JP2002504700A - 光ファイバ減衰器および減衰システム - Google Patents

光ファイバ減衰器および減衰システム

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JP2002504700A JP2000532747A JP2000532747A JP2002504700A JP 2002504700 A JP2002504700 A JP 2002504700A JP 2000532747 A JP2000532747 A JP 2000532747A JP 2000532747 A JP2000532747 A JP 2000532747A JP 2002504700 A JP2002504700 A JP 2002504700A
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ワゴナー，グレゴリー，エー．
マカリオン，ケビン，ジェー．
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モレキュラー オプトエレクトロニクス コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 制御可能な光ファイバ減衰器および減衰システム（１００）が光ファイバ（３０）から光学エネルギを調整可能に引出し、これによって光ファイバ（３０）の中を伝達される光学信号を減衰させるために開示される。一つの態様では、光ファイバ（３０）の一部分から材料が取り除かれ、その結果光学エネルギが通過して引出される表面が露出される。この表面を覆って、制御材料が、加えられ屈折率に影響を及ぼす可変の刺激に従って光学エネルギを制御可能に引出すために形成されている。改良された実施形態では、制御材料は、露出された表面を覆って、光ファイバから引出される光学エネルギの量を制御するために形成され、バルク材料が、制御材料を覆って、引出された光学エネルギがその中へ放射されるように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを通して伝達される光学エネルギを減衰させる可変減衰
器（制御可能な減衰器）および減衰システムに関わる。
【０００２】
【背景技術】
様々なシステムの構成部品に入力する光学信号レベルを正確に制御する光ファ
イバ・システムがしばしば要求される。これは特にシステムの試験および特性づ
けの段階で要求される。可変光学減衰器は、例えば、その検出応答性がフォトダ
イオードに入射する平均光学パワーに依存するような、高速フォトレシーバの光
電子反応を特性づけ、最適化するために使用され得る。
【０００３】 現在商業的に入手できる可変光ファイバ減衰器の多くは、薄いフィルムの吸収
フィルタに依存するものである。これは光ファイバを分断してフィルタを直列に
配置することを要求する。そして、制御可能な減衰は、吸収性材料の中の、光路
長を変える回転式またはスライド式のフィルターのような機械的手段によって達
成される。この場合の不利な影響は、装置の反応速度、全体的な機械的安定性、
減衰しないときの挿入損および光学的な背面反射である。一般に分断された光フ
ァイバの設計は、高い挿入損、顕著な背面反射および大きなサイズといった多く
の不利を被る。こうした要素を最小化することもできるが、そのような修正手段
は一般にコストまたはサイズの追加をもたらす。
【０００４】 光ファイバのコアを損なわれていない状態に保ち、光ファイバからの放射損失
を制御することによって制御可能な減衰を達成する改良された光ファイバ減衰器
および減衰システムが要望されている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、一般の電気通信のスペクトル帯である１３００ｎｍもしくは１５５
０ｎｍ、またはこれ以外の、特に単一波長伝達が生じる任意の波長において動作
するように設計された制御可能な可変光ファイバ減衰器（variable optical att
enuatorsを略して“ＶＯＡｓ”とも称する）および減衰システムに関する。この
デバイスは、簡単な溶融接合または溶融結合によって光ファイバネットワークま
たはシステム内に配置され、要求される量だけ光学信号レベルを減衰させる。制
御可能な減衰は、例えば制御材料（制御可能な材料）の層を熱的に、または電気
的に制御することによって達成される。このデバイスは、光ファイバシステムの
テストまたは特性づけの段階において、または使用中、配置されている間に積極
的に制御する目的において、可変の減衰のために使用することができる。
【０００６】 本発明の側面研磨光ファイバ（ＳＰＦ）デバイスは、本質的に光ファイバが連
続しているので、一般的な分断された光ファイバのアプローチを超え、改良され
たものである。
【０００７】 本発明の可変減衰器の第1の実施形態においては、光ファイバは、ブロックの 中に搭載され、光ファイバのコアに極めて近く（例えば数ミクロン）まで研磨さ
れる。（光ファイバの有効モード指数に対して）ほぼ一致する屈折率をもつ制御
可能なバルク材料は、研磨された表面を覆って貼りつけられる。バルク材料の屈
折率の調節（例えば電気光学効果または熱光学効果による）は、光ファイバから
引出される光学エネルギの量の制御を可能とし、これによって制御可能な減衰が
達成できる。
【０００８】 要求される刺激のレベルか、または光ファイバにつながれ光ファイバ中を伝達
される光学エネルギのレベルを感知する感知回路から受信された感知レベル刺激
