JP2002171016A - 光フィルタ、光増幅システムおよび光通信システム - Google Patents

光フィルタ、光増幅システムおよび光通信システム

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JP2002171016A
JP2002171016A JP2000365867A JP2000365867A JP2002171016A JP 2002171016 A JP2002171016 A JP 2002171016A JP 2000365867 A JP2000365867 A JP 2000365867A JP 2000365867 A JP2000365867 A JP 2000365867A JP 2002171016 A JP2002171016 A JP 2002171016A
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optical
light
wavelength band
port
optical filter
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English (en)
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Masaichi Mobara
政一 茂原
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光増幅器の利得を等化する利得等化器として
も好適に用いられ、光増幅器とともに中継器等を小型・
安価に構成することができる光フィルタを提供する。 【解決手段】 光フィルタ22の透過スペクトルは、通
信波長帯域λ3〜λ4において光の透過率のリップルが1
dB以上である。通信波長帯域λ3〜λ4における光フィ
ルタ22の透過スペクトルは、EDFA21の利得を等
化するように設計される。また、光フィルタ22の透過
スペクトルは、通信波長帯域λ3〜λ4より短波長側にあ
る第1遮断波長帯域λ1〜λ2において、光の透過率が−
10dB以下であって、この帯域幅が20nm以上であ
る。また、通信波長帯域λ3〜λ4より長波長側にある第
2遮断波長帯域λ5〜λ6において、光の透過率が−10
dB以下であって、この帯域幅が20nm以上である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ増幅器
の利得を等化する利得等化器として好適に用いられる光
フィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】光通信システムにおいて信号光を光増幅
する光増幅器としてEr元素添加光ファイバ増幅器(E
DFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)が好適に用い
られるいる。EDFAは、Er元素が光導波領域に添加
された光ファイバ(EDF: Erbium Doped Fiber)を光
増幅媒体として用い、このEDFに励起光(波長1.4
8μmまたは0.98μm)を供給することで、このE
DFを導波する信号光(波長1.55μm帯または1.
58μm帯)を光増幅する。
【0003】EDFAは、信号光が含まれる通信波長帯
域において利得スペクトルが平坦ではないことから、一
般に利得等化器とともに用いられる。この利得等化器
は、通信波長帯域において、EDFAの利得スペクトル
と略同形状の損失スペクトルを有している。そして、E
DFAの利得スペクトルと利得等化器の損失スペクトル
とを総合したスペクトルが通信波長帯域において平坦に
なるようにしている。
【0004】また、EDFAからは、光増幅した信号光
が出力されるだけでなく、雑音光である自然放出光(A
SE: Amplified Spontaneous Emission)や励起光も出
力される。この雑音光も伝送されていくと、受信端にお
ける信号光の受信の際に受信エラーが生じる危険があ
る。そこで、これら雑音光を遮断する雑音光遮断用フィ
ルタも設けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来で
は、光増幅器とともに利得等化器および雑音光遮断用フ
ィルタが設けられることから、これらを含む中継器等
は、大型のものであり、また、高価なものであった。
【0006】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、光増幅器の利得を等化する利得等化器
としても好適に用いられ、光増幅器とともに中継器等を
小型・安価に構成することができる光フィルタを提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光フィルタ
は、(1) 通信波長帯域において、入力端から出力端への
光の透過率のリップルが1dB以上であり、(2) 通信波
長帯域より短波長側にある第1遮断波長帯域において、
入力端から出力端への光の透過率が−10dB以下であ
って当該帯域幅が20nm以上であり、(3) 通信波長帯
域より長波長側にある第2遮断波長帯域において、入力
端から出力端への光の透過率が−10dB以下であって
