JP2002268028A - 可変光学フィルタユニットおよび可変利得等化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で、小型な可変光学フィルタユニット及
びそれを用いた可変利得等化システムを提供する。 【解決手段】 コリメータ１９のレンズ２２と、全反射
手段であるリトロリフレクタ２５との間に、プリズム２
６と偏光子６とファラデー回転子７と直線位相子８を順
に配列配置する。コリメータ１９の入力側光ファイバと
して機能するコア・クラッド部２１ａはその光軸がレン
ズ２２の光軸と一致している。コリメータ１９から出射
された光はリトロリフレクタ２５に達すると、該リトロ
リフレクタ２５によってその往き側の光は間隔Ｙだけず
れて全反射し、この戻り側の光はプリズム２６によって
屈折して上記コリメータ１９の出力側光ファイバとして
機能するコア・クラッド部２１ｂに入射する。間隔ｆａ
とｆｂを等しくしなくて済むので、汎用のコリメータを
採用することができて安価化、低コスト化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射信号光の波長
特性を可変する可変光学フィルタユニットと、入力信号
光の波長特性変動を補償する可変利得等化システムとに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信の分野において、波長分割
多重（ＷＤＭ）長距離光伝送の研究開発が行われてい
る。そのＷＤＭ長距離光伝送システムにおいては、光の
減衰量を補償するために、光の伝送経路上に光増幅器
（例えば、ＥＤＦＡ（エルビウムドープ光ファイバアン
プ））が複数介設されている。

【０００３】しかし、上記光増幅器は使用波長帯域での
利得が波長により異なるために、光増幅器を通過した後
の信号光には波長により光量の違いが発生してしまう。
上記ＷＤＭ長距離光伝送システムにおいては、上記のよ
うに、信号光は複数の光増幅器を通過するために、上記
信号光の光量の波長間格差が累積して増大し、これによ
り、各チャンネルを担う波長での信号光の光量に大きな
格差が生じてしまうこととなる。このことから、信号光
の光量に対するノイズの大きさの比（ＳＮ比）が各チャ
ンネル（波長）毎に異なってしまい実用的ではない。

【０００４】上記光増幅器の利得特性に起因した問題の
対策として、例えば、個々の光増幅器毎に利得等化器を
内蔵したり、光伝送路上に複数個の利得等化器を介設し
て、光増幅器により生じた信号光の光量の波長間格差を
上記利得等化器によって補償し、どの波長の信号光光量
も等しくするための手段が講じられている。

【０００５】従来では、上記光増幅器の利得特性が定常
的であると想定して、上記利得等化器は、光減衰量と波
長の関係である光減衰量波長特性が固定である光フィル
タ（例えば、誘電体多層膜フィルタ、エタロンフィル
タ、マッハツェンダフィルタ等）を用いて構成されてい
た。

【０００６】しかしながら、実際には、上記光増幅器の
利得特性は定常的ではなく、光伝送路を構成する光ファ
イバの経年劣化や光伝送路の拡張等に伴う光ファイバの
切り割り加工等に起因した入力信号光の光量変動や、光
増幅器の設置環境の温度変化等の外乱に起因した光増幅
媒体の励起状態の変動によって、上記光増幅器の利得特
性は変化してしまう。このため、上記光減衰量波長特性
が固定である光フィルタを利用した利得等化器では、入
力信号光の光量の波長間格差を満足に補償することがで
きない場合がある。

【０００７】このことを考慮して、近年では、上記光減
衰量波長特性を可変することができる可変利得等化器が
提案されている。例えば、導波路型回折格子とマッハツ
ェンダ干渉計を原理とした熱光学特性制御による可変利
得等化器や、スプリットビームフーリエフィルタを原理
とした機械的な手段による可変利得等化器や、正弦波状
のフィルタ特性を有する複屈折フィルタを原理とした可
変光学フィルタユニットから成る利得傾斜補正用可変利
得等化器や、その可変光学フィルタユニットを複数直列
に配列配置して成る可変利得等化器などという如く、様
々な可変利得等化器が提案されている。

【０００８】それら複数の提案の可変利得等化器のう
ち、次に示すような理由から、本発明者は上記可変光学
フィルタユニットを用いた可変利得等化器に注目してい
る。その理由とは、まず第１に、その可変利得等化器
は、電気的制御により光減衰量波長特性を可変制御する
構成であるため、光減衰量波長特性の可変制御の信頼性
が高い。第２に、上記可変光学フィルタユニットが、現
在広く実用化されている様々な光部品と同様に、自由空
間内に光学素子を配置して透過光に作用を与えるバルク
型の構造によって作製できるために、製造が容易であ
り、安価である。第３に、上記複数の可変光学フィルタ
ユニットを直列に配列配置して可変利得等化器を構成す
る場合には、上記各可変光学フィルタユニットを個別に
制御することによって、光減衰量波長特性を様々に可変
させることが可能であり、光減衰量波長特性の可変設定
の自由度が高い。

【０００９】図５には上記複数の可変光学フィルタユニ
ットを用いた可変利得等化器のシステム例が模式的に示
されている。この図５に示される可変利得等化システム
１は、複数の可変光学フィルタユニット２（２_１，
２_２，...２_ｎ（ｎは２以上の整数））と、モニタ手段
３と、パターン形状制御手段４とを有して構成されてい
る。上記各可変光学フィルタユニット２は正弦波状の光
減衰量波長特性を持つものであり、この可変利得等化シ
ステム１は、上記各可変光学フィルタユニット２の正弦
波状の光減衰量波長特性の足し合わせにより、例えば図
６（ａ）の曲線Ａに示されるような入力信号光（入射信
号光）の波長特性を補償するための図６（ｂ）の曲線
Ａ’に示されるような補償用の光減衰量波長特性を作り
出す構成を備え、図６（ｃ）に示されるような、どの波
長の光量もほぼ等しい信号光を出射するものである。な
お、この明細書中において、正弦波状とは、正弦波形だ
けでなく、正弦波形に近い形状の波形をも含むものとす
る。

【００１０】上記可変利得等化システム１では、例え
ば、上記モニタ手段３によって入力信号光の波長特性を
モニタし、このモニタ結果に基づいて、パターン形状制
御手段４により上記各可変光学フィルタユニット２がそ
れぞれ個別に制御されて、各可変光学フィルタユニット
２の正弦波状の光減衰量波長特性の振幅と位相のうちの
少なくとも一方がそれぞれ制御されることにより、当該
可変利得等化システム１の補償用の光減衰量波長特性が
可変制御される。具体的には、例えば、入力信号光が図
６（ａ）の曲線Ａに示されるような波長特性である場合
には、図６（ｂ）の曲線Ａ’に示されるような補償用の
光減衰量波長特性が作り出される。また、入力信号光が
図６（ａ）の曲線Ｂに示されるような波長特性に変化し
た場合には、上記パターン形状制御手段４により、上記
各可変光学フィルタユニット２がそれぞれ個別に制御さ
れて各可変光学フィルタユニット２の正弦波状の光減衰
量波長特性の振幅や位相が可変制御され、それら各可変
光学フィルタユニット２の正弦波状の光減衰量波長特性
の足し合わせにより、図６（ｂ）の曲線Ｂ’に示される
ような補償用の光減衰量波長特性が作り出される。

【００１１】上記図５に示される可変利得等化システム
１は、上記のように、補償用の光減衰量波長特性を様々
に変化させることができるので、入力信号光の波長特性
が変化しても、図６（ｃ）に示されるような波長によら
ず光量がほぼ一定である信号光を出射することができる
というものである。

