圧印加手段１０が接続されて
いるが、ロッド状部材２５にはロッド状部材２５に電圧
を印加する電圧印加手段は接続されていない。ロッド状
部材２５として圧電素子を用いることにより、ロッド状
部材２５の熱膨張係数を容易に圧電素子６の熱膨張係数
と同等の値に設定することができる。
電素子が用いられている。なお、圧電素子６には、圧電
素子６に電圧を印加する電圧印加手段１０が接続されて
いるが、ロッド状部材２５にはロッド状部材２５に電圧
を印加する電圧印加手段は接続されていない。ロッド状
部材２５として圧電素子を用いることにより、ロッド状
部材２５の熱膨張係数を容易に圧電素子６の熱膨張係数
と同等の値に設定することができる。
【００３３】第１部材２２の端部には、光ファイバ４が
接着剤によって接着固定されている。詳しくは、光ファ
イバ４は、回折格子部８の中心波長をモニタしながら回
折格子部８に所定の張力が与えられた状態で、回折格子
部８の両側部において接着剤により第１部材２２の端部
にそれぞれ固定される。光ファイバ４を固定する際は、
第１部材２２及び光ファイバ４の回折格子部８は所定の
温度に加熱している。この加熱温度は、接着剤が熱硬化
型樹脂の場合は硬化温度であり、紫外線硬化型樹脂の場
合は樹脂の濡れ性がよくなるまで樹脂の粘度が低くなる
温度である。このようにして光ファイバ４を第１部材２
２に取り付けることにより、光ファイバ４の使用温度範
囲（−４５℃〜８０℃）において、光ファイバ４にかか
る張力を適切な値に保つことになり、回折格子部８での
温度変化に対する反射中心波長の安定性を保つことがで
きる。
接着剤によって接着固定されている。詳しくは、光ファ
イバ４は、回折格子部８の中心波長をモニタしながら回
折格子部８に所定の張力が与えられた状態で、回折格子
部８の両側部において接着剤により第１部材２２の端部
にそれぞれ固定される。光ファイバ４を固定する際は、
第１部材２２及び光ファイバ４の回折格子部８は所定の
温度に加熱している。この加熱温度は、接着剤が熱硬化
型樹脂の場合は硬化温度であり、紫外線硬化型樹脂の場
合は樹脂の濡れ性がよくなるまで樹脂の粘度が低くなる
温度である。このようにして光ファイバ４を第１部材２
２に取り付けることにより、光ファイバ４の使用温度範
囲（−４５℃〜８０℃）において、光ファイバ４にかか
る張力を適切な値に保つことになり、回折格子部８での
温度変化に対する反射中心波長の安定性を保つことがで
きる。
【００３４】上述した構成の光学装置２１においては、
第２部材２３が第１部材２２より熱膨張係数が大きい材
料からなるので、第１部材２２と第２部材２３とがいわ
ゆるバイメタル構造を構成して、温度に応じて第１部材
２２が所定の方向に反ることになる。低温（たとえば、
−２０℃）時には、図７（ａ）に示されるように、圧電
素子６及びロッド状部材２５が同様に収縮して第１部材
２２の間隔を狭めようとするものの、第１部材２２が外
側（第２部材２３が固定された側）に反るため、第１部
材２２の端部の間隔（回折格子部８の両側部において光
ファイバ４が固定される２点間の距離）は広がることに
なる。一方、高温（たとえば、７０℃）時には、図７
（ｂ）に示されるように、圧電素子６及びロッド状部材
２５が同様に膨張して第１部材２２の間隔を広めようと
するものの、第１部材２２が内側（第２部材２３が固定
された側とは反対側）に反るため、第１部材２２の端部
の間隔（回折格子部８の両側部において光ファイバ４が
固定される２点間の距離）は狭まることになる。なお、
図７（ａ）及び（ｂ）においては、電圧印加手段１０の
図示を省略している。
第２部材２３が第１部材２２より熱膨張係数が大きい材
料からなるので、第１部材２２と第２部材２３とがいわ
ゆるバイメタル構造を構成して、温度に応じて第１部材
２２が所定の方向に反ることになる。低温（たとえば、
−２０℃）時には、図７（ａ）に示されるように、圧電
素子６及びロッド状部材２５が同様に収縮して第１部材
２２の間隔を狭めようとするものの、第１部材２２が外
側（第２部材２３が固定された側）に反るため、第１部
材２２の端部の間隔（回折格子部８の両側部において光
ファイバ４が固定される２点間の距離）は広がることに
なる。一方、高温（たとえば、７０℃）時には、図７
（ｂ）に示されるように、圧電素子６及びロッド状部材
２５が同様に膨張して第１部材２２の間隔を広めようと
するものの、第１部材２２が内側（第２部材２３が固定
された側とは反対側）に反るため、第１部材２２の端部
の間隔（回折格子部８の両側部において光ファイバ４が
固定される２点間の距離）は狭まることになる。なお、
図７（ａ）及び（ｂ）においては、電圧印加手段１０の
図示を省略している。
【００３５】また、上述した構成の光学装置２１におい
ては、電圧印加手段１０から圧電素子６に電圧を印加す
ると、印加電圧に応じて圧電素子６の長さ方向に変位が
生じ、図８に示されるように、この変位が第１部材２２
により拡大されて回折格子部８に伝達される。これによ
り、圧電素子６への印加電圧の大きさに応じて回折格子
部８での反射中心波長を効率よく変化させることができ
る。
ては、電圧印加手段１０から圧電素子６に電圧を印加す
ると、印加電圧に応じて圧電素子６の長さ方向に変位が
生じ、図８に示されるように、この変位が第１部材２２
により拡大されて回折格子部８に伝達される。これによ
り、圧電素子６への印加電圧の大きさに応じて回折格子
