JP2002214430A - Optical dispersion compensating element - Google Patents

Optical dispersion compensating element

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JP2002214430A
JP2002214430A JP2001011209A JP2001011209A JP2002214430A JP 2002214430 A JP2002214430 A JP 2002214430A JP 2001011209 A JP2001011209 A JP 2001011209A JP 2001011209 A JP2001011209 A JP 2001011209A JP 2002214430 A JP2002214430 A JP 2002214430A
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light
compensating element
dispersion compensating
incident
optical
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JP2001011209A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuro Kikuchi
和朗 菊池
Yuichi Takushima
裕一 多久島
Kenneth Zhaboronski Mark
ケンネス ジャボロンスキー マーク
Yuichi Tanaka
佑一 田中
Haruki Kataoka
春樹 片岡
Kenji Kojo
健司 古城
Shin Azuma
伸 東
Kazuya Sato
一也 佐藤
Hiroshi Yaguchi
寛 矢口
Shiro Yamashita
史郎 山下
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Oyokoden Lab Co Ltd
Original Assignee
Oyokoden Lab Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively provide an optical dispersion compensating element having such superior group velocity retardation time-wavelength characteristics that it can perform satisfactory dispersion compensation, particularly tertiary dispersion compensation even in a wide wavelength range in which a conventional element cannot be put to practical use as a miniature element easy to use, ensuring a small loss and having high reliability in a state suitable for mass production. SOLUTION: The miniature highly stable optical dispersion compensating element ensuring a small loss and usable in a wide band is obtained by disposing multilayer films having dispersion compensating function on the opposite faces of a substrate capable of transmitting signal light in such a way that the planes of incidence confront each other. Dispersion compensation is performed by reflecting signal light a plurality of times between the opposite multilayer films.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明の以下の説明におい
て、光分散補償のことを単に分散補償とも称し、光分散
補償素子のことを単に分散補償素子ともいい、光分散補
償方法のことを単に分散補償方法ともいう。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the following description of the present invention, optical dispersion compensation is simply referred to as dispersion compensation, optical dispersion compensation element is also simply referred to as dispersion compensation element, and optical dispersion compensation method is simply referred to as dispersion compensation method. It is also called a compensation method.

【0002】本発明は、伝送路に光ファイバ(以下、光
ファイバのことを、単に、ファイバともいう)を用い、
信号光として、これに限定されないが、たとえば、波長
が1.55μm近傍の光などを用いた光通信において生
ずる2次以上(後述)の波長分散(以下、単に、分散と
もいう)を補償可能な素子(以下、2次の分散を補償可
能な素子のことを2次の分散を変えることができる素
子、あるいは、2次分散補償素子ともいう。また、後述
の3次の分散を補償可能な素子についても、これと同様
に、3次の分散を変えることができる素子、あるいは、
3次分散補償素子ともいう。)を有する分散補償素子に
関する。
[0002] The present invention uses an optical fiber (hereinafter, simply referred to as an optical fiber) for a transmission path,
The signal light is not limited to this. For example, it can compensate second-order or higher (hereinafter described) chromatic dispersion (hereinafter, also simply referred to as dispersion) generated in optical communication using light having a wavelength of about 1.55 μm or the like. Element (hereinafter, an element capable of compensating secondary dispersion is also referred to as an element capable of changing secondary dispersion, or a secondary dispersion compensating element. An element capable of compensating for tertiary dispersion described later. Similarly, the element which can change the tertiary dispersion, or
Also called a third-order dispersion compensating element. ).

【0003】そして、本発明の分散補償素子は、前記の
3次分散補償の場合もあり、2次の分散補償が可能なよ
うに構成されている場合もあり、ケースに実装されてい
る場合もあり、ケースに実装されていないいわゆるチッ
プ状やウェハー状の場合もある。
[0003] The dispersion compensating element of the present invention may be the above-described third-order dispersion compensation, may be configured to be capable of secondary dispersion compensation, or may be mounted in a case. In some cases, it may be a so-called chip or wafer that is not mounted on a case.

【0004】本発明の分散補償素子は、これらのすべて
の形態を含んでおり、使用状況や販売などの目的に応じ
て、種々の形態をとることができるものである。
[0004] The dispersion compensating element of the present invention includes all of these forms, and can take various forms in accordance with the status of use or the purpose of sale.

【0005】本発明では、2次の分散補償とは「図13
(A)を用いて後述する波長−時間特性曲線の分散の傾
きを補償すること」を意味し、3次の分散補償とは「図
13(A)を用いて後述する波長−時間特性曲線の曲が
りを補償すること」を意味する。
In the present invention, the second-order dispersion compensation is described in FIG.
(A) to compensate for the dispersion gradient of the wavelength-time characteristic curve described later ”, and the third-order dispersion compensation means“ compensating the wavelength-time characteristic curve described later with reference to FIG. Compensating for bending ".

【0006】[0006]

【従来の技術】通信伝送路に光ファイバを用いる光通信
においては、利用技術の進展および利用範囲の拡大とと
もに、通信伝送路の長距離化や通信ビットレートの高速
化が求められている。このような環境下では、光ファイ
バを伝送するときに生じる分散が大きな問題となり、分
散の補償が種々試みられている。現在、2次の分散が大
きな問題となり、その補償が種々提案され、そのうちの
いくつかの提案が効果をあげている。
2. Description of the Related Art In optical communication using an optical fiber for a communication transmission line, there is a demand for a longer distance of the communication transmission line and a higher communication bit rate with the development of the utilization technology and the expansion of the range of use. Under such an environment, dispersion generated when transmitting an optical fiber becomes a serious problem, and various attempts have been made to compensate for dispersion. At present, quadratic dispersion is a major problem, and various compensations have been proposed, some of which have been effective.

【0007】しかし、光通信に対する要求が高度になる
につれて、送信中の2次の分散の補償だけでは不充分に
なり、3次の分散の補償が課題になりつつある。
However, as the demand for optical communication becomes higher, it is not enough to compensate only for secondary dispersion during transmission, and compensation for tertiary dispersion is becoming an issue.

【0008】以下、図13および図14を使用して、従
来の2次の分散補償方法を説明する。
A conventional second-order dispersion compensation method will be described below with reference to FIGS.

【0009】図14は、シングルモード光ファイバ(以
下、SMFとも称す)と分散補償ファイバ、および分散
シフトファイバ(以下、DSFともいう)の分散−波長
特性を説明する図である。図14において、符号601
はSMFの分散−波長特性を示すグラフ、602は分散
補償ファイバの分散−波長特性を示すグラフ、603は
DSFの分散−波長特性を示すグラフで、縦軸を分散、
横軸を波長にとったグラフである。
FIG. 14 is a diagram illustrating the dispersion-wavelength characteristics of a single mode optical fiber (hereinafter, also referred to as SMF), a dispersion compensating fiber, and a dispersion shift fiber (hereinafter, also referred to as DSF). Referring to FIG.
Is a graph showing the dispersion-wavelength characteristic of the SMF, 602 is a graph showing the dispersion-wavelength characteristic of the dispersion compensating fiber, 603 is a graph showing the dispersion-wavelength characteristic of the DSF, and the vertical axis represents the dispersion.
5 is a graph in which the horizontal axis represents wavelength.

【0010】図14で明らかなように,SMFでは、フ
ァイバに入力する(以下、入射するともいう)光の波長
が1.3μmから1.8μmへと長くなるにつれて分散
は増大し,分散補償ファイバでは,入力光(以下、入射
光ともいう)の波長が1.3μmから1.8μmまで長
くなるにつれて分散は減少する。また、DSFでは、入
力光の波長が1.2μmから1.55μm付近へと長く
なるにつれて分散は減少し、入力光の波長が1.55μ
m付近から1.8μmへと長くなるにつれて分散が増大
する。そして、DSFでは、従来の2.5Gbps(毎
秒2.5ギガビット)程度の通信ビットレートの光通信
においては、入力光の波長が1.55μm付近では、分
散は光通信上支障を生じない。
As apparent from FIG. 14, in the SMF, the dispersion increases as the wavelength of light input (hereinafter also referred to as “incident”) to the fiber increases from 1.3 μm to 1.8 μm, and the dispersion compensating fiber is increased. In, the dispersion decreases as the wavelength of the input light (hereinafter, also referred to as incident light) increases from 1.3 μm to 1.8 μm. In the DSF, the dispersion decreases as the wavelength of the input light increases from 1.2 μm to around 1.55 μm, and the wavelength of the input light becomes 1.55 μm.
The dispersion increases as the length increases from around m to 1.8 μm. In DSF, in conventional optical communication at a communication bit rate of about 2.5 Gbps (2.5 gigabits per second), dispersion does not cause a problem in optical communication when the wavelength of input light is around 1.55 μm.

【0011】図13は、主として2次の分散の補償方法
を説明する図であり、(A)は波長−時間特性と光強度
−時間特性を、(B)はSMFを用いた伝送路において
分散補償ファイバを用いて2次の分散補償を行った伝送
例を、(C)はSMFだけで構成した伝送路での伝送例
を説明する図である。
FIGS. 13A and 13B are diagrams mainly illustrating a second-order dispersion compensation method. FIG. 13A shows the wavelength-time characteristic and the light intensity-time characteristic, and FIG. 13B shows the dispersion in the transmission line using the SMF. FIG. 3C is a diagram illustrating a transmission example in which second-order dispersion compensation is performed using a compensating fiber, and FIG. 4C is a diagram illustrating a transmission example in a transmission path including only an SMF.

【0012】図13において、符号501と511は伝
送路に入力する前の信号光の特性を示すグラフを、53
0はSMF531で構成された伝送路を、502と51
2は、グラフ501と511で示した特性の信号光が伝
送路530を伝送されて伝送路530から出力された信
号光の特性を示すグラフ、520は分散補償ファイバ5
21とSMF522から構成された伝送路、503と5
13は、グラフ501と511で示した特性の信号光が
伝送路520を伝送されて伝送路520から出力された
信号光の特性を示すグラフである。符号504および5
14は、グラフ501と511で示した特性の信号光が
伝送路520を伝送されて伝送路520から出力されて
後、本発明によって後述の望ましい3次分散補償を施し
たときの信号光の特性を示すグラフであり、グラフ50
1および511とほとんど一致している。また、グラフ
501、502、503、504はそれぞれ縦軸を波
長、横軸を時間(または時刻)にとったグラフであり、
グラフ511、512、513、514はそれぞれ縦軸
を光強度、横軸を時間(または時刻)にとったグラフで
ある。なお、符号524と534は送信器、525と5
35は受信器である。
In FIG. 13, reference numerals 501 and 511 denote graphs showing the characteristics of the signal light before being input to the transmission line.
0 indicates a transmission path constituted by the SMF 531;
2 is a graph showing the characteristics of the signal light output from the transmission line 530 when the signal light having the characteristics shown in the graphs 501 and 511 is transmitted through the transmission line 530, and 520 is the dispersion compensating fiber 5.
21 and SMF 522, 503 and 5
13 is a graph showing the characteristics of the signal light output from the transmission line 520 after the signal light having the characteristics shown in the graphs 501 and 511 is transmitted through the transmission line 520. Symbols 504 and 5
Reference numeral 14 denotes the characteristic of the signal light when the signal light having the characteristics shown in the graphs 501 and 511 is transmitted through the transmission line 520 and output from the transmission line 520, and after the desired third-order dispersion compensation described below is performed by the present invention. FIG.
Almost coincides with 1 and 511. Graphs 501, 502, 503, and 504 are graphs in which the vertical axis represents wavelength and the horizontal axis represents time (or time).
Graphs 511, 512, 513, and 514 are graphs in which the vertical axis represents light intensity and the horizontal axis represents time (or time). Reference numerals 524 and 534 are transmitters, 525 and 5
35 is a receiver.

【0013】従来のSMFは、前述のように、信号光の
波長が1.3μmから1.8μmへと長くなるにつれて
分散が増加するため、高速通信や長距離伝送の際には、
分散による群速度遅延を生じる。SMFで構成された伝
送路530では、信号光は伝送中に長波長側が短波長側
に比べ大きく遅延して、グラフ502と512に示すよ
うになる。このように変化した信号光は、たとえば高速
通信・長距離伝送においては、前後の信号光と重なって
正確な信号として受信できない場合がある。
As described above, in the conventional SMF, the dispersion increases as the wavelength of the signal light increases from 1.3 μm to 1.8 μm.
This causes group velocity delay due to dispersion. In the transmission line 530 constituted by the SMF, the signal light is delayed more on the long wavelength side than on the short wavelength side during transmission, and the graphs become as shown in graphs 502 and 512. For example, in high-speed communication and long-distance transmission, the changed signal light may not be able to be received as an accurate signal by overlapping with the preceding and following signal lights.

【0014】このような問題を解決するため、従来は、
たとえば、図13(B)に示すように分散補償ファイバ
を用いて分散を補償(あるいは、補正ともいう)してい
る。
In order to solve such a problem, conventionally,
For example, as shown in FIG. 13B, dispersion is compensated (or also referred to as correction) using a dispersion compensating fiber.

【0015】従来の分散補償ファイバは、波長が1.3
μmから1.8μmへと長くなるにつれて分散が増加す
るというSMFの問題点を解決するため、前述のよう
に、波長が1.3μmから1.8μmへと長くなるにつ
れて分散が減少するように作られている。
A conventional dispersion compensating fiber has a wavelength of 1.3.
In order to solve the problem of SMF in which the dispersion increases as the length increases from μm to 1.8 μm, as described above, the dispersion is reduced as the wavelength increases from 1.3 μm to 1.8 μm. Have been.

【0016】分散補償ファイバは、たとえば、図13の
伝送路520で示すように、SMF522に分散補償フ
ァイバ521を接続して用いることができる。上記伝送
路520では、信号光は、SMF522では長波長側が
短波長側に比べて大きく遅延し、分散補償ファイバ52
1では短波長側が長波長側に比べて大きく遅延すること
により、グラフ503と513に示すように、グラフ5
02と512に示す変化よりも変化量を小さく抑えるこ
とが出来る。
The dispersion compensating fiber can be used by connecting a dispersion compensating fiber 521 to an SMF 522, for example, as shown by a transmission line 520 in FIG. In the transmission line 520, the signal light is delayed more on the long wavelength side than on the short wavelength side in the SMF 522, and the dispersion compensating fiber 52
As shown in graphs 503 and 513, the short wavelength side of FIG.
The change amount can be suppressed smaller than the changes shown in 02 and 512.

【0017】しかし、分散補償ファイバを使用した上記
従来の2次の波長分散の補償方法では、伝送路を伝送し
た信号光の波長分散を、伝送路に入力する前の信号光の
状態、すなわち、グラフ501の形までには分散補償す
ることができず、グラフ503の形まで補償するのが限
界である。グラフ503に示すように、分散補償ファイ
バを使用した従来の2次の波長分散の補償方法では、信
号光の中心波長の光が短波長側の光および長波長側の光
に比べて遅延せず、信号光の中心波長成分の光より短波
長側および長波長側の成分の光のみが遅延する。そし
て、グラフ513に示すようにグラフの一部にリップル
が生じることがある。
However, in the above-described conventional method of compensating for the second-order chromatic dispersion using the dispersion compensating fiber, the chromatic dispersion of the signal light transmitted through the transmission line is determined by the state of the signal light before being input to the transmission line, that is, Dispersion compensation cannot be performed up to the shape of the graph 501, and compensation to the shape of the graph 503 is the limit. As shown in the graph 503, in the conventional secondary chromatic dispersion compensation method using the dispersion compensating fiber, the central wavelength light of the signal light is not delayed as compared with the short wavelength light and the long wavelength light. Only the light of the components on the shorter wavelength side and the longer wavelength side than the light of the central wavelength component of the signal light is delayed. Then, a ripple may be generated in a part of the graph as shown in a graph 513.

【0018】これらの現象は、光通信の伝送距離の長距
離化と通信速度の高速化のニーズが高まるに従い、正確
な信号受信ができなくなるなどの大きな問題となりつつ
ある。
[0018] These phenomena are becoming serious problems such as the inability to accurately receive signals as the need for longer transmission distances and higher communication speeds in optical communication increases.

【0019】たとえば、通信ビットレートが10Gbp
s(毎秒10ギガビット)以上の高速通信においては、
これらの現象がかなり心配されており、特に、通信ビッ
トレートが40Gbps以上の通信においては極めて重
大な課題として心配されている。
For example, if the communication bit rate is 10 Gbps
s (10 Gigabits per second) or higher,
These phenomena are considerably worried, and particularly as a very serious problem in communication at a communication bit rate of 40 Gbps or more.

【0020】そして、このような高速通信においては、
従来の光ファイバ通信システムを使用することは困難と
考えられており、たとえば、光ファイバ自体の材質も変
える必要が叫ばれるなど、システム構築の経済的な観点
からも重大問題となっている。
In such high-speed communication,
It is considered difficult to use the conventional optical fiber communication system. For example, it is necessary to change the material of the optical fiber itself, and this is a serious problem from the economic viewpoint of system construction.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】このような分散の補償
を行うには、2次の分散補償だけでは困難であり、3次
以上の分散補償が必要になる。
It is difficult to perform such a dispersion compensation only by a second-order dispersion compensation, and a third-order or higher dispersion compensation is required.

【0022】従来、波長が1.55μm付近の光に対し
て2次の分散が少なくなるような光ファイバとしてDS
Fがあるが、このファイバでは前述の、図13、図14
の特性からも明らかなように本発明の課題とする3次の
分散補償はできない。
Conventionally, DS has been used as an optical fiber in which second-order dispersion is reduced for light having a wavelength of around 1.55 μm.
F, but in this fiber, as described above with reference to FIGS.
As is clear from the characteristics described above, the third-order dispersion compensation, which is an object of the present invention, cannot be performed.

【0023】光通信の高速通信化、長距離通信化を実現
するにあたり、3次の分散は大きな問題として次第に認
識され、その補償が重要な課題となりつつある。3次の
分散の補償問題を解決すべく、多くの試みが行なわれて
いるが、従来の課題を十分に解決することができる3次
分散補償素子や補償方法はまだ実用化されていない。
In realizing high-speed communication and long-distance communication of optical communication, third-order dispersion is gradually recognized as a major problem, and compensation thereof is becoming an important issue. Many attempts have been made to solve the third-order dispersion compensation problem, but no third-order dispersion compensation element or compensation method that can sufficiently solve the conventional problems has yet to be put into practical use.

【0024】前記の3次分散の補償に用いる光分散補償
素子の一例として本発明者らが提案した誘電体などの多
層膜は、3次の分散補償に成功し、従来の光通信技術を
大きく前進させることが出来た。
The multilayer film such as a dielectric material proposed by the present inventors as an example of the optical dispersion compensating element used for the above-mentioned third-order dispersion compensation succeeds in the third-order dispersion compensation and greatly increases the conventional optical communication technology. I was able to move forward.

【0025】しかし、たとえば通信ビットレートを40
Gbps、80Gbpsなどのように高速化した場合の
3次の分散補償を理想的に行ったり、複数チャンネルの
光通信における3次の分散の補償を十分に行うには、さ
らに広い波長域において、2次と3次以上の分散を十分
に補償できる分散補償素子が望まれる。
However, for example, if the communication bit rate is 40
In order to ideally perform third-order dispersion compensation when the speed is increased, such as Gbps or 80 Gbps, or to sufficiently perform third-order dispersion compensation in a multi-channel optical communication, it is necessary to use 2 A dispersion compensating element capable of sufficiently compensating the second and third-order or higher dispersion is desired.

【0026】その1つの提案として、本発明者らによっ
て、群速度遅延の波長帯域および群速度遅延の遅延時間
を調整可能な3次分散補償素子の提案が行われている。
特に、各チャンネルの波長にも適する3次以上の分散補
償素子を安価に実用化する1つの方法として、波長可変
な(すなわち、分散補償対象波長を選択可能な)分散補
償素子が本発明者らによって提案された。
As one of the proposals, the present inventors have proposed a third-order dispersion compensator capable of adjusting the wavelength band of the group velocity delay and the delay time of the group velocity delay.
In particular, as one method of inexpensively putting a third-order or higher-order dispersion compensating element suitable for the wavelength of each channel into practical use, a wavelength-variable (that is, a dispersion-compensating target wavelength selectable) dispersion compensating element is proposed by the present inventors. Suggested by

【0027】しかしながら、これらの分散補償素子単体
で十分に広い波長域で十分な分散補償を行い得るような
群速度遅延時間−波長特性を有する分散補償素子を得る
ことはかなり難しい。
However, it is extremely difficult to obtain a dispersion compensating element having a group velocity delay time-wavelength characteristic that can perform sufficient dispersion compensation in a sufficiently wide wavelength range by using these dispersion compensating elements alone.

【0028】広い波長域で良好な分散補償を行ない得る
ような群速度遅延時間−波長特性を有する分散補償素子
を得る方法として、本発明者らが提案した分散補償を行
うことが出来る素子を信号光の光路において複数個直列
に接続する方法がある。この場合、分散補償を行うこと
が出来る素子を、たとえば、光ファイバとレンズを有す
る光ファイバコリメータを介して直列に接続すると、分
散補償素子全体としての形状寸法が大型になり、さら
に、その損失が積算されることになる。そのため、分散
補償素子の使用条件によっては、分散補償素子の損失を
いかに少なくすることが出来るかが大きな問題である。
As a method of obtaining a dispersion compensating element having a group velocity delay time-wavelength characteristic capable of performing good dispersion compensation over a wide wavelength range, an element capable of performing dispersion compensation proposed by the present inventors is called a signal. There is a method of connecting a plurality of light beams in series in an optical path of light. In this case, if elements capable of performing dispersion compensation are connected in series via, for example, an optical fiber collimator having an optical fiber and a lens, the shape and dimensions of the dispersion compensation element as a whole become large, and the loss is further reduced. It will be multiplied. Therefore, depending on the use conditions of the dispersion compensating element, it is a big problem how the loss of the dispersion compensating element can be reduced.

