JP2002267834A - 光学部品およびその部品を用いた光分散補償器ならびに光分散補償方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、通信ビットレートが１０Ｇｂｐｓ以
上、特に４０Ｇｂｐｓ以上の光通信においては、光ファ
イバを伝送する信号に波長分散が生じ、通信上大きな支
障があり、これを解決する案として、分散補償ファイバ
を用いる方法、ファイバグレーティング素子を用いる方
法、エタロンを用いる方法などが考えられているが、適
切な分散補償ができないこと、損失が大きいこと、装置
が大型になり、コストも高いことなど多くの課題があっ
た。 【解決手段】 光透過層を挟んで平行に配置した反射体
とフィルタ層を有する光学部品を用いることにより上記
課題を解決した。前記光学部品のフィルタ層を挟んで前
記光学部品の反射体と１〜３０度の角度をなして対向配
置した第２の光学部品の反射体とによって、分散補償を
行った。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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（可視光および非可視光のいずれでもよい）とし
て、たとえば、これに限定されないが、波長が１．５５
μｍ近傍の光などを用いる光通信において生ずる波長分
散（以下、単に、分散ともいう）を補償して光通信を行
うのに用いる光学部品およびその部品を用いた光分散補
償器ならびに光分散補償方法に関する。

【０００３】本発明では、ファイバを用いた伝送路を伝
送される信号光の分散を補償するのに後述の２次以上の
分散を補償可能な素子（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。）を有する光学部品を使用する。

【０００４】本発明に用いる光学部品は、少なくともそ
の一部に、多層膜で構成された素子を用いている。そし
て、本発明に用いる多層膜素子は、その入射光入射位置
において特定の波長の入射光を透過するがその他の波長
の入射光を反射するという特定のフィルタ素子と、反射
体の形態の例としての分散補償素子とがある。

【０００５】本発明では、２次の分散補償とは「図８
（Ａ）を用いて後述する波長−時間特性曲線の傾きを補
償すること」を意味し、３次の分散補償とは「図８
（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。

【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
いくつかの提案がある程度効果をあげている。

【０００７】しかし、光通信に対する要求が高度になる
につれて、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。

【０００８】以下、図８および図９を使用して、従来の
２次の分散補償方法を説明する。

【０００９】図９は、シングルモードファイバ（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。

【００１０】図９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。

【００１１】図９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，ファイバへの入力光
（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、Ｄ
ＳＦでは、ファイバへの入力光の波長が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１．５５μｍ付近から１．８μｍへと長
くなるにつれて分散が増大する。

【００１２】そして、ＤＳＦでは、従来の２．５Ｇｂｐ
ｓ（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、信号光に生じる分散は光通信上支障を生じないこと
が知られている。

【００１３】図８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。

【００１４】図８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、５３０
はＳＭＦ５３１で構成された伝送路を、５０２と５１２
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から出力された状態
での信号光の特性を示すグラフ、５２０は分散補償ファ
イバ５２１とＳＭＦ５２２から構成された伝送路、５０
３と５１３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
された状態での信号光の特性を示すグラフである。符号
５０４および５１４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、本発明に用いる分散補償素子によっ
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５０１および５１１と
ほとんど一致している。グラフ５０１、５０２、５０
３、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５２
４と５３４は送信器、５２５と５３５は受信器である。

【００１５】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
に比べて大きく遅延して、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、正確な信号として受信
できない場合がある。

【００１６】このような問題を解決するため、従来は、
たとえば、図８（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。

【００１７】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。

【００１８】分散補償ファイバは、たとえば、図８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５２１
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５０
２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。この分散補償は、波長−時間特性曲線の傾き
を補償する、いわゆる２次の分散補償である。

【００１９】この他にも分散補償の方法はいくつか提案
されている。

【００２０】たとえば、ファイバーグレーティング素子
を用いた分散補償や、エタロンを用いた２次の分散補償
が提案されている。

【００２１】ファイバーグレーティング素子は、衆知の
ように、ファイバー中に屈折率の異なる部分を形成し、
入射光の波長によって遅延時間が異なるようにし分散を
補償しようというものである。

【００２２】エタロンを用いた分散補償は、エタロンへ
の入射光の入射角のちがいによって透過光と反射光の波
長を選択し、信号光に生じる遅延時間を波長によって異
なるようにして２次の分散を補償するものである（たと
えば、Ｓｈｉｒａｓａｋｉ：“Ｌａｒｇｅ ａｎｇｕｌ
ａｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｂｙ ａ ｖｉｒｔ−ｕ
ａｌｌｙ ｉｍａｇｅｅｄ ｐｈａｓｅｄ ａｗａｙ
ａｎｄ ｉｔｓ ａ−ｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａ
ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｄｅｍｕｌｔｉｐ−ｌｅｘｅ
ｒ”：ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ（Ｏｐｔｉｃa l
Ｓｏｃｉｅ−ｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ）Ｖｏｌ．
２１，Ｍａｒｃｈ １，ｐ．３６６，１９９６）。

【００２３】また、従来の高速・長距離通信への対応と
して、伝送路に、ノンゼロ・分散シフトファイバ（以
下、ＮＺ−ＤＳＦともいう）を用い、２次の分散補償に
ＳＭＦを用い、３次の分散補償に高次モードファイバを
用いる通信方法が提案されている。

【００２４】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。

【００２５】これに対して、後述するように、信号光の
中心波長の光がそれより短い波長および長い波長の光よ
りも遅延するような本発明で使用する分散補償素子を用
いて、信号光に２次の分散補償では補償されずに残った
分散を補償することにより、図８に符号５０４と５１４
で示すように、ほぼ完全に送信側の信号光と同じ形の特
性曲線を有する信号光として受信することができるよう
になる。このような波長−時間特性曲線の曲がりの補償
が、いわゆる３次の分散補償である。

【００２６】上記従来の３次の分散が適切に補償されず
に残された現象は、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。 た
とえば、通信ビットレートが４０Ｇｂｐｓ（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、たとえば、通信ビットレートが
４０Ｇｂｐｓで１万ｋｍを送信したり、８０Ｇｂｐｓで
１０００ｋｍオーダーの長い距離を送信したりする通信
においては極めて重大な課題となっている。

【００２７】そして、このような高速・長距離通信にお
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。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伝送路
に用いるファイバと逆の分散−波長特性を有するファイ
バを用いて、信号光が伝送路のファイバ中を伝送される
ことにより生じる２次の分散を補償するには、補償用の
ファイバ長が長くなり、通信装置が大型になり、取扱い
にくく、高価になってしまう。

【００２９】また、ファイバグレーティング素子は、１
素子で可能な分散補償量が小さく、実際の光通信におけ
る分散を補償するにはかなり多くの素子を光サーキュレ
ータを介して光路に直列に接続しなければならない。こ
の方法は、通信装置が大型化するとともに装置が高価に
なるという大きな欠点を有するのに加えて、ファイバコ
リメータを多数使わなければならず、挿入損失がきわめ
て大きくなるという致命的な欠点を有している。

【００３０】また、従来のエタロンへの入射角度によっ
て必要な分散−波長特性を得ようとする方法は、ビーム
の広がりの制御や角度の制御が難しく、挿入損失が少な
くて安定な分散補償器を得ることができず、実用化は困
難視されている。

【００３１】このような観点から、分散補償方法がいく
つか提案されていながら、有望な補償器がなく、いくつ
かの欠点があるにせよ、伝送路にＮＺ−ＤＳＦを用い、
分散補償にＳＭＦを用いる方法にせざるを得ないとの見
解が主となりつつあり、小型で、安定しており、安価な
分散補償器の実現が強く望まれている。

【００３２】また、４０Ｇｂｐｓや８０Ｇｂｐｓのよう
な高速通信で長距離通信を行うには、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。

【００３３】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、このファイバだけでは前述の、図８、図９
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。