【００１２】図７には上記可変利得等化システム１を構
成する可変光学フィルタユニット２の構成例が模式的に
示されている。この図７に示す可変光学フィルタユニッ
ト２は、光の伝搬経路上に、偏光子６と、ファラデー回
転子７と、直線位相子８と、ファラデー回転子９と、検
光子１０とが順に配列配置されている構成を有し、ま
た、上記ファラデー回転子７，９に磁界を印加するため
の磁界印加手段１１，１２と、上記直線位相子８の温度
を制御するための温度制御手段１３とが設けられてい
る。

【００１３】上記ファラデー回転子７，９は例えばＹＩ
Ｇ（イットリウム鉄ガーネット）等の磁気光学結晶によ
り構成されており、ファラデー効果を利用して、上記磁
界印加手段１１，１２による印加磁界に起因した光伝搬
方向の磁化の大きさに応じて入射光の偏光面を回転する
構成を備えている。上記磁界印加手段１１，１２は、フ
ァラデー回転子７，９に印加する磁界の大きさを可変制
御することにより、上記ファラデー回転子７，９におけ
る光伝搬方向の磁化の大きさを可変制御して、上記ファ
ラデー回転子７，９による入射光の偏光面の回転角度
（ファラデー回転角度）θを可変制御するものである。

【００１４】ところで、磁気光学結晶中には磁区と呼ば
れる小さい磁化の集まり（多磁区構造）があり、外部か
ら磁界が印加されると、その磁区が徐々に大きな磁区に
成長していき、最終的には、磁区が統一され飽和磁化の
状態となる。上記多磁区構造の状態であると、多数の磁
区境界に因る回折損失によって光伝送損失が生じるの
で、光伝送損失を抑制するために上記磁気光学結晶を飽
和磁化の状態にして使用することが望ましい。

【００１５】このことから、上記磁界印加手段１１，１
２として、上記ファラデー回転子（磁気光学結晶）７，
９を飽和磁化の状態に維持したままで、そのファラデー
回転子７，９の光伝搬方向の磁化の大きさを可変制御す
ることができる磁界印加手段を用いることが好ましい。
そのような磁界印加手段には様々な構成があり、ここで
は、その何れの構成の磁界印加手段を採用してもよく、
その説明は省略する。

【００１６】なお、後述する理由により、上記ファラデ
ー回転子７，９の各ファラデー回転角度θが等しくなる
ように、上記磁界印加手段１１，１２が制御される。

【００１７】上記直線位相子８は例えば水晶やルチル結
晶等の複屈折結晶により構成されており、透過光を上記
結晶の光学軸方向に偏光している成分と、上記結晶の光
学軸方向に直交する方向に偏光している成分とに位相差
を付けて分離する素子である。上記温度制御手段１３は
直線位相子８自体の温度を可変制御するものであり、例
えばペルチェ素子により構成されている。

【００１８】ところで、上記光学可変フィルタユニット
２を透過した後の信号光の光量が、上記ファラデー回転
子７，９のファラデー回転角度θを変化させた場合と、
上記直線位相子８の温度を可変した場合とで、どのよう
に変化するのかをジョーンズ行列による計算を用いて調
べた。これにより、上記可変光学フィルタユニット２の
光減衰量波長特性は、上記ファラデー回転角度θを変化
させた場合には図８に示されるように変化し、上記直線
位相子８の温度を可変した場合には図９に示されるよう
に変化することが確認されている。

【００１９】図８に示す実線Ａは、上記ファラデー回転
角度θが４５°の場合であり、破線Ｂはファラデー回転
角度θが５５°の場合であり、破線Ｃはファラデー回転
角度θが６０°の場合であり、点線Ｄはファラデー回転
角度θが７５°の場合であり、実線Ｅはファラデー回転
角度θが９０°の場合である。

【００２０】この図８に示す光減衰量波長特性のグラフ
から分かるように、この可変光学フィルタユニット２
は、正弦波状の光減衰量波長特性を持ち、その光減衰量
波長特性の正弦波状の波形は、ファラデー回転角度θの
可変によって、位相と周期が変化せずに、振幅のみが変
化することが分かる。

【００２１】図９に示す実線Ａは直線位相子８の温度が
１０℃の場合の可変光学フィルタユニット２の光減衰量
波長特性の波形例であり、点線Ｂは直線位相子８の温度
が２０℃の場合であり、破線Ｃは直線位相子８の温度が
３０℃の場合である。この図９に示す光減衰量波長特性
のグラフから分かるように、この可変光学フィルタユニ
ット２の光減衰量波長特性の正弦波状の波形は、直線位
相子８の温度可変によって、周期がそのままで、位相が
変化していることが確認できる。

【００２２】図８、図９に示されるように、可変光学フ
ィルタユニット２の光減衰量波長特性が正弦波状の特性
を示しているのは、上記直線位相子８による分離光の位
相差Δが波長依存性のために波長によって異なるためで
ある。また、上記直線位相子８の温度が変化すると、当
該直線位相子８の複屈折率が変化して直線位相子８によ
る分離光の位相差Δが変動するので、前記の如く、可変
光学フィルタユニット２の光減衰量波長特性の位相が変
化するのである。これに対して、上記直線位相子８の温
度可変によって上記可変光学フィルタユニット２の光減
衰量波長特性の周期が変化しないのは、上記温度変化に
よる分離光の位相差Δの変動量が波長によらず、どの波
長でもほぼ一定だからである。

【００２３】すなわち、図７に示す可変光学フィルタユ
ニット２においては、上記の如く、ファラデー回転子
７，９の各ファラデー回転角度θを可変制御することに
よって、可変光学フィルタユニット２の正弦波状の光減
衰量波長特性の振幅を制御できる。また、直線位相子８
の温度の可変制御により、可変光学フィルタユニット２
の正弦波状の光減衰量波長特性の位相を制御することが
できる。つまり、上記温度制御手段１３は、上記直線位
相子８による分離光の位相差Δを制御して可変光学フィ
ルタユニット２の正弦波状の光減衰量波長特性の位相を
可変する位相差可変手段として機能するものである。

【００２４】さらに、上記可変光学フィルタユニット２
の正弦波状の光減衰量波長特性の周期は、直線位相子８
の光伝搬方向の結晶の厚みに応じて決定されるものであ
り、予め定めた上記光減衰量波長特性の周期となるため
の直線位相子８の光伝搬方向の結晶の厚みｄを予め求
め、その求めた厚みｄを持つ直線位相子が上記可変光学
フィルタユニット２に設けられることとなる。なお、上
記温度制御手段１３の温度可変制御によって上記直線位
相子８の光伝搬方向の結晶の厚みは変動するが、その変
動は無視できる程非常に小さいため、直線位相子８の温
度を可変しても、上記光減衰量波長特性の周期は殆ど変
化しない。

【００２５】上記偏光子６と検光子１０は、それぞれ、
入射光の偏光状態によって透過後の光の光量が変化しな
いように、例えば、複屈折結晶を用いた偏光分離板から
成る直線偏光子（直線検光子）により構成されている。