【0029】さらに、信号光の分散状況に応じて分散補
償を変える必要がある場合、光分散補償素子を変えなけ
ればならない。しかし、30nm、40nmという広い
波長帯域に関して、光分散補償素子の内容を変えること
は非常に難しい。
Further, when it is necessary to change the dispersion compensation according to the dispersion state of the signal light, the light dispersion compensating element must be changed. However, it is very difficult to change the content of the optical dispersion compensating element in a wide wavelength band of 30 nm and 40 nm.

【0030】分散補償を行うことが出来る素子複数個
を、光路において直列に接続して、たとえば、30nm
のように広い波長帯域に用いることが出来る光分散補償
素子を構成する場合、損失が少なく使いやすい分散補償
素子の構成方法の実現が望まれる。
A plurality of elements capable of performing dispersion compensation are connected in series in the optical path, and for example, 30 nm
In the case of configuring an optical dispersion compensating element that can be used in a wide wavelength band as described above, it is desired to realize a method of configuring a dispersion compensating element that has a small loss and is easy to use.

【0031】この課題を解決せんとして、本発明の発明
者らは、この課題を解決するため、入射面を対向させて
配置した一対の光分散補償素子を少なくとも一組用いる
ことを特徴とした複合型の光分散補償素子を提案した。
これによって、光分散補償素子の低損失化と小型化を大
幅に改善した。
To solve this problem, the inventors of the present invention solve the problem by using at least one set of a pair of optical dispersion compensating elements arranged with their incident surfaces facing each other. Type optical dispersion compensator was proposed.
As a result, the loss reduction and miniaturization of the optical dispersion compensating element have been greatly improved.

【0032】しかしながら、前記入射面を対向させて配
置した一対の光分散補償素子を複数組使用したり、同じ
素子の別の場所を使用したりする場合に、前記一対の光
分散補償素子のいずれかから出射した出射光を再び光分
散補償素子に入射させる際に、光ファイバコリメータを
用いているため、光分散補償素子に要求される仕様によ
っては、大型になり損失も大きくなってしまう。
However, when using a plurality of sets of a pair of optical dispersion compensating elements arranged with the incident surfaces facing each other, or when using another place of the same element, any one of the pair of optical dispersion compensating elements is used. Since the optical fiber collimator is used when the light emitted from the optical fiber is again incident on the optical dispersion compensating element, the size and the loss increase depending on the specifications required for the optical dispersion compensating element.

【0033】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、従来実用化することが出来
なかった広い波長域にわたっても十分な分散補償、特に
3次の分散補償を行うことが出来るような優れた群速度
遅延時間−波長特性を有する光分散補償素子を、小型
で、使いやすく、損失が少なく、信頼性が高く、量産に
適した状態で、安価に提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide sufficient dispersion compensation over a wide wavelength range which has not been practically used in the past, and particularly, tertiary dispersion compensation. To provide an optical dispersion compensator having excellent group velocity delay time-wavelength characteristics that can perform the above operation in a small size, easy to use, low loss, high reliability, suitable for mass production, and inexpensively. It is in.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】本発明の目的の達成を図
るため、本発明の光分散補償素子は、光ファイバを通信
伝送路に用いる通信に使用して波長分散を補償すること
が出来る光分散補償素子であって、入射光を透過するこ
とができる基板と、前記基板の少なくとも一対の対向す
る面に形成された多層膜と、前記基板に設けられた入射
光入射部とを有し、前記一対の対向する面に形成された
多層膜は前記基板側から入射した光の波長分散を補償す
ることができることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the object of the present invention, an optical dispersion compensating element according to the present invention is an optical dispersion compensating element which is capable of compensating chromatic dispersion by using an optical fiber for communication using a communication transmission line. A dispersion compensating element, a substrate capable of transmitting incident light, a multilayer film formed on at least a pair of opposing surfaces of the substrate, and an incident light incident portion provided on the substrate; The multilayer film formed on the pair of opposing surfaces can compensate for wavelength dispersion of light incident from the substrate side.

【0035】本発明の光分散補償素子は、前記一対の対
向する面に形成された多層膜のそれぞれは、少なくとも
2層の反射層と一対の前記反射層に挟まれた位置に形成
された少なくとも1つの光透過層とを有しており、前記
多層膜を構成している前記反射層の前記入射光に対する
反射率が、前記基板に近い層から遠い層になるにつれ
て、反射率が極大または最大値である層が出現するとこ
ろまで、次第に大きくなるように、前記多層膜が形成さ
れていることを特徴としている。
In the optical dispersion compensating element according to the present invention, each of the multilayer films formed on the pair of opposing surfaces has at least two reflective layers and at least a multilayer film formed at a position sandwiched between the pair of reflective layers. A single light transmitting layer, and the reflectance of the reflection layer constituting the multilayer film with respect to the incident light becomes maximum or maximum as the layer becomes closer to the layer farther from the substrate. The multi-layer film is characterized in that the multilayer film is formed so as to gradually increase up to the point where a value layer appears.

【0036】そして、本発明の光分散補償素子は、前記
基板の入射光入射部に反射防止膜を配置することにより
一層大きな効果をもたらす。
The light dispersion compensating element of the present invention provides a greater effect by disposing an antireflection film on the incident light incident portion of the substrate.

【0037】本発明の光分散補償素子の例は、前記基板
の入射光入射部から前記基板に入射した入射光は、少な
くとも一対の前記対向する面に形成された多層膜の一方
の多層膜と他方の多層膜に交互に入射することを複数回
繰り返して分散補償を施されるように前記多層膜が配置
されていることを特徴としている。
An example of the optical dispersion compensating element of the present invention is such that the incident light incident on the substrate from the incident light incident portion of the substrate is at least one of the multilayer films formed on the pair of opposing surfaces. The multi-layer film is characterized in that the multi-layer film is arranged so as to perform dispersion compensation by repeating the alternate incidence on the other multi-layer film a plurality of times.

【0038】本発明の光分散補償素子では、前記基板の
前記入射光入射部の位置とは異なる位置に光出射部が設
けることができ、そして、前記基板の外側で前記光出射
部の近傍に反射体を配置した構造にすることができ,前
記反射体がファラデーローテータ反射鏡にすることがで
きる。
In the optical dispersion compensating element of the present invention, a light emitting portion can be provided on the substrate at a position different from the position of the incident light incident portion, and a light emitting portion is provided outside the substrate and near the light emitting portion. It is possible to adopt a structure in which a reflector is arranged, and the reflector can be a Faraday rotator reflector.

【0039】また、本発明の光分散補償素子の例では、
前記基板の前記入射光入射部の位置とは異なる位置に前
記入射光に対する反射体を設けた構造にすることがで
き、前記反射体を100%反射膜にすることができる。
In the example of the optical dispersion compensating element of the present invention,
The substrate may have a structure in which a reflector for the incident light is provided at a position different from the position of the incident light incident portion, and the reflector may be a 100% reflective film.

【0040】本発明の光分散補償素子の例は、前記基板
の入射光入射部から基板に入射した入射光が、前記基板
内を、前記基板の対向する面に形成された多層膜に交互
に入射して分散補償を施されて前記基板内を進行して前
記反射体に、到達して、前記反射体で反射して後、前記
入射光入射部から前記反射体に至るまでの光路と同じ光
路を通って前記入射光入射部に到達して前記入射光入射
部から出射することを特徴としている。
An example of the optical dispersion compensating element of the present invention is such that the incident light incident on the substrate from the incident light incident portion of the substrate alternately passes through the inside of the substrate to the multilayer film formed on the opposing surface of the substrate. The same as the optical path from the incident light incidence part to the reflector after the incident light is subjected to dispersion compensation and travels through the substrate to reach the reflector, and is reflected by the reflector. It is characterized in that the light reaches the incident light incident part through an optical path and exits from the incident light incident part.

【0041】本発明の光分散補償素子の例では、前記基
板の前記入射光入射部の位置とは異なる位置の少なくと
も2カ所に出射部が設けられているとともに、前記出射
部の少なくとも1つの近傍に反射体が配置されているこ
ともでき、前記反射体の少なくとも1つがファラデーロ
ーテータ反射鏡にすることにより、前記基板内を進行す
る信号光が前記多層膜で分散補償を施される過程で受け
る信号光の偏波成分に生じる変化を極力小さくすること
ができる。
In the example of the optical dispersion compensating element of the present invention, at least two light emitting portions are provided on the substrate at positions different from the position of the incident light incident portion, and at least one near the light emitting portion is provided. A reflector may be disposed at least, and at least one of the reflectors is a Faraday rotator reflecting mirror, so that the signal light traveling in the substrate is received in the process of performing dispersion compensation in the multilayer film. The change that occurs in the polarization component of the signal light can be minimized.

【0042】本発明の光分散補償素子の例は、前記反射
体の少なくとも1つが、該反射体へ入射し前記基板内を
進行してきた光(以下、入射光Aともいう)を、入射光
Aが進行してきた方向と逆の方向とは異なる方向へ入射
光A反射する反射体にすることができ、また、前記反射
体の少なくとも1つを、該反射体へ入射する光(以下、
入射光Bともいう)を、入射光Bが進行してきた方向と
逆向でかつ平行な方向へ反射する反射体にすることを特
徴としている。
An example of the optical dispersion compensating element of the present invention is such that at least one of the reflectors is incident on the reflector and travels through the substrate (hereinafter, also referred to as incident light A). Can be a reflector that reflects the incident light A in a direction different from the direction opposite to the direction in which the light has traveled, and at least one of the reflectors is a light that enters the reflector (hereinafter, referred to as a light).
(Referred to as incident light B) is a reflector that reflects the incident light B in a direction opposite and parallel to the direction in which the incident light B travels.

【0043】本発明の光分散補償素子の例は、前記出射
部に反射防止膜が設けられていることを特徴としてい
る。
An example of the light dispersion compensating element according to the present invention is characterized in that an antireflection film is provided on the emission section.

【0044】そして、本発明の光分散補償素子では、前
記基板に、前記入射光入射部とは異なる少なくとも1つ
の入射光入射部を設けることができる。
In the optical dispersion compensating element of the present invention, the substrate may be provided with at least one incident light incident portion different from the incident light incident portion.

【0045】本発明の光分散補償素子の前記基板を光学
的に等方性の物資で構成することにより大きな効果をも
たらすことができる。
A great effect can be brought about by forming the substrate of the optical dispersion compensating element of the present invention from optically isotropic materials.

【0046】本発明の光分散補償素子の前記基板をガラ
スにすることにより量産に適した光分散補償素子にする
ことができる。
When the substrate of the light dispersion compensating element of the present invention is made of glass, the light dispersion compensating element suitable for mass production can be obtained.

【0047】本発明の光分散補償素子の、前記基板に形
成された多層膜を構成する前記反射率が極大もしくは最
大の反射層の反射率を99.5%以上にすることが好ま
しく、99.8%以上の反射率にすることにより大きな
効果をもたらすことができ、そして、前記極大もしくは
最大の反射率を100%にすることが最も好ましい。
In the optical dispersion compensating element of the present invention, it is preferable that the reflectance of the reflection layer having the maximum or maximum reflectance constituting the multilayer film formed on the substrate is 99.5% or more. Greater effects can be obtained by setting the reflectance to 8% or more, and it is most preferable that the maximum or maximum reflectance is set to 100%.

【0048】本発明の光分散補償素子の例は、前記反射
体のの少なくとも1つの反射面が可動にすることにより
用途の広い特性のよい素子にすることができる。
In the example of the light dispersion compensating element of the present invention, by making at least one reflecting surface of the reflector movable, the element can be used for a wide range of purposes with good characteristics.

【0049】また、本発明の光分散補償素子の例は、少
なくとも1つの多層膜を構成する少なくとも1つの積層
膜の膜厚が、前記多層膜の光の入射面に平行な断面にお
ける面内方向(以下、入射面内方向ともいう)において
変化している(以下、単に膜厚が変化しているともい
う)ことを特徴としており、前記少なくとも一対の対向
して配置された多層膜のおのおのの少なくとも各1つの
光透過層の膜厚の変化方向が互いに異なるように構成し
たり、前記少なくとも一対の前記互いに対向して配置さ
れた多層膜のおのおのの少なくとも各1つの光透過層の
膜厚が、互いに逆方向に変化しているように構成するな
どにより、光分散補償素子の種々の特性を実現すること
ができる。
Further, in an example of the optical dispersion compensating element of the present invention, the thickness of at least one laminated film constituting at least one multilayer film is such that an in-plane direction in a cross section parallel to a light incident surface of the multilayer film is provided. (Hereinafter, also referred to as a change in film thickness) in each of the at least one pair of the opposing multilayer films. The thickness of at least one light transmitting layer is configured to be different from each other in a changing direction, or the thickness of at least one light transmitting layer of each of the at least one pair of the multilayer films disposed to face each other is reduced. By configuring the optical dispersion compensating elements to change in opposite directions, various characteristics of the optical dispersion compensating element can be realized.

【0050】本発明の光分散補償素子は、主として3次
の分散を補償可能な光分散補償素子であることを特徴と
している。
The optical dispersion compensating element of the present invention is characterized in that it is an optical dispersion compensating element capable of mainly compensating for third-order dispersion.

【0051】また、本発明の光分散補償素子の例では、
前記光分散補償素子の群速度遅延時間ー波長特性曲線の
極値近傍における形が非対称形にすることができる。
In the example of the optical dispersion compensating element of the present invention,
The shape of the optical dispersion compensating element in the vicinity of the extreme value of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve can be asymmetric.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、説明に用いる各図は
本発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状、配
置関係などを概略的に示してある。そして本発明の説明
の都合上、部分的に拡大率を変えて図示する場合もあ
り、本発明の説明に用いる図は、必ずしも実施例などの
実物や記述と相似形でない場合もある。また、各図にお
いて、同様な構成成分については同一の番号を付けて示
し、重複する説明を省略することもある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each drawing used in the description schematically shows the size, shape, arrangement relationship, and the like of each component so that the present invention can be understood. For convenience of description of the present invention, the magnification may be partially changed in the drawings, and the drawings used in the description of the present invention may not necessarily be similar to the actual product or description of the embodiment. In addition, in each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

【0053】図1は光ファイバを伝送路に用いる通信に
おいて生じる分散を光分散補償素子で補償する方法を説
明する図で、符号1101は伝送路を伝送させた信号光
の2次の分散を補償して残った信号光の3次の分散を示
す群速度遅延時間−波長特性曲線、1102は3次の分
散を補償することができる光分散補償素子の群速度遅延
時間−波長特性曲線で、1103は、曲線1101の分
散特性を有する信号光の分散を、曲線1102の分散特
性を有する分散補償素子で補償したあとの補償対象波長
帯域λ1〜λ2の間の群速度遅延時間−波長特性曲線で、
縦軸は群速度遅延時間、横軸は波長である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of compensating dispersion generated in communication using an optical fiber for a transmission line by an optical dispersion compensating element. Reference numeral 1101 denotes a second-order dispersion of signal light transmitted through the transmission line. 1103 is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve showing the third order dispersion of the signal light remaining after the above, and 1102 is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the optical dispersion compensating element capable of compensating the third order dispersion. Is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve between the compensation target wavelength bands λ1 to λ2 after compensating the dispersion of the signal light having the dispersion characteristic of the curve 1101 with the dispersion compensating element having the dispersion characteristic of the curve 1102,
The vertical axis is the group velocity delay time, and the horizontal axis is the wavelength.

【0054】図2〜図4は、本発明に用いる各光分散補
償素子(本発明では、分散補償を行うことができる素子
自体およびそれらで構成したもののことを広く光分散補
償素子と称し、説明上の必要性により、たとえば、本発
明の複合型の光分散補償素子を構成する各素子を光分散
補償素子ということがあり、そしてそれらのうちで入射
面を対向して配置される各光分散補償素子単体を特に区
別を必要としないときは、光分散補償素子単体のことも
光分散補償素子と称することもあり、特に、前記入射面
を対向して配置されている各光分散補償素子単体を区別
して述べる必要があるときは、それを光分散補償素子単
体と称することもある。そして、後述のように、光分散
補償素子が複数の分散補償を行うことが出来る素子から
構成されている場合にその構成要素としての分散補償を
行うことが出来る素子自体を説明あるいは定義などする
場合には、それを分散補償を行うことが出来る素子とも
称する。)を構成する分散補償を行うことが出来る素子
の例を説明する図で、図2は後述の多層膜の断面図、図
3は膜厚を変化させた多層膜の斜視図、図4は多層膜の
群速度遅延時間−波長特性曲線である。
FIGS. 2 to 4 show the respective optical dispersion compensating elements used in the present invention (in the present invention, the element itself capable of performing dispersion compensation and the element constituted by them are widely referred to as an optical dispersion compensating element. Due to the above-mentioned necessity, for example, each element constituting the composite type optical dispersion compensating element of the present invention may be referred to as an optical dispersion compensating element. When it is not particularly necessary to distinguish the compensating element alone, the optical dispersion compensating element alone or the optical dispersion compensating element may be referred to as the optical dispersion compensating element alone. When it is necessary to distinguish between the elements, the element may be referred to as an optical dispersion compensating element alone, and as described later, the optical dispersion compensating element is composed of a plurality of elements capable of performing dispersion compensation. Place In the case where the element itself capable of performing dispersion compensation as a constituent element is described or defined, it is also referred to as an element capable of performing dispersion compensation.) FIG. 2 is a cross-sectional view of a multilayer film described later, FIG. 3 is a perspective view of a multilayer film having a changed thickness, and FIG. 4 is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the multilayer film. .

【0055】図2は本発明に用いる3次の光分散補償素
子の例として用いる多層膜の断面をモデル的に説明する
図である。図2において、符号100は本発明に用いる
光分散補償素子の例としての多層膜、101は入射光の
方向を示す矢印、102は出射光の方向を示す矢印、1
03、104は反射率が100%未満の反射層(以下、
反射膜あるいは光反射層ともいう)、105は反射率が
98〜100%の反射層、108、109は光透過層
(以下、単に透過層ともいう)、111、112はキャ
ビティである。また、符号107は基板で、たとえば、
BK―7ガラスを使用している。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a cross section of a multilayer film used as an example of a tertiary light dispersion compensating element used in the present invention. In FIG. 2, reference numeral 100 denotes a multilayer film as an example of the optical dispersion compensating element used in the present invention, 101 denotes an arrow indicating the direction of incident light, 102 denotes an arrow indicating the direction of output light,
03 and 104 are reflective layers having a reflectance of less than 100% (hereinafter referred to as “reflective layers”).
Reference numeral 105 denotes a reflection layer having a reflectivity of 98 to 100%, reference numerals 108 and 109 denote light transmission layers (hereinafter, also simply referred to as transmission layers), and reference numerals 111 and 112 denote cavities. Reference numeral 107 denotes a substrate, for example,
BK-7 glass is used.

【0056】図2の各反射層103、104、105の
反射率R(103)、R(104)、R(105)は、
R(103)≦R(104)≦R(105)の関係にあ
る。各反射層の反射率を、少なくとも光透過層を挟んで
隣り合う反射層間において互いに異なるように設定する
ことが量産上好ましい。すなわち、入射光が入射する側
から多層膜の厚み方向に向かって、入射光の中心波長λ
に対する各反射層の反射率が次第に大きくなるように形
成する。そして、特に好ましくは、各反射層の前記波長
λの光に対する反射率を、60%≦R(103)≦77
%、96%≦R(104)≦99.8%、98%≦R
(105)の範囲にし、前記R(103)、R(10
4)、R(105)の大小関係を満たすように構成する
ことにより、後述の図4,図5に示すような群速度遅延
時間−波長特性曲線を得ることができる。そして、R
(103)<R(104)<R(105)にすることが
より好ましく、R(105)を100%に近づけるか1
00%にすることがより好ましく、本発明に用いる光分
散補償素子の性能を一層高めることができる。
The reflectivity R (103), R (104), R (105) of each of the reflection layers 103, 104, 105 in FIG.
R (103) ≦ R (104) ≦ R (105). It is preferable in terms of mass production that the reflectance of each reflective layer be set to be different from each other at least between adjacent reflective layers with the light transmitting layer interposed therebetween. That is, the central wavelength λ of the incident light is from the side where the incident light is incident toward the thickness direction of the multilayer film.
Is formed so that the reflectance of each reflective layer with respect to It is particularly preferable that the reflectance of each reflective layer with respect to the light having the wavelength λ is 60% ≦ R (103) ≦ 77.
%, 96% ≦ R (104) ≦ 99.8%, 98% ≦ R
(105), R (103), R (10)
4) By configuring so as to satisfy the magnitude relationship of R (105), a group velocity delay time-wavelength characteristic curve as shown in FIGS. 4 and 5 described later can be obtained. And R
It is more preferable that (103) <R (104) <R (105), and if R (105) is close to 100% or 1
It is more preferably set to 00%, and the performance of the optical dispersion compensating element used in the present invention can be further enhanced.

【0057】そして、本発明の光分散補償素子をより製
造し易くするために、隣り合う各反射層間の光路長とし
て考えたときの間隔がそれぞれ異なるように各反射層の
形成条件を選ぶことが好ましく、各反射層の反射率の設
計条件をゆるめることができ、膜厚が波長λの4分の1
の単位膜の組み合わせ(すなわち、λ/4の整数倍の膜
厚の膜)で本発明に用いる3次の光分散補償素子に用い
られる多層膜を形成することができ、信頼性が高く、量
産性の優れた3次の光分散補償素子を安価に提供するこ
とができる。
In order to make the optical dispersion compensating element of the present invention easier to manufacture, it is necessary to select the conditions for forming each of the reflective layers so that the intervals are different when considering the optical path length between the adjacent reflective layers. Preferably, the design condition of the reflectance of each reflective layer can be relaxed, and the film thickness is one quarter of the wavelength λ.
(I.e., a film having a thickness of an integral multiple of λ / 4) can form a multilayer film used in the tertiary light dispersion compensating element used in the present invention. A third-order optical dispersion compensating element having excellent properties can be provided at low cost.