【００３４】また、前記のように光ファイバ自体の材質
として、ノンゼロ・分散シフトファイバを伝送路に用
い、それにＳＭＦと高次モードファイバを光路に直列に
接続して、ＳＭＦにより２次の分散を補償し、高次モー
ドファイバによって３次の分散を補償する場合には、低
損失での３次の分散補償が難しいだけでなく、各信号光
毎に異なっている分散を十分に補償することが難しい。

【００３５】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。

【００３６】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、光通信における各チャネル
毎に分散レベルの異なる信号光の少なくとも２次と３次
の分散を、適宜補償するのに用いることができる小型
で、使いやすく、挿入損失が少なく、安価な光学部品と
それを用いた光分散補償器ならびに光分散補償方法を提
供することである。

【００３７】

【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、本発明の光学部品は、通信伝送路に光ファイバ
を用いる光通信に用いることができる光学部品であっ
て、光通信に使用することができる光（可視光および非
可視光のいずれでもよい）を入射光とするとき、前記光
学部品が、特定の波長の入射光を透過するがその他の波
長の入射光は反射するという性質を有するフィルタ層
と、少なくとも１層の光透過層と、前記光透過層を少な
くとも１層挟んで前記フィルタ層と対向するように配置
された反射体と、を有しており、さらに、前記フィルタ
層は、その入射面における入射光の入射位置を変えるこ
とによって透過光の波長が異なるように構成されている
ことを特徴としている。

【００３８】そして、本発明の特に好適な例は、入射光
に対する光路長（以下、単に、光路長ともいう）として
考えたときの該フィルタ層の厚み方向において、該透過
光に関する光学的性質が対称であるように構成されてお
り、前記反射体は、前記反射体への入射光の中心波長の
光に対する反射率が９９．９％以上であり、前記反射体
と前記フィルタ層はほぼ平行に配置されていることを特
徴としている。

【００３９】そして、本発明の光学部品の例は、前記フ
ィルタ層が多層膜で構成されており、前記フィルタ層を
構成する多層膜は、前記多層膜の厚み方向の一方の側か
らみて、少なくとも、光路長として考えたときの膜厚が
前記透過光の波長λの４分の１（以下、単に、λ／４の
膜厚ともいう）で屈折率が比較的高い層（以下、層Ｈと
もいう）を１層とλ／４の膜厚で屈折率が比較的低い層
（以下、層Ｌともいう）を１層とをこの順に重ねて形成
した層（以下、ＨＬの層ともいう）を複数組重ねて形成
した第１の混成層を少なくとも１層と、層Ｌを１層と層
Ｈを１層とをこの順に重ねて形成した層（以下、ＬＨの
層ともいう）を複数組重ねて形成した第２の混成層を少
なくとも１層と、前記第１および第２の各混成層の間に
層Ｌのみを偶数層重ねて形成した単独層（以下、Ｌ単独
層ともいう）を少なくとも１層または前記第１および第
２の各混成層の間に層Ｈのみを偶数層重ねて形成した単
独層（以下、Ｈ単独層ともいう）を少なくとも１層とを
有することを特徴としている。

【００４０】そして、本発明の光学部品の例は、前記フ
ィルタ層を構成する多層膜が、膜の厚み方向の一方の側
から順に、第１の混成層を１層と、Ｈ単独層を１層と、
第２の混成層を１層とで構成されていることを特徴とし
ている。

【００４１】そして、本発明の光学部品においての例
は、前記フィルタ層を構成する多層膜を、その厚み方向
の一方の側から順に、ＨＬの層を７層重ねて形成した第
１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層と、
ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層とを有する
ように構成することができ、ＬＨの層を７層重ねて形成
した第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形成したＬ単独
層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混成層とを
有するように構成することもでき、層Ｌを少なくとも１
層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混成層と、
層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層と、ＬＨの層を７層
重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを少なくとも１層
とを有するように構成することもでき、層Ｈを少なくと
も１層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層
と、層Ｌを２層重ねて形成したＬ単独層と、ＨＬの層を
７層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを少なくとも
１層とを有するように構成することもできる。

【００４２】そして、本発明の光学部品の例は、前記反
射体を、前記反射体への入射光に対する反射率が９９、
９％以上の反射鏡であることを特徴としている。

【００４３】また、本発明の光学部品の例は、前記反射
体の少なくとも一部が多層膜で構成されており、前記反
射体を構成する多層膜が、複数の層Ｈと層Ｌの組み合わ
せ層で形成された反射層を少なくとも３層と、前記反射
層の間に形成されており層Ｈと層Ｌのうちのいずれか一
方を偶数層重ねて形成された光透過層を少なくとも２層
で構成されていることを特徴としている。

【００４４】このようにすることにより、本発明の光学
部品は、後述のように、２次の分散補償に加えて、３次
の分散補償を行うことができるように構成することがで
きる。

【００４５】本発明の光学部品の例は、前記反射体の多
層膜を構成する各反射層の、入射光の中心波長に対する
反射率が、前記多層膜の厚み方向において、入射面側か
ら順に大きくなっているように各反射層が構成されてい
ることを特徴としており、前記反射体の多層膜を構成す
る光透過層とそれを挟んで形成さている両側の反射層と
で、入射光に対するキャビティが形成されてる。

【００４６】そして本発明の光学部品の例では、前記反
射体の多層膜を構成する少なくとも一層の光透過層の少
なくとも一部の、光路長として考えたときの膜厚が、前
記反射体の入射面に平行な方向（以下、入射面内方向と
もいう）において変化している。

【００４７】本発明の光学部品の例は、前記反射体が入
射光の波長分散を補償することができる多層膜で構成さ
れていることを特徴としている。

【００４８】そして、本発明の目的の達成を図るため、
前記の如き光学部品を用いた本発明の光分散補償器は、
通信伝送路に光ファイバを用いる光通信に用いて信号光
の分散を補償することができる光分散補償器であって、
前記光分散補償器は、少なくとも、フィルタ層と光透過
層と反射体とを有する第１の光学部品と、前記第１の光
学部品に対向して配置された少なくとも１つの反射体を
有する第２の光学部品とを有しており、前記第１の光学
部品のフィルタ層は、特定の波長の入射光を透過するが
その他の波長の入射光は反射するという性質を有してお
り、前記第１の光学部品の反射体は、前記光透過層を少
なくとも１層挟んで前記フィルタ層と対向するように配
置されており、さらに、前記第１の光学部品のフィルタ
層は、その入射面における入射光の入射位置を変えるこ
とによって透過光の波長が異なるように構成されている
ことを特徴としている。

【００４９】そして、本発明の特に好適な例は、入射光
に対する光路長として考えたときの該フィルタ層の厚み
方向において、該透過光に関する光学的性質が対称であ
るように構成されており、前記第１の光学部品の反射体
は、前記反射体への入射光の中心波長の光に対する反射
率が９９．９％以上であり、さらに、前記第１の光学部
品を構成する反射体とフィルタ層はほぼ平行に配置され
ており、前記第２の光学部品の反射体と前記第１の光学
部品の反射体とは、前記第１の光学部品の前記フィルタ
層の互いに反対側に、かつ、平行でなく配置されている
ことを特徴としている。

【００５０】そして、本発明の光分散補償器の例は、前
記第１の光学部品のフィルタ層が多層膜で構成されてお
り、前記フィルタ層を構成する多層膜は、前記多層膜の
厚み方向の一方の側からみて、少なくとも、ＨＬの層を
複数組重ねて形成した第１の混成層を少なくとも１層
と、ＬＨの層を複数組重ねて形成した第２の混成層を少
なくとも１層と、前記第１および第２の各混成層の間に
層Ｌのみを偶数層重ねて形成したＬ単独層を少なくとも
１層または前記第１および第２の各混成層の間に層Ｈの
みを偶数層重ねて形成したＨ単独層を少なくとも１層と
を有することを特徴としている。

【００５１】そして、本発明の光分散補償器の例は、前
記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層膜が、膜
の厚み方向の一方の側から順に、第１の混成層を１層
と、Ｈ単独層を１層と、第２の混成層を１層とで構成さ
れていることを特徴としている。