当該帯域幅が20nm以上である、ことを特徴とする。
本発明に係る光増幅システムは、(1) 通信波長帯域の信
号光を光増幅する光増幅器と、(2) 通信波長帯域におけ
る光増幅器の利得を等化する上記の本発明に係る光フィ
ルタと、を備えることを特徴とする。また、本発明に係
る光通信システムは、通信波長帯域の信号光を伝送する
光通信システムであって、上記の本発明に係る光増幅シ
ステムを含み、この光増幅システムにより信号光を光増
幅する、ことを特徴とする。
【0008】本発明によれば、光通信システムにおい
て、通信波長帯域の信号光は、光増幅器により光増幅さ
れ、光フィルタにより利得等化される。特に、本発明に
係る光フィルタは、通信波長帯域より短波長側にある第
1遮断波長帯域、および、通信波長帯域より長波長側に
ある第2遮断波長帯域それぞれにおいて、入力端から出
力端への光の透過率が−10dB以下であって当該帯域
幅が20nm以上であるので、光増幅器で生じたASE
光は光フィルタにより遮断される。すなわち、本発明に
係る光フィルタは、利得等化器として作用するだけでな
く、雑音光遮断用フィルタとしても作用する。したがっ
て、この光フィルタを含む光増幅システムは、小型のも
のとすることができ、また、安価なものとすることがで
きる。なお、光フィルタは、光増幅器の後段にあっても
よいし前段にあってもよく、また、光増幅器が多段構成
される場合には中間にあってもよい。
【0009】本発明に係る光フィルタは、(1) 第1ポー
ト、第2ポートおよび第3ポートを有し、入力端より第
1ポートに入力した光を第2ポートに出力し、第2ポー
トに入力した光を第3ポートより出力端に出力する光サ
ーキュレータと、(2) 光サーキュレータの第2ポートに
接続されており、第2ポートより到達した光のうち、通
信波長帯域の光を反射させ、第1遮断波長帯域および第
2遮断波長帯域それぞれの光を透過させる光導波路型回
折格子素子と、を備えることを特徴とする。このように
構成される光フィルタでは、入力端に入力した光は、光
サーキュレータの第1ポートに入力して第2ポートより
出力されて、光導波路型回折格子素子に達する。光導波
路型回折格子素子に達した光のうち、第1遮断波長帯域
および第2遮断波長帯域それぞれの光の殆どは、光導波
路型回折格子素子を透過する。一方、通信波長帯域の光
の殆どは、光導波路型回折格子素子により反射されて、
光サーキュレータの第2ポートに入力して第3ポートよ
り出力され、出力端より出力される。したがって、この
光フィルタにおける入力端から出力端への光の透過スペ
クトルは、光導波路型回折格子素子における反射スペク
トルと同形状のものとなる。
【0010】本発明に係る光フィルタは、入力端より到
達した光のうち、通信波長帯域の光を透過させ、第1遮
断波長帯域および第2遮断波長帯域それぞれの光を反射
させる光導波路型回折格子素子を備えることを特徴とす
る。また、入力端と光導波路型回折格子素子との間に設
けられ、入力端から光導波路型回折格子素子への順方向
には光を通過させるが、逆方向には光を遮断する光アイ
ソレータを更に備えることを特徴とする。このように構
成される光フィルタでは、入力端に入力した光は、光ア
イソレータを通過して、光導波路型回折格子素子に達す
る。光導波路型回折格子素子に達した光のうち、第1遮
断波長帯域および第2遮断波長帯域それぞれの光の殆ど
は、光導波路型回折格子素子により反射される。この反
射された光は、光アイソレータにより遮断されて、上流
側に戻って行くことはない。一方、通信波長帯域の光の
殆どは、光導波路型回折格子素子を透過して、出力端よ
り出力される。したがって、この光フィルタにおける入
力端から出力端への光の透過スペクトルは、光導波路型
回折格子素子における透過スペクトルと同形状のものと
なる。
【0011】本発明に係る光フィルタは、入力端より到
達した光のうち、通信波長帯域の光を透過させ、第1遮
断波長帯域および第2遮断波長帯域それぞれの光を反射
または吸収する誘電体多層膜フィルタを備えることを特
徴とする。また、誘電体多層膜フィルタが光軸に対して
傾斜して配置されていることを特徴とする。このように
構成される光フィルタでは、入力端に入力した光は誘電
体多層膜フィルタに達する。誘電体多層膜フィルタに達
した光のうち、第1遮断波長帯域および第2遮断波長帯
域それぞれの光の殆どは、誘電体多層膜フィルタにより
反射される。この反射された光は、誘電体多層膜フィル
タが光軸に対して傾斜して設けられていることから、上
流側に戻って行くことはない。一方、通信波長帯域の光
の殆どは、誘電体多層膜フィルタを透過して出力端より
出力される。したがって、この光フィルタにおける入力
端から出力端への光の透過スペクトルは、誘電体多層膜
フィルタにおける透過スペクトルと同形状のものとな
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。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、重複する説明を
省略する。
【0013】図1は、本実施形態に係る光フィルタ22
を含む光通信システム1の概略構成図である。この光通
信システム1は、送信器10、中継器20および受信器
30を備えており、送信器10と中継器20とが光ファ