【0058】なお、前記多層膜の単位膜の膜厚が波長λ
の4分の1であると記載したが、これは、もっとも好ま
しくは誤差がほとんど0がよいが、前記の如く、量産に
おける膜の形成で許容される誤差の範囲内においてλ/
4という意味であり、具体的には、λ/4±10%(た
だし、すべての膜の膜厚が同時に±10%内の誤差の大
きな方向に変動しても良いという意味ではなく、いくつ
かの膜の膜厚が±10%内で誤差が大きな方向に変動し
ても他の多くの膜は±3%以内の変動であるとか、互い
に特性に及ぼす悪い影響を相殺するとか、などを含み、
本発明の主旨を損なわない範囲での意味であり、また、
仕様によっては、後述の如くさらに狭い誤差範囲を意味
する場合もある。)において本発明でいうλ/4の膜厚
を意味しており、λ/4±1%の膜厚をλ/4の膜厚と
して実施したときに、この範囲において本発明は特に大
きな効果を発する。特に、上記単位膜の厚みをλ/4±
0.5%(この場合のλ/4は誤差無しのλ/4の意
味)にすることにより、量産性を損なわずに、バラツキ
が少なく、信頼性の高い多層膜を形成することができ、
図5および図7から図9を用いて後述するような光分散
補償素子を安価に提供することができる。
The unit film of the multilayer film has a wavelength λ.
It is described that the error is most preferably almost zero, but as described above, within a range of an error allowable in film formation in mass production, λ /
4, specifically, λ / 4 ± 10% (however, this does not mean that the thicknesses of all the films may simultaneously vary in the direction of large errors within ± 10%, but some Even if the film thickness of the film is within ± 10% and the error fluctuates in a large direction, many other films vary within ± 3% or cancel each other's bad influence on characteristics. ,
Meaning within a range not to impair the gist of the present invention,
Depending on the specification, it may mean a narrower error range as described later. ) Means the film thickness of λ / 4 in the present invention, and when the film thickness of λ / 4 ± 1% is implemented as the film thickness of λ / 4, the present invention has a particularly great effect in this range. Emit. In particular, the thickness of the unit film is λ / 4 ±
By setting it to 0.5% (λ / 4 in this case means λ / 4 without error), it is possible to form a highly reliable multilayer film with little variation without impairing mass productivity.
An optical dispersion compensating element as described later with reference to FIGS. 5 and 7 to 9 can be provided at low cost.

【0059】また、本発明における多層膜が、膜厚がλ
/4の単位膜を積層して形成すると説明している部分が
あるが、これは、1つの単位膜を形成してから次の単位
膜を形成するという方法を繰り返して多層膜を形成する
こともできるが、これに限らず、一般的にはλ/4の整
数倍の膜厚の膜を時間的に連続して形成することが多
く、このような多層膜も当然のことながら本発明の、た
とえば、膜厚がλ/4の整数倍である積層膜から成る多
層膜に含まれるものである。そして、前記反射層と前記
透過層を連続的に形成する膜形成工程を用いて本発明の
多層膜のいくつかを形成することができる。
The multilayer film of the present invention has a thickness of λ.
There is a part that the unit film of / is formed by lamination, but this is to form a multilayer film by repeating the method of forming one unit film and then forming the next unit film. However, the present invention is not limited to this, and in general, a film having a thickness of an integral multiple of λ / 4 is often formed continuously in time. For example, it is included in a multilayer film composed of a laminated film having a film thickness that is an integral multiple of λ / 4. Then, some of the multilayer films of the present invention can be formed using a film forming step of continuously forming the reflection layer and the transmission layer.

【0060】図3は、図2の多層膜100の入射面内方
向において、前記多層膜100の膜厚を変化させた例を
説明する図である。
FIG. 3 is a view for explaining an example in which the thickness of the multilayer film 100 is changed in the in-plane direction of the multilayer film 100 in FIG.

【0061】図3において、符号200は本発明に用い
る光分散補償素子の一例としての多層膜、201は第1
の反射層、202は第2の反射層、203は第3の反射
層、205は基板、206は第1の光透過層、207は
第2の光透過層、211は第1のキャビティ、212は
第2のキャビティ、220は光入射面、230は入射光
の方向を示す矢印、240は出射光の方向を示す矢印、
250は第1の膜厚変化方向を示す矢印、260は第2
の膜厚変化方向を示す矢印、270,271は入射光の
入射位置を移動させる方向を示す矢印である。
In FIG. 3, reference numeral 200 denotes a multilayer film as an example of a light dispersion compensating element used in the present invention, and 201 denotes a first film.
202, a second reflective layer, 203, a third reflective layer, 205, a substrate, 206, a first light transmitting layer, 207, a second light transmitting layer, 211, a first cavity, 212 Is a second cavity, 220 is a light incident surface, 230 is an arrow indicating the direction of incident light, 240 is an arrow indicating the direction of output light,
Reference numeral 250 denotes an arrow indicating the first film thickness change direction, and 260 denotes the second film thickness change direction.
Arrows 270 and 271 indicate the direction in which the incident position of the incident light is moved.

【0062】図3において、たとえば、BK−7ガラス
(ドイツ、ショット社の商品名)などから成る基板20
5の上に、第3の反射層203,第2の光透過層20
7、第2の反射層202、第1の光透過層206、第1
の反射層201が、順次形成されている。
In FIG. 3, a substrate 20 made of, for example, BK-7 glass (trade name of Schott, Germany) or the like is used.
5, a third reflection layer 203 and a second light transmission layer 20
7, the second reflective layer 202, the first light transmitting layer 206, the first
Are sequentially formed.

【0063】第1の光透過層206の入射面内方向にお
ける厚み(膜厚、以下同様)が図3の矢印250で示す
方向に変化するように、そして、第2の光透過層207
の入射面内方向における厚みが矢印260で示す方向に
変化するように、前記多層膜を形成する。第1から第3
の反射層の厚みと構成は、第1および第2のキャビティ
の共振波長が一致したときの波長が入射光の中心波長λ
に一致したときに、第1、第2、第3の各反射層の反射
率が、前記R(103)、R(104)、R(105)
の大小関係に準じた条件、すなわち、反射層201,2
02,203の反射率をそれぞれR(201)、R(2
02)、R(203)としたとき、R(201)≦R
(202)≦R(203)など、を満たすような膜厚構
成になるように形成する。
The thickness of the first light transmitting layer 206 in the in-plane direction (the film thickness, the same applies hereinafter) changes so as to change in the direction indicated by the arrow 250 in FIG.
The multilayer film is formed such that the thickness in the in-plane direction changes in the direction indicated by the arrow 260. 1st to 3rd
The thickness and the configuration of the reflection layer are such that the wavelength when the resonance wavelengths of the first and second cavities coincide is the center wavelength λ of the incident light.
, The reflectances of the first, second, and third reflective layers are R (103), R (104), and R (105).
That is, the reflection layer 201,
02 and 203 are R (201) and R (2
02) and R (203), R (201) ≦ R
The film is formed to have a film thickness that satisfies (202) ≦ R (203).

【0064】なお、前記多層膜を、入射光を透過できる
適切な基板の上に、図3の第1の反射層201を形成
し、その上に第1の透過層206,第2の反射層20
2,第2の透過層207,第3の反射層203の順にな
るように形成し、各反射層の反射率はR(201)≦R
(202)≦R(203)になるように構成しても本発
明の効果を発揮できる。この場合、前記多層膜への入射
光は、前記基板側から入射される。
The first reflective layer 201 shown in FIG. 3 is formed on an appropriate substrate capable of transmitting incident light, and the first transparent layer 206 and the second reflective layer 201 are formed thereon. 20
2, the second transmission layer 207 and the third reflection layer 203 are formed in this order, and the reflectance of each reflection layer is R (201) ≦ R
The effect of the present invention can be exhibited even if it is configured so that (202) ≦ R (203). In this case, light incident on the multilayer film is incident from the substrate side.

【0065】図4は、本発明の光分散補償素子の例とし
ての多層膜200の入射面220において、図3の矢印
230の方向から入射光を入射し、矢印240の方向に
出射光を得るようにし、入射光の入射位置を後述のよう
に図3の矢印270あるいは271の方向に移動した時
の、群速度遅延時間−波長特性曲線の変化する様子を説
明するものである。
FIG. 4 shows that incident light is incident on the incident surface 220 of the multilayer film 200 as an example of the optical dispersion compensating element of the present invention in the direction of arrow 230 in FIG. The following describes how the group velocity delay time-wavelength characteristic curve changes when the incident position of the incident light is moved in the direction of the arrow 270 or 271 in FIG. 3 as described later.

【0066】図4は、図3の入射位置280〜282に
中心波長λの入射光を入射させたときの群速度遅延時間
−波長特性曲線を示し、縦軸は群速度遅延時間、横軸は
波長である。
FIG. 4 shows a group velocity delay time-wavelength characteristic curve when incident light having a center wavelength λ is incident on the incident positions 280 to 282 in FIG. 3, the vertical axis represents the group velocity delay time, and the horizontal axis represents the group velocity delay time. Wavelength.

【0067】図3の反射層201〜203および光透過
層206と207の各矢印250と260で示す方向に
膜厚を変化させる条件を適切に選ぶことによって、前記
入射光の入射面220における入射位置を矢印270で
示す方向に移動させたとき、群速度遅延時間−波長特性
曲線の形状をほぼ同様の形に維持しつつ、群速度遅延時
間−波長特性曲線の帯域中心波長λ0(たとえば、図4
のほぼ左右対称の形状の群速度遅延時間−波長特性曲線
2801における極値を与える波長)が変化し、そし
て、その各位置から矢印271で示す方向に前記入射位
置を移動させたとき、前記波長λ0はほぼ同じ範囲の値
で、群速度遅延時間−波長特性曲線の形状を、図4の曲
線2811、2812のように変化させることができ
る。図4の各曲線は、図3の矢印250と260の方向
へそれぞれ各当該膜の膜厚を単調に増大するように形成
した時のものである。
By appropriately selecting the conditions for changing the film thickness in the directions indicated by arrows 250 and 260 of the reflection layers 201 to 203 and the light transmission layers 206 and 207 in FIG. When the position is moved in the direction indicated by the arrow 270, the band center wavelength λ0 of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve (for example, FIG. 4
(The wavelength giving an extreme value in the group velocity delay time-wavelength characteristic curve 2801 having a substantially symmetrical shape) changes, and when the incident position is moved from each position in the direction indicated by the arrow 271, the wavelength .lambda.0 is a value in substantially the same range, and the shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve can be changed like the curves 2811 and 2812 in FIG. Each curve in FIG. 4 is obtained when the thickness of each film is monotonically increased in the directions of arrows 250 and 260 in FIG.

【0068】曲線2801、2811,2812におけ
る帯域中心波長λ0は、分散補償の目的によって、たと
えば図4のグラフの適切な波長のところに設定するが、
たとえば、図4に図示の曲線の波長の範囲のほぼ中央値
にとってもよく、分散補償の目的に応じて適宜定めても
良い。また、曲線2801から2812、曲線2801
から2811,曲線2811から2812の間のそれぞ
れの極値波長など曲線の各特徴点の波長や曲線の形など
の対応関係をあらかじめ調べておくことなどはここに記
載しなくても当然のことである。
The band center wavelength λ 0 in the curves 2801, 2811 and 2812 is set, for example, at an appropriate wavelength in the graph of FIG. 4 for the purpose of dispersion compensation.
For example, it may be set to approximately the center value of the wavelength range of the curve shown in FIG. 4, or may be appropriately determined according to the purpose of dispersion compensation. Also, curves 2801 to 2812 and curve 2801
It is natural that the correspondence between the characteristic points of the curve such as the extremal wavelength between the curves 2811 and 2812 and the shape of the curve such as the curve between the curves 2811 and 2812 need not be described in advance. is there.

【0069】このようにして、たとえば、まず、分散補
償すべき入射光の中心波長λに該当する帯域中心波長λ
0を一致させるように、入射光の入射位置を矢印270
の方向に移動して決め、次に分散補償すべき補償の内
容、すなわち、入射光の分散状況に適合して、分散補償
に用いる群速度遅延時間−波長特性曲線の形状を、たと
えば図4の各曲線などから選択し、それに応じて、図3
の矢印271で示す方向に前記入射位置をたとえば符号
280〜282で示す各点などのように選択することに
より、信号光に求められる分散補償を効果的に行うこと
ができる。
As described above, for example, first, the band center wavelength λ corresponding to the center wavelength λ of the incident light to be dispersion-compensated
In order to make 0 coincide, the incident position of the incident light is indicated by an arrow 270.
The shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve used for dispersion compensation in accordance with the content of compensation to be dispersion-compensated, that is, the dispersion state of the incident light, is determined, for example, as shown in FIG. Select from each curve, etc., and
By selecting the incident position in the direction indicated by the arrow 271 as, for example, each point indicated by reference numerals 280 to 282, the dispersion compensation required for the signal light can be effectively performed.

【0070】図4の群速度遅延時間−波長特性曲線の形
状からも明らかなように、本発明に用いる光分散補償素
子をそのまま用いても、たとえば、曲線2801を用い
て3次分散補償を行うことができ、曲線2811または
2812の比較的直線成分に近い部分を用いて、2次の
微妙な分散補償を行うことができる。
As is clear from the shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve in FIG. 4, even if the optical dispersion compensating element used in the present invention is used as it is, for example, the third-order dispersion compensation is performed using the curve 2801. The second-order delicate dispersion compensation can be performed by using a portion of the curve 2811 or 2812 which is relatively close to a linear component.

【0071】以上、図2〜図4を用いて説明したのは本
発明に用いる「分散補償を行うことが出来る素子」であ
るが、この「分散補償を行うことが出来る素子」を用い
れば、3次の分散をある程度補償することが出来ること
は、図1と図4の各曲線の説明から明白である。また、
上記説明から明らかに理解できるように、前記「分散補
償を行うことが出来る素子」自体も、本発明の複合型の
光分散補償素子を構成する光分散補償素子となり得るも
のである。
Although the "element capable of performing dispersion compensation" used in the present invention has been described with reference to FIGS. 2 to 4, if the "element capable of performing dispersion compensation" is used, The fact that the third-order dispersion can be compensated to some extent is apparent from the description of the curves in FIGS. Also,
As can be clearly understood from the above description, the "element capable of performing dispersion compensation" itself can also be a light dispersion compensation element constituting the composite light dispersion compensation element of the present invention.

【0072】しかし、「分散補償を行うことが出来る素
子」単独で補償できる分散補償の波長帯域幅は、波長が
1.55μm近傍の信号光について、たとえば、1.5
nm前後、群速度遅延時間の極値の大きさは3〜6ps
(ピコ秒)位の場合が多く、多層膜の構成条件を変え
て、帯域幅約0.5〜3nm、群速度遅延時間のピーク
値が2〜10ps程度の群速度遅延時間−波長特性曲線
は実現することが出来る。しかし、多数チャンネルの光
通信に対応するために分散補償の波長帯域幅を10n
m、30nmのように広くすると前記群速度遅延時間の
ピーク値は極めて小さな値となり、分散補償を十分に行
うことが出来る程度の群速度遅延時間を得ることが難し
く、現実の通信に使い勝手よく広く用いるには、さらな
る改善がなされることが望ましい。そこで、本発明を図
5〜図10を用いてさらに詳しく説明する。
However, the wavelength bandwidth of the dispersion compensation that can be compensated by the “element capable of performing the dispersion compensation” alone is, for example, 1.5 times for the signal light whose wavelength is around 1.55 μm.
nm, the extreme value of group velocity delay time is 3-6ps
(Picoseconds) in many cases, and by changing the configuration conditions of the multilayer film, the group velocity delay time-wavelength characteristic curve having a bandwidth of about 0.5 to 3 nm and a peak value of the group velocity delay time of about 2 to 10 ps is obtained. Can be realized. However, the wavelength band of the dispersion compensation is set to 10n in order to correspond to the optical communication of many channels.
When the width is widened to m or 30 nm, the peak value of the group velocity delay time becomes an extremely small value, and it is difficult to obtain the group velocity delay time enough to sufficiently perform dispersion compensation, and it is easy to use for actual communication and widely used. Further improvement is desirable for use. Therefore, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.

【0073】図5は、たとえば、前記のごとき分散補償
を行うことが出来る素子を複数個用いて群速度遅延時間
−波長特性を改善する方法を説明する図であり、図5
(A)は本発明に用いる分散補償を行うことが出来る素
子が1個の場合の群速度遅延時間−波長特性を、図5
(B)は群速度遅延時間−波長特性曲線の形がほぼ同じ
で、群速度遅延時間−波長特性曲線のピーク値(以下、
極値ともいう)を与える波長(以下、極値波長ともい
う)が異なる分散補償を行うことが出来る素子を入射光
の光路に沿って2個直列に接続した(以下、入射光の光
路に沿って2個直列に接続したことを、単に、2個直列
に接続したともいう。以下、3個直列、4個直列などの
場合も同様。)本発明に用いる光分散補償素子の群速度
遅延時間−波長特性を、図5(C)は群速度遅延時間−
波長特性曲線の形がほぼ同じで極値波長が異なる分散補
償を行うことが出来る素子を3個直列に接続した本発明
に用いる光分散補償素子の群速度遅延時間−波長特性
を、図5(D)は直列に接続する分散補償を行うことが
出来る素子3個のうちの1個が他の2個と群速度遅延時
間−波長特性曲線の形も極値波長も異なる分散補償を行
うことが出来る図示のような特性の素子を3個直列に接
続した本発明に用いる光分散補償素子単体の群速度遅延
時間−波長特性を、それぞれ表すグラフであり、いずれ
も縦軸が群速度遅延時間、横軸が波長である。そして、
本発明の光分散補償方法の基本は、たとえば図5(A)
から(D)に示したような特性を有する光分散補償素子
を用いて、たとえば、図7,図8を用いて後述するよう
な複合型の光分散補償素子を構成して、それを光分散補
償素子を光伝送路したような中の適切なところ、たとえ
ば、光ファイバに直列に接続させたり、伝送路に設けた
増幅器、受信機、波長分波機、中継局の各種装置等の信
号光の経路中に配置して前記光分散補償素子に信号光を
入射させて信号光の分散を補償する分散補償方法にあ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of improving the group velocity delay time-wavelength characteristic by using a plurality of elements capable of performing dispersion compensation as described above.
FIG. 5A shows the group velocity delay time-wavelength characteristic when only one element capable of performing dispersion compensation is used in the present invention.
(B) shows that the shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve is almost the same,
Two devices capable of performing dispersion compensation having different wavelengths (hereinafter also referred to as extreme values) giving an extreme value are connected in series along the optical path of the incident light (hereinafter, along the optical path of the incident light). The connection of two in series is also referred to as simply connecting two in series. The same applies to the case of three in series, four in series, etc.) The group velocity delay time of the optical dispersion compensating element used in the present invention -Wavelength characteristics, FIG. 5 (C) shows group velocity delay time-
FIG. 5 shows the group velocity delay time-wavelength characteristic of the optical dispersion compensating element used in the present invention in which three elements capable of performing dispersion compensation having different extremal wavelengths having substantially the same shape of the wavelength characteristic curve are connected in series. In D), one of the three elements connected in series and capable of performing dispersion compensation can perform dispersion compensation in which the shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve and the extreme value wavelength are different from those of the other two elements. It is a graph which respectively shows the group velocity delay time-wavelength characteristic of the optical dispersion compensating element used in the present invention in which three elements having the characteristics as shown in the figure are connected in series. The horizontal axis is the wavelength. And
The basis of the optical dispersion compensation method of the present invention is, for example, as shown in FIG.
For example, a composite type optical dispersion compensating element as described later with reference to FIGS. 7 and 8 is constructed by using the optical dispersion compensating element having the characteristics shown in FIGS. In an appropriate place such as an optical transmission line with a compensating element, for example, a signal light such as an amplifier, a receiver, a wavelength demultiplexer, and various devices such as a relay station connected in series to an optical fiber or provided in the transmission line. And compensating the dispersion of the signal light by making the signal light incident on the optical dispersion compensating element.