に従って、制御材料に可変の刺激を加える制御回路を含む可変減衰器を含んでな
る減衰システムもまた開示される。
【０００９】 本発明の可変減衰器のさらに改良された実施形態によれば、光ファイバはその
クラッドを通りぬけてほとんどそのコアまで研磨され、薄い制御材料が、光ファ
イバと、高屈折率のバルク・オーバレイ材料との間に配置されている。制御材料
の屈折率（クラッドの屈折率と略等しい）は変化し、これによって残存するクラ
ッドの有効な光学的厚さ（屈折率 ｘ 実際の厚さ）は事実上変えられる。これに
よって、改良されたクラッド駆動(クラッディング・ドリブン)（ＣＤ）可変減衰
器は、ＳＰＦ構造の本質的な利点が全て維持されている場合、関係する波長域に
おいてスペクトルに対しほぼフラットな光学減衰を提供する。さらに、一般に用
いられる光ファイバを保持するラジアス・ブロックが除去され、デバイスのサイ
ズを低減でき、それを光ファイバ自体よりもさほど大きくないようにできる設計
もまた開示される。
【００１０】 第1の実施形態においては、本発明は光ファイバを通して伝達される光学エネ ルギを減衰させる減衰システムに関する。可変減衰器は、光ファイバの一部から
材料が取り除かれることによって表面が露出し、この表面を通過して光学エネル
ギの少なくとも一部が制御可能に引出されるように配置されている。減衰器は、
この表面を覆って形成された制御材料を含んでなり、制御材料は、それに加えら
れて屈折率に影響を及ぼす可変の刺激に従って光学エネルギを制御可能に引き出
す。レベル感知回路が光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部
のレベルを感知し、制御回路に感知レベル刺激を提供するために光ファイバに組
み合わせられることがある。制御回路は、レベル感知回路から受信された検出さ
れたレベルの刺激に従って制御材料に可変の刺激を加えるため、可変減衰器とつ
ながれている。
【００１１】 制御材料に加えられる可変の刺激は、例えば温度（熱光学効果）または電圧（
電気光学効果）である。
【００１２】 第２の改良された態様において、本発明は、光ファイバを通り伝達される光学
エネルギを減衰させるクラッド駆動（ＣＤ）可変減衰器に関わる。可変減衰器は
、光ファイバの一部から材料が取り去られることによって表面が露出され、この
表面を通過して光学エネルギの少なくとも一部が制御可能に引出されるように配
置されている。可変減衰器は、この表面を覆って形成された制御材料を含んでな
り、制御材料は、それに加えられ屈折率に影響を与える可変の刺激に従って光学
エネルギを制御可能に抜き出す。さらに加えて、制御材料を覆って形成されたバ
ルク材料の層が、引出された光学エネルギがその中に放射するように設けられて
いる。
【００１３】 この実施形態においては、制御材料はクラッドの屈折率とほぼ一致する制御可
能な屈折率を有し、制御材料を覆って形成されたバルク材料は、光ファイバの有
効モード屈折率よりも高い固定された屈折率を有する。
【００１４】 本発明の制御可能な光ファイバ減衰器および減衰システムは、光ファイバ中の
光学パワー伝達の制御が要求されるいかなる用途においても有益である。この減
衰器は、特に減衰におけるスペクトルのフラットさが重要な用途において有用で
ある。光ファイバが連続しているので、これらのデバイスは挿入損が低く、背面
反射が低く（リターンロスが大きく）、偏光に影響されにくく、サイズが小さく
、コストが低く、大量生産に適するという本質的な利点を示す。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の原理に従い、単一モードの光ファイバ３０（例えば、電気通信用のコ
ーニング社製ＳＭＦ−２８）は、クラッド５０を貫いてコア４０の近くまで側面
を研磨され、これによって光ファイバ中を伝達される光学エネルギのエバネッセ
ント・テイルが表面６５を通過して露出される可変減衰器の第１の実施形態１０
０を図１ａおよび図１ｂに示す。一般に、残存するクラッドの厚さは約１０μｍ
以下である。光学エネルギは、光ファイバのクラッドの研磨された表面６５を覆
ってバルク材料６０を貼りつけることによって、光ファイバから引出される。バ
ルク材料は光ファイバの有効モード屈折率ｎｅｆよりもやや小さいか、または略
等しい屈折率を有するべきである。この値は、光ファイバのコアおよびクラッド
の屈折率と、光ファイバのコアの寸法とに依存するが、普通は光ファイバのコア
とクラッドの屈折率の間になる。バルク材料の屈折率が光ファイバの有効モード
屈折率と一致したときに、最大の光学エネルギが光ファイバから引出される。
【００１６】 本発明に従い、また、以下詳しく述べるように、バルク材料は制御材料、例え
ばそれに加えられる可変の刺激に従ってその屈折率が変化させられる材料（物質
)から形成され得る。図１ａの実施形態において、温度または電圧の変化を用い ることができ、制御可能な加熱素子（または電極）８０が、制御刺激１０５に従
って変化可能な温度（または電圧）刺激を材料６０に供給するために設けられて
いる。
【００１７】 以下述べるのは、第１に、減衰器１００の側面研磨光ファイバ部分の製造と、
それに続く損失特性の特性づけであり、第２に、可変減衰器の代替的な実施形態
１００’および１００”であり、最後に、可変減衰器１００（または１００’か
１００”）と、さらに他の制御用のサブ・システムとを含んでなる減衰システム
の装置である。
【００１８】 （側面研磨光ファイバの製造／特性付け） 標準の単一モード光ファイバは、直径が８．３μｍであり、１２５±１μｍの