【００５２】そして本発明の光分散補償器の例は、前記
第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層膜が、その
厚み方向の一方の側から順に、ＨＬの層を７層重ねて形
成した第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単
独層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層と
を有するように構成することができ、ＬＨの層を７層重
ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形成し
たＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混
成層とを有するように構成することもでき、層Ｌを少な
くとも１層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混
成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層と、ＬＨの
層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを少なく
とも１層とを有するように構成することもでき、層Ｈを
少なくとも１層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２
の混成層と、層Ｌを２層重ねて形成したＬ単独層と、Ｈ
Ｌの層を７層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを少
なくとも１層とを有するように構成することもできる。

【００５３】そして、本発明の光分散補償器の例は、前
記第１の光学部品の反射体が、該反射体への入射光に対
する反射率が９９、９％以上の反射鏡であることを特徴
としている。

【００５４】また、本発明の光分散補償器の例は、前記
第１の光学部品の反射体の少なくとも一部が多層膜で構
成されており、該反射体を構成する多層膜が、複数の層
Ｈと層Ｌの組み合わせ層で形成された反射層を少なくと
も３層と、前記反射層の間に形成されており層Ｈと層Ｌ
のいずれか一方を偶数層重ねて形成された光透過層を少
なくとも２層とで構成されていることを特徴としてい
る。

【００５５】このようにすることにより、本発明の光分
散補償器は、２次の分散補償に加えて、３次の分散補償
を行うことができるように構成することができる。

【００５６】本発明のの光分散補償器の例は、前記第１
の光学部品の反射体の多層膜を構成する各反射層の、入
射光の中心波長に対する反射率が、前記多層膜の厚み方
向において、入射面側から順に大きくなっているように
各反射層が構成されていることを特徴としており、前記
第１の光学部品の反射体の多層膜を構成する光透過層と
それを挟んで形成されている両側の反射層とで、入射光
に対するキャビティが形成されている。

【００５７】そして、本発明の光分散補償器の例では、
前記第１の光学部品の反射体の多層膜を構成する少なく
とも一層の光透過層の少なくとも一部の、光路長として
考えたときの膜厚が、入射面内方向において変化してい
る（面内の位置によって膜厚が異なること）。

【００５８】本発明の光分散補償器の例は、前記第１の
光学部品の反射体が入射光の波長分散を補償することが
できる多層膜で構成されていることを特徴としている。

【００５９】そして、本発明の光分散補償器の例は、対
向して配置されている前記第１の光学部品の反射体と前
記第２の光学部品の反射体とのなす角が１度以上３０度
以下であることを特徴としている。

【００６０】そして、本発明の光分散補償器の例は、入
射面内方向において膜厚が変化している光透過層が少な
くとも２層あることを特徴としており、入射面内方向に
おいて膜厚が変化している２層の光透過層の膜厚の変化
している方向が互いに異なる方向にすることにより、後
述のように分散補償のための群速度遅延時間−波長特性
曲線の選択の幅を広くすることができる。

【００６１】そして、本発明の目的の達成を図るため、
前記の如き光学部品あるいは光分散補償器を用いた本発
明の光分散補償方法は、通信伝送路に光ファイバを用い
る光通信における信号光（可視光および非可視光のいず
れでもよい）の分散を補償する光分散補償方法であっ
て、前記光分散補償方法は、信号光の光路に少なくと
も、フィルタ層と光透過層と反射体とを有する第１の光
学部品と、前記第１の光学部品に対向して配置された少
なくとも１つの反射体を有する第２の光学部品とを配置
して、信号光の分散を補償する光分散補償方法であり、
前記第１の光学部品のフィルタ層は、特定の波長の入射
光を透過するがその他の波長の入射光は反射するという
性質を有しており、記第１の光学部品の反射体は、前記
光透過層を少なくとも１層挟んで前記フィルタ層と対向
するように配置されており、さらに、前記第１の光学部
品のフィルタ層は、その入射面における入射光の入射位
置によって該フィルタ層が透過光の波長が異なるように
構成されていることを特徴としている。

【００６２】そして、本発明の特に好適な例は、入射光
に対する光路長として考えたときの該フィルタ層の厚み
方向において、該透過光に関する光学的性質が対称であ
るように構成されており、前記第１の光学部品の反射体
は、前記反射体への入射光の中心波長の光に対する反射
率が９９．９％以上であり、さらに、前記第１の光学部
品を構成する反射体とフィルタ層はほぼ平行に配置され
ており、前記第２の光学部品の反射体と前記第１の光学
部品の反射体とは、前記第１の光学部品を構成している
前記フィルタ層の互いに反対側に、かつ、平行でなく配
置されていることを特徴としている。

【００６３】本発明の光分散補償方法の例は、前記第１
の光学部品のフィルタ層が多層膜で構成されており、前
記フィルタ層を構成する多層膜は、前記多層膜の厚み方
向の一方の側からみて、少なくとも、ＨＬの層を複数組
重ねて形成した第１の混成層を少なくとも１層と、ＬＨ
の層を複数組重ねて形成した第２の混成層を少なくとも
１層と、前記第１および第２の各混成層の間に層Ｌのみ
を偶数層重ねて形成したＬ単独層を少なくとも１層また
は前記第１および第２の各混成層の間に層Ｈのみを偶数
層重ねて形成したＨ単独層を少なくとも１層とを有する
ことを特徴としている。

【００６４】そして、本発明の光分散補償方法の例は、
前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層膜が、
膜の厚み方向の一方の側から順に、第１の混成層を１層
と、Ｈ単独層を１層と、第２の混成層を１層とで構成さ
れていることを特徴としている。

【００６５】そして、本発明の光分散補償方法の例は、
前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層膜が、
前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、ＨＬの層を
７層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて
形成したＨ単独層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第
２の混成層とを有するように構成することができ、ＬＨ
の層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２層
重ねて形成したＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形成
した第１の混成層とを有するように構成することもで
き、層Ｌを少なくとも１層と、ＨＬの層を７層重ねて形
成した第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単
独層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層
と、層Ｌを少なくとも１層とを有するように構成するこ
ともでき、層Ｈを少なくとも１層と、ＬＨの層を７層重
ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形成し
たＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混
成層と、層Ｈを少なくとも１層とを有するように構成す
ることもできる。

【００６６】そして、本発明の光分散補償方法の例は、
前記第１の光学部品の反射体が、該反射体への入射光に
対する反射率が９９、９％以上の反射鏡であることを特
徴としている。

【００６７】また、本発明の光分散補償方法の例は、前
記第１の光学部品の反射体の少なくとも一部が多層膜で
構成されており、該反射体を構成する多層膜が、複数の
層Ｈと層Ｌの組み合わせ層で形成された反射層を少なく
とも３層と、前記反射層の間に形成されており層Ｈと層
Ｌのうちのいずれか一方を偶数層重ねて形成された光透
過層を少なくとも２層とで構成されていることを特徴と
している。

【００６８】このようにすることにより、本発明の光分
散補償方法によれば、２次の分散補償に加えて、３次の
分散補償をも行うようにすることができる。

【００６９】本発明の光分散補償方法の例は、前記第１
の光学部品の反射体の多層膜を構成する各反射層の、入
射光の中心波長に対する反射率が、前記多層膜の厚み方
向において、入射面側から順に大きくなっているように
各反射層が構成されていることを特徴としており、前記
第１の光学部品の反射体の多層膜を構成する光透過層と
それを挟んで形成されている両側の反射層とで、入射光
に対するキャビティが形成されている。

【００７０】そして、本発明の光分散補償方法の例で
は、前記反射体の多層膜を構成する少なくとも一層の光
透過層の少なくとも一部の、光路長として考えたときの
膜厚が、入射面内方向において変化している。

【００７１】本発明の光分散補償方法において、前記第
１の光学部品の反射体が入射光の波長分散を補償するこ
とができる多層膜で構成されていることを特徴としてい
る。

【００７２】そして、本発明の光分散補償方法におい
て、対向して配置されている前記第１の光学部品の反射
体と前記第２の光学部品の反射体とのなす角が１度以上
３０度以下であること特徴としている。