イバ伝送路40により接続され、中継器20と受信器3
0とが光ファイバ伝送路50により接続されている。ま
た、中継器20には、Er元素添加光ファイバ増幅器
(EDFA)21とその後段に設けられた光フィルタ2
2とを含む光増幅システムが備えられている。この光通
信システム1では、送信器10より送出された通信波長
帯域の信号光は、光ファイバ伝送路40を伝搬して中継
器20に達し、中継器20においてEDFA21により
光増幅されて光フィルタ22により利得等化され、更に
光ファイバ伝送路50を伝搬して受信器30に達して、
受信器30において受信される。
【0014】図2(a)は本実施形態に係る光フィルタ
22の透過スペクトルを示す図である。また、図2
(b)はEDFA21の利得スペクトルを示す図であ
る。これらの図において、波長λ1〜λ6は λ1<λ2
λ3<λ4<λ5<λ6 なる関係式を満たし、波長範囲λ3
〜λ4は通信波長帯域を表す。すなわち、図2(b)に
示すように、EDFA21は通信波長帯域λ3〜λ4にお
いて利得を有する。例えば、波長λ3は1520nmで
あり、波長λ4は1560nmであって、EDFA21
は通信波長帯域としてCバンドの信号光を光増幅する。
【0015】図2(a)に示すように、本実施形態に係
る光フィルタ22の透過スペクトルは、通信波長帯域λ
3〜λ4において光の透過率のリップル(最大値と最小値
との差)が1dB以上である。通信波長帯域λ3〜λ4
おける光フィルタ22の透過スペクトルは、EDFA2
1の利得を等化するように設計される。また、本実施形
態に係る光フィルタ22の透過スペクトルは、通信波長
帯域λ3〜λ4より短波長側にある第1遮断波長帯域λ1
〜λ2において、光の透過率が−10dB以下であっ
て、この帯域幅(λ2−λ1)が20nm以上である。ま
た、通信波長帯域λ 3〜λ4より長波長側にある第2遮断
波長帯域λ5〜λ6において、光の透過率が−10dB以
下であって、この帯域幅(λ6−λ5)が20nm以上で
ある。なお、通信波長帯域と第1遮断波長帯域との間隔
(λ3−λ2)、および、通信波長帯域と第2遮断波長帯
域との間隔(λ5−λ4)それぞれは、狭いほど好まし
く、10nm以下であるのが好適であり、5nm以下で
あればより好適であり、2nm以下であれば更に好適で
ある。
【0016】本実施形態に係る光フィルタ22は、以上
のような透過スペクトルを有することにより、通信波長
帯域λ3〜λ4においてはEDFA21の利得を等化する
ことができ、同時に、第1遮断波長帯域λ1〜λ2および
第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれにおいてはASE光
を遮断することができる。すなわち、この光フィルタ2
2は、利得等化器として作用するだけでなく、雑音光遮
断用フィルタとしても作用する。したがって、この光フ
ィルタ22を含む中継器20は、小型のものとすること
ができ、また、安価なものとすることができる。
【0017】なお、光フィルタ22は、第1遮断波長帯
域λ1〜λ2および第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれに
おいて透過率が−10dB以下であれば、ASE光を遮
断するものとして十分に使用が可能である。また、透過
率が−10dB以下である第1遮断波長帯域λ1〜λ2
よび第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれの帯域幅は、A
SE光を遮断するだけであれば20nm以上であれば十
分であるが、隣りのLバンドの光をも遮断するのであれ
ば40nm以上であるのが好適であり、励起光(波長1
480nm)をも遮断するのであれば60nm以上であ
るのが好適であり、また、励起光が多重化されている場
合に励起光(波長1450nm〜1480nm)を遮断
するのであれば80nm以上であるのが好適である。
【0018】次に、本実施形態に係る光フィルタ22の
第1構成例について説明する。図3は、第1構成例の光
フィルタ100の構成図を示す図である。この図に示す
第1構成例の光フィルタ100は、光サーキュレータ1
10および光導波路型回折格子素子120を備えてお
り、図2(a)に示したような透過スペクトルを有して
いる。
【0019】光サーキュレータ110は、第1ポート1
11、第2ポート112および第3ポート113を有し
ており、第1ポート111が光フィルタ100の入力端
101に接続され、第3ポート113が光フィルタ10
0の出力端102に接続されている。そして、光サーキ
ュレータ110は、第1ポート111に入力した光を第
2ポート112に出力し、第2ポート112に入力した
光を第3ポート113に出力する。
【0020】光導波路型回折格子素子120は、光サー
キュレータ110の第2ポート112に接続されてい
る。光導波路型回折格子素子120は、図4に示すよう
な反射スペクトルを有しており、光サーキュレータ11
0の第2ポート112より到達した光のうち、通信波長
帯域λ3〜λ4の光を反射させ、第1遮断波長帯域λ1
λ2および第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれの光を透
過させる。この光導波路型回折格子素子120の反射ス