部８での反射中心波長を効率よく変化させることができ
る。
【００３６】このように、光学装置１では、常温（たと
えば２０℃）且つ圧電素子６に電圧が印加されていない
状態において、図９（ａ）に示されるように、第１部材
２２の端部の間隔が所定値Ｇ５となり、回折格子部８で
の反射中心波長がλｂ（ｎｍ）となり、この状態で光学
装置１の周囲温度が昇温、たとえば７０℃となると、図
９（ｂ）に示されるように、第１部材２２の端部の間隔
が上述したように狭まって所定値Ｇ６（＜Ｇ５）とな
り、光ファイバ４にかかる張力が低下して、回折格子部
８での反射中心波長は略λｂ（ｎｍ）となり、反射中心
波長の温度依存性を実質的に無くすことができる。これ
により、圧電素子６に電圧を印加した状態（図９（ｃ）
に示された状態）においては、圧電素子６の変位に応じ
た分だけ第１部材２２の端部の間隔が変化し、回折格子
部８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だ
け変化して、λｂ＋Δλ（ｎｍ）となる。
えば２０℃）且つ圧電素子６に電圧が印加されていない
状態において、図９（ａ）に示されるように、第１部材
２２の端部の間隔が所定値Ｇ５となり、回折格子部８で
の反射中心波長がλｂ（ｎｍ）となり、この状態で光学
装置１の周囲温度が昇温、たとえば７０℃となると、図
９（ｂ）に示されるように、第１部材２２の端部の間隔
が上述したように狭まって所定値Ｇ６（＜Ｇ５）とな
り、光ファイバ４にかかる張力が低下して、回折格子部
８での反射中心波長は略λｂ（ｎｍ）となり、反射中心
波長の温度依存性を実質的に無くすことができる。これ
により、圧電素子６に電圧を印加した状態（図９（ｃ）
に示された状態）においては、圧電素子６の変位に応じ
た分だけ第１部材２２の端部の間隔が変化し、回折格子
部８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δλ）だ
け変化して、λｂ＋Δλ（ｎｍ）となる。
【００３７】また、常温（たとえば２０℃）且つ圧電素
子６に電圧が印加されていない状態から光学装置１の周
囲温度が降温、たとえば−２０℃となると、第１部材２
２の端部の間隔が上述したように広がって光ファイバ４
にかかる張力が増加して、回折格子部８での反射中心波
長は略λｂ（ｎｍ）となり、反射中心波長の温度依存性
を実質的に無くすことができる。これにより、圧電素子
６に電圧を印加した状態においては、圧電素子６の変位
に応じた分だけ第１部材２２の端部の間隔が変化し、回
折格子部８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δ
λ）だけ変化して、λｂ＋Δλ（ｎｍ）となる。
子６に電圧が印加されていない状態から光学装置１の周
囲温度が降温、たとえば−２０℃となると、第１部材２
２の端部の間隔が上述したように広がって光ファイバ４
にかかる張力が増加して、回折格子部８での反射中心波
長は略λｂ（ｎｍ）となり、反射中心波長の温度依存性
を実質的に無くすことができる。これにより、圧電素子
６に電圧を印加した状態においては、圧電素子６の変位
に応じた分だけ第１部材２２の端部の間隔が変化し、回
折格子部８での反射中心波長は印加電圧に応じた分（Δ
λ）だけ変化して、λｂ＋Δλ（ｎｍ）となる。
【００３８】以上のことから、本実施形態の光学装置２
１においては、第１部材２２と第２部材２３とが温度補
償のための負の熱膨張係数を発生させる機構を構成する
ことから、第１部材２２の端部の間隔は見かけ上、第１
部材２２が負の熱膨張係数を有するように変化すること
になり、第１実施形態と同様に、圧電素子６の印加電圧
に対する回折格子部８での反射中心波長の変化特性が温
度により長波長側あるいは短波長側にシフトするのを抑
制することができる。また、光学装置２１においては、
第１部材２２と第２部材２３とで構成される負の熱膨張
係数を発生させる機構と、圧電素子６の変位を拡大する
機構とが独立しているため、波長シフト量を大きく設定
することができる。
１においては、第１部材２２と第２部材２３とが温度補
償のための負の熱膨張係数を発生させる機構を構成する
ことから、第１部材２２の端部の間隔は見かけ上、第１
部材２２が負の熱膨張係数を有するように変化すること
になり、第１実施形態と同様に、圧電素子６の印加電圧
に対する回折格子部８での反射中心波長の変化特性が温
度により長波長側あるいは短波長側にシフトするのを抑
制することができる。また、光学装置２１においては、
第１部材２２と第２部材２３とで構成される負の熱膨張
係数を発生させる機構と、圧電素子６の変位を拡大する
機構とが独立しているため、波長シフト量を大きく設定
することができる。
【００３９】また、第１部材２２がインバー合金からな
る場合には、このインバー合金の熱膨張係数が低いため
に、第１部材２２の反り量を大きく設定することができ
る。
る場合には、このインバー合金の熱膨張係数が低いため
に、第１部材２２の反り量を大きく設定することができ
る。
【００４０】また、第１部材２２がセラミックスからな
る場合には、このセラミックスの熱膨張係数が低いため
に、第１部材２２の反り量を大きく設定することができ
る。
る場合には、このセラミックスの熱膨張係数が低いため
に、第１部材２２の反り量を大きく設定することができ
る。
【００４１】また、第２部材２３がアルミニウム合金か