【００７３】そして、本発明の光分散補償方法の例は、
入射面内方向において膜厚が変化している光透過層が少
なくとも２層あることを特徴としており、入射面内方向
において膜厚が変化している２層の光透過層の膜厚の変
化している方向が互いに異なる方向であるようにするこ
とにより、後述のように、分散補償のための群速度遅延
時間−波長特性曲線の選択（実現）の幅を広くすること
ができる。

【００７４】

【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。

【００７５】本発明を説明するにあたり、まず、本発明
に用いる大きな特徴を有する多層膜を用いた光分散補償
素子について説明する。

【００７６】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３次の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に入射させて分散を補償したあと
の補償対象波長域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。

【００７７】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、前記の如く、単体の光分散補償素
子、複合型の光分散補償素子やそれを構成する各光分散
補償素子、そしてそれらのうちで、たとえば、入射面を
対向して配置される各光分散補償素子単体などを特に区
別を必要としないときは、それらをそれぞれ光分散補償
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、光分散補償素子単体と称することも
ある。）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。

【００７８】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（ドイツ、ショット社の商品名）を使用
している。

【００７９】図２の各反射層１０３、１０４、１０５の
各反射率をＲ（１０３）、Ｒ（１０４）、Ｒ（１０５）
とすると、それらは、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（すなわ
ち、基板１０７の方向）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、好ましい例として、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、前記反射率Ｒ（１０３）、Ｒ
（１０４）、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１００％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。

【００８０】そして、本発明に用いる光分散補償素子を
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、その結果、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２次や３次
の光分散補償素子に用いる多層膜を形成することがで
き、その結果、特に、信頼性が高く、量産性の優れた光
分散補償素子を安価に提供することができる。

【００８１】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、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、これは、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±１％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、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、目的に
合った優れた特性を有する光分散補償素子を安価に提供
することができる。

【００８２】また、本発明に用いる多層膜が、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に用い
る、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も
本発明に用いる多層膜のいくつかを形成することができ
る。

【００８３】図３は、図２の多層膜１００の入射面にほ
ぼ平行な方向（以下、入射面内方向ともいう）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。

【００８４】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。

【００８５】図３において、たとえば、ＢＫ−７ガラス
などから成る基板２０５の上に、第３の反射層２０３，
第２の光透過層２０７、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。

【００８６】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（すなわち、矢印２５０で示す方
向の位置によって第１の光透過層２０６の膜厚が異なる
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、入射光の中心波長λに対する、第１、第
２、第３の各反射層の反射率をそれぞれＲ（２０１）、
Ｒ（２０２）、Ｒ（２０３）とするとき、前記反射率Ｒ
（１０３）、Ｒ（１０４）、Ｒ（１０５）の大小関係と
同様の条件、すなわち、Ｒ（２０１）≦Ｒ（２０２）≦
Ｒ（２０３）等、を満たすような膜厚構成になるように
形成する。

【００８７】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
明に用いる光分散補償素子としての効果を発揮すること
ができる。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。

【００８８】図４は、本発明に用いる光分散補償素子の
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。

【００８９】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。

【００９０】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はほぼ同じ値で、群
速度遅延時間−波長特性曲線の形状を、図４の曲線２８
１１、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。

【００９１】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に示した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とよい。

【００９２】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に帯域中心波長λ0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応じて、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移動して、たとえば、符号
２８０〜２８２で示す各点などのように入射位置を選択
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。

【００９３】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。

【００９４】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素子の基本ともいえる「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次の分散や２
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
から明らかなように、前記「分散補償を行うことが出来
る素子」自体も、本発明に用いる光分散補償素子となり
得るものである。

【００９５】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）位にしたり、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−波長特性曲線を実現
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１０ｎｍとか３
０ｎｍ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は難しい。

【００９６】次に群速度遅延時間ー波長特性曲線の改善
について説明する。

【００９７】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素子を構成する分散補
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
の群速度遅延時間−波長特性を、それぞれ示すグラフで
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、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、これに限ら
れないが、たとえば、図示しないが、２つの光分散補償
素子の入射面を対向させて配置して、前記入射面を対向
させて配置した２つの光分散補償素子（すなわち、各光
分散補償素子単体）の間で信号光を複数回反射させなが
ら進行させて分散補償を行うようにした複合型の光分散
補償素子を構成して、それを光伝送路の中の適切なとこ
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、受信器、波長分波器、中継局の各種
装置等の信号光の経路中に配置して信号光の分散を補償
することができる。

【００９８】図５において、符号３０１〜３０９は本発
明に用いる分散補償素子を構成す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がほ
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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】多層膜として、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を例にとって説明したが、本
発明に用いる分散補償素子ではこれに限定されず、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。

【０１０２】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
償用の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。

【０１０３】また、通信伝送路の分散補償をより効果的
に行うには、光分散補償素子の群速度遅延時間−波長特
性曲線を利用目的に最も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。

【０１０４】その１つの方法として、図３を用いて説明
したような、多層膜の光透過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、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。

【０１０５】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
置きかえて、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。

【０１０６】群速度遅延時間ー波長特性を調整する方法
の他の例は、図５を用いて説明したような複数の分散補
償を行うことができる素子を直列に接続して任意の特性
曲線を実現する方法である。

【０１０７】本発明に使用する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、たとえば、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Ｔａ2Ｏ5のイオンアシスト膜で形成さ
れた層Ｈとを組み合わせて構成されている。前記ＳｉＯ
2のイオンアシスト膜（層Ｌ）１層とＴａ2Ｏ5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。

【０１０８】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。

【０１０９】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、Ｔａ2Ｏ5と同様の誘電体材料としてはＴａ2Ｏ5
の他に、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5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、本発明に使用する分散補
償素子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、前記効果を発揮する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。

【０１１０】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、必ずしもこれに限定さ
れず、複数種類の材料で形成したり、少なくとも１つの
層を他の同様の作用の層とは異なる材料（たとえば、屈
折率の少し異なる材料）で形成することもできる。さら
に、層Ｌと層Ｈのほかに、適当な第３の層を設けること
があってもよい。

【０１１１】また、前記の例では、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、本発明に
使用する分散補償素子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。

【０１１２】なお、上記の多層膜の層Ｌ、層Ｈの組成や
形成方法は、本発明のフィルタ層の形成に用いることが
できる。

【０１１３】以上の説明で、多層膜を用いた光分散補償
素子を用いれば、光ファイバを伝送させることにより信
号光に生じる分散など光通信の高速・長距離伝送を実現
する上で大きな問題になる３次および２次の分散を補償
できることが明示された。

【０１１４】前記の本発明に用いる多層膜を用いた光分
散補償素子の大きな特徴は、種々の形の群速度遅延時間
ー波長特性曲線を比較的容易に実現することができ、し
かも、３次の分散補償のみならず、微細な２次の分散補
償も可能なような群速度遅延時間ー波長特性曲線をも実
現できることである。

【０１１５】そして、本発明に用いる多層膜を用いた光
分散補償素子は、分散補償を行うときの挿入損失がきわ
めて小さいという大きな利点を有している。

【０１１６】その挿入損失は、３次の分散を補償しよう
と種々の試みが行われたが実用化は難しいとされている
ファイバーグレーティングの挿入損失の１０分の１を大
きく下まわるものであり、さらに、前記分散補償を行う
ことができる素子を複数個直列に接続するときの損失
も、たとえば、一対の素子の入射面を対向させて配置
し、その間で信号光を必要回数反射させるなどにより、
ファイバコリメータの挿入を最小限に押さえることがで
きるなど、従来の分散補償では期待できなかったほど小
さな挿入損失に押さえることができる。

【０１１７】本発明を正確に説明するためには、本発明
に使用する光分散補償素子の特徴の理解が必要であるの
で、図１〜図５を用いて説明してきた。

【０１１８】次に、前記の如き特徴的な光分散補償素子
を用いた本発明の光通信方法とそこに用いられている分
散補償方法を用いた光通信装置について詳細に説明す
る。

【０１１９】光通信においては、たとえば１０ｎｍとか
３０ｎｍといった広い波長域の信号波を合波して送信
し、着信側ではその信号光を波長分波器によって適宜分
波して、より狭い波長域の信号光にする。