ペクトルは、図2(a)に示した本実施形態に係る光フ
ィルタ22の透過スペクトル(すなわち、第1構成例の
光フィルタ100の透過スペクトル)と同形状のもので
ある。
【0021】この光導波路型回折格子素子120は、光
導波路(例えば光ファイバ)のコア領域の屈折率が長手
方向に空間的に変調されたものであって、その屈折率変
調の間隔および振幅が長手方向に変化している。そし
て、光導波路型回折格子素子120は、屈折率変調領域
の長手方向の各所において、屈折率変調の間隔に応じて
ブラッグ条件を満たす波長の光を、屈折率変調の振幅に
応じた反射率で反射させる。すなわち、光導波路型回折
格子素子120は、屈折率変調の間隔および振幅それぞ
れの長手方向の分布が適切に設定されて、図4に示した
ような反射スペクトルを有するものとされている。
【0022】この第1構成例の光フィルタ100の入力
端101に入力した光は、光サーキュレータ110の第
1ポート111に入力して第2ポート112より出力さ
れて、光導波路型回折格子素子120に達する。光導波
路型回折格子素子120に達した光のうち、第1遮断波
長帯域λ1〜λ2および第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞ
れの光の殆どは、光導波路型回折格子素子120を透過
する。一方、通信波長帯域λ3〜λ4の光の殆どは、光導
波路型回折格子素子120により反射されて、光サーキ
ュレータ110の第2ポート112に入力して第3ポー
ト113より出力され、出力端102より出力される。
したがって、この光フィルタ100における入力端10
1から出力端102への光の透過スペクトルは、光サー
キュレータ110等における損失による影響を受けるも
のの、光導波路型回折格子素子120における反射スペ
クトルと同形状のものとなる。
【0023】次に、本実施形態に係る光フィルタ22の
第2構成例について説明する。図5は、第2構成例の光
フィルタ200の構成図を示す図である。この図に示す
第2構成例の光フィルタ200は、光アイソレータ21
0および光導波路型回折格子素子220を備えており、
図2(a)に示したような透過スペクトルを有してい
る。
【0024】光アイソレータ210は、光フィルタ20
0の入力端201と光導波路型回折格子素子220との
間に設けられており、入力端201から光導波路型回折
格子素子220への順方向には光を通過させるが、逆方
向には光を遮断する。光導波路型回折格子素子220
は、光アイソレータ210より到達した光のうち、通信
波長帯域λ3〜λ4の光を出力端202へ向けて透過さ
せ、第1遮断波長帯域λ1〜λ2および第2遮断波長帯域
λ5〜λ6それぞれの光を反射させる。この光導波路型回
折格子素子220の透過スペクトルは、図2(a)に示
した本実施形態に係る光フィルタ22の透過スペクトル
(すなわち、第2構成例の光フィルタ200の透過スペ
クトル)と同形状のものである。
【0025】この光導波路型回折格子素子220は、光
導波路(例えば光ファイバ)のコア領域の屈折率が長手
方向に空間的に変調されたものであって、その屈折率変
調の間隔および振幅が長手方向に変化している。そし
て、光導波路型回折格子素子220は、屈折率変調領域
の長手方向の各所において、屈折率変調の間隔に応じて
ブラッグ条件を満たす波長の光を、屈折率変調の振幅に
応じた反射率で反射させる。すなわち、光導波路型回折
格子素子220は、屈折率変調の間隔および振幅それぞ
れの長手方向の分布が適切に設定されて、所定の透過ス
ペクトルを有するものとされている。特に、光導波路型
回折格子素子220は、第1遮断波長帯域λ1〜λ2およ
び第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれの光を反射させる
よう、屈折率変調の間隔および振幅が適切に設定されて
いる。
【0026】この第2構成例の光フィルタ200の入力
端201に入力した光は、光アイソレータ210を通過
して、光導波路型回折格子素子220に達する。光導波
路型回折格子素子220に達した光のうち、第1遮断波
長帯域λ1〜λ2および第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞ
れの光の殆どは、光導波路型回折格子素子220により
反射される。この反射された光は、光アイソレータ21
0により遮断されて、上流側に戻って行くことはない。
一方、通信波長帯域λ3〜λ4の光の殆どは、光導波路型
回折格子素子220を透過して、出力端202より出力
される。したがって、この光フィルタ200における入
力端201から出力端202への光の透過スペクトル
は、光アイソレータ210等における損失による影響を
受けるものの、光導波路型回折格子素子220における
透過スペクトルと同形状のものとなる。
【0027】次に、本実施形態に係る光フィルタ22の
第3構成例について説明する。図6は、第3構成例の光
フィルタ300の構成図を示す図である。この図に示す
第3構成例の光フィルタ300は、光導波路(光ファイ
バ)310、レンズ320、誘電体多層膜フィルタ33
0、レンズ340および光導波路(光ファイバ)350
を備えており、図2(a)に示したような透過スペクト
ルを有している。
【0028】光導波路310は、光フィルタ300の入