【００２６】上記偏光子６と直線位相子８と検光子１０
は、図８や図９に示されるように可変光学フィルタユニ
ット２の光減衰量波長特性の正弦波状波形の全てのピー
ク値が原理上損失ゼロとなるために、次に示すような関
係でもって配設されることが好ましい。例えば、偏光子
６と検光子１０が直交ニコルの関係にあるときには、直
線位相子８を構成する複屈折結晶の光軸方向が偏光子
６、検光子１０の透過方向に対して４５°傾くように上
記直線位相子８を設ける。また、偏光子６と検光子１０
が平行ニコルの関係にあるときには、上記直線位相子８
の結晶の光軸方向が偏光子６、検光子１０の透過方向と
平行となるように上記直線位相子８を設ける。

【００２７】また、前述したように、ファラデー回転子
７，９の各ファラデー回転角度θが等しくなるように上
記磁界印加手段１１，１２が制御されるのも、上記同様
に、可変光学フィルタユニット２の光減衰量波長特性の
正弦波状波形の全てのピーク値を原理上損失ゼロとする
ためである。このように、光減衰量波長特性の正弦波状
波形の全てのピーク値を損失ゼロとする理由は、図５に
示すように、複数の可変光学フィルタユニット２を直列
に接続して可変利得等化システム１を構築した際に、そ
の可変利得等化システム１の損失量をできるだけ少なく
するためである。

【００２８】なお、上記のように、上記ファラデー回転
子７，９の各ファラデー回転角度θを等しくするのは上
記理由だけでなく、制御構成の簡素化を図るためでもあ
る。

【００２９】また、上記例では、直線位相子８の温度制
御手段１３により、可変光学フィルタユニット２の正弦
波状の光減衰量波長特性の位相を可変制御していたが、
上記温度制御手段１３を設けずに、例えば、特開平６−
１３０３３９号公報に開示されているように、ファラデ
ー回転子９と検光子１０の間に、ファラデー回転子を用
いた可変位相子を介設し、この可変位相子により上記可
変光学フィルタユニット２の光減衰量波長特性の位相を
可変制御することもできる。

【００３０】ところで、可変光学フィルタユニット２の
小型化及び低コスト化を図る観点から、図１０に示され
るような可変光学フィルタユニット２が提案されてい
る。この図１０に示す可変光学フィルタユニット２で
は、光伝搬方向に順に、偏光子６と、ファラデー回転子
７と、直線位相子８と、全反射手段である全反射ミラー
１８とが配列配置され、また、上記ファラデー回転子７
に磁界を印加する磁界印加手段１１と、直線位相子８の
温度を可変制御する温度制御手段１３とが設けられてい
る。なお、ここでは、前記図５に示す可変光学フィルタ
ユニット２と同一構成部分には同一符号を付し、その共
通部分の重複説明は省略する。

【００３１】この図１０に示す可変光学フィルタユニッ
ト２においては、偏光子６を通った光は上記ファラデー
回転子７と直線位相子８を順に介して全反射ミラー１８
に達し、該全反射ミラー１８によって全反射され、この
戻り側の光は上記とは逆に直線位相子８とファラデー回
転子７を順に介して偏光子６から出力される。この図１
０に示す可変光学フィルタユニット２では、前記図５に
示す可変光学フィルタユニット２と同様に光に作用し
て、正弦波状の光減衰量波長特性を作り出すことができ
る。

【００３２】なお、上記偏光子６は、前記図７に示す可
変光学フィルタユニット２を構成する検光子１０の機能
をも兼用するものであり、この図１０に示す場合には、
上記偏光子６と検光子１０が平行ニコルの関係になって
いると等価な状態であることから、前述したように、直
線位相子８は結晶光学軸方向を偏光子６の透過方向に平
行にして配設されることが好ましい。

【００３３】ところで、上記図１０に示されるような可
変光学フィルタユニット２の光入出力部には、図１１に
示されるようなコリメータ１９を設けることが考えられ
る。上記コリメータ１９は、２芯フェルール２０と、レ
ンズ２２とが一体化されているものであり、上記２芯フ
ェルール２０は、光ファイバのコア・クラッド部２１
ａ，２１ｂが間隔（例えば２５０μｍ）を介して並設さ
れているものであり、それらコア・クラッド部２１ａ，
２１ｂの一方側が入力側光ファイバとして機能し、他方
側が出力側光ファイバとして機能することとなる。

【００３４】このようなコリメータ１９が上記図１０の
可変光学フィルタユニット２の光入出力部に設けられた
場合には、上記コア・クラッド部２１ａ，２１ｂのう
ち、入力側光ファイバとして機能する側から出射された
光は上記レンズ２２を通って偏光子６に入射し、その
後、上記の如く、全反射ミラー１８によって全反射され
た戻り側の光は上記レンズ２２を通って上記出力側光フ
ァイバとして機能する他方側のコア・クラッド部に入射
して伝搬されることとなる。

【００３５】この図１１に示されるコリメータ１９で
は、レンズ２２の光軸を中心にして上記各コア・クラッ
ド部２１ａ，２１ｂが対称的に配置されている。この場
合には、上記コア・クラッド部２１ａ，２１ｂの一方側
から入射した光が前記全反射ミラー１８によって反射さ
れ、この戻り側の光が他方側のコア・クラッド部に入射
するためには、上記コア・クラッド部２１ａ，２１ｂの
先端と上記レンズ２２の主面との間隔ｆａと、上記レン
ズ２２の主面と前記全反射ミラー１８との間隔ｆｂとを
等しくしなければならない。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、低コスト化
を考慮して、汎用のコリメータを用いることが好ましい
が、汎用のコリメータにおいては、上記コア・クラッド
部２１ａ，２１ｂの先端と上記レンズ２２の主面との間
隔ｆａが約１〜４mm程度であり、汎用のコリメータを用
いようとすると、上記レンズ２２の主面と前記全反射ミ
ラー１８との間隔ｆｂも約１〜４mm程度にしなければな
らない。しかしながら、そのような狭い隙間に、図１０
に示されるように偏光子６とファラデー回転子７と直線
位相子８を配列配置し、さらに、磁界印加手段１１と温
度制御手段１３を設けることは、非常に困難である。

【００３７】これにより、汎用のコリメータを用いるこ
とができず、高価なコリメータを利用することとなり、
可変光学フィルタユニット２やそれを用いた可変利得等
化システム１の高コスト化を招いてしまう。

【００３８】また、例えば上記ファラデー回転子７等の
光学素子を配列配置し易いように上記コリメータ１９の
レンズ２２の主面と全反射ミラー１８との間隔ｆｂを設
定し、その間隔ｆｂと同じ間隔となるように、上記レン
ズ２２と上記コア・クラッド部２１ａ，２１ｂの先端と
の間隔ｆａを設定してコリメータ１９を作製した場合に
は、そのコリメータ１９は、汎用品に比べて、大型なも
のとなり、可変光学フィルタユニット２や可変利得等化
システム１が大型化してしまう。

【００３９】さらに、上記コリメータ１９の大型化を回
避するために、上記レンズ２２と上記コア・クラッド部
２１ａ，２１ｂの先端との間に偏光子６等の光学素子を
介設することが考えられるが、この場合には、上記全反
射ミラー１８によって全反射された戻り側の光と上記コ
ア・クラッド部２１ａ又は２１ｂとの光結合損失が最小
となるように、上記レンズ２２と、偏光子６等の光学素
子と、コア・クラッド部２１ａ，２１ｂの先端との位置
調整が難しく、生産性に劣ることから、この場合には、
コリメータ１９の大型化は回避できても、コリメータ１
９が高価なものとなり、上記同様に、可変光学フィルタ
ユニット２や可変利得等化システム１の高コスト化を招
いてしまうこととなる。