【０１２０】以上、本発明に用いる光分散補償素子に関
して説明したが、本発明に用いる多層膜を用いた光分散
補償素子は、従来のファイバーグレーティングやエタロ
ンを用いた光分散補償素子の技術思想とは違い、そし
て、伝送路のファイバに対する分散補償ファイバとも異
なる、新規な技術思想に基ずくものであるため、その理
解を深めるために、やや詳しく説明した。

【０１２１】次に、このような多層膜素子を用いた本発
明の光学部品と、それを用いた光分散補償器ならびに光
分散補償方法について説明する。

【０１２２】図６は本発明の光学部品の断面図である
が、図中の線の混乱を避けるため、断面図を表す斜線を
施していない。

【０１２３】図６で、符号１５０は光学部品、１５１は
基板で、ＢＫ−７ガラス（ドイツ国、ショット社の商品
名）を用いている。符号１５２はフィルタ層、１５３は
反射体、１５４は入射光の光学部品１５０への入射位
置、１５５は入射光の進行方向、１５６は光学部品が図
７を用いて後述する光分散補償器の構成要素などに用い
られて出射光がある場合の出射光の進行方向、１５９〜
１７９は光路である。入射位置１５４には、反射体１５
３が形成されておらず、図示していないが、反射防止膜
を形成してあり、基板面での入射光の散乱を防いでい
る。

【０１２４】図６で、矢印１５５の方向に光路１５９を
進行してきた入射光は、光学部品１５０の入射位置１５
４から基板１５１に入射して光路１６０を通りフィルタ
層１５２に達する。

【０１２５】ここで、基板１５１は光学的に等方性であ
り、フィルタ層１５２は光の入射位置によって、透過す
る光の波長が異なるように形成されている。

【０１２６】光路１６０からフィルタ層１５２に入射し
た光の透過光は光路１６１へ進行し、反射光は光路１６
２へ進行して反射体１５３で反射されて光路１６３を進
行してフィルタ層１５２に入射し、そこでの透過光は光
路１６４へ進行し、反射光は光路１６５へ進行して反射
体１５３で反射されて光路１６６を進行してフィルタ層
１５２に入射し、透過光と反射光に分離され、以下同様
のことを光路１７８まで繰り返し、透過光が光路１７９
へと進行する。

【０１２７】フィルタ層１５２を透過して、光路１６
１、１６４、１６７、１７０、１７３、１７６、１７９
へと進行した各光の波長は異なる。

【０１２８】フィルタ層１５２の一例は、基板１５１の
上にＨＬの層を７層形成した第１の混成層を形成し、そ
の上に層Ｈを２層形成したＨ単独層を形成し、その上に
ＬＨの層を７層形成した第２の混成層を形成してフィル
タ層と、本発明の光学部品の第１の実施例を造った。

【０１２９】フィルタ層１５２の他の実施例として、基
板１５１の上にＬＨの層を７層形成した第２の混成層を
形成し、その上に層Ｌを２層形成したＬ単独層を形成
し、その上にＨＬの層を７層形成した第１の混成層を形
成してフィルタ層とし、本発明の光学部品の第２の実施
例を造った。

【０１３０】フィルタ層１５２のさらに他の実施例とし
て、基板１５１の上に層Ｌを１層形成し、その上に前記
第１の実施例のフィルタ層を形成し、その上に層Ｌを１
層形成してフィルタ層として、本発明の光学部品の第３
の実施例を造った。

【０１３１】フィルタ層１５２のさらに他の実施例とし
て、基板１５１の上に層Ｈを１層形成し、その上に前記
第２の実施例のフィルタ層を形成し、その上に層Ｈを１
層形成してフィルタ層として本発明の光学部品の第４の
実施例を造った。

【０１３２】前記の如く形成した本発明の光学部品の第
１〜第４の実施例におけるフィルタ層１５２は、入射光
の透過光の光路に沿って、フィルタ層の厚みの中心を対
称の中心として、フィルタ層の基板１５１の側とフィル
タ層の透過光出射側の表面側とで、透過光に対する光学
的性質としての屈折率の分布が対称となるように形成さ
れており、光路１６１、１６４、１６７、１７０、１７
３、１７６、１７９から出射した光と同じ波長の光が前
記各光路と同じ光路を通ってフィルタ層１５２に入射し
た場合、それぞれ光路１７８〜１６０の当該光路を進行
して光路１６０から１５９へと矢印１５６の方向へ出射
するように構成されている。

【０１３３】また、反射体１５３としては、当該入射位
置への入射光の中心波長に対する反射率が９９．９％以
上、望ましくは１００％の反射鏡で構成されたものを反
射体１５３の第１の例として用いて本発明の光学部品を
構成した。

【０１３４】また、反射体１５３の他の例として、反射
体１５３を多層膜で構成し、この多層膜として、図１〜
図５を用いて説明した光分散補償素子としての多層膜を
用いた。

【０１３５】基板１５１のフィルタ層１５２が形成され
る面と反射体１５３が形成される面は平行であり、フィ
ルタ層１５２と反射体１５３は平行に配置されている。

【０１３６】図７は、図６を用いて説明した本発明の光
学部品を用いて構成した本発明の光分散補償器を説明す
る断面図である。

【０１３７】図７は断面図であるが、図６と同様に、光
路や引出し線の各線分と斜線の混乱を避けるため、断面
図を表す斜線は省略して示してある。

【０１３８】図７において、符号１９５は本発明の光分
散補償器、１９０は第２の光学部品、１９１は第２の光
学部品１９５の基板、１９２は第２の光学部品１９５の
反射体である。

【０１３９】符号１５０ａは図６で説明した光学部品１
５０と同じ光学部品を用いた第１の光学部品である。

【０１４０】図７で、光路１５９を進行して矢印１５５
の方向から入射位置１５４に入射した光は、図６で説明
したように、各位置でフィルタ層１５２を透過した当該
波長の光が光路１６１、１６４、１６７、１７０、１７
３、１７６、１７９から出射し、第２の光学部品１９０
の反射体１９２に入射して反射される。

【０１４１】ここで、反射体１９２は、第１の光学部品
１５０ａのフィルタ層１５２および反射体１５３と１度
〜３０度の角度をなすように配置されており、入射位置
１５４と同じところに出射位置をとることができるとと
もに、各光路１６１、１６４、１６７、１７０、１７
３、１７６、１７９の必要な光路に垂直になるように配
置されている。

【０１４２】反射体１９２と反射体１５３の角度を変え
ることにより、分散補償特性を制御することができる。

【０１４３】次に、このように構成した本発明の光学部
品を用いた本発明の光分散補償器における分散補償につ
いて説明する。

【０１４４】図７の矢印１５５の方向から第１の光学部
品１５０ａに入射して各光路を進行した光は、波長に応
じて上記の説明のように各光路１６１〜１７９をそれぞ
れ進行するが、上記説明から明らかなようにその波長毎
の光路長が異なっている。

【０１４５】そのため、光路１５９から矢印１５５の方
向に進行して光分散補償器１９５の第１の光学部品１５
０ａに入射した信号光は、第１の光学部品１５０ａと第
２の光学部品１９０によって波長に応じた光路差を与え
られ、第１の光学部品１５０ａ内の光路１６０から光路
１５９へと矢印１５６の方向に出射したときには、入射
したときの信号光に比較して分散が生じている。この出
射光に生じた分散が、入射光に生じている分散と逆の分
散になるようにすることによって、光分散補償器１９５
は入射する信号光の分散補償を行うことできる。光分散
補償器１９５は、第１の光学部品１５０ａのフィルタ層
１５２を透過する光の波長が、光路１６１、１６４，１
６７，１７０，１７３，１７６，１７９の順に短くなる
ようにフィルタ層１５２の膜厚を入射面内方向において
変化させて形成しておけば、波長が１．４μｍ〜１．８
μｍの信号光に対して、ＳＭＦを伝送路に用いた場合に
信号光に生じる分散の補償に用いることができる。 ま
た、フィルタ層１５２の透過光の波長が光路１６１，１
６４，１６７，１７０，１７３，１７６，１７９の順に
長くなるようにフィルタ層１５２の膜厚を入射面内方向
において変化させておけば、光分散補償器１９５を、Ｓ
ＭＦとは逆の傾向の分散を信号光に生じるさせる伝送路
の分散補償に用いることができる。