【0074】図5において、符号301〜309は本発
明に用いる分散補償を行うことが出来る素子1個の各群
速度遅延時間−波長特性曲線、310は前記本発明に用
いる群速度遅延時間−波長特性曲線の形がほぼ同じで極
値波長が異なる分散補償を行うことが出来る素子を2個
直列に接続した場合の群速度遅延時間−波長特性曲線、
311は前記本発明に用いる群速度遅延時間−波長特性
曲線の形がほぼ同じで極値波長が異なる分散補償を行う
ことが出来る素子を3個直列に接続した場合の群速度遅
延時間−波長特性曲線、312は直列に接続する分散補
償を行うことが出来る素子3個のうちの1個が他の2個
と群速度遅延時間−波長特性曲線の形も極値波長も異な
る分散補償を行うことが出来る図示のような特性の素子
を3個直列に接続した場合の群速度遅延時間−波長特性
曲線である。図5(A)で符号aは分散補償対象波長帯
域の帯域幅、bは群速度遅延時間の極値の大きさ(以
下、単に、極値ともいう)である。曲線302〜307
および309の分散補償対象波長域の帯域幅と群速度遅
延時間の極値はほぼ同じで、曲線308は曲線307や
309よりも分散補償対象波長域の帯域幅が狭く群速度
遅延時間の極値が大きい群速度遅延時間−波長特性曲線
である。なお、上記曲線301〜309の極値波長は、
図示の如く、それぞれ異なっている。
In FIG. 5, reference numerals 301 to 309 denote group velocity delay time-wavelength characteristic curves of one element capable of performing dispersion compensation used in the present invention, and 310 denotes group velocity delay time-wavelength used in the present invention. A group velocity delay time-wavelength characteristic curve when two elements that can perform dispersion compensation with different shapes of characteristic curves and different extreme wavelengths are connected in series;
Reference numeral 311 denotes a group velocity delay time-wavelength characteristic when three elements capable of performing dispersion compensation having substantially the same group velocity delay time-wavelength characteristic curve and different extremal wavelengths used in the present invention are connected in series. Curve 312 indicates that one of three elements connected in series and capable of performing dispersion compensation performs dispersion compensation in which the shape of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve and the extreme value wavelength are different from those of the other two elements. 5 is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve when three elements having the characteristics shown in FIG. In FIG. 5A, the symbol a indicates the bandwidth of the wavelength band to be compensated for dispersion, and b indicates the magnitude of the extreme value of the group velocity delay time (hereinafter, also simply referred to as the extreme value). Curves 302-307
309 and the extreme value of the group velocity delay time are almost the same, and the curve 308 shows that the bandwidth of the wavelength band to be compensated for dispersion is narrower than the curves 307 and 309 and the extreme value of the group velocity delay time. Is a large group velocity delay time-wavelength characteristic curve. The extreme wavelengths of the curves 301 to 309 are as follows:
As shown, each is different.

【0075】図5(B)と(C)において、群速度遅延
時間−波長特性曲線310の群速度遅延時間の極値は、
分散補償を行うことが出来る素子1個の場合の1.6
倍、分散補償対象波長帯域の帯域幅は約1.8倍になっ
ており、群速度遅延時間−波長特性曲線311の群速度
遅延時間の極値は分散補償を行うことが出来る素子1個
の場合の約2.3倍、分散補償対象波長の帯域幅は分散
補償を行うことが出来る素子1個の場合の約2.5倍に
なっている。図5(D)においては、群速度遅延時間−
波長特性曲線312の曲線の群速度遅延時間の極値が分
散補償を行うことが出来る素子307と309の各1個
の場合の約3倍、分散補償対象波長帯域の帯域幅は分散
補償を行うことが出来る素子307と309の各1個の
場合の約2.3倍になっている。
5B and 5C, the extreme value of the group velocity delay time of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve 310 is as follows.
1.6 in the case of one element capable of performing dispersion compensation
The bandwidth of the wavelength band to be dispersion-compensated is about 1.8 times, and the extreme value of the group velocity delay time of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve 311 is equal to that of one element capable of performing dispersion compensation. The bandwidth of the wavelength to be dispersion-compensated is about 2.3 times that of the case, and about 2.5 times that of a single element capable of performing dispersion compensation. In FIG. 5D, the group velocity delay time−
The extreme value of the group velocity delay time of the curve of the wavelength characteristic curve 312 is about three times as large as the case of each of the elements 307 and 309 capable of performing dispersion compensation. This is about 2.3 times that in the case of one element 307 and 309 respectively.

【0076】図2〜図4において説明したような多層膜
を用いた分散補償を行うことが出来る素子の群速度遅延
時間−波長特性曲線の群速度遅延時間の極値と分散補償
対象波長帯域の帯域幅は、前記多層膜の各反射層と各光
透過層の構成条件によって変化し、たとえば、図5
(D)の曲線307のような分散補償対象波長帯域の帯
域幅は比較的広いが群速度遅延時間の極値があまり大き
くない群速度遅延時間−波長特性曲線と曲線308のよ
うに分散補償対象波長帯域の帯域幅は狭いが群速度遅延
時間の極値は大きい群速度遅延時間−波長特性曲線を組
み合わせるなどにより、種々の特性を有する分散補償を
行うことが出来る素子を実現することが出来る。
The extreme value of the group velocity delay time of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the element capable of performing dispersion compensation using the multilayer film described with reference to FIGS. The bandwidth varies depending on the configuration conditions of each reflection layer and each light transmission layer of the multilayer film.
The dispersion compensation target wavelength band such as the curve 307 in (D) is relatively wide but the extreme value of the group velocity delay time is not so large. An element capable of performing dispersion compensation having various characteristics can be realized by, for example, combining a group velocity delay time-wavelength characteristic curve in which the bandwidth of the wavelength band is narrow but the extreme value of the group velocity delay time is large.

【0077】このような分散補償を行うことが出来る素
子に用いる多層膜としては、たとえば、前記「課題を解
決するための手段」の項に記載した多層膜A〜多層膜H
があげられる。この多層膜A〜Hを用いて、分散補償を
行うことが出来る素子を作成したところ、波長が約1.
55μmの信号光に対して、群速度遅延時間の極値が3
ps(ピコ秒)で分散補償対象波長帯域の帯域幅が1.
3〜2.0nmの群速度遅延時間−波長特性曲線を実現
することが出来た。
Examples of the multilayer film used in the element capable of performing such dispersion compensation include, for example, the multilayer films A to H described in the section “Means for Solving the Problems”.
Is raised. When an element capable of performing dispersion compensation was prepared using the multilayer films A to H, the wavelength was about 1.
For a signal light of 55 μm, the extreme value of the group velocity delay time is 3
The bandwidth of the wavelength band for dispersion compensation is 1.ps (ps).
A group velocity delay time-wavelength characteristic curve of 3 to 2.0 nm was able to be realized.

【0078】上記多層膜A〜Hは、入射面から膜の厚み
方向に、反射層に挟まれた光透過層(キャビティ、すな
わち入射光に対する共振器を形成している。)が2つ、
すなわち2キャビティの多層膜であるが、本発明はこれ
に限定されず、1キャビティ、3キャビティ、4キャビ
ティなど種々の構成の多層膜を用いることを可能にする
ものである。
Each of the multilayer films A to H has two light transmitting layers (cavities, that is, resonators for incident light) sandwiched between reflective layers in the thickness direction of the film from the incident surface.
That is, the present invention is a multilayer film having two cavities, but the present invention is not limited to this. It is possible to use multilayer films having various structures such as one cavity, three cavities, and four cavities.

【0079】また、図4における群速度遅延時間−波長
特性曲線や、図5(D)における群速度遅延時間−波長
特性曲線など、直列に接続して用いる分散補償を行うこ
とが出来る素子の群速度遅延時間−波長特性を適宜工夫
して選択することにより、3次の分散のみならず分散補
償ファイバで補償して残った2次の微細な分散をも補償
することが出来る。
A group of elements that can be used in series and can perform dispersion compensation, such as a group velocity delay time-wavelength characteristic curve in FIG. 4 and a group velocity delay time-wavelength characteristic curve in FIG. 5D. By appropriately selecting the speed delay time-wavelength characteristic, not only the third-order dispersion but also the second-order fine dispersion remaining after being compensated by the dispersion compensating fiber can be compensated.

【0080】また、通信伝送路の分散補償をより効果的
に行うには、光分散補償素子としての群速度遅延時間−
波長特性曲線を利用目的により適したものにすることが
望ましい。そのための1つの方法として、分散補償を行
うことが出来る素子の群速度遅延時間−波長特性を調整
できる手段を有する方法がある。
Further, in order to more effectively perform dispersion compensation of a communication transmission line, the group velocity delay time as an optical dispersion compensating element must be calculated as follows:
It is desirable to make the wavelength characteristic curve more suitable for the purpose of use. As one method for this, there is a method having a means for adjusting the group velocity delay time-wavelength characteristic of an element capable of performing dispersion compensation.

【0081】その1つの方法として、図2と図3を用い
て説明したような、多層膜の光透過層と反射層の膜厚を
入射面内方向において変化させ、分散補償を行うことが
出来る素子における入射光の入射位置を変えて、分散補
償を行うことが出来る素子の群速度遅延時間−波長特性
を変えることがあげられる。この入射光の入射位置を変
更する手段としては、たとえば、入射光の位置に対し
て、多層膜200あるいは入射光の入射位置そのものの
少なくとも一方を移動させる手段がある。前記多層膜ま
たは入射光の位置を移動させる手段としては、光分散補
償素子の使用される事情、コストあるいは特性などの条
件など、事情によって種々選択することができる。たと
えば、コスト上あるいは装置の事情から、ネジなどの手
動的手段により行う方法を用いることができ、また、正
確に調整するため、あるいは手動で調整することができ
ない時にも調整することができるようにするためには、
たとえば電磁的なステップモータや連続駆動モータを用
いることが効果的であり、また、PZT(チタン酸ジル
コン酸鉛)などを用いた圧電モーターを使用することも
効果的である。また、これらの方法と組み合わせること
もできるプリズムや二芯コリメータなどを用いたり、光
導波路を利用するなどの光学的手段によって入射位置を
選択することにより、容易に、正確に入射位置を選択す
ることができる。また、前記多層膜の少なくとも1つの
キャビティを、たとえばエア(空気)ギャップキャビテ
ィにしてエアギャップを可変にすることにより、群速度
遅延時間−波長特性を変えることができる。
As one method, dispersion compensation can be performed by changing the film thickness of the light transmitting layer and the reflecting layer of the multilayer film in the in-plane direction of incidence as described with reference to FIGS. Changing the incident position of the incident light on the element to change the group velocity delay time-wavelength characteristic of the element capable of performing dispersion compensation. As a means for changing the incident position of the incident light, for example, there is a means for moving at least one of the multilayer film 200 or the incident position itself of the incident light with respect to the position of the incident light. The means for moving the position of the multilayer film or the incident light can be variously selected depending on the circumstances such as the circumstances in which the optical dispersion compensating element is used, the cost, and the characteristics. For example, a method performed by manual means such as a screw can be used due to the cost or the circumstances of the device, and it can be adjusted for accurate adjustment or when adjustment cannot be performed manually. To do
For example, it is effective to use an electromagnetic step motor or a continuous drive motor, and it is also effective to use a piezoelectric motor using PZT (lead zirconate titanate) or the like. In addition, it is possible to easily and accurately select an incident position by using a prism or a two-core collimator that can be combined with these methods, or by selecting an incident position by an optical means such as using an optical waveguide. Can be. Further, by making at least one cavity of the multilayer film, for example, an air (air) gap cavity and making the air gap variable, the group velocity delay time-wavelength characteristic can be changed.

【0082】本発明の光分散補償素子に用いることがで
きる前記分散補償を行うことが出来る素子を構成する多
層膜の各層は、厚みが4分の1波長のSiO2のイオン
アシスト蒸着で作成した膜(以下、イオンアシスト膜と
もいう)で形成された層Lと、厚みが4分の1波長のT
25のイオンアシスト膜で形成された層Hとから構成
されている。前記SiO2のイオンアシスト膜(層L)
1層とTa25のイオンアシスト膜(層H)1層の組み
あわせ層でLHの層1セットと称し、たとえば、「LH
の層5セット積層して」とは、「層L・層H・層L・層
H・層L・層H・層L・層H・層L・層Hの順に各層を
それぞれ1層ずつ重ねて形成して」ということを意味す
る。
Each layer of the multilayer film constituting the element capable of performing the dispersion compensation which can be used in the optical dispersion compensation element of the present invention was formed by ion-assisted evaporation of SiO 2 having a thickness of a quarter wavelength. A layer L formed of a film (hereinafter also referred to as an ion assist film) and a T having a thickness of a quarter wavelength
It is composed of a layer H formed by ion-assisted film a 2 O 5. The SiO 2 ion assist film (layer L)
A combination of one layer and one layer of Ta 2 O 5 ion-assisted film (layer H) is referred to as a set of LH layers, for example, “LH
"Layer 5 sets of layers" means "layer L, layer H, layer L, layer H, layer L, layer H, layer L, layer H, layer L, layer H, one layer at a time. To form. "

【0083】同様に、前記LLの層は、厚みが4分の1
波長のSiO2のイオンアシスト膜で構成されている層
Lを2層重ねて形成した層をLLの層1セットと称す。
したがって、たとえば、「LLの層を3セット積層し
て」とは、「層Lを6層重ねて形成して」を意味する。
前記HHの層に関しても同様である。
Similarly, the LL layer has a thickness of 4
A layer formed by laminating two layers L composed of an ion-assisted film of SiO 2 having a wavelength is referred to as one set of LL layers.
Therefore, for example, “three sets of LL layers are stacked” means “three layers L are formed and stacked”.
The same applies to the HH layer.

【0084】なお、層Hを形成する膜の組成として、誘
電体の例を示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、Ta25と同様の誘電体材料としてはTa25
の他に、TiO2、Nb25などを用いることができ、
さらに、誘電体材料の他に、SiやGeを用いて層Hを
形成することもできる。また、層Lの組成としてSiO
2の例を示したが、SiO2は安価にしかも信頼性高く層
Lを形成できる利点があるが、本発明はこれに限定され
るものではなく、層Hの屈折率よりも屈折率が低くなる
材質によって層Lを形成すれば、本発明の上記効果を発
揮する光分散補償を行うことができる素子を実現するこ
とができる。
[0084] Incidentally, the composition of film forming the layer H, although an example of a dielectric, the present invention is not limited thereto, as the same dielectric material as Ta 2 O 5 Ta 2 O 5
Besides, TiO 2 , Nb 2 O 5 and the like can be used,
Further, the layer H can be formed using Si or Ge in addition to the dielectric material. The composition of the layer L is SiO 2
2 , the SiO 2 has the advantage that the layer L can be formed at low cost and with high reliability, but the present invention is not limited to this, and the refractive index of the layer H is lower than that of the layer H. If the layer L is formed of a different material, it is possible to realize an element capable of performing the optical dispersion compensation exhibiting the above effects of the present invention.

【0085】また、層L、層Hをそれぞれ1種類の材質
により形成する例を説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数種類の材質で形成したり、層L
あるいは層Hの少なくとも一層を他の同種の層とは異な
る材料で形成することもできる。さらに、層Lと層Hの
他に、適当な第3の層を設けることがあってもよい。
Further, although an example in which each of the layers L and H is formed of one type of material has been described, the present invention is not limited to this.
Alternatively, at least one of the layers H may be formed of a different material from other layers of the same kind. Further, an appropriate third layer may be provided in addition to the layer L and the layer H.

【0086】また、本実施例では、前記多層膜を構成す
る層Lと層Hをイオンアシスト蒸着で形成したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、通常の蒸着、スパ
ッタリング、イオンプレーティングその他の方法で形成
した多層膜を用いても本発明は大きな効果を発揮するも
のである。
In this embodiment, the layers L and H constituting the multilayer film are formed by ion assisted vapor deposition. However, the present invention is not limited to this. The present invention exerts a great effect even when a multilayer film formed by the above-mentioned method is used.

【0087】本発明に用いる光分散補償素子は、図3に
示す光分散補償素子としての多層膜200のように、ウ
ェハー状のものを適当に保持して用いることもでき、ま
た、入射面220内での必要な部分を含むように、厚み
方向に、すなわち、入射面220から基板205方向
に、たとえば垂直にあるいは斜めに、小さく切断したチ
ップ状にして、たとえばファイバコリメータとともに筒
状のケースに実装して光分散補償素子として用いること
もできるなど、その形態は多様な可能性を有するもので
ある。
As the optical dispersion compensating element used in the present invention, a wafer-like element can be appropriately held and used like the multilayer film 200 as the optical dispersion compensating element shown in FIG. In the thickness direction, that is, in the direction of the thickness from the incident surface 220 to the substrate 205, for example, vertically or obliquely, in the form of a chip that is cut into small pieces, for example, into a cylindrical case together with a fiber collimator. The form has various possibilities, for example, it can be mounted and used as a light dispersion compensation element.

【0088】図6は図5で説明した例のような群速度遅
延時間−波長特性曲線を実現するために本発明の発明者
らが提案した分散補償を行うことが出来る素子を複数個
直列に接続する方法を説明する図で、図6(A)は、前
記分散補償を行うことが出来る素子2個を信号光の光路
に沿って直列に接続して光分散補償素子を構成した例
を、図6(B)は前記分散補償を行うことが出来る素子
3個を直列に接続して光分散補償素子を構成した例を、
図6(C)は入射面内方向で膜厚が変化している多層膜
上で、入射光の入射位置2箇所を、信号光の光路に沿っ
て直列に接続して光分散補償素子を構成した例を、図6
(D)は図6(A)と同じ構成の光分散補償素子を1つ
のケースに実装した例を示す図である。
FIG. 6 shows in series a plurality of elements capable of performing dispersion compensation proposed by the inventors of the present invention in order to realize a group velocity delay time-wavelength characteristic curve as in the example described in FIG. FIG. 6A shows an example in which two elements capable of performing the dispersion compensation are connected in series along the optical path of signal light to form an optical dispersion compensation element. FIG. 6B shows an example in which three elements capable of performing the dispersion compensation are connected in series to constitute an optical dispersion compensation element.
FIG. 6C shows an optical dispersion compensating element in which two incident positions of incident light are connected in series along the optical path of signal light on a multilayer film whose film thickness changes in the direction of the incident surface. Figure 6
FIG. 6D is a diagram illustrating an example in which the optical dispersion compensating element having the same configuration as that of FIG. 6A is mounted in one case.

【0089】図6において、符号410、420、43
0、440は上記の如く分散補償を行うことが出来る素
子を複数個直列に接続して構成した光分散補償素子、4
11、412、421〜423、431、442、44
3は分散補償を行うことが出来る素子、416は分散補
償を行うことが出来る素子に用いている多層膜、41
5、4151〜4154、426、4261、426
2、436、4361、4362、446、4461、
4462は光ファイバ、413、4131、414、4
141、424、425、434、435、444、4
45は信号光の進行方向を示す矢印、417はレンズ、
418はレンズ417と光ファイバ4151および41
52とで構成している2芯コリメータ、441はケー
ス、431は入射面内方向で膜厚が変化している多層膜
を基板上に形成して分散補償を行うことができるように
構成したウェハー状の分散補償を行うことが出来る素子
で、432、433はそれぞれ「分散補償を行うことが
出来る素子の部分」である。また、前記各光ファイバの
うち、符号415、4152、426、436、446
は内部接続部品としての光ファイバ、符号4151、4
153、4154、4261、4262、4361、4
362、4461、4462は外部接続部品としての光
ファイバである。
In FIG. 6, reference numerals 410, 420, 43
Reference numerals 0 and 440 denote an optical dispersion compensating element formed by connecting a plurality of elements capable of performing dispersion compensation as described above in series.
11, 412, 421 to 423, 431, 442, 44
3 is an element capable of performing dispersion compensation, 416 is a multilayer film used in an element capable of performing dispersion compensation, 41
5, 4151 to 4154, 426, 4261, 426
2, 436, 4361, 4362, 446, 4461,
4462 is an optical fiber, 413, 4131, 414, 4
141, 424, 425, 434, 435, 444, 4
45 is an arrow indicating the traveling direction of the signal light, 417 is a lens,
418 is a lens 417 and optical fibers 4151 and 41
52 is a two-core collimator, 441 is a case, and 431 is a wafer configured to form a multilayer film having a film thickness varying in the incident plane direction on a substrate so that dispersion compensation can be performed. Elements 432 and 433 are elements that can perform dispersion compensation in the form of a circle. Further, among the optical fibers, reference numerals 415, 4152, 426, 436, 446
Are optical fibers as internal connection parts, 4151, 4
153, 4154, 4261, 4262, 4361, 4
Reference numerals 362, 4461, and 4462 denote optical fibers as external connection parts.

【0090】図6(A)において、矢印413の方向に
光ファイバ4153から、分散補償を行うことが出来る
素子411に入射した信号光は、分散補償を受けて分散
補償を行うことが出来る素子411から出射し、光ファ
イバ415を伝送されて分散補償を行うことが出来る素
子412に入射し、再び分散補償を受けて分散補償を行
うことが出来る素子412から出射し、矢印414の方
向に光ファイバ4154を伝送される。
In FIG. 6A, the signal light incident on the element 411 capable of performing dispersion compensation from the optical fiber 4153 in the direction of arrow 413 is subjected to dispersion compensation and the element 411 capable of performing dispersion compensation. From the optical fiber 415, and is incident on the element 412 capable of performing dispersion compensation by being transmitted through the optical fiber 415. The optical fiber 415 exits from the element 412 capable of receiving dispersion compensation and performing dispersion compensation. 4154 is transmitted.

【0091】符号4112は、分散補償を行うことが出
来る素子411の破線4111で囲んだ部分であり、そ
の内部構造を説明する図である。光ファイバ4151お
よび4152とレンズ417は2芯コリメータ418を
構成し、光ファイバ4151を矢印4131方向に進行
した信号光はレンズ417を通り多層膜416に入射す
る。
Reference numeral 4112 denotes a portion surrounded by a broken line 4111 of the element 411 capable of performing dispersion compensation, and is a view for explaining the internal structure thereof. The optical fibers 4151 and 4152 and the lens 417 constitute a two-core collimator 418, and the signal light traveling through the optical fiber 4151 in the direction of the arrow 4131 passes through the lens 417 and enters the multilayer film 416.

【0092】多層膜416は、たとえば、図5(A)に
示したような群速度遅延時間−波長特性を有しており、
光ファイバ4151とレンズ417を通って多層膜41
6に入射した信号光は、3次の分散補償を施され、多層
膜416から出て再びレンズ417を通り、光ファイバ
4152に入射して矢印4141の方向に進み、分散補
償を行うことが出来る素子412に入射する。この場
合、光ファイバ4152と光ファイバ415は実質的に
同じファイバであり、光ファイバ4151と光ファイバ
4153も実質的に同じである。分散補償を行うことが
出来る素子412でさらに分散補償を施された信号光は
分散補償を行うことが出来る素子412から出射して、
光ファイバ4154を矢印414で示した方向へ進行す
る。
The multilayer film 416 has, for example, a group velocity delay time-wavelength characteristic as shown in FIG.
The multilayer film 41 passes through the optical fiber 4151 and the lens 417.
6 is subjected to third-order dispersion compensation, exits from the multilayer film 416, passes through the lens 417 again, enters the optical fiber 4152, travels in the direction of the arrow 4141, and can perform dispersion compensation. Light enters the element 412. In this case, the optical fiber 4152 and the optical fiber 415 are substantially the same fiber, and the optical fiber 4151 and the optical fiber 4153 are also substantially the same. The signal light further subjected to dispersion compensation by the element 412 capable of performing dispersion compensation is emitted from the element 412 capable of performing dispersion compensation,
The optical fiber 4154 travels in the direction indicated by the arrow 414.