【００４０】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、汎用のコリメータを用いて
安価で、小型な可変光学フィルタユニット及び可変利得
等化システムを提供することにある。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
るための手段としている。すなわち、第１の発明は、正
弦波状の光減衰量波長特性を持つ可変光学フィルタユニ
ットであって、並設されている入力側光ファイバおよび
出力側光ファイバと、これら入力側と出力側の光ファイ
バの先端側と間隔を介して配置される入力側と出力側に
共通のレンズとが一体化されているコリメータを有し、
このコリメータのレンズよりも光の出射側には、偏光子
と；信号光を全反射して光の伝搬方向を折り返す全反射
手段と；が順に配列配置されており、これら偏光子と全
反射手段の間には、印加磁界に応じて入射光の偏光面を
回転させるファラデー回転子と；結晶光学軸方向に偏光
して伝搬する成分と、それに直交する方向に偏光して伝
搬する成分との間に波長に依存して位相差を与える複屈
折結晶と；この複屈折結晶の結晶光学軸方向に偏光して
伝搬する成分と、それに直交する方向に偏光して伝搬す
る成分との間の位相差を波長に依存しないで変更する位
相差可変手段と；が設けられており、上記全反射手段に
より全反射された戻り側の光を上記コリメータの出力側
光ファイバに入射伝搬させるための伝搬光路変更手段が
設けられている構成をもって前記課題を解決する手段と
している。

【００４２】第２の発明は、上記第１の発明の構成を備
え、全反射手段は、互いに直交している第１の全反射面
と第２の全反射面を有したリトロリフレクタにより構成
されており、このリトロリフレクタの上記第１の全反射
面は入射光の伝搬方向に対しておよそ４５°の傾きをも
って配設されて入射光を上記第２の全反射面に向けて全
反射し、第２の全反射面は上記第１の全反射面からの光
を偏光子側に向けて全反射する構成と成し、このリトロ
リフレクタによって、偏光子側からリトロリフレクタに
向かう方向の往き側の光の伝搬経路と、リトロリフレク
タから偏光子側に向かう方向の戻り側の光の伝搬経路と
を間隔を介して平行にする構成としたことを特徴として
構成されている。

【００４３】第３の発明は、上記第２の発明の構成を備
え、コリメータは入力側光ファイバの光軸とレンズの光
軸が同軸上に位置する構成と成し、伝搬光路変更手段
は、戻り側の光を屈折させてコリメータのレンズを介し
出力側光ファイバに入射させるプリズムにより構成され
ていることを特徴として構成されている。

【００４４】第４の発明は、上記第３の発明の構成を備
え、伝搬光路変更手段であるプリズムには、コリメータ
の入力側光ファイバからレンズを介して出射された往き
側の光を伝搬方向を変えずに透過する平行平板部が設け
られていることを特徴として構成されている。

【００４５】第５の発明は、上記第２の発明の構成を備
え、コリメータは、入力側光ファイバと出力側光ファイ
バがレンズの光軸を中心にして対称に配置されている構
成と成し、伝搬光路変更手段は、戻り側の光を屈折させ
てコリメータのレンズを介し出力側光ファイバに入射さ
せるプリズムにより構成されており、このプリズムに
は、上記入力側光ファイバからレンズを介して出射され
た往き側の光を屈折して当該往き側の光の伝搬方向を上
記コリメータのレンズの光軸に平行な方向に変更させる
往き光屈折部が設けられていることを特徴として構成さ
れている。

【００４６】第６の発明は、上記第１又は第２の発明の
構成を備え、入力側光ファイバと出力側光ファイバを共
に備えたコリメータに代えて、入力側光ファイバと、該
光ファイバの先端側に間隔を介して配置されるレンズと
が一体化されて成る入力側コリメータと；出力側光ファ
イバと、該光ファイバの先端側に間隔を介して配置され
るレンズとが一体化されて成る出力側コリメータと；が
設けられていることを特徴として構成されている。

【００４７】第７の発明は、上記第６の発明の構成を備
え、入力側コリメータと出力側コリメータは並設されて
おり、伝搬光路変更手段は第１の全反射手段と第２の全
反射手段を有し、上記第１の全反射手段は戻り側の光を
上記第２の全反射手段に向けて全反射し、第２の全反射
手段は上記第１の全反射手段からの戻り側の光を出力側
コリメータの出力側光ファイバに向けて全反射する構成
と成していることを特徴として構成されている。

【００４８】第８の発明は、上記第６の発明の構成を備
え、入力側コリメータと出力側コリメータはそれらの光
軸を交差させる形態でもって配設されており、伝搬光路
変更手段は、戻り側の光を出力側コリメータに向けて全
反射させる全反射手段により構成されていることを特徴
として構成されている。

【００４９】第９の発明は、正弦波状の光減衰量波長特
性を持つ可変光学フィルタユニットであって、光ファイ
バの先端部と、この光ファイバの先端側に間隔を介して
配置されるレンズとが一体化されているコリメータを有
し、このコリメータのレンズよりも光の出射側には、偏
光子と；信号光を全反射して光の伝搬方向を折り返す全
反射手段と；が順に配列配置されており、これら偏光子
と全反射手段の間には、印加磁界に応じて入射光の偏光
面を回転させるファラデー回転子と；結晶光学軸方向に
偏光して伝搬する成分と、それに直交する方向に偏光し
て伝搬する成分との間に波長に依存して位相差を与える
複屈折結晶と；この複屈折結晶の結晶光学軸方向に偏光
して伝搬する成分と、それに直交する方向に偏光して伝
搬する成分との間の位相差を波長に依存しないで変更す
る位相差可変手段と；が設けられており、上記全反射手
段により全反射され上記コリメータに向かう戻り側の光
の伝搬経路は、上記コリメータから上記全反射手段に向
かう往き側の光の伝搬経路に一致する構成と成し、上記
コリメータに接続されている光ファイバには光サーキュ
レータが介設されていることを特徴として構成されてい
る。

【００５０】第１０の発明は、入力信号光の波長特性変
動を補償する可変利得等化システムであって、正弦波状
の光減衰量波長特性を持つ複数の可変光学フィルタユニ
ットが光の伝搬方向に配列配置されており、それら複数
の可変光学フィルタユニットの正弦波状の光減衰量波長
特性の足し合わせにより、入力信号光の波長特性を補償
するためのパターン形状を持つ補償用の光減衰量波長特
性が作り出される構成を有し、入力信号光の光減衰量波
長特性の変動に応じて上記各可変光学フィルタユニット
の正弦波状の光減衰量波長特性の位相と振幅のうちの少
なくとも一方を可変する構成を備えた可変利得等化シス
テムであって、上記各可変光学フィルタユニットは、第
１〜第９の発明の何れか１つの発明の可変光学フィルタ
ユニットであることを特徴として構成されている。

【００５１】上記構成の発明において、伝搬光路変更手
段が設けられているので、コリメータの光ファイバの先
端とレンズ主面との間の間隔と、そのレンズ主面と全反
射手段との間の間隔とを等しくしなくとも、上記伝搬光
路変更手段によって、戻り側の光を確実にコリメータの
出力側光ファイバに入射させることができる。

【００５２】このため、大型な特注のコリメータを用い
るのではなく、汎用のコリメータを用いて、ファラデー
回転子を利用した可変光学フィルタユニットを作製する
ことが容易にできることとなり、安価で、小型な可変光
学フィルタユニット及びそれを用いた可変利得等化シス
テムを提供することができる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。