石英ガラスのクラッドによって包囲され、屈折率をやや高められたコア部４０を
有してなる。モードフィールドの直径は１３１０ｎｍにおいては９．３±０．５
μｍであり、１５５０ｎｍにおいては１０．５±０．５μｍである。コーニング
社からＳＭＦ−２８光ファイバとして供給されるものの屈折率の値は以下の通り
である。 λ＝１３１０ｎｍ：ｎｃｏｒｅ＝１．４５４１，ｎｃｌａｄ＝１．４４８３ λ＝１５５０ｎｍ：ｎｃｏｒｅ＝１．４５０５，ｎｃｌａｄ＝１．４４４７ コアとクラッドとの間の屈折率の微小な差は、コアのサイズが小さいこととあ
いまって、結果的に１１９０ｎｍ以上の波長における光学エネルギの単一モード
伝達をもたらす。したがって、光ファイバは、光の分散（材料と導波路との分散
の組み合わせ）が最小化され、減衰が低い（０．４ｄＢ／ｋｍ以下）１３１０ｎ
ｍのために設計されたとしても、両方のスペクトル帯において使用され得る。
【００１９】 図１ａおよび図１ｂの側面研磨光ファイバをもつ可変減衰器は、ラッピングお
よび研磨の技術によって製造することができる。光ファイバは調整された半径の
溝を含んでなる石英ガラスの基板ブロック２０に埋め込まれる。コア４０に近づ
くまで、光ファイバのクラッド５０から材料が慎重に取り除かれる。この点にお
いて、光ファイバ中を伝達される光学エネルギのエバネッセント・フィールド(e
vanescent field)へは、表面６５を通過してアクセスされ得る。デバイスの相互
作用波長は、残存するクラッドの厚さおよび溝の曲面半径によって調節され得る
。
【００２０】 一度光ファイバのコアがラッピング／研磨プロセスによって接近されると、多
重リキッド・ドロップ法(multiple liquid-drop procedure)が側面研磨光ファイ
バの損失を特性付けるために行なわれ得る。この方法は、屈折率がわかっている
一連のバルク・オーバレイ（例えば、液体、油）を、光ファイバの研磨された表
面に配置することを含んでなる。これによれば、油と側面研磨光ファイバとの界
面は常に光ファイバの表面のようによく仕上がっており、表面と油との界面を特
別な方法によって処理する必要がないという利点がある。
【００２１】 これには良く特性付けられた屈折率と拡散曲線とを有するカージル社の一揃い
の屈折率液体を利用することができる。これによって、製造されたそれぞれの側
面研磨光ファイバの正確な損失／屈折率の特性づけがなされる。測定において使
用されたそれぞれの液体は、下付き文字ＤがソジウムＤライン波長（λ＝５８９
ｎｍ）を示す特定のｎＤ値を有する。関係のあるスペクトル帯、すなわち１３０
０ｎｍまたは１５５０ｎｍに応答を調整することができる拡散方程式を利用する
ことができる。図２ａおよび図２ｂは、それぞれ異なった残存クラッド厚さ（す
なわち、２４％、６５％および９１％）を有する３本の側面研磨光ファイバにお
ける液体の屈折率応答に対する光学パワーの伝達をそれぞれパーセンテージおよ
びデシベルで示すものである。液体の屈折率が、光ファイバの有効モード屈折率
（ｎｅｆ）より下であるときは、光学パワーは光ファイバーから全く取り除かれ
ない。ｎｅｆに近づくと、伝達応答性は急激に下落し、強力な引出しが認められ
る。ｎｅｆ以上では、光ファイバの伝達は、穏やかに設定された減衰のレベルに
接近する。
【００２２】 クラッドが除去される前は、光ファイバは効率よく光を導く。クラッドが部分
的に取り除かれると、空気（ｎ＝１）によって包囲された厚さの小さい石英ガラ
スによって構成された新たなクラッドが存在する。この複合クラッドはコアの屈
折率よりも小さい有効クラッド屈折率を有し、光ファイバは依然として導波路と
して有効に機能する。オーバレイが光ファイバの有効モード屈折率よりも低い屈
折率を有すると、その結果光学エネルギ伝達が１００％となる。しかしながら、
液体の屈折率がｎｅｆを上回ると、光ファイバは漏出する導波路として作用し、
バルク波は液体中において励起状態となる。このようにして、パワーは相互作用
領域内において光ファイバから漏出し、ある程度の減衰が生じる。バルク波につ
いての結合効率は、液体の屈折率が光ファイバの有効モード屈折率ｎｅｆと一致
したときに最大となる。この効率は液体の屈折率がｎｅｆ以上に増加すると減少
するが、パワーの重要な部分は、依然として光ファイバの外に結合される。
【００２３】 伝達の測定は、１３００ｎｍおよび１５５０ｎｍのファブリー−ペロー(Fably
-Perot)ダイオード・レーザと、良く調整された光学パワー計とを用いて行なう ことができる。液体の屈折率が同じ場合、より強力な減衰値は１５５０ｎｍにお
いて認められるが、これはクラッドへの光ファイバ・モード・フィールドのエバ
ネッセント浸透は、波長を長くすると大きくなるからである。
【００２４】 本発明に従い、上に延べたように、バルク材料６０は、側面研磨光ファイバの
表面を覆って貼りつけられる。バルク材料６０は、例えば、屈折率を光ファイバ
の有効モード屈折率に厳密に合わせるよう制御可能なポリマー（例えば、電気光
学または熱光学効果による）であり、それは、例えば温度または電圧の変化に比
例した屈折率変化を示す。オプティカル・ポリマー・リサーチ・インクから入手
可能なオプティ−クラッド（ＯＰＴＩ−ＣＬＡＤ（Ｒ））１４５は、このような
ポリマーの一例である。この結果、可変減衰器（１００、図１ａおよび図１ｂ）
は、光ファイバからの制御可能な量の光学エネルギを引出せるように形成される
。減衰の制御は、制御刺激１０５を用いて、加熱素子（または電極）８０によっ