らなる場合には、このアルミニウム合金の熱膨張係数が
大きいために、第１部材２２の反り量を大きく設定する
ことができる。
らなる場合には、このアルミニウム合金の熱膨張係数が
大きいために、第１部材２２の反り量を大きく設定する
ことができる。
【００４２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではない。たとえば、ロッド状部
材２５として圧電素子を用いているがこれに限られるこ
となく、圧電素子と同等の熱膨張係数を有する材料、た
とえばセラミックス、ニッケル銅、あるいは、ガラスか
らなる部材を用いるようにしてもよい。
施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではない。たとえば、ロッド状部
材２５として圧電素子を用いているがこれに限られるこ
となく、圧電素子と同等の熱膨張係数を有する材料、た
とえばセラミックス、ニッケル銅、あるいは、ガラスか
らなる部材を用いるようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射
中心波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制す
ることが可能な光学装置を提供することができる。
よれば、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射
中心波長の変化特性が温度によりシフトするのを抑制す
ることが可能な光学装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光学装置における
温度補償を説明するための図であり、（ａ）は低温時の
状態を示し、（ｂ）は高温時の状態を示している。
温度補償を説明するための図であり、（ａ）は低温時の
状態を示し、（ｂ）は高温時の状態を示している。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光学装置における
圧電素子による波長可変を説明するための図である。
圧電素子による波長可変を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光学装置の動作を
説明するための図であり、（ａ）は常温且つ圧電素子に
電圧を印加していない状態を示し、（ｂ）は高温且つ圧
電素子に電圧を印加していない状態を示し、（ｃ）は高
温且つ圧電素子に電圧を印加した状態を示している。
説明するための図であり、（ａ）は常温且つ圧電素子に
電圧を印加していない状態を示し、（ｂ）は高温且つ圧
電素子に電圧を印加していない状態を示し、（ｃ）は高
温且つ圧電素子に電圧を印加した状態を示している。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光学装置におけ
る、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射中心
波長の変化特性を示す線図である。
る、圧電素子の印加電圧に対する回折格子での反射中心
波長の変化特性を示す線図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光学装置を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光学装置における
温度補償を説明するための図であり、（ａ）は低温時の
状態を示し、（ｂ）は高温時の状態を示している。
温度補償を説明するための図であり、（ａ）は低温時の
状態を示し、（ｂ）は高温時の状態を示している。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光学装置における
圧電素子による波長可変を説明するための図である。
圧電素子による波長可変を説明するための図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光学装置の動作を
説明するための図であり、（ａ）は常温且つ圧電素子に
電圧を印加していない状態を示し、（ｂ）は高温且つ圧
電素子に電圧を印加していない状態を示し、（ｃ）は高
温且つ圧電素子に電圧を印加した状態を示している。
説明するための図であり、（ａ）は常温且つ圧電素子に
電圧を印加していない状態を示し、（ｂ）は高温且つ圧
電素子に電圧を印加していない状態を示し、（ｃ）は高
温且つ圧電素子に電圧を印加した状態を示している。
【図１０】従来の技術における、圧電素子の印加電圧に
対する回折格子での反射中心波長の変化特性を示す線図
である。
対する回折格子での反射中心波長の変化特性を示す線図
である。
１，２１…光学装置、２…Ｕ字状基材、２ａ…底部、２
ｂ，２ｃ…腕部、４…光ファイバ、６…圧電素子、８…
回折格子部、１０…電圧印加手段、２２…第１部材、２
３…第２部材、２５…ロッド状部材。
ｂ，２ｃ…腕部、４…光ファイバ、６…圧電素子、８…
回折格子部、１０…電圧印加手段、２２…第１部材、２
３…第２部材、２５…ロッド状部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 知巳 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 高橋 健一郎 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H038 BA25 2H049 AA06 AA45 AA51 AA59 AA62 AA68