【００５４】第１実施形態例の可変利得等化システム
は、以下に説明する特有な構成の可変光学フィルタユニ
ットを備えていることを特徴としており、それ以外の構
成は前記図５に示した可変利得等化システムと同様であ
り、この第１実施形態例の説明において、前記図５に示
した可変利得等化システムと同一構成部分には同一符号
を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

【００５５】図１には第１実施形態例において特徴的な
可変光学フィルタユニットの構成が模式的に示されてい
る。この可変光学フィルタユニット２においては、図１
に示されるように、偏光子６と、ファラデー回転子７
と、直線位相子８と、全反射手段であるリトロリフレク
タ２５とが光伝搬経路上に配列配置されている。また、
コリメータ１９がレンズ２２を上記偏光子６に向けて配
置され、このコリメータ１９のレンズ２２と偏光子６と
の間の光伝搬経路上には伝搬光路変更手段であるプリズ
ム２６が介設されている。さらに、上記ファラデー回転
子７に磁界を印加する磁界印加手段１１が設けられ、直
線位相子８の温度を制御して位相差可変手段として機能
する温度制御手段１３が設けられている。なお、上記偏
光子６とファラデー回転子７と直線位相子８と磁界印加
手段１１と温度制御手段１３は前記図７、図１０の可変
光学フィルタユニット２を構成する構成部品６，７，
８，１１，１３とそれぞれ同様な構成であるので、その
説明は省略する。

【００５６】上記コリメータ１９は、前記の如く、２芯
フェルール２０とレンズ２２が一体化されて成るもので
あり、この第１実施形態例では、上記２芯フェルール２
０のコア・クラッド部２１ａ，２１ｂのうち、入力側光
ファイバとして機能する一方側（図１に示す例ではコア
・クラッド部２１ａ）の光軸と、レンズ２２の光軸とが
一致している。

【００５７】上記リトロリフレクタ２５は、第１の全反
射面２７ａと、第２の全反射面２７ｂとを有し、これら
第１と第２の全反射面２７ａ，２７ｂは直交関係となる
ように配置されている。図１に示す例では、前記直線位
相子８を透過した後の光の伝搬方向に対して上記第１の
全反射面２７ａが４５°の傾きを持つように上記リトロ
リフレクタ２５が配置されている。このようにリトロリ
フレクタ２５を配置することにより、直線位相子８から
当該リトロリフレクタ２５に伝搬されてきた光は、上記
第１の全反射面２７ａによって全反射されて第２の全反
射面２７ｂに向かい、さらに、その第２の全反射面２７
ｂによって全反射されて、偏光子６側に向けて伝搬する
こととなり、上記偏光子６側から上記リトロリフレクタ
２５に向かう往き側の光の伝搬経路と、上記リトロリフ
レクタ２５から偏光子６側に向かう戻り側の光の伝搬経
路とを間隔Ｙを介し平行な状態とすることができる。

【００５８】前記プリズム２６は戻り光屈折部３０と平
行平板部３１を有して構成されている。上記戻り光屈折
部３０は、戻り側の光の伝搬方向に対して傾きを持つ傾
斜面３０ａを有し、この傾斜面３０ａによって戻り側の
光の伝搬方向を屈折させて、前記出力側光ファイバとし
て機能するコア・クラッド部２１ｂに入射させる方向に
上記戻り側の光の伝搬方向を変更させる。すなわち、こ
のプリズム２６は、戻り側の光を出力側光ファイバに入
射伝搬させるための伝搬光路変更手段として機能するも
のである。

【００５９】上記プリズム２６が上記伝搬光路変更手段
としての機能を果たすためには、当該プリズム２６の戻
り光屈折部３０により屈折した後の戻り側の光の伝搬方
向と、レンズ２２の光軸との成す角度φが数式１を満た
し、かつ、レンズ２２の主面とプリズム２６との間の間
隔Ｘが、戻り光屈折部３０が十分薄いと仮定すれば、数
式２を満たさなければならない。

【００６０】

【数１】

【００６１】

【数２】

【００６２】なお、上記数式１のＤはコア・クラッド部
２１ａの光軸とコア・クラッド部２１ｂの光軸との間の
間隔を示し、上記数式１のｆａはコア・クラッド部２１
ａ，２１ｂの先端とレンズ２２の主面との間の間隔を示
し、数式２のＹは、偏光子６側から全反射手段であるリ
トロリフレクタ２５に至るまでの往き側の光の伝搬経路
と、上記リトロリフレクタ２５により全反射され偏光子
６側に向かう戻り側の光の伝搬経路との間の間隔（換言
すれば、往き側の光と戻り側の光との光路ずれ）を示し
ている。

【００６３】上記プリズム２６の戻り光屈折部３０は、
上記数式１と数式２を満たすことができる形態に形成さ
れ、かつ、平行平板部３１は往き側の光の伝搬方向を変
化させずに、透過させる形態に形成されている。

【００６４】この第１実施形態例によれば、偏光子６側
から全反射手段であるリトロリフレクタ２５に至るまで
の往き側の光の伝搬経路と、上記リトロリフレクタ２５
により全反射され偏光子６側に向かう戻り側の光の伝搬
経路とを平行にする構成を備えた上に、上記プリズム２
６の戻り光屈折部３０によって上記戻り側の光を屈折さ
せてコリメータ１９の出力側光ファイバとして機能する
２芯フェルール２０のコア・クラッド部２１ｂに入射伝
搬させる構成を備えたので、上記コア・クラッド部２１
ａ，２１ｂの先端とレンズ２２の主面との間の間隔ｆａ
に関係なく、上記レンズ２２の主面とリトロリフレクタ
２５との間の間隔ｆｂを、適宜に設定しても、上記伝搬
光路変更手段であるプリズム２６によって戻り側の光を
確実に上記コア・クラッド部２１ｂに入射させることが
可能となる。

【００６５】このため、汎用のコリメータ、つまり、コ
ア・クラッド部２１ａ，２１ｂの先端とレンズ２２の主
面との間の間隔ｆａが約１〜４mmであるコリメータを採
用して、上記したような可変光学フィルタユニット２を
構築することが容易となる。これにより、安価で、しか
も、小型な可変光学フィルタユニット２及びそれを用い
た可変利得等化システム１を提供することができる。

【００６６】なお、可変光学フィルタユニット２の小型
化を図る観点から上記レンズ２２の主面とプリズム２６
との間の間隔Ｘを狭くするためには、上記数式２に示さ
れるように、上記往き側の光と戻り側の光との光路ずれ
Ｙを小さくすることが望ましい。

【００６７】以下に、第２実施形態例を説明する。

【００６８】図２には第２実施形態例の可変利得等化シ
ステムにおいて特徴的な可変光学フィルタユニットの主
要な構成部分が抜き出されて模式的に示されている。な
お、この第２実施形態例の説明において、前述した可変
利得等化システム１や可変光学フィルタユニット２と同
一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説
明は省略する。また、可変光学フィルタユニット２に
は、前述した偏光子６とファラデー回転子７と直線位相
子８と磁界印加手段１１と温度制御手段１３が設けられ
るが、図２では、それらの図示が省略してある。

【００６９】この第２実施形態例において特徴的な可変
光学フィルタユニット２では、図２に示すように、レン
ズ２２の光軸を中心にして２芯フェルール２０のコア・
クラッド部２１ａ，２１ｂが対称的に配置された状態で
上記２芯フェルール２０とレンズ２２とが一体化されて
コリメータ１９が構成されている。