てもたらされる。
【００２５】 最大の熱光学応答性を得るためには、例えば、可変減衰器は、側面研磨光ファ
イバの、上述したようにして決定された最も敏感な特定の屈折率応答を利用する
ようにされる。これは、バルク材料の屈折率が、光ファイバの有効モード屈折率
（例えば、ｎｅｆ＝１．４４９）よりもやや低いときに発生する。すなわち、図
２ａおよび図２ｂのグラフに記載された垂直線９９に非常に近い。これらの線９
９は、その結果、概してこの側面研磨光ファイバの可変減衰器の第１の実施形態
における理論上の動作範囲を表わしている。
【００２６】 （可変減衰器の代替実施例） 上に述べた可変減衰器の実施形態１００の１つの態様によれば、減衰のレベル
は波長によって変化し、多重波長伝達システムにおいては設計上の問題を引き起
こし得る。
【００２７】 本発明に従い、改良されたクラッド駆動（”ＣＤ”）の側面研磨光ファイバの
可変減衰器が開示され、これは非侵襲の側面研磨光ファイバ・デバイスに本来備
わっている性能上の強みを全て維持したうえで、スペクトル性能が改良されてい
る。
【００２８】 図３ａおよび図３ｂは、上述した本発明のバルク材料が被さった可変減衰器１
００と、改良されたクラッド駆動の可変減衰器１００’における材料の界面の詳
細をそれぞれ示すものである。図３ａを参照すると、可変減衰器１００は光ファ
イバコア４０と、それを通して光学エネルギが制御可能なバルク材料６０に引出
される露出された表面６５を有するクラッド５０の残存部分（厚さＣｔｈは、例
えば約１０μｍ未満）とを含む。モード波形９０は、エバネッセント・テイル９
１（その層６０への浸透は、上述したように制御することができる）を含む材料
層中に存在する光学エネルギのおおよその量もまた図示している。
【００２９】 図３ｂのクラッド駆動の可変減衰器１００’もまた光ファイバコア４０’を含
んでなるが、クラッドの残存部分５０’は非常に薄い（厚さＣｔｈ’は約２μｍ
未満）層であり、制御材料６０’の薄いフィルム（例えば厚さが１０μｍ未満）
がクラッド５０’を覆って配置されている。バルク材料７０’は、層６０’を覆
って配置され、屈折率の高い材料からなる。モード波形９０’のエバネッセント
・テイル９１’は、露出された表面６５’を通過して高屈折率層７０’の中に、
クラッドの屈折率と略一致させられた屈折率の制御材料６０’の有効光学厚さ（
屈折率 ｘ 実際の厚さ）によって決定される深さまで浸透している。この層６０
’の有効光学厚さ（屈折率 ｘ 実際の厚さ）は、その屈折率を上述したような技
術、例えば熱光学効果や電気光学効果によって変えることによって制御できる。
【００３０】 クラッド駆動による実施形態１００’と、制御可能なバルク材料による実施形
態１００との間の最も顕著な差異は、(ｉ)光ファイバの（研磨された側の）クラ
ッドの大部分は予め取り除かれ、屈折率が一致させられたクラッドによって置換
されているが、制御材料６０’ （例えば１３００ｎｍにおいて約１．４４７の 屈折率を有する熱光学ポリマー）の薄い層が設けられていることと、（ii)バル クオーバレイ７０’は、比較的高い屈折率であり、例えば、屈折率が約３．５で
あるシリコンからなることである。
【００３１】 可変減衰器の実施形態１００および１００’のスペクトル性能をそれぞれ表わ
している図４ａおよび図４ｂのグラフに示すように、このような改良によってよ
り良好なスペクトルの均一性がもたらされる。このスペクトルの均一性の理由は
、図５の減衰グラフにおけるそれぞれの動作範囲９９および９９’を参照するこ
とによって理解されよう。側面研磨光ファイバデバイスの減衰は、（ｉ）残存ク
ラッドの厚さおよび（ii）オーバレイ材料の屈折率の両方の要素に敏感である。
可変減衰器の第１の実施形態１００においては、光ファイバのモード波形のエバ
ネッセントテイルのうちかなりの部分は残存するクラッド内を伝播する。したが
って、有用な減衰を得るために、側面研磨光ファイバは、光ファイバの有効モー
ド屈折率ｎｅｆに近い屈折率を有するバルク材料６０によって覆われている。バ
ルク材料の屈折率の調節は、減衰応答曲線の非常に鋭利な境界、すなわち略垂直
の線９９に従って減衰変化作用を生じさせる。
【００３２】 しかしながら、この境界は非常に急激であるために、減衰の量は光ファイバの
モード波形の変化に対し非常に敏感である。したがって、分散等の影響（波長に
対する屈折率の変化）は、性能の波長依存性を結果的にもたらし得る。もう一つ
の、おそらくより顕著な影響は、長い波長においてはファイバ・モードそれ自体
が大きくなるために引き起こされる。これによって、結果的にオーバレイへのエ
バネッセント浸透の増大と、それによる高い減衰とがもたらされる。
【００３３】 クラッド駆動の可変減衰器の実施形態１００’は、その動作が全く異なる変化
作用に基づいているので、このような効果を排除する。図５の右側に示すように
、クラッド駆動のアプローチは、屈折率がクラッドと一致させられ、制御可能な
層６０’を用いて残存するクラッドの有効光学厚さを調整し、それによってエバ
ネッセントテイル９１’の、固定された高い屈折率のバルク材料７０’への浸透
量を変える。したがって、この減衰は、屈折率がｎｅｆよりもはるかに高いとき
のバルク材料の屈折率の変化に対して比較的敏感でない。したがって、クラッド
駆動のデバイスは、図５の右側の垂直の線９９’に沿って動作する。これは、波
長からほとんど独立した減衰レベルを生じさせることを示しており（図４ｂ）、
したがってデバイスのスペクトル均一性が改良される。