力端301に入力した光を導波させて、端面よりレンズ
320へ向けて出力する。レンズ320は、光導波路3
10の端面より出力された光を平行光として、誘電体多
層膜フィルタ330へ向けて出力する。誘電体多層膜フ
ィルタ330は、光軸に対して傾斜して配置されてお
り、レンズ320より到達した光のうち、通信波長帯域
λ3〜λ4の光を透過させ、第1遮断波長帯域λ1〜λ2
よび第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれの光を反射させ
る。この誘電体多層膜フィルタ330の透過スペクトル
は、図2(a)に示した本実施形態に係る光フィルタ2
2の透過スペクトル(すなわち、第3構成例の光フィル
タ300の透過スペクトル)と同形状のものである。レ
ンズ340は、誘電体多層膜フィルタ330より出力さ
れた光を集光して光導波路350の端面に入射させる。
光導波路350は、端面に入力した光を導波させて、光
フィルタ300の出力端302より出力する。
【0029】この誘電体多層膜フィルタ330は、各々
の屈折率および膜厚が適切に設定された多数の誘電体層
が積層されたものである。そして、誘電体多層膜フィル
タ330は、各々の誘電体膜の屈折率および膜厚が適切
に設定されて、所定の透過スペクトルを有するものとさ
れている。特に、誘電体多層膜フィルタ330は、第1
遮断波長帯域λ1〜λ2および第2遮断波長帯域λ5〜λ6
それぞれの光を反射させるよう、各々の誘電体膜の屈折
率および膜厚が適切に設定されている。
【0030】この第3構成例の光フィルタ300の入力
端301に入力した光は、光導波路310の端面より出
力され、レンズ320により平行光とされて、誘電体多
層膜フィルタ330に達する。誘電体多層膜フィルタ3
30に達した光のうち、第1遮断波長帯域λ1〜λ2およ
び第2遮断波長帯域λ5〜λ6それぞれの光の殆どは、誘
電体多層膜フィルタ330により反射される。この反射
された光は、誘電体多層膜フィルタ330が光軸に対し
て傾斜して設けられていることから、上流側に戻って行
くことはない。一方、通信波長帯域λ3〜λ4の光の殆ど
は、誘電体多層膜フィルタ330を透過し、レンズ34
0により光導波路350の端面に集光され、光導波路3
50を導波して、出力端302より出力される。したが
って、この光フィルタ300における入力端301から
出力端302への光の透過スペクトルは、各光学部品間
における損失による影響を受けるものの、誘電体多層膜
フィルタ330における透過スペクトルと同形状のもの
となる。
【0031】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、光通信システムにおいて、通信波長帯域の信号
光は、光増幅器により光増幅され、光フィルタにより利
得等化される。特に、本発明に係る光フィルタは、通信
波長帯域より短波長側にある第1遮断波長帯域、およ
び、通信波長帯域より長波長側にある第2遮断波長帯域
それぞれにおいて、入力端から出力端への光の透過率が
−10dB以下であって当該帯域幅が20nm以上であ
るので、光増幅器で生じたASE光は光フィルタにより
遮断される。すなわち、本発明に係る光フィルタは、利
得等化器として作用するだけでなく、雑音光遮断用フィ
ルタとしても作用する。したがって、この光フィルタを
含む光増幅システムは、小型のものとすることができ、
また、安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る光フィルタ22を含む光通信
システム1の概略構成図である。
【図2】本実施形態に係る光フィルタ22の透過スペク
トルおよびEDFA21の利得スペクトルを示す図であ
る。
【図3】第1構成例の光フィルタ100の構成図であ
る。
【図4】第1構成例の光フィルタ100に含まれる光導
波路型回折格子素子120の反射スペクトルを示す図で
ある。
【図5】第2構成例の光フィルタ200の構成図であ
る。
【図6】第3構成例の光フィルタ300の構成図であ
る。
【符号の説明】
1…光通信システム、10…送信器、20…中継器、2
1…Er元素添加光ファイバ増幅器(EDFA)、22
…光フィルタ、30…受信器、40,50…光ファイバ
伝送路、100…光フィルタ、110…光サーキュレー
タ、120…光導波路型回折格子素子、200…光フィ
ルタ、210…光アイソレータ、220…光導波路型回
折格子素子、300…光フィルタ、310…光導波路、
320…レンズ、330…誘電体多層膜フィルタ、34
0…レンズ、350…光導波路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 3/06 H01S 3/06 B 5K002 H04B 10/17 H04B 9/00 J 10/16 Fターム(参考) 2H038 AA21 BA23 BA25 2H048 GA07 GA12 GA30 GA32 GA55 GA62 2H049 AA02 AA06 AA59 AA62 2H050 AC82 AC84 5F072 AB09 AK06 KK07 KK30 5K002 AA01 AA03 AA06 BA02 CA10 CA13 FA01

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信波長帯域において、入力端から出力