【００７０】このようなコリメータ１９を採用する場合
には、２芯フェルール２０のコア・クラッド部２１ａ，
２１ｂのうち、出力側光ファイバとして機能する一方側
（図２に示す例では、コア・クラッド部２１ｂ）に向け
てレンズ２２に入射する戻り側の光の伝搬経路と、上記
レンズ２２の光軸との成す角度φ’は、他方側のコア・
クラッド部２１ａからレンズ２２を通って出射された往
き側の光と、上記レンズ２２の光軸との成す角度φ’と
等しい状態でなければならない。

【００７１】そこで、この第２実施形態例では、図２に
示されるような特有な形状のプリズム２６を光伝搬経路
上に配設している。このプリズム２６は往き光屈折部３
３と、伝搬光路変更手段として機能する戻り光屈折部３
４とを有している。上記往き光屈折部３３は、上記レン
ズ２２から出力された往き側の光（レンズ２２の光軸に
対して傾きφ’を持つ光）を屈折して、この往き側の光
の伝搬方向を上記レンズ２２の光軸に平行にする構成を
備えるものである。上記戻り光屈折部３４は、リトロリ
フレクタ２５によって全反射された戻り側の光（レンズ
２２の光軸に平行な光）を屈折して、レンズ２２の光軸
に対して上記往き側とほぼ同じ角度φ’だけ傾けてレン
ズ２２に入射させる構成を備えるものである。

【００７２】なお、上記傾きφ’は数式３により定める
ことができる。

【００７３】

【数３】

【００７４】なお、数式３のＤは、前記コア・クラッド
部２１ａの光軸とコア・クラッド部２１ｂの光軸との間
の間隔を示し、ｆａはコア・クラッド部２１ａ，２１ｂ
の先端とレンズ２２の主面との間の間隔を示している。

【００７５】また、上記往き側の光と戻り側の光との交
差点Ｐと、レンズ２２の主面との間の間隔は、上記コア
・クラッド部２１ａ，２１ｂの先端とレンズ２２の主面
との間の間隔ｆａと同じであり、上記プリズム２６のコ
リメータ側の部位が上記往き側の光と戻り側の光との交
差点Ｐに配置されるように、プリズム２６を配設するこ
とが理論的には好ましいのであるが、実際には、往き側
の光と戻り側の光はビーム径を持っているために、往き
光屈折部３３と戻り光屈折部３４の交わる部分で、これ
らのビームがけられてしまわないように、上記プリズム
２６は、図２に示されるように、上記往き側の光と戻り
側の光の交差点Ｐから離した方が良い。

【００７６】この第２実施形態例によれば、前記第１実
施形態例と同様に、偏光子６側から全反射手段であるリ
トロリフレクタ２５に至るまでの往き側の光の伝搬経路
と、上記リトロリフレクタ２５により全反射され偏光子
６側に向かう戻り側の光の伝搬経路とが平行となる構成
とした上に、上記戻り側の光を屈折させてコリメータ１
９の出力側光ファイバとして機能する２芯フェルール２
０のコア・クラッド部２１ｂに入射伝搬させる構成を備
えたので、上記レンズ２２の主面とリトロリフレクタ２
５との間の間隔ｆｂは、上記コア・クラッド部２１ａ，
２１ｂの先端とレンズ２２の主面との間の間隔ｆａに関
係なく、適宜に設定することが可能となる。これによ
り、汎用のコリメータ１９を採用することができて、可
変光学フィルタユニット２や可変利得等化システム１の
小型化及び低コスト化を図ることができる。

【００７７】以下に、第３実施形態例を説明する。

【００７８】第３実施形態例の可変利得等化システムに
おいて特徴的な可変光学フィルタユニットでは、前記各
実施形態例に示したような２芯フェルール２０を用いた
コリメータ１９を採用するのに代えて、図３（ａ）、
（ｂ）に示されるような単芯のコリメータ３５（３５
ａ，３５ｂ）を用いている。この第３実施形態例では、
上記単芯のコリメータ３５を用いたこと、および、この
コリメータ３５を用いたことによる特有な構成を特徴と
しており、それ以外の構成は前記各実施形態例と同様で
あり、この第３実施形態例の説明では、上記各実施形態
例の可変利得等化システム１や可変光学フィルタユニッ
ト２と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分
の重複説明は省略する。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示
される可変光学フィルタユニット２には、前記各実施形
態例に示したと同様に、偏光子６とファラデー回転子７
と直線位相子８と磁界印加手段１１と温度制御手段１３
が設けられるが、図３（ａ）、（ｂ）では、それらの図
示が省略されている。

【００７９】単芯のコリメータ３５は、１本の光ファイ
バ３６と、レンズ３７とが互いの光軸を一致させて一体
化されて成るものであり、この第３実施形態例では、２
本のコリメータ３５のうちの一方側（図３（ａ）、
（ｂ）に示す例では、コリメータ３５ａ）が入力側コリ
メータとして機能し、他方側（コリメータ３５ｂ）が出
力側コリメータとして機能する。

【００８０】図３（ａ）に示す例では、上記各コリメー
タ３５ａ，３５ｂは、それらの光軸を交差（図３（ａ）
に示す例では直交）させて配置されている。また、平行
平板部４０と全反射部４１を備えたプリズム２６が光伝
搬経路上に設けられている。上記平行平板部４０は光の
伝搬方向を変化させずに透過させる部位であり、全反射
部４１は、臨界角度以上の角度でもって光を入射させて
該入射光を全反射させる部位である。つまり、上記全反
射部４１は、戻り側の光を出力側コリメータに向けて全
反射させる全反射手段として機能する。

【００８１】この図３（ａ）に示す例では、入力側コリ
メータ３５ａから出力された往き側の光は、プリズム２
６の平行平板部４０を透過してリトロリフレクタ２５に
向かい、そのリトロリフレクタ２５により光路ずれＹが
付けられて全反射されて上記プリズム２６に向かう。そ
して、この戻り側の光はその伝搬方向がプリズム２６の
全反射部４１によって上記出力側コリメータ３５ｂに向
かう方向に変更される構成と成している。

【００８２】図３（ｂ）に示す例では、上記各コリメー
タ３５ａ，３５ｂは互いの光軸を平行にして並設され、
また、第１の全反射手段（例えば全反射ミラー）４３と
第２の全反射手段（例えば全反射ミラー）４４が設けら
れており、リトロリフレクタ２５により全反射された戻
り側の光は、上記第１の全反射手段４３によって、その
伝搬方向を、往き側の光の伝搬経路と平行な状態から、
第２の全反射手段４４に向かう方向に変更され、さら
に、第２の全反射手段４４により、出力側コリメータ３
５ｂの光軸と一致する向きに変更されて、その出力側コ
リメータ３５ｂに入射伝搬する構成と成している。すな
わち、この図３（ｂ）に示す例では、上記第１の全反射
手段４３と第２の全反射手段４４によって、伝搬光路変
更手段が構成されている。

【００８３】この第３実施形態例においても、前記各実
施形態例と同様に、レンズ３７とリトロリフレクタ２５
との間の間隔は、コリメータ３５の光ファイバ３６の先
端とレンズ３７と間の間隔に規制されずに、適宜に設定
することができるので、汎用の単芯のコリメータ３５を
用いることができるし、また、上記レンズ３７とリトロ
リフレクタ２５との間の広い間隔に合わせて、上記光フ
ァイバ３６の先端とレンズ３７との間隔を広げる必要も
ないので、安価で、小型な可変光学フィルタユニット２
や、それを用いた可変利得等化システム１を提供するこ
とができる。