【００３４】 バルク材料７０’の屈折率に対する感受性が低いことは、所定の光ファイバの
クラッド残存量（これは所定の相互作用波長に対する高い屈折率における減衰量
を決定する）において、バルク材料７０’の屈折率を（例えば熱光学効果によっ
て）変えても、減衰量は大きく変わらないことを意味している。したがって、制
御可能なクラッド層を持たないようなデバイスの応答は無視し得るものである。
【００３５】 この難局への解決策は、減衰量（屈折率の高いバルク材料における）は、光フ
ァイバのクラッドの残存厚さの値に非常に敏感であり、すなわち、より多くのク
ラッドを取り除くと、減衰が高まる（図５の右側に示すように）ことに着目する
ことによって発見された。要するに、図５の右側の変化作用９９’に沿って動作
するＳＰＦベースのデバイスを製造すると、高いデバイスの応答性と、スペクト
ルのフラットさとが両方実現される。クラッド駆動の可変減衰器１００’はこの
ような結果を実現する。
【００３６】 クラッド駆動の可変減衰器１００’において、もとの（シリカの）光ファイバ
・クラッドはほとんど全て取り除かれる。（典型的には研磨だが、化学エッチン
グでもよい）これによって通常は９９％を超える（−２０ｄＢを超える）高いオ
ーバレイの結合効率がもたらされる。一方、取り除かれたクラッドは、同様の周
囲屈折率（光ファイバのクラッドに一致させられている）を有する制御材料６０
’の薄いフィルム（その厚さはエバネッセント浸透深さと同等）によって置換さ
れる。さらに、この材料の屈折率は加えられた信号（すなわち、熱光学であれば
熱、または光光学であれば電圧）に対して、もとのシリカのクラッドの屈折率と
比べてはるかに応答性がよい。この薄い層の表面に、高い屈折率のバルク材料７
０’が、上に述べたようなスペクトルのフラットさを保つために貼りつけられて
いる。
【００３７】 周囲条件下において、デバイスは非常に低い減衰をもたらす。しかしながら、
屈折率を（有効モード屈折率まで）高める可変の刺激を「代替」クラッド層６０
’に加えることによって、この「代替」クラッド層６０’を通り抜けるエバネッ
セント・モード浸透を変えることができ、これによって制御可能な減衰に影響を
与える高屈折率のバルク・オーバレイ７０’への浸透深さも変えることができる
。刺激を取り去ると、代替クラッド層６０’の屈折率は減少し、低い伝達損失が
回復される。バルク材料７０’の屈折率に誘因されるいかなる変化も、デバイス
が本質的に持っているこのようなパラメータに対する感受性の低さのため、無視
し得る。したがって、クラッド駆動可変減衰器１００’は、高い応答性およびス
ペクトルのフラットさを、ＳＰＦベースのデバイスの低い挿入損、低い背面反射
、小さいサイズ、および低い損失特性と同時に実現しており、これらの全てがこ
の実施形態を非常に魅力的なものにしている。
【００３８】 クラッド駆動可変減衰器の２つの可能性のある実施形態（１００’および１０
０”）の側断面図を図６ｂに示す。上述した図６ａの実施形態は、ＳＰＦの典型
的な、丸みをつけた溝ブロックをベースとする設計であって、光ファイバの丸み
をつけた部分を研磨することによって、そこを通り光学エネルギが引出される平
面６５’がもたらされる。図６ｂは、ブロックのない代替的な設計１００”を示
しており、これは丸みをつけた面６５”を作り出すために材料を取り除くことに
よって製作され、それを覆って制御材料６０”およびバルク材料７０”が光ファ
イバの外径に至るまで同様の形に形成されている。クラッド５０” （厚さＣｔ ｈ ”は約２μｍ未満）は残存している。設計１００”においてＳＰＦブロックを
排除したことによって、デバイスのサイズを小さくすることができ、光ファイバ
自体とほとんど同じ大きさにできる。
【００３９】 この業界で経験を積んだ者であれば、上述した実施形態１００もこのブロック
のない設計を用いて製造し得ることが分かるであろう。
【００４０】 （可変減衰器を利用した減衰システム） 可変減衰器１００（または１００’もしくは１００”）を利用した代表的な減
衰システム５００を図７に示す。減衰システム５００は可変減衰器１００（また
は１００’もしくは１００”）と、制御回路３００と、光レベル感知回路２００
とを含んでなる。制御回路３００は、制御刺激１０５を可変減衰器１００に与え
、可変の、すなわち制御可能な刺激（温度または電圧）を変えることによって制
御材料の屈折率を変える。制御回路３００は、要求されるレベルの刺激３０５を
光入力として、例えばユーザから受取り、その関数として制御刺激１０５を調節
する。制御回路３００はまた光学的に感知されたレベルの刺激をもレベル感知回
路２００から受取る。この感知レベル刺激は、例えば減衰器１００によって減衰
される前後の光学エネルギのレベルの測定値である。この感知レベル刺激を要求
されるレベルの刺激と比較することによって、制御回路３００は制御刺激１０５
の値を入力された要求されるレベルの刺激と感知レベル刺激とが一致するまで変
化させる。
【００４１】 代表的な減衰システム５００は、代表的な概略図の形態において図８に示され
ている。可変減衰器１００の前後に、光ファイバ中を伝播する光学エネルギのご
く少量を分岐させる１％光ファイバ（スプリッタ２１０、２３０）が設けられて
いる。分離させられた光は個別の光検波器（２２０、２４０）へ運ばれ、発生し
た光電流は比率計２５０によって分析される。比較器回路３１０は比率計から出
力された感知レベル刺激と、それとともに、またはその代りに（ユーザから）要
求されたレベルの刺激（３０５）を受け、信号を温度制御装置３２０に伝達する