【０１４６】ここで、フィルタ層１５２の膜厚を入射面
内方向において変化させて構成して入射光に生じさせる
分散は、図７で説明した光分散補償器１９５内を進行す
る信号光の各波長成分間の光路差によるものであり、２
次の分散補償に用いると効果的である。

【０１４７】次に、第１の光学部品１５０ａの反射体１
５３を、図１〜図５を用いて説明した光分散補償素子の
ような多層膜を適切な用い方をして形成した場合、その
多層膜の構成の仕方によって、本発明の光分散補償器１
９５を用いて３次の分散や２次の分散を補償することが
できる。

【０１４８】本発明の光分散補償方法は、上記の如く、
たとえば光分散補償器１９５として構成されているもの
を通信経路に用いて信号光の分散を補償することもでき
るが、これに限られず、前記光学部品１５０を用いて、
第２の光学部品の反射体１９２に相当するものを適宜用
意し、分散補償器を構成して分散補償ができる方法であ
る。

【０１４９】なお、本発明においては、本発明の光学部
品や光分散補償器に信号光を入力もしくは出力するとき
の光結合のときにはコリメータを用いるが、反射体間の
光の往復光路には、従来のように、必ずしもレンズを用
いなくてもよく、本発明の光分散補償器を信号光の光路
に挿入したことによる挿入損失は、従来では考えられな
いほどきわめて小さなものである。

【０１５０】本発明の光学部品およびそれを用いた光分
散補償器ならびに光分散補償方法は、上記の如く、光通
信における２次の分散補償に用いることができ、構成の
仕方によっては３次の分散補償も同時に行うのに用いる
ことができるものであるが、本発明の光学部品の用途は
これに限定されるものではなく、波長分波器などにも用
いることができる。

【０１５１】本発明の光学部品は、小型であり、その実
装は種々の形態をとり得ることが上記の説明から明らか
であり、取り扱いやすい形態で実施することができるも
のである。

【０１５２】なお、本発明の光学部品におけるＢＫ−７
ガラスを用いた基板は、光透過層として用いたものであ
るが、ＢＫ−７ガラスに限定されるものではなく、特に
好ましくは、光学的に等方性のガラスを用いることがで
きる。

【０１５３】

【発明の効果】以上、本発明を詳細に説明したが、本発
明は、光通信における波長分散の補償に用いることがで
きる小型で、挿入損失がきわめて小さく、取り扱いやす
く、安価な光学部品およびそれを用いた光分散補償器な
らびに光分散補償方法を提供するものであり、２次およ
び３次の分散を補償し、高速・長距離通信における制約
を大幅に緩和することができ、光通信の利用範囲を飛躍
的に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３次の分散補償を説明する図である。

【図２】本発明に用いる光分散補償素子を構成する多層
膜の例の断面図である。

【図３】本発明に用いる光分散補償素子を構成する多層
膜の例の斜視図である。

【図４】本発明に用いる光分散補償素子を構成する多層
膜の群速度遅延時間−波長特性曲線の例である。

【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。

【図６】本発明の光学部品を説明する図である。

【図７】本発明の光分散補償器を説明する図である。

【図８】２次と３次の波長分散の補償方法を説明する図
である。

【図９】従来の光ファイバの波長分散−波長特性を示す
グラフである。

【符号の説明】

３０１〜３１２，１１０１，１１０２，１１０３，２８
０１，２８１１，２８１２：群速度遅延時間−波長特性
曲線 ５２２、５３１：ＳＭＦ １００，２００：多層膜 １０１，１５５，２３０：入射光の方向を示す矢印 １０２，１５６，２４０：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 １０７，１５１，１９１，２０５：基板 １１１，１１２，２１１，２１２：キャビティ １５０：光学部品 １５０ａ：第１の光学部品 １５２：フィルタ層 １５３，１９２：反射体 １５９〜１７９：光路 １９０：第２の光学部品 １９５：光分散補償器 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 ２８０，２８１，２８２：入射位置 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 ５２４，５３４：送信器 ５２５，５３５：受信器 ６０１：ＳＭＦの波長分散−波長特性曲線 ６０２：分散補償ファイバの波長分散−波長特性曲線 ６０３：ＤＳＦの波長分散−波長特性曲線

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/18 (72)発明者 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 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 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 時田 宏典 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 Ｆターム(参考） 2H037 BA00 2H048 FA05 FA07 FA09 FA22 FA24 GA07 GA09 GA13 GA22 GA34 GA51 GA60 GA62 5K002 CA01 FA01