【００８４】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記各実施形態例では、偏光子６側から、ファラ
デー回転子７と、直線位相子８とが順に配置されていた
が、例えば、これらファラデー回転子７と、直線位相子
８との配列順は限定されるものではなく、偏光子６側か
ら、直線位相子８と、ファラデー回転子７とを順に配置
してもよい。この場合にも、上記各実施形態例と同様の
効果を奏することができる。

【００８５】また、上記各実施形態例では、伝搬光路変
更手段であるプリズム２６や、第１と第２の全反射手段
４３，４４は、コリメータ１９や３５と、偏光子６との
間に介設されていたが、上記伝搬光路変更手段の配置位
置は限定されるものではなく、例えば、偏光子６から全
反射手段であるリトロリフレクタ２５に至るまでの光伝
搬経路上の何処に配設してもよい。但し、偏光子６とフ
ァラデー回転子７と直線位相子８にはそれぞれ往き側の
光と戻り側の光とが両方共に通過するように構成され
る。

【００８６】さらに、上記各実施形態例では、可変利得
等化システム１のモニタ手段３は可変利得等化システム
１への入力信号光をモニタしていたが、例えば、上記モ
ニタ手段３を可変利得等化システム１の出力側に設け、
各可変光学フィルタユニット２をフィードバック制御す
る構成としてもよい。

【００８７】さらに、上記各実施形態例では、位相差可
変手段として直線位相子８に温度制御手段が設けられて
いたが、位相差可変手段として、前述したように、ファ
ラデー回転子を用いた可変位相子を設けてもよい。

【００８８】さらに、図４に示されるような構成をも採
り得る。この図４に示される例では、全反射手段として
前記各実施形態例に示したリトロリフレクタ２５ではな
く、全反射ミラー４５が設けられている。これにより、
偏光子６側から上記全反射ミラー４５に向かう方向の往
き側の光の伝搬経路と、上記全反射ミラー４５から偏光
子６側に向かう方向の戻り側の光の伝搬経路とが一致す
る構成と成している。

【００８９】また、図４に示されるように、前記単芯の
コリメータ３５が用いられ、また、このコリメータ３５
に一端側が接続されている光ファイバ３６には、光サー
キュレータ４６が介設されている。この光サーキュレー
タ４６は、図４に示すポート１から入射した光をポート
２から出力し、ポート２から入射した光をポート３から
出力するという性質を持つ光部品であり、ポート１から
入射した光はポート２を介し上記光ファイバ３６を伝搬
して当該光ファイバ３６の先端からレンズ３７を通して
偏光子６側に出射される。

【００９０】また、全反射ミラー４５により全反射され
た戻り側の光は、レンズ３７を通して上記光ファイバ３
６に入射伝搬してポート２から上記光サーキュレータ４
６に入射し、上記の如くポート３から出力される。

【００９１】この図４に示す場合にも、上記各実施形態
例と同様に、コリメータ３５の光ファイバ３６の先端と
レンズ３７の主面との間の間隔に関係なく、上記レンズ
３７の主面と全反射ミラー４５との間の間隔を適宜に設
定することができるので、汎用のコリメータ３５を用い
ることができて、安価で、小型な可変光学フィルタユニ
ット２及びそれを用いた可変利得等化システム１を提供
することができる。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、伝搬光路変更手段を設
けたので、コリメータの光ファイバ先端とレンズ主面と
の間の間隔と、上記コリメータのレンズ主面と全反射手
段との間の間隔とを等しくしなくとも、上記伝搬光路変
更手段によって、全反射手段により全反射された戻り側
の光をコリメータの出力側光ファイバに入射伝搬させる
ことができることとなる。これにより、汎用のコリメー
タを用いることができて、安価で、小型な可変光学フィ
ルタユニット及びそれを用いた可変利得等化システムを
提供することが可能となる。

【００９３】全反射手段がリトロリフレクタにより構成
されているものにあっては、偏光子側からリトロリフレ
クタに向かう往き側の光の伝搬経路と、リトロリフレク
タから偏光子側に向かう戻り側の光の伝搬経路とが平行
になり、偏光子やファラデー回転子等の光学素子の配置
位置の自由度を高めることができる。

【００９４】伝搬光路変更手段としてプリズムが設けら
れているものや、上記プリズムに平行平板部が設けられ
ているものにあっては、プリズムは安価な素子であるた
めに、可変光学フィルタユニット及びそれを用いた可変
利得等化システムの低コスト化を促進させることができ
る。

【００９５】入力側コリメータと出力側コリメータを備
えたものにあっては、入力側光ファイバと出力側光ファ
イバとの間隔を適宜に設定することができるので、可変
光学フィルタユニットの設計の自由度を高めることがで
きる。

【００９６】コリメータに接続されている光ファイバに
光サーキュレータが介設され、かつ、上記コリメータか
ら上記全反射手段に向かう往き側の光の伝搬経路と、上
記全反射手段により全反射され上記コリメータに向かう
戻り側の光の伝搬経路とが一致する構成と成しているも
のにあっても、上記同様に、コリメータの光ファイバ先
端とレンズ主面との間の間隔と、上記コリメータのレン
ズ主面と全反射手段との間の間隔とを等しくしなくて済
み、これにより、汎用のコリメータを用いることができ
て、安価で、小型な可変光学フィルタユニット及びそれ
を用いた可変利得等化システムを提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態例において特徴的な可変光学フィ
ルタユニットを模式的に示したモデル図である。

【図２】第２実施形態例において特徴的な可変光学フィ
ルタユニットを模式的に示したモデル図である。

【図３】第３実施形態例において特徴的な可変光学フィ
ルタユニットを模式的に示したモデル図である。

【図４】本発明の変形例を示した説明図である。

【図５】複数の可変光学フィルタユニットを配列配置し
て成る可変利得等化システムの一例を模式的に示した説
明図である。

【図６】図５の可変利得等化システムにおける入力信号
光の波長特性のパターン形状例と、上記可変利得等化シ
ステムが持つ光減衰量波長特性のパターン形状例と、上
記可変利得等化システムの出力信号光の波長特性のパタ
ーン形状例とをそれぞれ示すグラフである。

【図７】図５に示す可変利得等化システムを構成する可
変光学フィルタユニットの従来例を説明するための図で
ある。

【図８】図７の可変光学フィルタユニットにおいて、フ
ァラデー回転子による光の偏光面の回転角度（ファラデ
ー回転角度）を可変した場合の可変光学フィルタユニッ
トの光減衰量波長特性の正弦波状波形の変化の一例を示
すグラフである。

【図９】図７の可変光学フィルタユニットにおいて、直
線位相子の温度を可変した場合の可変光学フィルタユニ
ットの光減衰量波長特性の正弦波状波形の変化の一例を
示すグラフである。