。温度制御装置は、可変減衰器１００に対し、可変の刺激（温度または電圧）を
変える制御刺激１０５を提供することによって制御材料自体の屈折率を変える。
このようにして、光学的な減衰レベル（光電流比）は、正しく調節された減衰調
整信号３０５（ユーザまたはシステムが入力する）と一致するまで直接比較され
る。このフィードバック・ループは可変減衰器による減衰効果を制御し、これに
よって正確な性能を確保することができる。
【００４２】 本発明はまた、上述したように開示された可変減衰器および減衰システムの製
作方法および使用方法、さらに減衰方法にまで拡張される。
【００４３】 この業界で経験を積んだ者であれば、本発明を以下のように拡張することも認
識できるであろう。
【００４４】 ｉ）設定値に固定された減衰器であって、制御された環境条件下において、制
御材料の層は予め定められた固定されたレベルの減衰結果を得るように予め定め
られた屈折率に設計され、その結果制御材料に可変の刺激を加える必要性を無く
す。
【００４５】 ｉｉ）適応性のある減衰器であって、固定された減衰レベルが要求されたとき
に、可変の刺激が制御材料の屈折率に対して意図しない影響を及ぼす環境条件の
関数として制御材料に与えられる。 本発明は特にその好適な実施形態を参照して示され、述べられてきたが、この
業において経験を積んだ者であれば本発明の思想および範囲から離れることなく
、その形態および細部に多くの変更がなされることが理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
本発明の対象は特許請求の範囲において特に指摘され、明瞭に請求されている
。しかしながら、本発明の構成または操作の方法、さらなる対象との組み合わせ
、および利点は、好適な実施形態の詳細な説明および以下の添付された図面を参
照するともっともよく理解されるであろう。
【図１ａ】 本発明に従った可変光ファイバ減衰器の第１の実施形態の側断面図である。
【図１ｂ】 図１ａの可変減衰器の端部の断面図である。
【図２ａ】 光ファイバの側面研磨における３つの代表的なレベルについての損失特性とバ
ルク・オーバレイ（例えば液体）の屈折率との関係をグラフに示した図である。
【図２ｂ】 光ファイバの側面研磨における３つの代表的なレベルについての損失特性とバ
ルク・オーバレイ（例えば液体）の屈折率との関係をグラフに示した図である。
【図３ａ】 図１ａおよび図１ｂの可変減衰器における材料の界面の詳細図であって、さら
に光ファイバ中を伝達される光学エネルギの代表的なモード波形も示す図である
。
【図３ｂ】 本発明のクラッド駆動の制御可能な光ファイバ減衰器の第２の実施形態におけ
る材料の界面の詳細図である。
【図４ａ】 図３ａの可変減衰器のスペクトル性能のグラフである。
【図４ｂ】 図３ｂの可変減衰器のスペクトル性能のグラフである。
【図５】 側面研磨光ファイバ減衰器の上層部の屈折率に対する結果的な減衰を示すグラ
フであって、図３ａおよび図３ｂの可変減衰器のそれぞれの動作範囲も示す図で
ある。
【図６ａ】 図３ｂの第２の、クラッド駆動可変減衰器の側断面図である。
【図６ｂ】 本発明のクラッド駆動可変減衰器の改良例の側断面図であって、基板ブロック
中にラジアス配置されない光ファイバからクラッドが取り除かれている。
【図７】 本発明にしたがった代表的な減衰システムの機能のブロック線図である。
【図８】 図７の減衰システムの代表的な概要図である。
【符号の説明】
２０ ブロック ３０ 光ファイバ ４０ コア ５０ クラッド ６０ バルク材料 ６５ 表面 ７０ バルク・オーバレイ ８０ ヒータまたは電極 ９０ モード波形 ９１ エバネッセント・テイル １００ 減衰器 １０５ 制御刺激 ２００ レベル感知回路 ２１０ スプリッタ ２２０ 光検波器 ２３０ スプリッタ ２４０ 光検波器 ２５０ 比率計 ３０５ 減衰調整信号 ３１０ 比較器回路 ３２０ 温度制御回路 ５００ 減衰システム
【手続補正書】
【提出日】平成１２年８月２４日（２０００．８．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項６】 前記レベル回路は前記光ファイバ中を伝達される光学エネル ギの少なくとも一部のレベルを感知する少なくとも１つのセンサを有し、前記レ ベル回路は感知された前記レベルに従って前記フィードバック刺激を提供する請 求項５に記載の減衰システム。
【請求項７】 光ファイバを通り伝達される光学エネルギを減衰させる可変
減衰器の形成方法であって、前記光ファイバの一部分にその中を伝達される光学 エネルギの少なくとも一部が通過して引出される側部の表面を備えつけるステッ プと、 加えられる可変の刺激によって引き起こされる屈折率の変化に従って前記
光ファイバから引出される光学エネルギの量を制御し、前記表面を覆う制御材料
を形成するステップと、前記引出された光学エネルギがその中へ放射され、前記
制御材料を覆うバルク材料を形成するステップとを有してなる可変減衰器の形成
方法。
【請求項８】 前記制御材料は前記光ファイバのクラッドの屈折率にほぼ一
致する制御可能な屈折率を有するように形成され、前記制御材料を覆って形成さ
れたバルク材料は前記光ファイバの有効モード屈折率よりも高い固定された屈折
率を有するように形成されている請求項７に記載の可変減衰器の形成方法。
【請求項９】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を有
する請求項７に記載の可変減衰器の形成方法。