【0093】このような図6(A)に示した光分散補償
素子410は、図5(B)に示した群速度遅延時間−波
長特性を有し、光分散補償素子410に入射した信号光
は、図5(B)に示したような群速度遅延時間−波長特
性曲線に応じた分散補償を施されて光分散補償素子41
0から出射される。
The optical dispersion compensating element 410 shown in FIG. 6A has the group velocity delay time-wavelength characteristic shown in FIG. 5B, and the signal light incident on the optical dispersion compensating element 410. Is subjected to dispersion compensation according to the group velocity delay time-wavelength characteristic curve as shown in FIG.
Emitted from 0.

【0094】このとき、光ファイバ4151を矢印41
31方向に進行してきた信号光がたとえば2芯コリメー
タ418を介して、多層膜416に入射して分散補償を
施されて多層膜416で反射され、光ファイバ4152
に入射し、矢印4141方向に出射される過程におい
て、光ファイバ4151を矢印4131方向に進行して
きた光分散補償素子410の入射光に対して、光ファイ
バ4152を矢印4141方向に進行する光分散補償素
子410の出射光は、約0.3〜0.5dB程度のカッ
プリング損失(カップリングロスともいう)を受ける。
この損失は、従来のファイバーグレーテイングを用いる
分散補償の場合に比較すれば極めて小さな損失である
が、15nm、30nmという広い波長帯域においてよ
り少ない損失で分散補償を行いたい場合には、図5で説
明した直列に接続する分散補償を行うことが出来る素子
の数が多くなるため、このカップリングロスは積算され
ると大きなロスになる。たとえば、分散補償を行うこと
が出来る素子10個を上記の接続方法で直列に接続する
と、3〜30dBのカップリングロスを生じる。この損
失は、15nmや30nmの広い波長帯域幅の光分散補
償素子を構成するときに大きな問題になる。
At this time, the optical fiber 4151 is pointed to by the arrow 41.
The signal light traveling in the 31 direction enters the multilayer film 416 via, for example, a two-core collimator 418, is subjected to dispersion compensation, is reflected by the multilayer film 416, and is reflected by the optical fiber 4152.
In the process of being incident on the optical fiber 4151 and exiting in the direction of arrow 4141, the optical fiber 4152 travels in the direction of arrow 4131 with respect to the incident light of the optical dispersion compensating element 410. Light emitted from the element 410 receives coupling loss (also referred to as coupling loss) of about 0.3 to 0.5 dB.
This loss is extremely small as compared with the conventional dispersion compensation using fiber grating. However, if it is desired to perform dispersion compensation with a smaller loss in a wide wavelength band of 15 nm or 30 nm, FIG. Since the number of elements connected in series and capable of performing dispersion compensation increases, the coupling loss becomes a large loss when integrated. For example, when 10 elements capable of performing dispersion compensation are connected in series by the above connection method, a coupling loss of 3 to 30 dB occurs. This loss becomes a serious problem when configuring an optical dispersion compensating element having a wide wavelength bandwidth of 15 nm or 30 nm.

【0095】本発明の目的は、このような広い波長帯域
にも小さな損失で分散補償を行うことができる小型で安
定した安価な光分散補償素子を提供することにあり、そ
れに関しては、図7〜図12を用いて後述する。
An object of the present invention is to provide a small, stable, and inexpensive optical dispersion compensating element capable of performing dispersion compensation with a small loss even in such a wide wavelength band. It will be described later with reference to FIG.

【0096】その前に本発明の理解をさらに深めるた
め、分散補償についてさらに詳述する。
Before that, the dispersion compensation will be described in more detail to further understand the present invention.

【0097】図6(B)の光分散補償素子420におい
ても同様に、矢印424の方向から光ファイバ4261
を介して光分散補償素子420に入射した信号光は、ま
ず、分散補償を行うことが出来る素子421に入射して
分散補償を施されてから出射し、光ファイバ426を介
して分散補償を行うことが出来る素子422〜423に
順次入射して出射する過程において、たとえば、図5
(C)のような群速度遅延時間−波長特性曲線に応じた
分散補償を施されて光分散補償素子420から出射し、
光ファイバ4262を矢印425で示した方向へと進行
する。
Similarly, also in the optical dispersion compensating element 420 of FIG.
The signal light that has entered the optical dispersion compensating element 420 via the optical fiber 426 firstly enters the element 421 that can perform dispersion compensation, is subjected to dispersion compensation, and then exits, and performs dispersion compensation via the optical fiber 426. In the process of sequentially entering and exiting the elements 422 to 423, for example, FIG.
(C) is subjected to dispersion compensation according to the group velocity delay time-wavelength characteristic curve, and is emitted from the optical dispersion compensation element 420;
The optical fiber 4262 travels in the direction indicated by the arrow 425.

【0098】図6(C)は図6(A)の分散補償を行う
ことが出来る素子411と412の代わりに、同一のウ
ェハー上に形成された「分散補償を行うことが出来る素
子431の部分432と433」を光ファイバ436を
用いて信号光の経路に沿って直列に接続した例としての
光分散補償素子430で、分散補償の施され方は図6
(A)について説明したのと同様である。
FIG. 6C shows a portion of the “element 431 capable of performing dispersion compensation” formed on the same wafer instead of the elements 411 and 412 capable of performing dispersion compensation in FIG. 6A. 432 and 433 ”are connected in series along the path of the signal light using the optical fiber 436.
This is the same as described for (A).

【0099】ただし、分散補償の施され方は、分散補償
を行うことが出来る素子の群速度遅延時間−波長特性に
よって変わるものであることは上記説明より明らかであ
る。
However, it is clear from the above description that the way of performing dispersion compensation depends on the group velocity delay time-wavelength characteristic of the element capable of performing dispersion compensation.

【0100】図6(D)は図6(A)と同様の分散補償
を行うことが出来る素子442と443を同一のケース
441に組み込んで光ファイバ446を介して信号光の
通信経路に沿って直列に接続して光分散補償素子440
を構成したものであり、図示していないが、分散補償を
行うことが出来る素子443は、図3を用いて説明した
多層膜の入射面内方向において膜厚が変化している多層
膜を使用しており、入射位置を調整する手段を有してい
る。その入射位置調整手段は図示していないが、ケース
441に設けられた制御回路とそれによって制御される
入射位置調整手段駆動回路を利用して入射位置を調整す
ることが出来るようになっている。信号光は光分散補償
素子440へ光ファイバ4461を介して入射し、光フ
ァイバ4462を介して光分散補償素子440から出射
する。
FIG. 6 (D) shows a case where elements 442 and 443 capable of performing the same dispersion compensation as in FIG. 6 (A) are incorporated in the same case 441 and along the communication path of the signal light via the optical fiber 446. Optical dispersion compensating element 440 connected in series
Although not shown, the element 443 capable of performing dispersion compensation uses a multilayer film whose thickness changes in the in-plane direction of the multilayer film described with reference to FIG. And has means for adjusting the incident position. Although the incident position adjusting means is not shown, the incident position can be adjusted using a control circuit provided in the case 441 and an incident position adjusting means driving circuit controlled by the control circuit. The signal light enters the optical dispersion compensating element 440 via the optical fiber 4461, and exits from the optical dispersion compensating element 440 via the optical fiber 4462.

【0101】本発明における分散補償素子およびそれを
用いた分散補償方法における分散補償の対象とする波長
帯域を広くとることが出来るようにするためには、前記
の如く、たとえば、多層膜を用いた分散補償を行うこと
が出来る素子を複数個、光路において直列に接続して、
図5で説明したような主旨の分散補償素子を構成すれば
よく、そして、そのような分散補償素子を用いて分散を
補償すればよい。
In order to be able to widen the wavelength band to be subjected to dispersion compensation in the dispersion compensating element and the dispersion compensating method using the same according to the present invention, as described above, for example, a multilayer film is used. By connecting a plurality of elements capable of performing dispersion compensation in series in the optical path,
What is necessary is just to constitute the dispersion compensating element as described with reference to FIG. 5, and then to compensate the dispersion using such a dispersion compensating element.

【0102】しかし、図6を用いて説明したように、コ
リメータを用いて、本発明の分散補償を行うことが出来
る素子を複数個接続する場合、接続すべき前記素子の数
が多くなれば、接続に起因する光学的損失が大きな問題
となる。そこで、この接続に起因する光学的損失を大幅
に低減させる方法として、本発明の発明者らは図7およ
び図8に例示する接続方法を用いた分散補償素子を本発
明において提案する。
However, as described with reference to FIG. 6, when a plurality of elements capable of performing the dispersion compensation of the present invention are connected using a collimator, if the number of the elements to be connected increases, Optical loss due to the connection is a major problem. Therefore, as a method for greatly reducing the optical loss caused by this connection, the present inventors propose in the present invention a dispersion compensating element using the connection method illustrated in FIGS. 7 and 8.

【0103】図7は本発明の複合型の光分散補償素子を
説明する図で、(A)は側面図、(B)は上方から見た
図である。図7(B)中の点線は、その上方にある部分
により見えない部分を説明する都合上示したものであ
る。
FIGS. 7A and 7B are views for explaining the composite type optical dispersion compensating element of the present invention. FIG. 7A is a side view, and FIG. The dotted line in FIG. 7 (B) is shown for convenience of explanation of a part that cannot be seen by a part above it.

【0104】図7で、符号701は複合型の光分散補償
素子、703と704は前記複合型の光分散補償素子7
01を構成する本発明に用いる光分散補償素子で、以下
に説明するように、それぞれ本発明に用いる分散補償を
行うことが出来る素子を信号光の光路に沿って複数個直
列に接続したものの例、710と720は基板、711
と721は前記基板上に形成されており入射光に対して
前述のような群速度遅延時間―波長特性を有する多層
膜、730は図7(A)に示した後述の入射光の光路の
位置を概略示す線、741〜747,750,760〜
767は入射光の光路、781と782は光ファイバ、
783と784はレンズ、708と709は多層膜を形
成する光透過層の膜厚の変化する方向を示す矢印であ
る。d1とd2は光分散補償素子703と704のそれ
ぞれ図示の位置における間隔である。
In FIG. 7, reference numeral 701 denotes a composite type optical dispersion compensating element, and reference numerals 703 and 704 denote the composite type optical dispersion compensating element 7.
01 is an example of an optical dispersion compensating element used in the present invention, in which a plurality of elements capable of performing dispersion compensation used in the present invention are connected in series along the optical path of signal light, as described below. , 710 and 720 are substrates, 711
And 721, a multilayer film formed on the substrate and having the above-described group velocity delay time-wavelength characteristic with respect to the incident light, and 730, a position of an optical path of the incident light described later shown in FIG. , Lines 741-747, 750, 760-
767 is an optical path of incident light, 781 and 782 are optical fibers,
Reference numerals 783 and 784 denote lenses, and reference numerals 708 and 709 denote arrows indicating the direction in which the thickness of the light transmitting layer forming the multilayer film changes. d1 and d2 are intervals at the illustrated positions of the optical dispersion compensating elements 703 and 704, respectively.

【0105】複合型の光分散補償素子701は、図示の
ように対向して設けられた光分散補償素子703と70
4で構成されている。
The composite type optical dispersion compensating element 701 includes optical dispersion compensating elements 703 and 70
4.

【0106】図7(A)において、光ファイバ781を
伝送された信号光は、レンズ783を通り、光路741
から光分散補償素子701を構成する光分散補償素子7
03に入射して分散補償を行うことが出来る素子として
の多層膜711の入射点(光路741と多層膜711の
交点)で分散補償を受けて反射され、光路742を通り
光分散補償素子704に至り、分散補償を行うことが出
来る素子としての多層膜721の入射点で分散補償を受
けて反射され、以下光路743〜747を通りそれぞれ
分散補償を行うことが出来る素子としての多層膜711
または721の入射点で交互に分散補償を受けて反射さ
れ、さらに光路750,760〜766を通りそれぞれ
多層膜721または711の入射点で分散補償を受けて
反射されて、光路767を通って複合型の光分散補償素
子701から出射して、レンズ784から光ファイバ7
82に入射し、光ファイバ782を伝送される。
In FIG. 7A, a signal light transmitted through an optical fiber 781 passes through a lens 783 and passes through an optical path 741.
From the light dispersion compensating element 7 constituting the light dispersion compensating element 701
03, is subjected to dispersion compensation at an incident point of the multilayer film 711 (an intersection point of the optical path 741 and the multilayer film 711) as an element capable of performing dispersion compensation and reflected, and passes through the optical path 742 to the optical dispersion compensating element 704. The multilayer film 711 as an element capable of performing dispersion compensation is subjected to dispersion compensation at an incident point of the multilayer film 721 as an element capable of performing dispersion compensation, and then reflected through optical paths 743 to 747.
Alternatively, the light is alternately subjected to dispersion compensation at the incident point 721 and reflected, and further passes through the optical paths 750, 760 to 766, and is reflected and received dispersion compensation at the incident point of the multilayer film 721 or 711, and is combined through the optical path 767. Out of the optical dispersion compensating element 701 of the
82 and is transmitted through an optical fiber 782.

【0107】以上の説明からわかるように、光分散補償
素子703と704は、信号光の各入射点(この入射点
は入射点であるとともに反射点でもある)における分散
補償を行うことが出来る素子を入射光すなわち信号光の
光路に沿って直列に接続した光分散補償素子になってい
る。
As can be seen from the above description, the optical dispersion compensating elements 703 and 704 can perform dispersion compensation at each signal light incident point (this incident point is both an incident point and a reflection point). Are connected in series along the optical path of the incident light, that is, the signal light.

【0108】複合型の光分散補償素子701を構成して
いる光分散補償素子703と704は、図7(A)のよ
うに、図の上側が間隔d1で図の下側が間隔d2で対向
して配置されている。この場合は間隔d1は間隔d2よ
りも狭く形成されており、光路741を通って入射した
光は、光路750に至って反射方向が反転し、順次光路
760〜766を経由して光路767から出射する。好
ましい一例において、これに限られないが、入射光の入
射角を多層膜711の法線に対して約5度にとり、d1
を10mmとして、光路741の入射光のビーム径を約
1mmにすることにより、光路767から良好な出力光
を得ることができる。
As shown in FIG. 7A, the light dispersion compensating elements 703 and 704 constituting the composite light dispersion compensating element 701 face each other at a distance d1 on the upper side of the figure and at a distance d2 on the lower side of the figure. It is arranged. In this case, the interval d1 is formed to be narrower than the interval d2, and the light incident through the optical path 741 reaches the optical path 750, the reflection direction is reversed, and sequentially exits from the optical path 767 via the optical paths 760 to 766. . In a preferred example, although not limited to this, the incident angle of the incident light is set to about 5 degrees with respect to the normal of the multilayer film 711, and d1
Is set to 10 mm and the beam diameter of the incident light on the optical path 741 is set to about 1 mm, so that good output light can be obtained from the optical path 767.

【0109】光分散補償素子703と704は、それぞ
れ多層膜711と721が各基板710と720の上に
形成されており、多層膜711と721は、図の下側か
ら上側に向けて多層膜を構成する膜の厚みが、図3の場
合と変化の方向は異なるが、図3を用いて説明したと同
様に変化する(すなわち、膜の厚みが場所によって異な
る)ように形成されている。
The light dispersion compensating elements 703 and 704 have multilayer films 711 and 721 formed on the substrates 710 and 720, respectively. The multilayer films 711 and 721 are formed from the lower side to the upper side in the figure. The direction of change is different from that of FIG. 3 in the case of FIG. 3, but is formed in the same manner as described with reference to FIG. 3 (that is, the thickness of the film varies depending on the location).

【0110】1つの例として多層膜711と721の各
光透過層の膜厚が矢印708と709の方向に厚くなる
ように形成されている。したがって、図7(A)を用い
て前述した入射光が光分散補償素子703と704の各
当該位置で受ける分散補償の内容は、図3を用いて説明
したのに準じて異なっており、それぞれの位置における
群速度遅延時間−波長特性曲線の形および極値とその極
値波長が異なっている。
As one example, the thickness of each light transmitting layer of the multilayer films 711 and 721 is formed so as to increase in the direction of arrows 708 and 709. Accordingly, the contents of the dispersion compensation that the incident light received at the respective positions of the optical dispersion compensating elements 703 and 704 described with reference to FIG. 7A are different according to the description with reference to FIG. Are different in the shape and the extreme value of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve at the position of.

【0111】光路741から複合型の光分散補償素子7
01に入射して、光分散補償素子703と704でそれ
ぞれ分散補償を受けて光路767から出射する信号光
は、図5を用いて前述したのと同様の理由により、図9
を用いて後述するように、光分散補償素子703と70
4の各位置における群速度遅延時間−波長特性曲線が合
成された群速度遅延時間−波長特性曲線にほぼ近い群速
度遅延時間−波長特性曲線に従った分散補償を受けるこ
とになる。
From the optical path 741, the composite type optical dispersion compensating element 7
The signal light which enters the optical signal 01, undergoes dispersion compensation by the optical dispersion compensating elements 703 and 704, and emerges from the optical path 767 is output from the optical path 767 for the same reason as described above with reference to FIG.
As will be described later, the optical dispersion compensating elements 703 and 70
4, dispersion compensation is performed in accordance with the group velocity delay time-wavelength characteristic curve, which is substantially similar to the combined group velocity delay time-wavelength characteristic curve.

【0112】この場合、信号光は、光ファイバから入射
または出射する時と光分散補償素子において分散補償を
受けて反射される時に光学的損失を生じ、前者では主に
カップリングロス(損失)を、後者では主に反射ロスを
生じる。
In this case, an optical loss occurs when the signal light enters or exits from the optical fiber and when the signal light is reflected after being subjected to dispersion compensation by the optical dispersion compensating element. The former mainly causes coupling loss (loss). The latter mainly causes reflection loss.

【0113】一般にカップリングロスよりも反射ロスの
方が大幅に小さく、その性質が異なっている。すなわ
ち、分散補償を施される点における上記の反射ロスは、
その位置における群速度遅延時間−波長特性曲線の極値
を与える波長の近傍においてのみ生じ(概ね0.1dB
以下)、それ以外の波長ではほとんど無視出来る程度で
ある。
In general, the reflection loss is much smaller than the coupling loss, and their properties are different. That is, the reflection loss at the point where dispersion compensation is performed is as follows.
It occurs only in the vicinity of the wavelength giving the extreme value of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve at that position (approximately 0.1 dB).
Below), other wavelengths are almost negligible.

【0114】本発明による複合型の光分散補償素子70
1に信号光が入射されて前記の如く分散補償を受けて出
射されるまでに信号光の受ける損失(ロス)は、前記各
入射点(反射点でもある)における反射ロスであり、そ
れと同じ内容の分散補償を行うことが出来るだけ、図6
で説明したように分散補償を行うことが出来る素子を光
ファイバとレンズを介して信号光の光路に沿って直列に
接続した場合のカップリングロスに比べて、大幅に低減
される。
A composite type optical dispersion compensating element 70 according to the present invention.
The loss (loss) of the signal light from when the signal light is incident on the optical signal 1 to when the signal light is subjected to dispersion compensation as described above is the reflection loss at each of the incident points (also referred to as reflection points), and has the same content. 6 can be performed as much as possible.
As described above, the coupling loss is greatly reduced as compared with the case where elements capable of performing dispersion compensation are connected in series along the optical path of signal light via an optical fiber and a lens.

【0115】図8は、本発明に用いる複合型の光分散補
償素子の他の例であり、図中、符号702は本発明の複
合型の光分散補償素子、705は基板、706と707
は前記基板705上に形成されており入射光に対して前
述のように群速度遅延時間―波長特性を有する多層膜で
構成される光分散補償素子、785は信号光の入射方向
を示す矢印、786は信号光の出射方向を示す矢印であ
る。基板705は図の上方よりも下方が次第に厚くなる
ように形成されており、図7(A)において説明した間
隔d1とd2の作用と同じ作用を呈するように形成され
ている。
FIG. 8 shows another example of the composite type optical dispersion compensating element used in the present invention. In the figure, reference numeral 702 denotes the composite type optical dispersion compensating element of the present invention, 705 denotes a substrate, 706 and 707
Is an optical dispersion compensating element formed on the substrate 705 and composed of a multilayer film having group velocity delay time-wavelength characteristics with respect to incident light as described above, 785 is an arrow indicating the incident direction of signal light, Reference numeral 786 denotes an arrow indicating the emission direction of the signal light. The substrate 705 is formed so that the lower part is gradually thicker than the upper part in the figure, and is formed so as to exhibit the same operation as the operation of the distances d1 and d2 described in FIG.

【0116】光分散補償素子706と707を構成して
いる多層膜は、図7(A)の場合と同様に多層膜を構成
する膜の厚みが変化している(すなわち、膜の厚みが多
層膜内における位置によって異なる)ように形成されて
いる。
The thickness of the multilayer film constituting the optical dispersion compensating elements 706 and 707 is changed in the same manner as in FIG. 7A (that is, the thickness of the multilayer film is a multilayer film). (Depending on the position in the film).