Claims (45)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信伝送路に光ファイバを用いる光通信
   に用いることができる光学部品であって、光通信に使用
   することができる光（可視光および非可視光のいずれで
   もよい）を入射光とするとき、前記光学部品が、特定の
   波長の入射光を透過するがその他の波長の入射光は反射
   するという性質を有するフィルタ層と、少なくとも１層
   の光透過層と、前記光透過層を少なくとも１層挟んで前
   記フィルタ層と対向するように配置された反射体と、を
   有しており、さらに、前記フィルタ層は、その入射面に
   おける入射光の入射位置を変えることによって透過光の
   波長が異なるように構成されているとともに、入射光に
   対する光路長（以下、単に、光路長ともいう）として考
   えたときの該フィルタ層の厚み方向において、該透過光
   に関する光学的性質が対称であるように構成されてお
   り、前記反射体は、前記反射体への入射光の中心波長の
   光に対する反射率が９９．９％以上であり、前記反射体
   と前記フィルタ層はほぼ平行に配置されていることを特
   徴とする光学部品。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層が多層膜で構成されており、前記フィルタ
   層を構成する多層膜は、前記多層膜の厚み方向の一方の
   側からみて、少なくとも、光路長として考えたときの膜
   厚が前記透過光の波長λの４分の１（以下、単に、λ／
   ４の膜厚ともいう）で屈折率が比較的高い層（以下、層
   Ｈともいう）を１層とλ／４の膜厚で屈折率が比較的低
   い層（以下、層Ｌともいう）を１層とをこの順に重ねて
   形成した層（以下、ＨＬの層ともいう）を複数組重ねて
   形成した第１の混成層を少なくとも１層と、層Ｌを１層
   と層Ｈを１層とをこの順に重ねて形成した層（以下、Ｌ
   Ｈの層ともいう）を複数組重ねて形成した第２の混成層
   を少なくとも１層と、前記第１および第２の各混成層の
   間に層Ｌのみを偶数層重ねて形成した単独層（以下、Ｌ
   単独層ともいう）を少なくとも１層または前記第１およ
   び第２の各混成層の間に層Ｈのみを偶数層重ねて形成し
   た単独層（以下、Ｈ単独層ともいう）を少なくとも１層
   とを有することを特徴とする光学部品。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層を構成する多層膜が、膜の厚み方向の一方
   の側から順に、第１の混成層を１層と、Ｈ単独層を１層
   と、第２の混成層を１層とで構成されていることを特徴
   とする光学部品。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層を構成する多層膜が、その厚み方向の一方
   の側から順に、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混
   成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層と、ＬＨの
   層を７層重ねて形成した第２の混成層とを有することを
   特徴とする光学部品。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層を構成する多層膜が、その厚み方向の一方
   の側から順に、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混
   成層と、層Ｌを２層重ねて形成したＬ単独層と、ＨＬの
   層を７層重ねて形成した第１の混成層とを有することを
   特徴とする光学部品。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層を構成する多層膜が、その厚み方向の一方
   の側から順に、層Ｌを少なくとも１層と、ＨＬの層を７
   層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形
   成したＨ単独層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２
   の混成層と、層Ｌを少なくとも１層とを有することを特
   徴とする光学部品。
7. 【請求項７】 請求項３に記載の光学部品において、前
   記フィルタ層を構成する多層膜が、その厚み方向の一方
   の側から順に、層Ｈを少なくとも１層と、ＬＨの層を７
   層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形
   成したＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１
   の混成層と、層Ｈを少なくとも１層とを有することを特
   徴とする光学部品。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光
   学部品において、前記反射体が、前記反射体への入射光
   に対する反射率が９９、９％以上の反射鏡であることを
   特徴とする光学部品。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光
   学部品において、前記反射体の少なくとも一部が多層膜
   で構成されており、前記反射体を構成する多層膜が、複
   数の層Ｈと層Ｌの組み合わせ層で形成された反射層を少
   なくとも３層と、前記反射層の間に形成されており層Ｈ
   と層Ｌのうちのいずれか一方を偶数層重ねて形成された
   光透過層を少なくとも２層で構成されていることを特徴
   とする光学部品。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の光学部品において、
    前記反射体の多層膜を構成する各反射層の、入射光の中
    心波長に対する反射率が、前記多層膜の厚み方向におい
    て、入射面側から順に大きくなっているように各反射層
    が構成されていることを特徴とする光学部品。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の光学部品におい
    て、前記反射体の多層膜を構成する光透過層とそれを挟
    んで形成されている両側の反射層とで、入射光に対する
    キャビティが形成されていることを特徴とする光学部
    品。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１のいずれか１項に記載
    の光学部品において、前記反射体の多層膜を構成する少
    なくとも一層の光透過層の少なくとも一部の、光路長と
    して考えたときの膜厚が、前記反射体の入射面に平行な
    方向（以下、入射面内方向ともいう）において変化して
    いることを特徴とする光学部品。
13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれか１項に記載
    の光学部品において、前記反射体が入射光の波長分散を
    補償することができる多層膜で構成されていることを特
    徴とする光学部品。
14. 【請求項１４】 通信伝送路に光ファイバを用いる光通
    信に用いて信号光（可視光および非可視光のいずれでも
    よい）の波長分散（以下、単に、分散ともいう）を補償
    することができる光分散補償器であって、前記光分散補
    償器は、少なくとも、フィルタ層と光透過層と反射体と
    を有する第１の光学部品と、前記第１の光学部品に対向
    して配置された少なくとも１つの反射体を有する第２の
    光学部品とを有しており、前記第１の光学部品のフィル
    タ層は、特定の波長の入射光を透過するがその他の波長
    の入射光は反射するという性質を有しており、前記第１
    の光学部品の反射体は、前記光透過層を少なくとも１層
    挟んで前記フィルタ層と対向するように配置されてお
    り、さらに、前記第１の光学部品のフィルタ層は、その
    入射面における入射光の入射位置を変えることによって
    透過光の波長が異なるように構成されているとともに、
    入射光に対する光路長（以下、単に、光路長ともいう）
    として考えたときの該フィルタ層の厚み方向において、
    該透過光に関する光学的性質が対称であるように構成さ
    れており、前記第１の光学部品の反射体は、前記反射体
    への入射光の中心波長の光に対する反射率が９９．９％
    以上であり、さらに、前記第１の光学部品を構成する反
    射体とフィルタ層はほぼ平行に配置されており、前記第
    ２の光学部品の反射体と前記第１の光学部品の反射体と
    は、前記第１の光学部品の前記フィルタ層の互いに反対
    側に、かつ、平行でなく配置されていることを特徴とす
    る光分散補償器。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品のフィルタ層が多層膜で構成
    されており、前記フィルタ層を構成する多層膜は、前記
    多層膜の厚み方向の一方の側からみて、少なくとも、光
    路長として考えたときの膜厚が前記透過光の波長λの４
    分の１（以下、単に、λ／４の膜厚ともいう）で屈折率
    が比較的高い層（以下、層Ｈともいう）を１層とλ／４
    の膜厚で屈折率が比較的低い層（以下、層Ｌともいう）
    を１層とをこの順に重ねて形成した層（以下、ＨＬの層
    ともいう）を複数組重ねて形成した第１の混成層を少な
    くとも１層と、層Ｌを１層と層Ｈを１層とをこの順に重
    ねて形成した層（以下、ＬＨの層ともいう）を複数組重
    ねて形成した第２の混成層を少なくとも１層と、前記第
    １および第２の各混成層の間に層Ｌのみを偶数層重ねて
    形成した単独層（以下、Ｌ単独層ともいう）を少なくと
    も１層または前記第１および第２の各混成層の間に層Ｈ
    のみを偶数層重ねて形成した単独層（以下、Ｈ単独層と
    もいう）を少なくとも１層とを有することを特徴とする
    光分散補償器。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層
    膜が、膜の厚み方向の一方の側から順に、第１の混成層
    を１層と、Ｈ単独層を１層と、第２の混成層を１層とで
    構成されていることを特徴とする光分散補償器。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層
    膜が、その厚み方向の一方の側から順に、ＨＬの層を７
    層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形
    成したＨ単独層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２
    の混成層とを有することを特徴とする光分散補償器。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層
    膜が、その厚み方向の一方の側から順に、ＬＨの層を７
    層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形
    成したＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１
    の混成層とを有することを特徴とする光分散補償器。
19. 【請求項１９】 請求項１６に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多層
    膜が、前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、層Ｌ
    を少なくとも１層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第
    １の混成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層と、
    ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを
    少なくとも１層とを有することを特徴とする光分散補償