【請求項１０】 請求項７に記載の方法に従って可変減衰器を形成するステ
ップと、前記可変減衰器につながれ、前記可変減衰器に加えられる可変の刺激の
値を制御する制御回路を備えつけるステップとを有してなる減衰システムの形成
方法。
【請求項１１】 前記光ファイバにつながれ、前記光ファイバ中を伝達され
る光学エネルギの少なくとも一部と相関する値を有するフィードバック刺激を前
記制御回路に提供するレベル回路を備えつけるステップをさらに有してなり、前
記制御回路は前記フィードバック刺激に従って前記制御材料に加えられる可変の
刺激の値を制御するように形成されている請求項１０に記載の減衰システムの形
成方法。
【請求項１２】 前記レベル回路は前記光ファイバ中を伝達される光学エネ ルギの少なくとも一部のレベルを感知する少なくとも１つのセンサを有し、前記 レベル回路は感知された前記レベルに従って前記フィードバック刺激を提供する 請求項１１に記載の減衰システムの形成方法。
【請求項１３】 光ファイバの一部分を通して伝達される光学エネルギを制
御可能に減衰する方法であって、前記光ファイバの一部分は前記光ファイバを通 して伝 達される光学モード・フィールドのエバネッセント・テイルが通過して露
出される側部の表面を有し、前記方法は、前記光ファイバの一部分を覆って配置
され、その中にエバネッセント・テイルが浸透するバルク材料を用いて前記光学
モード・フィールドのエバネッセント・テイルから光学エネルギを引出すステッ
プと、前記バルク材料と前記光ファイバのコアとの間に配置された制御材料の使
用により前記エバネッセント・テイルの前記バルク材料への浸透深さを変えるス
テップとを有し、前記制御材料の屈折率を変えるステップを含んでなる減衰方法
。
【請求項１４】 前記クラッドの外径と前記コアとの間のクラッドの大部分
が前記光ファイバの一部分から取り除かれ、前記制御材料の使用はその屈折率を
変えることによって光学的厚さを変え、その結果前記バルク材料へのエバネッセ
ント・テイルの浸透深さを変えることを含む請求項１３に記載の減衰方法。
【請求項１５】 前記制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一致する制御
可能な屈折率を有し、前記バルク材料は前記光ファイバの有効モード屈折率より
高い固定された屈折率を有する請求項１３に記載の減衰方法。
【請求項１６】 前記制御材料の使用は、それに加えられる温度または電圧
の刺激を変えることによって前記制御材料の屈折率を変えることを含む請求項１ ３ に記載の減衰方法。
【請求項１７】 前記制御回路に前記光ファイバ中を伝達される光学エネル
ギの少なくとも一部に相関する値を有するフィードバック刺激を提供するステッ
プをさらに有してなり、前記制御材料の使用は前記フィードバック刺激に従って
前記制御材料の屈折率を変えることを含む請求項１３に記載の減衰方法。
【請求項１８】 前記フィードバック刺激を提供するステップは、前記光フ ァイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感知するステッ プと、感知された前記レベルに従って前記フィードバック刺激を提供するステッ プとを有する請求項１７に記載の減衰方法。
【請求項１９】 光ファイバの一部分に関連して配置された可変減衰器を有
し、前記光ファイバの一部分は光学エネルギの少なくとも一部が通過して引出さ
れる側部の表面を有し、前記減衰器は前記表面を覆って形成された制御材料を含
み、前記制御材料は加えられ屈折率に影響を与える可変の刺激に従って前記光学
エネルギを制御可能に引出し、前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少
なくとも一部に相関する値を有するフィードバック刺激を提供するレベル回路と
、可変減衰器につながれ、前記フィードバック刺激に従って前記制御材料に加え
られる可変の刺激の量を制御する制御回路とを有してなる減衰システム。
【請求項２０】 前記可変の刺激は温度または電圧を有し、前記制御回路は 制 御刺激を提供して前記制御材料の温度または電圧を変える請求項１６に記載の
減衰システム。
【請求項２１】 前記可変減衰器は、前記制御回路からの前記制御刺激を受
ける入力部を有し、前記制御材料に関連して配置され温度または電圧を変えるこ
とによって前記制御刺激に従って前記制御材料の屈折率を変える制御素子を含む
請求項２０に記載の減衰システム。
【請求項２２】 前記レベル回路は、前記光ファイバ中を伝達される光学エ
ネルギの量を前記可変減衰器による引出し前に感知する第１の感知回路と、前記
光ファイバ中を伝達される光学エネルギの量を前記可変減衰器による引出し後に
感知する第２の感知回路と、前記可変減衰器による減衰の前後の光学エネルギの
感知された量に従って前記光ファイバから引出された光学エネルギのレベルを決
定し、前記引出された光学エネルギのレベルに基づいてフィードバック刺激を前
記制御回路に提供する回路とを含む請求項１９に記載の減衰システム。
【請求項２３】 前記制御回路は前記フィードバック刺激と該制御回路に加
えられる要求されるレベルの刺激とを比較し、その間の相違に基づいて前記可変
減衰器に提供される制御刺激の値を変える比較回路を含む請求項２２に記載の減
衰システム。
【請求項２４】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を
有し、前記制御回路は制御刺激を前記可変減衰器に提供して前記制御材料に加え
られる温度または電圧を変える請求項２３に記載の減衰システム。