【0117】図8において、矢印785から複合型の光
分散補償素子702に入射した信号光は、図7(A)の
場合と同様の理由により、基板705内を進行し光分散
補償素子706または707に入射して分散補償を受
け、光分散補償素子706または707を構成する多層
膜に反射されて基板705内を進行して、矢印786の
方向へ出射する。
In FIG. 8, the signal light incident on the composite type optical dispersion compensating element 702 from the arrow 785 travels in the substrate 705 for the same reason as in FIG. The light enters the optical dispersion compensator 707, undergoes dispersion compensation, is reflected by the multilayer film constituting the optical dispersion compensating element 706 or 707, travels inside the substrate 705, and emerges in the direction of the arrow 786.

【0118】前記の光分散補償素子706と707を構
成する多層膜および多層膜711と721は、図2〜4
を用いて説明したのと同様に、入射光に対して 群速度
遅延時間―波長特性に対応した分散補償を施す作用を有
するものである。
The multilayer films and the multilayer films 711 and 721 constituting the optical dispersion compensating elements 706 and 707 are shown in FIGS.
In the same manner as described with reference to FIG. 3, the optical modulator has an effect of performing dispersion compensation on incident light in accordance with the group velocity delay time-wavelength characteristic.

【0119】図7(A)の多層膜711と721は、そ
れぞれ基板710と720の上に形成されており、少な
くとも2層の反射層と少なくとも1層の光透過層を有し
ている。各多層膜を構成する反射層の入射光の中心波長
に対する反射率は、各多層膜の表面の入射光の入射面に
存在する反射層もしくは各多層膜の表面に最も近い反射
層よりも、その反射層の前記基板寄りに光透過層を挟ん
で設けられている次の反射層の方が高い反射率を有する
ように各反射層が形成されている。各多層膜は、反射率
が99.5%以上の反射層を少なくとも1層有してお
り、多層膜の表面もしくは表面に最も近い反射層から、
多層膜の表面から最も近い前記反射率が99.5%以上
の反射層の間に存在する各反射層の反射率が、表面から
基板の方向に順次大きい値になっているように各反射層
が形成されている。この反射層とは、光透過層を挟んで
その両側にある反射層をそれぞれ1層の反射層とし、各
反射層の反射率とは、各反射層を構成する各層H、層L
などの単位膜の反射率を指すのではなく、前記1層の反
射層としての反射率を指している。
The multilayer films 711 and 721 of FIG. 7A are formed on substrates 710 and 720, respectively, and have at least two reflective layers and at least one light transmitting layer. The reflectance with respect to the center wavelength of the incident light of the reflective layer constituting each multilayer film is higher than that of the reflective layer existing on the incident surface of the incident light on the surface of each multilayer film or the reflective layer closest to the surface of each multilayer film. Each reflection layer is formed such that the next reflection layer provided with the light transmission layer interposed between the reflection layer and the substrate has a higher reflectance. Each multilayer film has at least one reflective layer having a reflectivity of 99.5% or more. From the surface of the multilayer film or the reflective layer closest to the surface,
Each of the reflective layers is arranged such that the reflectance of each of the reflective layers existing between the reflective layers having a reflectance of 99.5% or more closest to the surface of the multilayer film sequentially increases in the direction from the surface toward the substrate. Are formed. The reflection layer is a single reflection layer with the reflection layers on both sides of the light transmission layer interposed therebetween, and the reflectance of each reflection layer means the respective layers H and L constituting the respective reflection layers.
Does not refer to the reflectivity of the unit film, but to the reflectivity of the single reflective layer.

【0120】図7(A)の各多層膜における反射層と光
透過層の層数は、たとえば、反射層が2層で光透過層が
1層の1キヤビテイの場合、反射層が3層で光透過層が
2層の2キヤビテイの場合、反射層が4層で光透過層が
3層の3キヤビテイの場合、反射層が5層で光透過層が
4層の4キヤビテイの場合など多くの形態が可能であ
り、要求される分散補償の内容に応じて多層膜を構成し
て用いるようにする。
The number of reflective layers and light transmitting layers in each multilayer film in FIG. 7A is, for example, three reflective layers in the case of two reflective layers and one cavity of one light transparent layer. When the light transmitting layer has two layers of two cavities, the reflective layer has four layers and three light transmitting layers have three cavities, and the reflective layer has five layers and four light transmitting layers have four cavities. A form is possible, and a multilayer film is formed and used according to the content of the required dispersion compensation.

【0121】図8の光分散補償素子706と707も、
それぞれ多層膜で構成されており、少なくとも2層の反
射層と少なくとも1層の光透過を有すること、反射率が
99.5%以上の反射層を少なくとも1層有することは
図7(A)の場合と同様であるが、基板に最も近い反射
層から最初の99.5%以上の反射率を有する反射層ま
で、反射率が順次大きくなっている構成になっている点
が図7(A)の場合と異なっている。
The optical dispersion compensating elements 706 and 707 in FIG.
FIG. 7 (A) shows that each of them is composed of a multilayer film, has at least two reflective layers and at least one light transmission layer, and has at least one reflective layer having a reflectivity of 99.5% or more. As in the case, FIG. 7A shows a structure in which the reflectance is sequentially increased from the reflection layer closest to the substrate to the first reflection layer having a reflectance of 99.5% or more. Is different from the case.

【0122】また、図7において、光分散補償素子70
3と704の間隔d1とd2を、d1<d2にとった
が、このd1とd2の差を適当な値にすることにより、
対向して配置されている光分散補償素子703と704
に入射する入射光と反射光の位置を、図7(A)に示し
たように、対向して配置されている光分散補償素子70
3と704の同じ側にすることが出来る。
In FIG. 7, the optical dispersion compensating element 70
The distances d1 and d2 between 3 and 704 are set to d1 <d2. By setting the difference between d1 and d2 to an appropriate value,
Optical dispersion compensating elements 703 and 704 arranged opposite to each other
As shown in FIG. 7A, the positions of the incident light and the reflected light incident on the
3 and 704 can be on the same side.

【0123】そして、前記間隔d1とd2の差を変える
ことにより、前記入射光と反射光の位置を、対向して配
置されている光分散補償素子703と704の異なる側
にすることもできる。さらに、前記間隔d1とd2をd
1=d2にすることにより、前記入射光と反射光の位置
を前記対向して配置されている光分散補償素子703と
704の反対側にすることも出来る。
By changing the difference between the distances d1 and d2, the positions of the incident light and the reflected light can be on different sides of the optical dispersion compensating elements 703 and 704 arranged opposite to each other. Further, the distances d1 and d2 are set to d.
By setting 1 = d2, the positions of the incident light and the reflected light can be on the opposite sides of the optical dispersion compensating elements 703 and 704 arranged opposite to each other.

【0124】図9は、図7(A)の複合型の光分散補償
素子701の群速度遅延時間―波長特性曲線を説明する
グラフである。図9で、符号801は複合型の光分散補
償素子701を構成する光分散補償素子703と704
の各光路の入射位置での各群速度遅延時間−波長特性曲
線の集合としての群速度遅延時間―波長特性曲線群であ
り、図7(A)の矢印708と709で説明したように
多層膜711と721の膜厚変化の方向を逆にしている
ことにより左右対称の曲線群になっている。符号800
は群速度遅延時間―波長特性曲線群801の各曲線をす
べて合成した結果の群速度遅延時間―波長特性曲線すな
わち本発明による複合型の光分散補償素子701の群速
度遅延時間―波長特性曲線である。
FIG. 9 is a graph for explaining a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the composite type optical dispersion compensating element 701 of FIG. 7A. In FIG. 9, reference numeral 801 denotes light dispersion compensating elements 703 and 704 constituting a composite light dispersion compensating element 701.
7 shows a group velocity delay time-wavelength characteristic curve group as a set of each group velocity delay time-wavelength characteristic curve at the incident position of each optical path, and as described by arrows 708 and 709 in FIG. By reversing the direction of the change in the film thickness of 711 and 721, a curve group symmetrical to the left and right is obtained. Code 800
Is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve obtained by combining all the curves of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve group 801, that is, a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the composite type optical dispersion compensation element 701 according to the present invention. is there.

【0125】上記複合型の光分散補償素子701の群速
度遅延時間―波長特性の特徴は、群速度遅延時間―波長
特性曲線群801の個々の曲線よりも大きな極値と広い
帯域幅を有しているのに加えて、光ファイバとレンズを
用いて結合させて図6のように構成した場合に比べて、
光強度の損失が前記の如く大幅に減少していることであ
る。
The characteristic of the group velocity delay time-wavelength characteristic of the composite type optical dispersion compensating element 701 is that it has a larger extreme value and a wider bandwidth than the individual curves of the group velocity delay time-wavelength characteristic curve group 801. In addition to the configuration shown in FIG. 6 in which the optical fiber and the lens are used for coupling,
The loss of light intensity is significantly reduced as described above.

【0126】前記図9の群速度遅延時間―波長特性曲線
は、従来の光分散補償素子に比較するとその分散補償波
長帯域幅値と補償量としての群速度遅延時間をかなり大
きくすることができるが、通信系によってはさらに広い
帯域幅とさらに大きな補償量が要求されている。そのよ
うな要求を満たすことができる本発明の複合型の光分散
補償素子の好適な形態を図10と図11を用いて以下に
説明する。
The group velocity delay time-wavelength characteristic curve of FIG. 9 shows that the dispersion compensation wavelength bandwidth value and the group velocity delay time as a compensation amount can be considerably increased as compared with the conventional optical dispersion compensating element. In some communication systems, a wider bandwidth and a larger compensation amount are required. A preferred embodiment of the composite type optical dispersion compensating element of the present invention which can satisfy such a requirement will be described below with reference to FIGS.

【0127】図10および図11は本発明の複合型の光
分散補償素子の好適な実施の形態を説明する図であり、
図10(A)は本発明の複合型の光分散補償素子の構成
要素の1つである入射面を対向させて配置した一対の光
分散補償素子900のモデル的な断面図、図10(B)
は本発明の複合型の光分散補償素子を構成する入射面を
対向させて配置した一対の光分散補償素子900を図1
0(A)の矢印941の方向から見た図、図11(A)
は、図10の反射体911の一例としてのコーナーキュ
ーブを示す図、図11(B)はコーナーキューブを説明
するための図である。図10(B)における点線は、そ
の上方にある部分の下側にあるために見えない部分を説
明の都合上示したものである。
FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a preferred embodiment of the composite type optical dispersion compensating element of the present invention.
FIG. 10A is a model cross-sectional view of a pair of optical dispersion compensating elements 900, each of which is one of the constituent elements of the composite type optical dispersion compensating element of the present invention, in which the incident surfaces are arranged to face each other. )
FIG. 1 shows a pair of optical dispersion compensating elements 900 in which the incident surfaces constituting the composite type optical dispersion compensating element of the present invention are arranged to face each other.
FIG. 11A is a diagram viewed from the direction of the arrow 941 of FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a corner cube as an example of the reflector 911 in FIG. 10, and FIG. 11B is a diagram for explaining the corner cube. The dotted line in FIG. 10B shows a portion that cannot be seen because it is below the portion above it for convenience of explanation.

【0128】図10および図11で、符号900は本発
明の複合型の光分散補償素子の一部を構成する一対の入
射面を対向して配置した一対の光分散補償素子、901
および902は光分散補償素子単体、911〜913は
反射体、921および922は光ファイバ、930〜9
35、9301〜9303、9311〜9313、93
21〜9323、9331〜9333、971〜974
は信号光の光路、941は矢印、950、9500はコ
ーナーキューブ、951〜953はコーナーキューブ9
50の反射面で立方体960の内壁面、960はコーナ
ーキューブ950を説明するための立方体、9511〜
9516と961〜963は立方体960の切断位置を
示す実線と破線である。
In FIGS. 10 and 11, reference numeral 900 denotes a pair of light dispersion compensating elements 901 in which a pair of incident surfaces constituting a part of the composite type light dispersion compensating element of the present invention are arranged to face each other.
902 and 902 are light dispersion compensating elements alone, 911 to 913 are reflectors, 921 and 922 are optical fibers, 930 to 9
35, 9301-9303, 9311-9313, 93
21 to 9323, 9331 to 9333, 971 to 974
Is an optical path of signal light, 941 is an arrow, 950 and 9500 are corner cubes, and 951 to 953 are corner cubes 9
The inner surface of the cube 960 is 50 reflecting surfaces, and 960 is a cube for explaining the corner cube 950.
Reference numerals 9516 and 961 to 963 are a solid line and a broken line indicating the cutting position of the cube 960.

【0129】図10(A)で示すように、光分散補償素
子単体901および902は、信号光の入射面が対向す
るように配置されており、光ファイバ921から出射さ
れた信号光は、光路930を通って光分散補償素子単体
902の入射面に入射して分散補償を施されて反射し
(すなわち、光分散補償素子単体902から出射し)、
光路931を通って光分散補償素子単体901に入射し
て分散補償を施される。同様に、前記光分散補償素子単
体901で分散補償を施された信号光は、光路932に
進み、再び前記光分散補償素子単体902で分散補償を
施されて反射し、光路933に進み、再び前記光分散補
償素子単体901で分散補償を施されて反射し、光路9
34に進み、前記分散補償素子単体902で分散補償を
施されて反射して光路935に進み、入射面を対向させ
て配置した一対の光分散補償素子900から出射して反
射体911へと入射される。そして、反射体911に入
射された信号光は反射体911で反射されて再び前記光
分散補償素子単体902に光路935と平行で逆向きで
あり、かつ、光路935から、たとえば図10(A)の
奥の方向に少しずれた光路を通って入射し、前記で説明
したのと同様に光分散補償素子単体902および901
で複数回の分散補償を施される。
As shown in FIG. 10A, the single optical dispersion compensating elements 901 and 902 are arranged so that the incident surfaces of the signal light are opposed to each other. 930, enters the incident surface of the optical dispersion compensating element 902, is subjected to dispersion compensation, and is reflected (that is, exits from the optical dispersion compensating element 902);
The light enters the optical dispersion compensating element alone 901 through the optical path 931 and is subjected to dispersion compensation. Similarly, the signal light that has been subjected to dispersion compensation by the optical dispersion compensating element 901 proceeds to an optical path 932, is subjected to dispersion compensation by the optical dispersion compensating element 902, is reflected again, travels to an optical path 933, and The dispersion compensation is performed by the light dispersion compensating element 901 alone, and the light is
34, the light is subjected to dispersion compensation by the dispersion compensating element 902 alone, reflected and proceeds to an optical path 935, and is emitted from a pair of optical dispersion compensating elements 900 arranged with their incident surfaces facing each other and is incident on a reflector 911. Is done. Then, the signal light incident on the reflector 911 is reflected by the reflector 911, and is again directed to the light dispersion compensating element 902 in a direction parallel to and opposite to the optical path 935, and from the optical path 935, for example, as shown in FIG. Incident on an optical path slightly shifted in the depth direction of the optical dispersion compensating element 902 and 901 in the same manner as described above.
Is subjected to dispersion compensation a plurality of times.

【0130】また、前記で説明した信号光の進行方向を
矢印941で示す方向から見た場合、図10(B)で示
すように、光ファイバ921から出射された信号光は、
光路9301を進み、前記光分散補償素子単体902に
入射し、前記光分散補償素子単体902および901で
前記の如く交互に複数回の分散補償を施されながら光路
9302を進み、前記光分散補償素子単体902から出
射されて光路9303を進んで前記反射体911へと入
射される。
When the traveling direction of the signal light described above is viewed from the direction indicated by the arrow 941, as shown in FIG. 10B, the signal light emitted from the optical fiber 921 is
The optical dispersion compensating element 902 enters the optical dispersion compensating element 902, and the optical dispersion compensating element 902 and 901 alternately perform the dispersion compensation a plurality of times as described above. The light is emitted from the simple substance 902, travels along the optical path 9303, and is incident on the reflector 911.

【0131】反射体911は、光路9303から入射し
た光を反射して光路9311へ出射する。光路9303
と光路9311は、図示の如く光分散補償素子単体90
1,902の異なる位置にあり、互いに並行であり、か
つ逆向きである。
The reflector 911 reflects light incident from the optical path 9303 and emits the light to the optical path 9311. Optical path 9303
And the optical path 9311, as shown in FIG.
1,902 different positions, parallel to each other and in opposite directions.

【0132】このように反射体911で反射された信号
光は、光路9311を進んで再び光分散補償素子単体9
02および901で交互に複数回の分散補償を施されな
がら光路9312を進み、前記光分散補償素子単体90
2から出射されて光路9313を進んで、光分散補償素
子900の反射体911とは反対側に配置されている反
射体912へと入射される。
The signal light reflected by the reflector 911 travels along the optical path 9311 and returns to the optical dispersion compensating element 9 again.
02 and 901, the light travels along the optical path 9312 while the dispersion compensation is performed a plurality of times.
The light emitted from the light source 2 travels along the optical path 9313 and is incident on the reflector 912 of the optical dispersion compensating element 900 disposed on the side opposite to the reflector 911.

【0133】前記反射体912で反射された信号光は、
光路9321を進んで光分散補償素子単体902および
901で複数回の分散補償を施されながら光路9322
を進み、前記光分散補償素子単体902から出射されて
光路9323を進んで反射体913へと入射される。
The signal light reflected by the reflector 912 is
The optical path 9322 travels along the optical path 9321 while the dispersion compensating elements 902 and 901 perform the dispersion compensation a plurality of times.
Then, the light is emitted from the light dispersion compensating element alone 902, travels along the optical path 9323, and enters the reflector 913.

【0134】前記反射体913で反射された信号光は、
光路9331を進んで光分散補償素子単体902および
901で複数回の分散補償を施されながら光路9332
を進み、前記光分散補償素子単体902から出射されて
光路9333を進んで光ファイバ922へと入射され
る。
The signal light reflected by the reflector 913 is
The optical path 9332 travels along the optical path 9331 while the dispersion compensating elements 902 and 901 perform the dispersion compensation a plurality of times.
Then, the light is emitted from the optical dispersion compensating element alone 902, travels along the optical path 9333, and enters the optical fiber 922.

【0135】また、光分散補償素子単体901および9
02は、どちらか一方をミラー(反射板)にすることも
でき、その場合も、前記ミラーによって光分散補償素子
に複数回入射されて複数回の分散補償を施すことができ
る。
The light dispersion compensating elements 901 and 9 alone
02 can be a mirror (reflection plate), and in this case, the mirror can enter the optical dispersion compensating element a plurality of times to perform the dispersion compensation a plurality of times.

【0136】前記光路9313と光路9321、光路9
323と光路9331はそれぞれ異なる位置にあり、平
行でかつ光の進行方向が逆である。
The optical path 9313, the optical path 9321, and the optical path 9
323 and the optical path 9331 are located at different positions, respectively, and are parallel and the traveling directions of light are opposite.

【0137】なお、図10では入射面を対向配置した一
対の光分散補償素子への信号光の入射および出射が光分
散補償素子単体902において行われる場合を説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、信号光の入
射と出射が異なる光分散補償素子単体において行われる
こともあり、また入射光の入射のさせ方を変えること
で、信号光が入射する光分散補償素子単体を適宜変える
ことも出来、その場合は、前記反射体911〜913
を、たとえば図10(A)の矢印941に平行な方向に
一対対向させた配置関係で配置させておくことにより実
現することができる。そして、前記一対対向させて配置
させる反射体を一体構造にしたり、各分散補償素子単体
と一体に形成することにより、光分散補償素子の小型化
を図るとともに、信頼性を高め、実装しやすく、量産コ
ストの安い光分散補償素子を提供することができる。
Although FIG. 10 illustrates the case where the signal light enters and exits from the pair of optical dispersion compensating elements in which the incident surfaces are arranged to face each other, the optical dispersion compensating element alone 902 performs the invention. However, the present invention is not limited to this. In some cases, signal light incidence and emission are performed in different optical dispersion compensating elements alone, and by changing the manner in which incident light is incident, the optical dispersion compensating element in which signal light is incident can be changed. In this case, the reflectors 911 to 913 can be changed appropriately.
Can be realized by, for example, arranging them in a pair facing each other in a direction parallel to the arrow 941 in FIG. By forming the reflectors arranged to face each other in an integrated structure or by integrally forming each of the dispersion compensating elements, the size of the light dispersion compensating element is reduced, the reliability is improved, and the mounting is easy. An optical dispersion compensating element with low mass production cost can be provided.

【0138】また、反射体911〜913の一例とし
て、図11で示すコーナーキューブ950を反射体とし
て用いることができる。前記コーナーキューブは反射面
951、952、953の3つの互いに直交する反射面
から構成されており、図11(B)に示す立方体960
を、破線961〜963で示す位置で切断した形状を有
している。そして反射面951〜953は、立方体96
0を符号9511〜9516で示す位置で切断したコー
ナーキューブの内側(すなわち、立方体の時の立方体の
内側)の面である。
As an example of the reflectors 911 to 913, a corner cube 950 shown in FIG. 11 can be used as the reflector. The corner cube is composed of three mutually orthogonal reflecting surfaces 951, 952, and 953, and a cube 960 shown in FIG.
Is cut at the positions indicated by broken lines 961 to 963. The reflecting surfaces 951 to 953 are
0 is the inner surface of the corner cube cut at the positions indicated by reference numerals 9511 to 9516 (that is, the inner surface of the cube when it is a cube).

【0139】前記コーナーキューブ950へ光路971
から入射された信号光は、反射面951で反射されて光
路972を通って反射面952に入射し、反射面952
で反射されて光路973を通り反射面953に入射し、
反射面953で反射されて光路964を通りコーナーキ
ューブ950から出射される。
Light path 971 to corner cube 950
Is reflected by the reflection surface 951, passes through the optical path 972, enters the reflection surface 952, and is reflected by the reflection surface 952.
Is reflected by the optical path 973 and enters the reflecting surface 953.
The light is reflected by the reflection surface 953, passes through the optical path 964, and is emitted from the corner cube 950.