    端への光の透過率のリップルが1dB以上であり、 前記通信波長帯域より短波長側にある第1遮断波長帯域
    において、前記入力端から前記出力端への光の透過率が
    −10dB以下であって当該帯域幅が20nm以上であ
    り、 前記通信波長帯域より長波長側にある第2遮断波長帯域
    において、前記入力端から前記出力端への光の透過率が
    −10dB以下であって当該帯域幅が20nm以上であ
    る、 ことを特徴とする光フィルタ。
  2. 【請求項2】 第1ポート、第2ポートおよび第3ポー
    トを有し、前記入力端より前記第1ポートに入力した光
    を前記第2ポートに出力し、前記第2ポートに入力した
    光を前記第3ポートより前記出力端に出力する光サーキ
    ュレータと、 前記光サーキュレータの前記第2ポートに接続されてお
    り、前記第2ポートより到達した光のうち、前記通信波
    長帯域の光を反射させ、前記第1遮断波長帯域および前
    記第2遮断波長帯域それぞれの光を透過させる光導波路
    型回折格子素子と、 を備えることを特徴とする請求項1記載の光フィルタ。
  3. 【請求項3】 前記入力端より到達した光のうち、前記
    通信波長帯域の光を透過させ、前記第1遮断波長帯域お
    よび前記第2遮断波長帯域それぞれの光を反射させる光
    導波路型回折格子素子を備えることを特徴とする請求項
    1記載の光フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記入力端と前記光導波路型回折格子素
    子との間に設けられ、前記入力端から前記光導波路型回
    折格子素子への順方向には光を通過させるが、逆方向に
    は光を遮断する光アイソレータを更に備えることを特徴
    とする請求項3記載の光フィルタ。
  5. 【請求項5】 前記入力端より到達した光のうち、前記
    通信波長帯域の光を透過させ、前記第1遮断波長帯域お
    よび前記第2遮断波長帯域それぞれの光を反射または吸
    収する誘電体多層膜フィルタを備えることを特徴とする
    請求項1記載の光フィルタ。
  6. 【請求項6】 前記誘電体多層膜フィルタが光軸に対し
    て傾斜して配置されていることを特徴とする請求項5記
    載の光フィルタ。
  7. 【請求項7】 通信波長帯域の信号光を光増幅する光増
    幅器と、 前記通信波長帯域における前記光増幅器の利得を等化す
    る請求項1記載の光フィルタと、 を備えることを特徴とする光増幅システム。
  8. 【請求項8】 通信波長帯域の信号光を伝送する光通信
    システムであって、請求項7記載の光増幅システムを含
    み、この光増幅システムにより前記信号光を光増幅す
    る、ことを特徴とする光通信システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6900932B2 (en) * 2001-09-20 2005-05-31 Bayspec, Inc. Optical gain flattening filter using VPG-based optical elements
JP4094352B2 (ja) * 2002-06-24 2008-06-04 富士通株式会社 光増幅器
JP4234549B2 (ja) * 2002-09-24 2009-03-04 古河電気工業株式会社 光モジュール
US7252521B2 (en) * 2003-07-25 2007-08-07 Utstarcom Korea Limited Injector/ejector and shelf structure grounded to card frame ground
US7369300B2 (en) * 2006-07-20 2008-05-06 Ciena Corporation Optical amplifier pre-emphasis and equalization method and optical communications system incorporating same
WO2010109641A1 (ja) * 2009-03-26 2010-09-30 富士通株式会社 光増幅器及び光受信装置
US9679854B2 (en) * 2015-02-10 2017-06-13 Intel Corporation Reconfigurable repeater system
JP6879300B2 (ja) * 2016-05-12 2021-06-02 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ、ファイバ・ブラッグ・グレーティングおよびファイバ・ブラッグ・グレーティングの製造方法
JP7387149B2 (ja) * 2019-10-29 2023-11-28 湖北工業株式会社 傾斜利得等化器

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG125045A1 (en) 1992-06-24 2006-09-29 British Telecomm Optical device including refractive index modulation