Claims (8)
- 【請求項１】 光軸方向の所定長さにわたって回折格子
が形成された光ファイバと、 ロッド状に形成された圧電素子と、 前記圧電素子より熱膨張係数が大きい材料からなり、一
対の腕部を有したＵ字状基材と、 前記圧電素子に電圧を印加して変位を発生させる電圧印
加手段とを備えており、 前記光ファイバは、前記回折格子が形成された光ファイ
バ部分を跨ぐようにして一対の前記腕部の端部に固定さ
れ、 前記圧電素子は、一対の前記腕部を連結するように前記
Ｕ字状基材に固定されていることを特徴とする光学装
置。 - 【請求項２】 前記Ｕ字状基材がステンレス鋼からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項３】 前記Ｕ字状基材がアルミニウム合金から
なることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項４】 光軸方向の所定長さにわたって回折格子
が形成された光ファイバと、 ロッド状に形成された圧電素子と、 前記圧電素子と同等の熱膨張係数を有する材料からなる
ロッド状部材と、 所定の熱膨張係数を有し、前記圧電素子と前記ロッド状
部材とが並設された状態で前記圧電素子及び前記ロッド
状部材の両端部に固定される一対の第１部材と、 前記第１部材の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有
し、前記第１部材の前記圧電素子及び前記ロッド状部材
が固定される側とは裏面側にそれぞれ固定される第２部
材と、 前記圧電素子に電圧を印加して変位を発生させる電圧印
加手段とを備えており、 前記光ファイバは、前記回折格子が形成された光ファイ
バ部分の両側部が前記第１部材に固定されていることを
特徴とする光学装置。 - 【請求項５】 前記第１部材がインバー合金からなるこ
とを特徴とする請求項４に記載の光学装置。 - 【請求項６】 前記第１部材がセラミックスからなるこ
とを特徴とする請求項４に記載の光学装置。 - 【請求項７】 前記第２部材がアルミニウム合金からな
ることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。 - 【請求項８】 前記ロッド状部材を圧電素子により構成
することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000238702A JP2002055234A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光学装置 |
| US09/921,562 US20020003927A1 (en) | 2000-08-07 | 2001-08-06 | Optical device |
| US10/660,546 US20040052458A1 (en) | 2000-08-07 | 2003-09-12 | Optical waveguide device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238702A JP2002055234A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光学装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2002055234A true JP2002055234A (ja) | 2002-02-20 |
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ID=18730365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000238702A Pending JP2002055234A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光学装置 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP2002055234A (ja) |
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- 2000-08-07 JP JP2000238702A patent/JP2002055234A/ja active Pending
-
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-
2003
- 2003-09-12 US US10/660,546 patent/US20040052458A1/en not_active Abandoned
Also Published As
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|---|---|
| US20020003927A1 (en) | 2002-01-10 |
| US20040052458A1 (en) | 2004-03-18 |
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