    器。
20. 【請求項２０】 請求項１６に記載の光分散補償器にお
    いて、前記フィルタ層を構成する多層膜が、前記多層膜
    の厚み方向の一方の側から順に、層Ｈを少なくとも１層
    と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層
    Ｌを２層重ねて形成したＬ単独層と、ＨＬの層を７層重
    ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを少なくとも１層と
    を有することを特徴とする光分散補償器。
21. 【請求項２１】 請求項１４〜２０のいずれか１項に記
    載の光分散補償器において、前記第１の光学部品の反射
    体が、該反射体への入射光に対する反射率が９９、９％
    以上の反射鏡であることを特徴とする光分散補償器。
22. 【請求項２２】 請求項１４〜２０のいずれか１項に記
    載の光分散補償器において、前記第１の光学部品の反射
    体の少なくとも一部が多層膜で構成されており、該反射
    体を構成する多層膜が、複数の層Ｈと層Ｌの組み合わせ
    層で形成された反射層を少なくとも３層と、前記反射層
    の間に形成されており層Ｈと層Ｌのいずれか一方を偶数
    層重ねて形成された光透過層を少なくとも２層で構成さ
    れていることを特徴とする光分散補償器。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品の反射体の多層膜を構成する
    各反射層の、入射光の中心波長に対する反射率が、前記
    多層膜の厚み方向において、入射面側から順に大きくな
    っているように各反射層が構成されていることを特徴と
    する光分散補償器。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の光分散補償器にお
    いて、前記第１の光学部品の反射体の多層膜を構成する
    光透過層とそれを挟んで形成されている両側の反射層と
    で、入射光に対するキャビティが形成されていることを
    特徴とする光分散補償器。
25. 【請求項２５】 請求項２２〜２４のいずれか１項に記
    載の光分散補償器において、前記第１の光学部品の反射
    体の多層膜を構成する少なくとも一層の光透過層の少な
    くとも一部の、光路長として考えたときの膜厚が、前記
    反射体の入射面に平行な方向（以下、入射面内方向とも
    いう）において変化していること（位置によって膜厚が
    異なること）を特徴とする光分散補償器。
26. 【請求項２６】 請求項２２〜２５のいずれか１項に記
    載の光分散補償器において、前記第１の光学部品の反射
    体が入射光の波長分散を補償することができる多層膜で
    構成されていることを特徴とする光分散補償器。
27. 【請求項２７】 請求項１４〜２６のいずれか１項に記
    載の光分散補償器において、対向して配置されている前
    記第１の光学部品の反射体と前記第２の光学部品の反射
    体とのなす角が１度以上３０度以下であることを特徴と
    する光分散補償器。
28. 【請求項２８】 請求項２５に記載の光分散補償器にお
    いて、前記反射体の入射面内方向において膜厚が変化し
    ている光透過層が少なくとも２層あることを特徴とする
    光分散補償器。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の光分散補償器にお
    いて、入射面内方向において膜厚が変化している２層の
    光透過層の膜厚の変化している方向が互いに異なる方向
    であることを特徴とする光分散補償器。
30. 【請求項３０】 通信伝送路に光ファイバを用いる光通
    信における信号光（可視光および非可視光のいずれでも
    よい）の波長分散（以下、単に、分散ともいう）を補償
    する光分散補償方法であって、前記光分散補償方法は、
    信号光の光路に少なくとも、フィルタ層と光透過層と反
    射体とを有する第１の光学部品と、前記第１の光学部品
    に対向して配置された少なくとも１つの反射体を有する
    第２の光学部品とを配置して、信号光の分散を補償する
    光分散補償方法であり、前記第１の光学部品のフィルタ
    層は、特定の波長の入射光を透過するがその他の波長の
    入射光は反射するという性質を有しており、前記第１の
    光学部品の反射体は、前記光透過層を少なくとも１層挟
    んで前記フィルタ層と対向するように配置されており、
    さらに、前記第１の光学部品のフィルタ層は、その入射
    面における入射光の入射位置によって該フィルタ層が透
    過光の波長が異なるように構成されているとともに、入
    射光に対する光路長（以下、単に、光路長ともいう）と
    して考えたときの該フィルタ層の厚み方向において、該
    透過光に関する光学的性質が対称であるように構成され
    ており、前記第１の光学部品の反射体は、前記反射体へ
    の入射光の中心波長の光に対する反射率が９９．９％以
    上であり、さらに、前記第１の光学部品を構成する反射
    体とフィルタ層はほぼ平行に配置されており、前記第２
    の光学部品の反射体と前記第１の光学部品の反射体と
    は、前記第１の光学部品を構成している前記フィルタ層
    の互いに反対側に、かつ、平行でなく配置されているこ
    とを特徴とする光分散補償方法。
31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層が多層膜で構
    成されており、前記フィルタ層を構成する多層膜は、前
    記多層膜の厚み方向の一方の側からみて、少なくとも、
    光路長として考えたときの膜厚が前記透過光の波長λの
    ４分の１（以下、単に、λ／４の膜厚ともいう）で屈折
    率が比較的高い層（以下、層Ｈともいう）を１層とλ／
    ４の膜厚で屈折率が比較的低い層（以下、層Ｌともい
    う）を１層とをこの順に重ねて形成した層（以下、ＨＬ
    の層ともいう）を複数組重ねて形成した第１の混成層を
    少なくとも１層と、層Ｌを１層と層Ｈを１層とをこの順
    に重ねて形成した層（以下、ＬＨの層ともいう）を複数
    組重ねて形成した第２の混成層を少なくとも１層と、前
    記第１および第２の各混成層の間に層Ｌのみを偶数層重
    ねて形成した単独層（以下、Ｌ単独層ともいう）を少な
    くとも１層または前記第１および第２の各混成層の間に
    層Ｈのみを偶数層重ねて形成した単独層（以下、Ｈ単独
    層ともいう）を少なくとも１層とを有することを特徴と
    する光分散補償方法。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多
    層膜が、膜の厚み方向の一方の側から順に、第１の混成
    層を１層と、Ｈ単独層を１層と、第２の混成層を１層と
    で構成されていることを特徴とする光分散補償方法。
33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多
    層膜が、前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、Ｈ
    Ｌの層を７層重ねて形成した第１の混成層と、層Ｈを２
    層重ねて形成したＨ単独層と、ＬＨの層を７層重ねて形
    成した第２の混成層とを有することを特徴とする光分散
    補償方法。
34. 【請求項３４】 請求項３２に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多
    層膜が、前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、Ｌ
    Ｈの層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層Ｌを２
    層重ねて形成したＬ単独層と、ＨＬの層を７層重ねて形
    成した第１の混成層とを有することを特徴とする光分散
    補償方法。
35. 【請求項３５】 請求項３２に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多
    層膜が、前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、層
    Ｌを少なくとも１層と、ＨＬの層を７層重ねて形成した
    第１の混成層と、層Ｈを２層重ねて形成したＨ単独層
    と、ＬＨの層を７層重ねて形成した第２の混成層と、層
    Ｌを少なくとも１層とを有することを特徴とする光分散
    補償方法。
36. 【請求項３６】 請求項３２に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品のフィルタ層を構成する多
    層膜が、前記多層膜の厚み方向の一方の側から順に、層
    Ｈを少なくとも１層と、ＬＨの層を７層重ねて形成した
    第２の混成層と、層Ｌを２層重ねて形成したＬ単独層
    と、ＨＬの層を７層重ねて形成した第１の混成層と、層
    Ｈを少なくとも１層とを有することを特徴とする光分散
    補償方法。
37. 【請求項３７】 請求項３０〜３６のいずれか１項に記
    載の光分散補償方法において、前記第１の光学部品の反
    射体が、該反射体への入射光に対する反射率が９９、９
    ％以上の反射鏡であることを特徴とする光分散補償方
    法。
38. 【請求項３８】 請求項３０〜３６のいずれか１項に記
    載の光分散補償方法において、前記第１の光学部品の反
    射体の少なくとも一部が多層膜で構成されており、該反
    射体を構成する多層膜が、複数の層Ｈと層Ｌの組み合わ
    せ層で形成された反射層を少なくとも３層と、前記反射
    層の間に形成されており層Ｈと層Ｌのうちのいずれか一
    方を偶数層重ねて形成された光透過層を少なくとも２層
    とで構成されていることを特徴とする光分散補償方法。
39. 【請求項３９】 請求項３８に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品の反射体の多層膜を構成す
    る各反射層の、入射光の中心波長に対する反射率が、前
    記多層膜の厚み方向において、入射面側から順に大きく
    なっているように各反射層が構成されていることを特徴
    とする光分散補償方法。
40. 【請求項４０】 請求項３９に記載の光分散補償方法に
    おいて、前記第１の光学部品の反射体の多層膜を構成す
    る光透過層とそれを挟んで形成されている両側の反射層
    とで、入射光に対するキャビティが形成されていること
    を特徴とする光分散補償方法。
41. 【請求項４１】 請求項３８〜４０のいずれか１項に記
    載の光分散補償方法において、前記反射体の多層膜を構
    成する少なくとも一層の光透過層の少なくとも一部の、
    光路長として考えたときの膜厚が、前記反射体の入射面
    に平行な方向（以下、入射面内方向ともいう）において
    変化していることを特徴とする光分散補償方法。
42. 【請求項４２】 請求項３８〜４１のいずれか１項に記
    載の光分散補償方法において、前記第１の光学部品の反
    射体が入射光の波長分散を補償することができる多層膜
    で構成されていることを特徴とする光分散補償方法。
43. 【請求項４３】 請求項３０〜４２のいずれか１項に記
    載の光分散補償方法において、対向して配置されている
    前記第１の光学部品の反射体と前記第２の光学部品の反
    射体とのなす角が１度以上３０度以下であること特徴と
    する光分散補償方法。
44. 【請求項４４】 請求項４１に記載の光分散補償方法に
    おいて、入射面内方向において膜厚が変化している光透
    過層が少なくとも２層あることを特徴とする光分散補償
    方法。
45. 【請求項４５】 請求項４４に記載の光分散補償方法に
    おいて、入射面内方向において膜厚が変化している２層
    の光透過層の膜厚の変化している方向が互いに異なる方
    向であることを特徴とする光分散補方法。