【図１０】全反射手段を用いた可変光学フィルタユニッ
トの一例を模式的に示す説明図である。

【図１１】図１０の可変光学フィルタユニットの光入出
力部に設けられるコリメータの一例を示すためのモデル
図である。

【符号の説明】

１ 可変利得等化システム ２ 可変光学フィルタユニット ６ 偏光子 ７，９ ファラデー回転子 ８ 直線位相子 １９，３５ コリメータ ２５ リトロリフレクタ ２６ プリズム ２７ａ 第１の全反射面 ２７ｂ 第２の全反射面 ３１，４０ 平行平板部 ３３ 往き光屈折部 ３４ 戻り光屈折部 ４３ 第１の全反射手段 ４４ 第２の全反射手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA08 BA42 BA46 BB03 BB61 BC25 2H079 AA03 AA13 BA02 CA07 CA24 DA13 EB18 FA01 GA01 HA07 KA05 KA11 KA14 KA17 KA20 5F072 MM02 YY17

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正弦波状の光減衰量波長特性を持つ可変
   光学フィルタユニットであって、並設されている入力側
   光ファイバおよび出力側光ファイバと、これら入力側と
   出力側の光ファイバの先端側と間隔を介して配置される
   入力側と出力側に共通のレンズとが一体化されているコ
   リメータを有し、このコリメータのレンズよりも光の出
   射側には、偏光子と；信号光を全反射して光の伝搬方向
   を折り返す全反射手段と；が順に配列配置されており、
   これら偏光子と全反射手段の間には、印加磁界に応じて
   入射光の偏光面を回転させるファラデー回転子と；結晶
   光学軸方向に偏光して伝搬する成分と、それに直交する
   方向に偏光して伝搬する成分との間に波長に依存して位
   相差を与える複屈折結晶と；この複屈折結晶の結晶光学
   軸方向に偏光して伝搬する成分と、それに直交する方向
   に偏光して伝搬する成分との間の位相差を波長に依存し
   ないで変更する位相差可変手段と；が設けられており、
   上記全反射手段により全反射された戻り側の光を上記コ
   リメータの出力側光ファイバに入射伝搬させるための伝
   搬光路変更手段が設けられていることを特徴とした可変
   光学フィルタユニット。
2. 【請求項２】 全反射手段は、互いに直交している第１
   の全反射面と第２の全反射面を有したリトロリフレクタ
   により構成されており、このリトロリフレクタの上記第
   １の全反射面は入射光の伝搬方向に対しておよそ４５°
   の傾きをもって配設されて入射光を上記第２の全反射面
   に向けて全反射し、第２の全反射面は上記第１の全反射
   面からの光を偏光子側に向けて全反射する構成と成し、
   このリトロリフレクタによって、偏光子側からリトロリ
   フレクタに向かう方向の往き側の光の伝搬経路と、リト
   ロリフレクタから偏光子側に向かう方向の戻り側の光の
   伝搬経路とを間隔を介して平行にする構成としたことを
   特徴とした請求項１記載の可変光学フィルタユニット。
3. 【請求項３】 コリメータは入力側光ファイバの光軸と
   レンズの光軸が同軸上に位置する構成と成し、伝搬光路
   変更手段は、戻り側の光を屈折させてコリメータのレン
   ズを介し出力側光ファイバに入射させるプリズムにより
   構成されていることを特徴とした請求項２記載の可変光
   学フィルタユニット。
4. 【請求項４】 伝搬光路変更手段であるプリズムには、
   コリメータの入力側光ファイバからレンズを介して出射
   された往き側の光を伝搬方向を変えずに透過する平行平
   板部が設けられていることを特徴とした請求項３記載の
   可変光学フィルタユニット。
5. 【請求項５】 コリメータは、入力側光ファイバと出力
   側光ファイバがレンズの光軸を中心にして対称に配置さ
   れている構成と成し、伝搬光路変更手段は、戻り側の光
   を屈折させてコリメータのレンズを介し出力側光ファイ
   バに入射させるプリズムにより構成されており、このプ
   リズムには、上記入力側光ファイバからレンズを介して
   出射された往き側の光を屈折して当該往き側の光の伝搬
   方向を上記コリメータのレンズの光軸に平行な方向に変
   更させる往き光屈折部が設けられていることを特徴とし
   た請求項２記載の可変光学フィルタユニット。
6. 【請求項６】 入力側光ファイバと出力側光ファイバを
   共に備えたコリメータに代えて、入力側光ファイバと、
   該光ファイバの先端側に間隔を介して配置されるレンズ
   とが一体化されて成る入力側コリメータと；出力側光フ
   ァイバと、該光ファイバの先端側に間隔を介して配置さ
   れるレンズとが一体化されて成る出力側コリメータと；
   が設けられていることを特徴とした請求項１又は請求項
   ２記載の可変光学フィルタユニット。
7. 【請求項７】 入力側コリメータと出力側コリメータは
   並設されており、伝搬光路変更手段は第１の全反射手段
   と第２の全反射手段を有し、上記第１の全反射手段は戻
   り側の光を上記第２の全反射手段に向けて全反射し、第
   ２の全反射手段は上記第１の全反射手段からの戻り側の
   光を出力側コリメータの出力側光ファイバに向けて全反
   射する構成と成していることを特徴とした請求項６記載
   の可変光学フィルタユニット。
8. 【請求項８】 入力側コリメータと出力側コリメータは
   それらの光軸を交差させる形態でもって配設されてお
   り、伝搬光路変更手段は、戻り側の光を出力側コリメー
   タに向けて全反射させる全反射手段により構成されてい
   ることを特徴とした請求項６記載の可変光学フィルタユ
   ニット。
9. 【請求項９】 正弦波状の光減衰量波長特性を持つ可変
   光学フィルタユニットであって、光ファイバの先端部
   と、この光ファイバの先端側に間隔を介して配置される
   レンズとが一体化されているコリメータを有し、このコ
   リメータのレンズよりも光の出射側には、偏光子と；信
   号光を全反射して光の伝搬方向を折り返す全反射手段
   と；が順に配列配置されており、これら偏光子と全反射
   手段の間には、印加磁界に応じて入射光の偏光面を回転
   させるファラデー回転子と；結晶光学軸方向に偏光して
   伝搬する成分と、それに直交する方向に偏光して伝搬す
   る成分との間に波長に依存して位相差を与える複屈折結
   晶と；この複屈折結晶の結晶光学軸方向に偏光して伝搬
   する成分と、それに直交する方向に偏光して伝搬する成
   分との間の位相差を波長に依存しないで変更する位相差
   可変手段と；が設けられており、上記全反射手段により
   全反射され上記コリメータに向かう戻り側の光の伝搬経
   路は、上記コリメータから上記全反射手段に向かう往き
   側の光の伝搬経路に一致する構成と成し、上記コリメー
   タに接続されている光ファイバには光サーキュレータが
   介設されていることを特徴とした可変光学フィルタユニ
   ット。
10. 【請求項１０】 入力信号光の波長特性変動を補償する
    可変利得等化システムであって、正弦波状の光減衰量波
    長特性を持つ複数の可変光学フィルタユニットが光の伝
    搬方向に配列配置されており、それら複数の可変光学フ
    ィルタユニットの正弦波状の光減衰量波長特性の足し合
    わせにより、入力信号光の波長特性を補償するためのパ
    ターン形状を持つ補償用の光減衰量波長特性が作り出さ
    れる構成を有し、入力信号光の光減衰量波長特性の変動
    に応じて上記各可変光学フィルタユニットの正弦波状の
    光減衰量波長特性の位相と振幅のうちの少なくとも一方
    を可変する構成を備えた可変利得等化システムであっ
    て、上記各可変光学フィルタユニットは、請求項１乃至
    請求項９の何れか１つに記載の可変光学フィルタユニッ
    トであることを特徴とした可変利得等化システム。