【0140】なお、コーナーキューブ950の小型化の
例として、立方体960を破線961〜963の位置で
切断して、コーナーキューブ9500を構成することが
できる。反射面の大きさがそれぞれコーナーキューブ9
50の場合の半分になるので、各光路に制約があるが、
基本的にはコーナーキューブ950の場合と同様であ
る。
As an example of downsizing the corner cube 950, the cube 960 can be cut at the positions indicated by broken lines 961 to 963 to form the corner cube 9500. The size of each reflective surface is a corner cube 9
Since it is half of the case of 50, there are restrictions on each optical path,
Basically, it is the same as the case of the corner cube 950.

【0141】以上図7〜図11を用いて説明したよう
に、入射面を対向させて配置した少なくとも一対の光分
散補償素子を含む複数の光分散補償素子を組み合わせた
複合型の光分散補償素子を構成し、それを用いて分散補
償を行うようにすることにより、前記の如く構成してい
る前記各光分散補償素子の入力端と出力端を除いて接続
のためのレンズと光ファイバを少なくし、構成によって
はそれらを必要としないところにあり、広い波長帯域に
おいても分散補償を行うことが出来る、光学損失の極め
て少ない光分散補償素子を安価に提供することができ
る。
As described above with reference to FIGS. 7 to 11, a composite type optical dispersion compensating element combining a plurality of optical dispersion compensating elements including at least a pair of optical dispersion compensating elements arranged with their incident surfaces facing each other. And by using it to perform dispersion compensation, the number of lenses and optical fibers for connection is reduced except for the input end and output end of each of the optical dispersion compensating elements configured as described above. However, depending on the configuration, they are not required, and an optical dispersion compensating element with extremely small optical loss, which can perform dispersion compensation even in a wide wavelength band, can be provided at low cost.

【0142】このような技術思想に基づく光分散補償素
子をより広く活用するにあたり、素子の小型化、高安定
化、コスト低減などが強く要望されている。
In order to utilize the optical dispersion compensating element based on such a technical idea more widely, there is a strong demand for downsizing, high stability, and cost reduction of the element.

【0143】本発明はこのような課題の解決も可能なも
のであり、以下に図12を用いて本発明をさらに詳しく
説明する。
The present invention can solve such a problem, and the present invention will be described in more detail below with reference to FIG.

【0144】図12は本発明の典型的な光分散補償素子
の例を説明する断面図で、(A)は本発明の光分散補償
素子の加工工程の一部の例を説明する図で、(B)と
(C)は前記加工工程で加工された光分散補償チップを
さらに加工して製造した本発明の光分散補償素子を説明
する図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining an example of a typical optical dispersion compensating element of the present invention. FIG. 12A is a diagram for explaining a part of the processing steps of the optical dispersion compensating element of the present invention. (B) and (C) are diagrams illustrating a light dispersion compensation element of the present invention manufactured by further processing the light dispersion compensation chip processed in the processing step.

【0145】図12(A)で、符号810は、たとえ
ば、BK−7ガラス(ドイツ国ショット社の商品名)か
らなる基板811の互いに対向する面811aと811
bに信号光の分散を補償することが出来る多層膜812
と813を形成した状態のウエハーで、814〜817
はウエハー810を切断してチップ820を造るときの
切断位置の例を示す線で、821は基板、822と82
3は多層膜である。
In FIG. 12A, reference numeral 810 denotes a surface 811a and a surface 811a of a substrate 811 made of, for example, BK-7 glass (trade name of Schott, Germany).
b, a multilayer film 812 capable of compensating the dispersion of the signal light
And 814 to 817 on the wafer in a state where
Is a line indicating an example of a cutting position when the wafer 810 is cut to form the chip 820, 821 is a substrate, 822 and 82
3 is a multilayer film.

【0146】図12(B)と(C)で、符号830と8
50は本発明の光分散補償素子で、831と851は基
板、832,833,852,853は入射光への分散
補償を施すことが出来る多層膜、828と848は入射
光入射部、829は光出射部、834,835,854
は反射防止膜、836は光出射部829の近傍に配置さ
れた反射体としてのファラデーローテータ反射鏡、85
5は反射体としての100%反射膜、837と857は
光ファイバ、838と858はファイバコリメータ、8
39と859はそれぞれファイバコリメータを構成して
いるレンズ、840〜845と860〜865は入射光
の光路を示す線である。
In FIGS. 12B and 12C, reference numerals 830 and 8
50 is a light dispersion compensating element of the present invention, 831 and 851 are substrates, 832, 833, 852, and 853 are multilayer films capable of performing dispersion compensation on incident light, 828 and 848 are incident light incident parts, and 829 is Light emitting portion, 834, 835, 854
Denotes an anti-reflection film; 836, a Faraday rotator reflecting mirror as a reflector disposed near the light emitting portion 829;
5 is a 100% reflective film as a reflector, 837 and 857 are optical fibers, 838 and 858 are fiber collimators, 8
Reference numerals 39 and 859 denote lenses constituting a fiber collimator, and reference numerals 840 to 845 and 860 to 865 denote lines indicating optical paths of incident light.

【0147】図12(A)に示すように、まず、基板8
11の一対の対向する面811aと811bに、たとえ
ば図1〜10を用いて説明したような光分散補償素子の
性質を有する多層膜812、813を、それぞれ面81
1a、811bに近い方が入射面になるように、すなわ
ち、多層膜812、813を構成する反射層と光透過層
のうちの各反射層の入射光に対する反射率が、それぞれ
面811a、811bに近い方の反射層から遠い方の反
射層になるにつれて順次大きくなるように形成し、所定
の寸法になるように、たとえば線814〜817で示し
た位置で切断し、多層膜822,823を有するチップ
820のような複数のチップにする。
As shown in FIG. 12A, first, the substrate 8
For example, on the pair of opposing surfaces 811a and 811b, multilayer films 812 and 813 having the properties of the optical dispersion compensating element as described with reference to FIGS.
1a and 811b are closer to the incident surface, that is, the reflectance of each of the reflective layers constituting the multilayer films 812 and 813 with respect to the incident light to the incident light is set to the surfaces 811a and 811b. It has a multilayer film 822, 823, which is formed so as to increase sequentially from the nearer reflective layer to the farther reflective layer, and is cut at a predetermined size, for example, at positions indicated by lines 814 to 817. A plurality of chips such as the chip 820 are formed.

【0148】そして、図12(B)または(C)に示し
たように、入射光入射部828または854、光出射部
829、反射体形成部849の形成部分を所定の角度に
なるように、チップ820に研磨などの加工をする。そ
して、反射防止膜834,835,854と100%反
射膜855を図示の位置に形成し、ファラデーローテー
タ反射鏡836を所定の位置に配置する。
Then, as shown in FIG. 12 (B) or (C), the forming portions of the incident light incident portion 828 or 854, the light emitting portion 829, and the reflector forming portion 849 are formed at a predetermined angle. The chip 820 is subjected to processing such as polishing. Then, the antireflection films 834, 835, 854 and the 100% reflection film 855 are formed at the positions shown in the figure, and the Faraday rotator reflection mirror 836 is arranged at a predetermined position.

【0149】つぎに、このように形成した本発明の光分
散補償素子の動作を説明する。
Next, the operation of the thus-formed optical dispersion compensating element of the present invention will be described.

【0150】図12(B)において、光ファイバ837
を伝送されてきた信号光は、ファイバコリメータ838
のレンズ839から光分散補償素子830に入射する。
入射光入射部828から光分散補償素子830に入射し
た信号光は、光路840を通り多層膜833に入射して
分散補償を受けるとともに反射され、光路841を通り
多層膜832に入射して分散補償を受けるとともに反射
され、光路842を通り多層膜833に入射して分散補
償を受けるとともに反射され、ということを繰り返して
基板831内部を進行し、光路843,844を通りそ
れぞれ分散補償を受けるとともに反射され,845を通
り光出射部829から出射し、反射体としてのファラデ
ーローテータ反射鏡836で反射されて光出射部829
から基板831に入射し、光路845,844,843
を通り多層膜832または833で分散補償を受けると
ともに反射され、ということを繰り返して基板831内
部を進行し、光路842,841を通りそれぞれ分散補
償を受けるとともに反射され,840を通り、入射光入
射部828から出射し、ファイバコリメータ838のレ
ンズ839から光結合により光ファイバ837に入射し
て伝送される。
In FIG. 12B, an optical fiber 837
Is transmitted to the fiber collimator 838
From the lens 839 of the optical dispersion compensating element 830.
The signal light that has entered the optical dispersion compensating element 830 from the incident light incidence unit 828 enters the multilayer film 833 through the optical path 840, undergoes dispersion compensation and is reflected, and enters the multilayer film 832 through the optical path 841 to perform dispersion compensation. The light enters the multilayer film 833 through the optical path 842 and is subjected to dispersion compensation while being reflected. The light travels inside the substrate 831 repeatedly, passes through the optical paths 843 and 844, receives dispersion compensation, and is reflected. The light passes through 845 and exits from the light emitting unit 829, and is reflected by a Faraday rotator reflecting mirror 836 as a reflector, and is reflected by the light emitting unit 829.
From the optical path 845, 844, 843
Through the multilayer film 832 or 833 while being reflected and reflected. The light travels inside the substrate 831 by repeating the above-mentioned process, undergoes dispersion compensation through the optical paths 842 and 841, respectively, is reflected, passes through 840, and enters incident light. The light exits from the unit 828 and enters the optical fiber 837 by optical coupling from the lens 839 of the fiber collimator 838 and is transmitted.

【0151】上記説明からも明らかであるが、入射光入
射部828は、光分散補償素子830に外部の伝送路を
伝送されてきた信号光が入射するときの入射部のことを
いい、光出射部829は、光散補償素子830の基板8
31内部を分散補償を受けながら進行してきた信号光が
前記入射光入射部とは異なるところから出射するときの
出射部のことをいう。
As is clear from the above description, the incident light incident portion 828 is an incident portion when the signal light transmitted through the external transmission path enters the optical dispersion compensating element 830, The portion 829 is provided on the substrate 8 of the light diffusion compensation element 830.
31 is an emission part when the signal light that has traveled while undergoing dispersion compensation inside 31 is emitted from a place different from the incident light incidence part.

【0152】上記の例では、信号光がファラデーローテ
ータ836で反射される結果、信号光の偏光が90度回転
されるため、信号光入射部828から光分散補償素子8
30に入射した信号光が、基板内の往路で受ける偏光成
分への影響と帰路で受ける偏光成分への影響とが相殺さ
れ、多層膜による信号光の偏光分散が解消されるなど大
きな効果をもたらす。
In the above example, the signal light is reflected by the Faraday rotator 836, so that the polarization of the signal light is rotated by 90 degrees.
The effect of the signal light incident on the substrate 30 on the polarization component received on the forward path and the influence on the polarization component received on the return path in the substrate cancel each other out, and a great effect is obtained such that the polarization dispersion of the signal light by the multilayer film is eliminated. .

【0153】図12(C)において、光ファイバ857
を伝送されてきた信号光は、ファイバコリメータ858
のレンズ859から光分散補償素子850に入射する。
入射光入射部848から光分散補償素子850に入射し
た信号光は、光路860を通り多層膜853に入射して
分散補償を受けるとともに反射され、光路861を通り
多層膜852に入射して分散補償を受けるとともに反射
され、光路862を通り多層膜853に入射して分散補
償を受けるとともに反射され、ということを繰り返して
基板851内部を進行し、光路863,864を通りそ
れぞれ分散補償を受けるとともに反射され,865を通
り、反射体としての100%反射膜855で反射され
て、光路865,864,863を通り多層膜852ま
たは853で分散補償を受けるとともに反射され、とい
うことを繰り返して基板851内部を進行し、光路86
2,861を通りそれぞれ分散補償を受けるとともに反
射され,860を通り、入射光入射部848から出射
し、ファイバコリメータ858のレンズ859から光結
合により光ファイバ857に入射して伝送される。
In FIG. 12C, the optical fiber 857
Is transmitted to the fiber collimator 858.
From the lens 859 of FIG.
The signal light incident on the optical dispersion compensating element 850 from the incident light incident portion 848 is incident on the multilayer 853 through the optical path 860, is subjected to dispersion compensation and is reflected, and is incident on the multilayer 852 through the optical path 861 to be dispersion compensated. The light enters the multilayer film 853 through the optical path 862 and is subjected to dispersion compensation and is reflected. The light travels inside the substrate 851 repeatedly, passes through the optical paths 863 and 864, receives dispersion compensation, and is reflected. Then, the light passes through 865, is reflected by a 100% reflective film 855 as a reflector, passes through optical paths 865, 864, 863, undergoes dispersion compensation and is reflected by the multilayer film 852 or 853, and so on. Travels through the optical path 86
The light passes through 860, undergoes dispersion compensation, is reflected, passes through 860, exits from the incident light incident portion 848, enters the optical fiber 857 by optical coupling from the lens 859 of the fiber collimator 858, and is transmitted.

【0154】なお、前記基板811,821,831,
851にBK−7ガラスを用いれば、小型で安定した光
分散補償素子を安価に量産することが出来るが、本発明
に用いる基板はこれに限定されるものではないことは以
上の説明からも明白である。前記基板として光学的に等
方性の材料を用いれば、本発明は多大なる効果を発揮す
ることが出来る。
The substrates 811, 821, 831,
If BK-7 glass is used for the 851, a small and stable optical dispersion compensating element can be mass-produced at low cost, but it is clear from the above description that the substrate used in the present invention is not limited to this. It is. If an optically isotropic material is used as the substrate, the present invention can exert a great effect.

【0155】また、反射体836,855を光路に垂直
にすることにより、特に簡単な構造で反射光を入射光に
平行で逆向きの光として反射させることが出来る。
By making the reflectors 835 and 855 perpendicular to the optical path, it is possible to reflect the reflected light as light that is parallel to and reverse to the incident light with a particularly simple structure.

【0156】また、反射体を複数個配置して、図10の
反射体911、912と同様の作用をさせ、図10の反
射体913を図12の反射体836,855と同様の作
用をさせるようにしたものを透明基板を用いて図12と
同様の技術思想の光分散補償素子を構成することが出
来、このようにすることにより、広帯域用の光分散補償
素子や小型化を一層進めた光分散補償素子を造ることが
出来る。
Further, a plurality of reflectors are arranged to perform the same operation as the reflectors 911 and 912 in FIG. 10, and the reflector 913 in FIG. 10 performs the same operation as the reflectors 835 and 855 in FIG. A light dispersion compensating element having the same technical concept as that of FIG. 12 can be formed by using the transparent substrate as described above. In this way, the light dispersion compensating element for a wide band and the miniaturization are further promoted. An optical dispersion compensating element can be manufactured.

【0157】また、入射光入射部における信号光と入射
光入射部の入射面とのなす角度は、垂直にならないよう
にすることにより、前記入射面で反射された信号光が光
分散補償素子830,850から分散補償されて出力さ
れた信号光に合流して新たな分散を発生させることを防
ぐことが出来る。一例として、前記入射面の法線と入射
光が10度程度の角度を有するようにして分散補償状況
を測定し、良好な結果を得ている。
The angle between the signal light at the incident light incident portion and the incident surface of the incident light incident portion is set so as not to be perpendicular, so that the signal light reflected at the incident surface can be dispersed by the optical dispersion compensating element 830. , 850 and the signal light output after being dispersion-compensated and generating new dispersion. As an example, the dispersion compensation state is measured so that the normal to the incident surface and the incident light have an angle of about 10 degrees, and good results are obtained.

【0158】また、前記入射光入射面から入射した信号
光とその進行方向前方の多層膜の法線とのなす角度を2
度にして光分散補償素子を用いたところ良好な分散補償
結果を得ることができた。この前記入射光入射面から入
射した信号光とその進行方向前方の多層膜の法線とのな
す角度は10度でも良い。そして、前記角度をさらに大
きくしても本発明の光分散補償素子を実現することが出
来るが、その場合には、所定の群速度遅延時間−波長特
性を得るのに素子を大きくする必要がある。
The angle formed between the signal light incident from the incident light incident surface and the normal of the multilayer film in the forward direction of the signal light is 2 degrees.
When a light dispersion compensating element was used, a good dispersion compensation result could be obtained. The angle between the signal light incident from the incident light incident surface and the normal of the multilayer film in the forward direction of the signal light may be 10 degrees. Then, the optical dispersion compensating element of the present invention can be realized even if the angle is further increased. In that case, however, it is necessary to increase the element in order to obtain a predetermined group velocity delay time-wavelength characteristic. .

【0159】本発明に用いる多層膜の反射層の前記極大
もしくは最大反射率を有する反射層の反射率は99.5
%以上が好ましく、99.8%以上がより好ましく、1
00%が特に好ましいわけであるが、この反射率をたと
えば90%のように低い値にしても分散補償を行うこと
が出来る。この反射率の値は、要求される分散補償の仕
様やコストなど必要条件を考慮して選択することが出来
る。
The reflectivity of the reflective layer having the maximum or maximum reflectivity of the reflective layer of the multilayer film used in the present invention is 99.5.
% Or more, more preferably 99.8% or more, and 1%
Although 00% is particularly preferable, dispersion compensation can be performed even if the reflectance is set to a low value such as 90%. The value of the reflectance can be selected in consideration of required conditions such as the required dispersion compensation specification and cost.

【0160】以上、信号光の分散補償を行うことができ
る一対の多層膜を、光を透過することができる基板の一
対の対向面に形成した光分散補償素子を例にとって説明
したが、本発明はこれに限定されず、入射面が対向して
配置された多層膜を信号光を透過することができる基板
の複数対の対向する面に形成し適宜組み合わせて構成し
た光分散補償素子も本発明に含まれるものである。
As described above, the optical dispersion compensating element in which a pair of multilayer films capable of performing signal light dispersion compensation are formed on a pair of opposing surfaces of a substrate capable of transmitting light has been described as an example. The present invention is not limited to this, and the present invention also provides a light dispersion compensating element in which a plurality of pairs of opposing surfaces of a substrate capable of transmitting signal light are formed by appropriately forming a multilayer film having opposing incident surfaces and opposing each other. It is included in.

【0161】なお、本発明の光分散補償素子によれば、
15nm,30nmなどの広い波長帯域のみならず、た
とえば、光通信における1nmなどと狭い波長帯域を取
扱う通信系に適用することも出来、3nmあるいは5〜
10nmの波長帯域を取扱う通信系に適用することも出
来、いずれの場合も前記の如き極めて大きな効果をもた
らすものである。
According to the optical dispersion compensating element of the present invention,
It can be applied not only to a wide wavelength band such as 15 nm and 30 nm, but also to a communication system that handles a narrow wavelength band such as 1 nm in optical communication.
The present invention can be applied to a communication system that handles a wavelength band of 10 nm, and in any case, the above-described extremely large effects can be obtained.

【0162】このような本発明による光分散補償素子を
用いて、40Gbpsの通信ビットレートで60kmの
伝送を行う通信システムにおいて分散を補償した結果、
きわめて良好な分散補償を行うことが出来た上に、信号
光が光分散補償素子を透過することによる損失は、光分
散補償素子をレンズと光ファイバで構成するコリメータ
のみで行った場合に比較して、きわめて低いものであっ
た。
As a result of using the optical dispersion compensating element according to the present invention to compensate for dispersion in a communication system for transmitting 60 km at a communication bit rate of 40 Gbps,
In addition to performing excellent dispersion compensation, the loss due to signal light passing through the optical dispersion compensating element is compared to the case where the optical dispersion compensating element is implemented only with a collimator consisting of a lens and an optical fiber. And it was extremely low.

【0163】以上、本発明の光分散補償素子を説明した
が、本発明の光分散補償素子のもっとも注目すべき特徴
は、信号光に対して分散補償を施すことができる多層膜
を少なくとも一対、信号光を透過することができる基板
の対向する2つの面に、入射面を対向させて配置し、そ
の対向配置した一対の多層膜の一方に信号光を入射し、
分散補償を行なって反射し、他方の多層膜に入射し、そ
こで分散補償を行なって反射し、再び前記一方の多層膜
に入射して分散補償を行なって反射するという分散補償
を前記一対の多層膜の間で複数回繰り返すことであり、
前記一対の多層膜に信号光を入射してから出射するまで
の間に生ずる損失を、前記のカップリングロスを生じる
ことなく、カップリングロスより損失が圧倒的に小さい
反射ロスのみに抑え、広い波長帯域において2次や3次
の低損失の分散補償をすることを可能にしたところにあ
る。
The optical dispersion compensating element of the present invention has been described above. The most notable feature of the optical dispersion compensating element of the present invention is that at least one pair of multilayer films capable of performing dispersion compensation on signal light is provided. On two opposing surfaces of the substrate that can transmit the signal light, the incident surfaces are arranged facing each other, and the signal light is incident on one of the pair of multilayer films arranged opposite to each other,
The dispersion compensation is performed by performing dispersion compensation and incident on the other multilayer film, where the dispersion compensation is performed and reflected, and the incident light is again incident on the one multilayer film and subjected to dispersion compensation and reflected. Is to be repeated multiple times between membranes,
The loss occurring between the time when the signal light is incident on the pair of multilayer films and the time when the signal light is emitted is reduced to only the reflection loss whose loss is much smaller than the coupling loss, without causing the coupling loss. The present invention is capable of performing second- and third-order low-loss dispersion compensation in a wavelength band.