JPH0749418A (ja) * 1993-08-06 1995-02-21 Tokai Rubber Ind Ltd 誘電体多層膜光フィルタ
JP3839861B2 (ja) 1995-11-20 2006-11-01 住友電気工業株式会社 光ファイバ増幅器
US5764829A (en) * 1996-02-26 1998-06-09 Lucent Technologies Inc. Optical signal shaping device for complex spectral shaping applications
CA2202586C (en) 1996-04-15 2003-05-06 Masashi Onishi Dispersion compensating fiber and optical transmission system including the same
US6011652A (en) * 1997-12-23 2000-01-04 Cushing; David Henry Multilayer thin film dielectric bandpass filter
WO1999036811A1 (en) * 1998-01-15 1999-07-22 Ciena Corporation Optical interference filter
JP3638777B2 (ja) * 1998-02-04 2005-04-13 富士通株式会社 利得等化のための方法並びに該方法の実施に使用する装置及びシステム
JPH11275021A (ja) 1998-03-20 1999-10-08 Fujitsu Ltd 光増幅装置
JP3149921B2 (ja) * 1998-05-18 2001-03-26 住友電気工業株式会社 光損失フィルタおよびその製造方法
JP3203641B2 (ja) * 1998-06-26 2001-08-27 住友電気工業株式会社 光損失フィルタ
EP1033794A4 (en) * 1998-07-07 2002-10-02 Furukawa Electric Co Ltd OPTICAL GAIN EQUALIZER AND OPTICAL AMPLIFIER AND WAVELENGTH MULTIPLEX TRANSMITTER HAVING TWO SAID OPTICAL GAIN EQUALIZER
US6411417B1 (en) * 1998-09-22 2002-06-25 Nortel Networks Limited Optical equalizer
US6362916B2 (en) * 1998-09-25 2002-03-26 Fiver Laboratories All fiber gain flattening optical filter
US6337753B1 (en) * 1998-12-21 2002-01-08 Lucent Technologies Inc. Optical power equalizer
US6563984B1 (en) * 1999-02-17 2003-05-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Long-period grating device
US6407863B1 (en) * 1999-04-20 2002-06-18 Ciena Corporation Dual transmission band interference filter
US6307691B1 (en) * 1999-08-06 2001-10-23 Lucent Technologies Inc. Optical filter and method for linearization of optical power equalizer
JP2001318354A (ja) * 2000-05-10 2001-11-16 Fujitsu Ltd 利得等化器、並びに、それを用いた光増幅器およびwdm光伝送システム
US6611371B2 (en) * 2001-03-16 2003-08-26 Corning Incorporated Single parameter gain slope adjuster for an optical system
US6545798B2 (en) * 2001-04-09 2003-04-08 Corning Incorporated Thermal ripple-compensating, gain-flattening filter for an optical amplifier
US6483631B1 (en) * 2001-06-05 2002-11-19 Onetta, Inc. Optical amplifier spectral tilt controllers

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Publication number Publication date
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