【0164】[0164]

【発明の効果】以上、本発明を詳細に説明したが、本発
明によれば、図5(B)〜(D)を用いて基本的に説明
した群速度遅延時間−波長特性曲線を種々用意するにあ
たり、たとえばBK−7ガラスのような、信号光を透過
することができる基板の少なくとも一対の対向する面
に、分散補償を行うことができる多層膜を入射面を対向
させて配置することにより、図6(A)を用いて説明し
た各内部接続部品による接続をたとえば図12に示した
信号光の反射で実現し、接続部における信号光の損失を
極めて小さく抑えることができる、各チャンネルの良好
な分散補償を行うことが出来る安定した小型で安価な光
分散補償素子や、複数チャンネルの良好な分散補償を行
うことが出来る安定した小型で安価な光分散補償素子を
提供することが出来る。 そして、本発明の光分散補償
素子による分散補償は、3次の分散補償において特に大
きな効果をもたらすことに加えて、群速度遅延時間−波
長特性の適切な調整によって、2次の分散補償をも行い
得るものである。
As described above, the present invention has been described in detail. According to the present invention, various group velocity delay time-wavelength characteristic curves basically described with reference to FIGS. 5B to 5D are prepared. In doing so, for example, by disposing a multilayer film capable of performing dispersion compensation on at least a pair of opposing surfaces of a substrate that can transmit signal light, such as BK-7 glass, with the incident surfaces facing each other. The connection by the respective internal connection parts described with reference to FIG. 6A is realized by, for example, the reflection of the signal light shown in FIG. 12, and the loss of the signal light at the connection part can be suppressed extremely small. It is possible to provide a stable, small, and inexpensive optical dispersion compensator capable of performing good dispersion compensation, and a stable, small, and inexpensive optical dispersion compensator capable of performing good dispersion compensation for a plurality of channels. . The dispersion compensation by the optical dispersion compensating element of the present invention has a particularly large effect in the third-order dispersion compensation, and also achieves the second-order dispersion compensation by appropriate adjustment of the group velocity delay time-wavelength characteristic. It can be done.

【0165】そして、本発明の光分散補償素子を用いる
ことにより、既存の光通信システムの多くを利用するこ
とを可能にする点で、社会的経済的効果が多大なもので
ある。
By using the optical dispersion compensating element of the present invention, many of the existing optical communication systems can be used, and the social and economic effects are great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光分散補償を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating optical dispersion compensation according to the present invention.

【図2】本発明に用いる多層膜の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a multilayer film used in the present invention.

【図3】本発明に用いる多層膜の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a multilayer film used in the present invention.

【図4】本発明に用いる多層膜の群速度遅延時間−波長
特性曲線である。
FIG. 4 is a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of a multilayer film used in the present invention.

【図5】本発明に用いる分散補償を行うことが出来る素
子を複数個用いて群速度遅延時間−波長特性を改善する
方法を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for improving group velocity delay time-wavelength characteristics by using a plurality of elements capable of performing dispersion compensation used in the present invention.

【図6】光分散補償素子の接続の例を説明する図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of connection of a light dispersion compensation element.

【図7】複合型の光分散補償素子の例を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a composite type optical dispersion compensation element.

【図8】複合型の光分散補償素子の例を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a composite type optical dispersion compensation element.

【図9】複合型の光分散補償素子701の群速度遅延時
間−波長特性曲線を説明するグラフである。
FIG. 9 is a graph illustrating a group velocity delay time-wavelength characteristic curve of the composite type optical dispersion compensation element 701.

【図10】複合型の光分散補償素子の好適な例を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a preferred example of a composite type optical dispersion compensation element.

【図11】反射体の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a reflector.

【図12】本発明の典型的な光分散補償素子の例を説明
する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a typical optical dispersion compensating element of the present invention.

【図13】2次と3次の波長分散の補償方法を説明する
図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of compensating for second and third order chromatic dispersion.

【図14】従来の光ファイバの分散−波長特性を示すグ
ラフである。
FIG. 14 is a graph showing dispersion-wavelength characteristics of a conventional optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,416,711,721,812,8
13,822,823,832,833,852,85
3:多層膜 101,230:入射光の方向を示す矢印 102,240:出射光の方向を示す矢印 103,104,105,201,202,203:反
射層 108,109,206,207:光透過層 107,205,705,710,720,811,8
21,831,851:基板 111,112,211,212:キャビティ 220:光入射面 250,260:膜厚変化方向を示す矢印 270,271:入射光の入射位置を移動させる方向 271:曲線調整方向 280,281,282:入射位置 1101,1102,1103,2801,2811,
2812,301〜312:群速度遅延時間−波長特性
曲線 410,420,430,440、703,704,7
06,707:光分散補償素子 411,412,421〜423,431,442,4
43:分散補償を行うことが出来る素子 415,4151〜4154,426,4261,42
62,436,4361,4362,446,446
1,4462,781,782,837,857,92
1,922:光ファイバ 413,4131,414,4141,424,42
5,434,435,444,445:矢印 417,783,784,839,859:レンズ 418:2芯コリメータ 432,433:分散補償を行うことが出来る素子の部
分 441:ケース 501,502,503,504,511,512,5
13,514:信号光の特性を示すグラフ 520,530:伝送路 521:分散補償ファイバ 522,531:SMF 524,534:送信器 525,535:受信器 601:SMFの分散−波長特性曲線 602:分散補償ファイバの分散−波長特性曲線 603:DSFの分散−波長特性曲線 701,702:複合型の光分散補償素子 730:入射光の光路の位置を概略示す線 741〜747,750,760〜767:光路 785:入射方向を示す矢印 786:出射方向を示す矢印 800:群速度遅延時間−波長特性曲線 801:群速度遅延時間−波長特性曲線群 810:ウエハー 811a,811b:基板の一対の対向する面 814〜817:切断位置を示す線 820:チップ 828,848:入射光入射部 829:光出射部 830,850:光分散補償素子 834,835,854:反射防止膜 836:反射体としてのファラデーローテータ反射鏡 838,858:ファイバコリメータ 840〜845,860〜865:光路 849:反射体形成部 855:100%反射膜 900:入射面を対向配置した一対の光分散補償素子 901、902:光分散補償素子単体 911〜913:反射体 930〜935、9301〜9303、9311〜93
13、9321〜9323、9331〜9333、97
1〜974:光路 941:矢印 950、9500:コーナーキューブ 951〜953:反射面 960:立方体 961〜963:立方体960の切断面を示す破線
100, 200, 416, 711, 721, 812, 8
13,822,823,832,833,852,85
3: Multilayer film 101, 230: Arrow indicating the direction of incident light 102, 240: Arrow indicating the direction of outgoing light 103, 104, 105, 201, 202, 203: Reflecting layer 108, 109, 206, 207: Light transmission Layers 107, 205, 705, 710, 720, 811, 8
21, 831, 851: Substrate 111, 112, 211, 212: Cavity 220: Light incident surface 250, 260: Arrow indicating film thickness change direction 270, 271: Direction for moving incident position of incident light 271: Curve adjustment direction 280, 281, 282: incident positions 1101, 1102, 1103, 2801, 2811
2812, 301 to 312: Group velocity delay time-wavelength characteristic curve 410, 420, 430, 440, 703, 704, 7
06,707: Optical dispersion compensation element 411, 412, 421-423, 431, 442, 4
43: Element capable of performing dispersion compensation 415, 4151 to 4154, 426, 4261, 42
62,436,4361,4362,446,446
1,4462,781,782,837,857,92
1,922: Optical fibers 413, 4131, 414, 4141, 424, 42
5, 434, 435, 444, 445: Arrows 417, 783, 784, 839, 859: Lens 418: Two-core collimator 432, 433: Element part capable of performing dispersion compensation 441: Case 501, 502, 503 504, 511, 512, 5
13, 514: Graph showing signal light characteristics 520, 530: Transmission line 521: Dispersion compensating fiber 522, 531: SMF 524, 534: Transmitter 525, 535: Receiver 601: SMF dispersion-wavelength characteristic curve 602: Dispersion-wavelength characteristic curve of dispersion compensating fiber 603: DSF dispersion-wavelength characteristic curve 701, 702: Composite type optical dispersion compensating element 730: Lines 741-747, 750, 760-767 schematically showing positions of optical paths of incident light. : Optical path 785: arrow indicating incident direction 786: arrow indicating output direction 800: group velocity delay time-wavelength characteristic curve 801: group velocity delay time-wavelength characteristic curve group 810: wafer 811a, 811b: a pair of opposed substrates Surfaces 814 to 817: Line indicating cutting position 820: Chip 828, 848: Incident light incident portion 829: Light output Sections 830, 850: Light dispersion compensating elements 834, 835, 854: Anti-reflection film 836: Faraday rotator reflecting mirror as a reflector 838, 858: Fiber collimator 840-845, 860-865: Optical path 849: Reflector forming section 855 : 100% reflective film 900: a pair of light dispersion compensating elements 901 and 902 with the incident surfaces facing each other 901 and 902: single light dispersion compensating elements 911 to 913: reflectors 930 to 935, 9301 to 9303, 9311 to 93
13, 9321-9323, 9331-9333, 97
1-974: Optical path 941: Arrows 950, 9500: Corner cubes 951-953: Reflection surface 960: Cube 961-963: Dashed line indicating cut surface of cube 960

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多久島 裕一 神奈川県横浜市港北区日吉本町2丁目22番 7号 シャルマン日吉202号室 (72)発明者 マーク ケンネス ジャボロンスキー 東京都板橋区徳丸8丁目18番18号−208 (72)発明者 田中 佑一 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 片岡 春樹 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 古城 健司 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 東 伸 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 佐藤 一也 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 矢口 寛 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 (72)発明者 山下 史郎 埼玉県戸田市新曽南3丁目1番23号 株式 会社応用光電研究室内 Fターム(参考) 2H048 GA04 GA11 GA22 GA23 GA24 GA34 GA51 GA62 5K002 BA21 CA01 DA02 FA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuichi Takushima 2-22-7 Hiyoshihoncho, Kohoku-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Room 202, Charmant Hiyoshi 202 (72) Inventor Mark Kennes Jaboronsky 8-18 Tokumaru, Itabashi-ku, Tokyo No. 18-208 (72) Inventor Yuichi Tanaka 3-1-23-1 Nishinaminami, Toda City, Saitama Prefecture Co., Ltd.Applied Photonics Laboratory (72) Inventor Haruki Kataoka 3-1-23 Nishinaminami, Toda City, Saitama Prefecture Stock Applied Photovoltaic Laboratory (72) Inventor Kenji Furushiro 3-1-23 Nishinaminami, Toda City, Saitama Prefecture Stock Applied Photonics Laboratory (72) Inventor Shin Higashi 3-1-23 Nishinaminami, Toda City, Saitama Prefecture Stock Applied Photovoltaic Laboratory (72) Inventor Kazuya Sato 3-1-23 Nishinaminami, Toda City, Saitama Pref. Akiya Hiroshi Yaguchi 3-1-23, Niisominami, Toda City, Saitama Prefecture Applied Photoelectric Laboratory, Inc. (72) Inventor Shiro Yamashita 3-1-1, Niisominami, Toda City, Saitama Prefecture F-Term, Applied Optoelectronic Laboratory Reference) 2H048 GA04 GA11 GA22 GA23 GA24 GA34 GA51 GA62 5K002 BA21 CA01 DA02 FA02

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバを通信伝送路に用いる通信に
使用して波長分散(以下、単、に分散ともいう)を補償
することが出来る光分散補償素子であって、入射光を透
過することができる基板と、前記基板の少なくとも一対
の対向する面に形成された多層膜と、前記基板に設けら
れた入射光入射部とを有し、前記一対の対向する面に形
成された多層膜は前記基板側から入射した光の波長分散
を補償することができることを特徴とする光分散補償素
子。
An optical dispersion compensating element capable of compensating chromatic dispersion (hereinafter, also simply referred to as dispersion) by using an optical fiber for communication using a communication transmission line, and transmitting incident light. A substrate, a multilayer film formed on at least a pair of opposing surfaces of the substrate, and an incident light incident portion provided on the substrate, and the multilayer film formed on the pair of opposing surfaces is An optical dispersion compensating element capable of compensating for wavelength dispersion of light incident from the substrate side.
【請求項2】 請求項1に記載の光分散補償素子におい
て、前記一対の対向する面に形成された多層膜のそれぞ
れは、少なくとも2層の反射層と一対の前記反射層に挟
まれた位置に形成された少なくとも1つの光透過層とを
有しており、前記多層膜を構成している前記反射層の前
記入射光に対する反射率が、前記基板に近い層から遠い
層になるにつれて、反射率が極大または最大値である層
が出現するところまで、次第に大きくなるように、前記
多層膜が形成されていることを特徴とする光分散補償素
子。
2. The optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein each of the multilayer films formed on the pair of opposing surfaces is located between at least two reflection layers and the pair of reflection layers. At least one light transmitting layer formed on the substrate, and the reflectivity of the reflective layer constituting the multilayer film with respect to the incident light is changed from a layer closer to the substrate to a layer farther from the substrate. An optical dispersion compensating element, wherein the multilayer film is formed so as to gradually increase until a layer having a maximum or maximum value appears.
【請求項3】 請求項1または2に記載の光分散補償素
子において、前記基板の入射光入射部に反射防止膜が形
成されていることを特徴とする光分散補償素子。
3. An optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein an anti-reflection film is formed on an incident light incident portion of said substrate.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光
分散補償素子において、前記基板の入射光入射部から前
記基板に入射した入射光は、少なくとも一対の前記対向
する面に形成された多層膜の一方の多層膜と他方の多層
膜に交互に入射することを複数回繰り返して分散補償を
施されるように前記多層膜が配置されていることを特徴
とする光分散補償素子。
4. The optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein incident light incident on the substrate from an incident light incident portion of the substrate is formed on at least one pair of the opposed surfaces. A light dispersion compensating element, wherein the multilayer film is arranged so as to perform dispersion compensation by repeating alternately entering one of the multilayer films and the other multilayer film a plurality of times. .
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光
分散補償素子において、前記基板の前記入射光入射部の
位置とは異なる位置に光出射部が設けられているととも
に、前記基板の外側の前記光出射部の近傍に反射体が配
置されていることを特徴とする光分散補償素子。
5. The light dispersion compensating element according to claim 1, wherein a light emitting portion is provided on the substrate at a position different from a position of the incident light incident portion. A light dispersion compensating element, wherein a reflector is arranged outside the substrate and near the light emitting portion.
【請求項6】 請求項5記載の光分散補償素子におい
て、前記光出射部に反射防止膜が設けられており、前記
反射体がファラデーローテータ反射鏡であることを特徴
とする光分散補償素子。
6. The light dispersion compensating element according to claim 5, wherein an antireflection film is provided on the light emitting portion, and the reflector is a Faraday rotator reflecting mirror.
【請求項7】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光
分散補償素子において、前記基板の前記入射光入射部の
位置とは異なる位置に前記入射光に対する反射体が設け
られていることを特徴とする光分散補償素子。
7. The light dispersion compensating element according to claim 1, wherein a reflector for the incident light is provided on the substrate at a position different from a position of the incident light incident portion. An optical dispersion compensating element characterized by the above-mentioned.
【請求項8】 請求項5〜7のいずれか1項に記載の光
分散補償素子において、前記基板の入射光入射部から基
板に入射した入射光が、前記基板内を、前記基板の対向
する面に形成された多層膜に交互に入射して分散補償を
施されて前記基板内を進行して前記反射体に到達して、
前記反射体で反射して後、前記入射光入射部から前記反
射体に至るまでの光路と同じ光路を通って前記入射光入
射部に到達して前記入射光入射部から出射することを特
徴とする光分散補償素子。
8. The optical dispersion compensating element according to claim 5, wherein incident light incident on the substrate from an incident light incident portion of the substrate faces the substrate in the substrate. Incident on the multilayer film formed on the surface alternately and subjected to dispersion compensation to advance in the substrate and reach the reflector,
After being reflected by the reflector, the light reaches the incident light incident portion through the same optical path as the optical path from the incident light incident portion to the reflector, and exits from the incident light incident portion. Light dispersion compensating element.
【請求項9】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光
分散補償素子において、前記基板の前記入射光入射部の
位置とは異なる位置の少なくとも2カ所に出射部が設け
られているとともに、前記出射部の少なくとも1つの近
傍に反射体が配置されていることを特徴とする光分散補
償素子。
9. The light dispersion compensating element according to claim 1, wherein at least two light emitting portions are provided on the substrate at positions different from the position of the incident light incident portion. A light dispersion compensating element, wherein a reflector is arranged near at least one of the emission sections.
【請求項10】 請求項9に記載の光分散補償素子にお
いて、前記反射体の少なくとも1つがファラデーローテ
ータ反射鏡であることを特徴とする光分散補償素子。
10. The light dispersion compensating element according to claim 9, wherein at least one of the reflectors is a Faraday rotator reflecting mirror.
【請求項11】 請求項9または10に記載の光分散補
償素子において、前記反射体の少なくとも1つは、該反
射体へ入射して前記基板内を進行してきた光(以下、入
射光Aともいう)を、入射光Aが進行してきた方向と逆
の方向とは異なる方向へ入射光A反射する反射体である
ことを特徴とする光分散補償素子。
11. The light dispersion compensating element according to claim 9, wherein at least one of the reflectors is light incident on the reflector and traveling through the substrate (hereinafter, also referred to as incident light A). ), Which is a reflector that reflects the incident light A in a direction different from the direction opposite to the direction in which the incident light A travels.
【請求項12】 請求項11に記載の光分散補償素子に
おいて、前記反射体の少なくとも1つは、該反射体へ入
射する光(以下、入射光Bともいう)を、入射光Bが進
行してきた方向と逆向でかつ平行な方向へ反射する反射
体であることを特徴とする光分散補償素子。
12. The optical dispersion compensating element according to claim 11, wherein at least one of the reflectors converts light incident on the reflector (hereinafter, also referred to as “incident light B”) as the incident light B progresses. An optical dispersion compensating element, characterized in that it is a reflector that reflects in a direction opposite to and parallel to the direction of the light.
【請求項13】 請求項9〜12のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記出射部に反射防止膜が
設けられていることを特徴とする光分散補償素子。
13. The light dispersion compensating element according to claim 9, wherein an anti-reflection film is provided on the light-emitting portion.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記基板には、前記入射光
入射部とは異なる少なくとも1つの入射光入射部を有す
ることを特徴とする光分散補償素子。
14. The optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein the substrate has at least one incident light incident part different from the incident light incident part. Light dispersion compensating element.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記基板が光学的に等方性
の物資で構成されていることを特徴とする光分散補償素
子。
15. The light dispersion compensating element according to claim 1, wherein the substrate is made of an optically isotropic material.
【請求項16】 請求項15に記載の光分散補償素子に
おいて、前記基板がガラスであることを特徴とする光分
散補償素子。
16. The light dispersion compensating element according to claim 15, wherein the substrate is glass.
【請求項17】 請求項2〜16のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記基板に形成された多層
膜を構成する前記反射率が極大もしくは最大の反射層の
反射率が99.5%以上であることを特徴とする光分散
補償素子。
17. The optical dispersion compensating element according to claim 2, wherein the reflectance of the maximum or maximum reflectance layer constituting the multilayer film formed on the substrate is 99%. 0.5% or more.
【請求項18】 請求項9〜12のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記反射体のの少なくとも
1つの反射面が可動であることを特徴とする光分散補償
素子。
18. An optical dispersion compensating element according to claim 9, wherein at least one reflecting surface of said reflector is movable.
【請求項19】 請求項2〜18のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、少なくとも1つの多層膜を
構成する少なくとも1つの積層膜の膜厚が、前記多層膜
の光の入射面に平行な断面における面内方向(以下、入
射面内方向ともいう)において変化している(以下、単
に膜厚が変化しているともいう)ことを特徴とする光分
散補償素子。
19. The optical dispersion compensating element according to claim 2, wherein the thickness of at least one laminated film forming at least one multilayer film is a light incident surface of the multilayer film. A light dispersion compensating element that changes in an in-plane direction (hereinafter also referred to as an in-plane direction of incidence) in a cross section parallel to (i).
【請求項20】 請求項19に記載の光分散補償素子に
おいて、前記少なくとも一対の対向して配置された多層
膜のおのおのの少なくとも各1つの光透過層の膜厚の変
化方向が互いに異なることを特徴とする光分散補償素
子。
20. The optical dispersion compensating element according to claim 19, wherein a change direction of a film thickness of at least one light transmission layer of each of the at least one pair of opposed multilayer films is different from each other. Characteristic light dispersion compensating element.
【請求項21】 請求項20に記載の光分散補償素子に
おいて、前記少なくとも一対の前記互いに対向して配置
された多層膜のおのおのの少なくとも各1つの光透過層
の膜厚が、互いに逆方向に変化していることを特徴とす
る光分散補償素子。
21. The optical dispersion compensating element according to claim 20, wherein the thickness of at least one light transmission layer of each of the at least one pair of the multilayer films arranged opposite to each other is opposite to each other. An optical dispersion compensating element characterized by changing.
【請求項22】 請求項1〜21のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記光分散補償素子が主と
して3次の分散を補償可能な光分散補償素子であること
を特徴とする光分散補償素子。
22. The optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein the optical dispersion compensating element is an optical dispersion compensating element capable of mainly compensating for third-order dispersion. Light dispersion compensation element.
【請求項23】 請求項1〜21のいずれか1項に記載
の光分散補償素子において、前記光分散補償素子の群速
度遅延時間ー波長特性曲線の極値近傍における形が非対
称形であることを特徴とする光分散補償素子。
23. The optical dispersion compensating element according to claim 1, wherein the optical dispersion compensating element has an asymmetric shape near an extreme value of a group velocity delay time-wavelength characteristic curve. An optical dispersion compensating element characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009032916A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Fujifilm Corp Dispersion compensator, solid-state laser system, and dispersion compensating method
JP2012053338A (en) * 2010-09-02 2012-03-15 Anritsu Corp Variable light delay unit and variable light delay method
JP2012175014A (en) * 2011-02-24 2012-09-10 Stanley Electric Co Ltd Piezoelectric actuator and method for manufacturing the same

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