【請求項２５】 前記可変減衰器は、前記制御回路からの制御刺激を受ける
入力部を有し、前記制御材料に関連して配置され、温度または電圧を変えること
によって前記可変の刺激に従って前記制御材料の屈折率を変える制御素子を含む
請求項２４に記載の減衰システム。
【請求項２６】 前記可変減衰器は前記制御材料を覆って形成され、引出さ
れた光学エネルギがその中に放射されるバルク材料を含む請求項１９に記載の減
衰システム。
【請求項２７】 前記制御材料は前記光ファイバのクラッドの屈折率にほぼ
一致する制御可能な屈折率を有し、前記制御材料を覆って形成された前記バルク
材料は前記光ファイバの有効モード屈折率より高い固定された屈折率を有する請
求項２６に記載の減衰システム。
【請求項２８】 前記制御回路は要求されるレベルの刺激にも従って前記制 御材料に加えられる可変の刺激の量を制御する請求項１９に記載の減衰システム 。
【請求項２９】 前記レベル回路は前記光ファイバ中を伝達される光学エネ ルギの少なくとも一部のレベルを感知するセンサを有し、前記レベル回路は感知 された前記レベルに従ってフィードバック刺激を提供する請求項１９に記載の減 衰システム。
【請求項３０】 光ファイバを通り伝達される光学エネルギを減衰する減衰
システムの形成方法であって、前記光ファイバの一部分に前記光ファイバ中を伝
達される前記光学エネルギの少なくとも一部が通過して引出される側部の表面を 備えつける ステップと、前記表面を覆い、加えられ屈折率に影響を及ぼす可変の 刺激に 従って前記光ファイバから引出される光学エネルギの量を制御する制御材
料を形成するステップと、前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なく
とも一部に相関する値を有するフィードバック刺激を提供するレベル回路を備え
つけるステップと、前記フィードバック刺激に従って前記制御材料に加えられる
可変の刺激の量を制御する制御回路を備えつけるステップとを有してなる減衰シ
ステム形成方法。
【請求項３１】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を
有し、前記制御回路は前記制御材料の温度または電圧を変える制御刺激を提供す る 請求項３０に記載の減衰システム形成方法。
【請求項３２】 前記制御回路からの制御刺激を受ける入力部を有し、前記
制御材料に関連して配置され、温度または電圧を変えることによって前記制御刺
激に従って前記制御材料の屈折率を変える制御素子を備えつけるステップをさら
に有する請求項３１に記載の減衰システム形成方法。
【請求項３３】 前記制御材料を覆い、前記引出された光学エネルギがその
中へ放射されるバルク材料を成形するステップをさらに有する請求項３０に記載
の減衰システム形成方法。
【請求項３４】 前記制御材料は前記光ファイバのクラッドの屈折率にほぼ
一致する制御可能な屈折率を有するように形成され、前記制御材料を覆って形成
された前記バルク材料は前記光ファイバの有効モード屈折率より高い固定された
屈折率を有するように形成されている請求項３０に記載の減衰システム形成方法
。
【請求項３５】 前記レベル回路は前記可変減衰器による引出し前に前記光 ファイバ中を伝達される光学エネルギの量を感知する第１の感知回路と、前記可 変減衰器による引出し後に前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの量を感 知する第２の感知回路と、前記可変減衰器による引出し前後の光学エネルギの感 知された量に従って前記光ファイバから引出される光学エネルギのレベルを決定 し、前記引出される光学エネルギのレベルに基づいてフィードバック刺激を前記 制御回路に提供する回路とを含む請求項３０に記載の減衰システム形成方法。
【請求項３６】 前記制御回路を備えつけるステップはさらに前記フィード バック刺激と、加えられる刺激の要求されるレベルとを比較する比較回路を備え つけるステップを有し、それらの間の差に基づいて前記可変の刺激の値を変える 請求項３５に記載の減衰システム形成方法。
【請求項３７】 前記制御回路はさらに前記制御材料に加えられる前記可変 の刺激の量を、要求されるレベルの刺激に従って制御する請求項３０に記載の減 衰システム形成方法。
【請求項３８】 前記レベル回路は前記光ファイバ中を伝達される光学エネ ルギの少なくとも一部のレベルを感知する少なくとも１つのセンサを有し、前記 レベル回路は感知された前記レベルに従って前記制御刺激を提供する請求項３０ に記載の減衰システム形成方法。
【請求項３９】 光ファイバを通して伝達される光学エネルギを制御可能に 減衰する方法であって、前記光ファイバの一部分は前記光学エネルギの少なくと も一部が通過して引出される側部の表面を有し、前記表面を覆って形成された制 御材料を有する減衰器を使用するステップを有し、前記制御材料は制御材料に加 えられ屈折率に影響を及ぼす可変の刺激に従って前記光学エネルギを制御可能に 引出し、前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部に相関す る値を有するフィードバック刺激を提供するステップと、前記フィードバック刺 激に従って前記制御材料に加えられる可変の刺激の量を制御するステップとを有 する減衰方法。
【請求項４０】 前記可変の刺激は温度または電圧を有する請求項３９に記 載の減衰方法。
【請求項４１】 前記制御するステップは、前記制御材料に関連して配置さ れ、温度または電圧を変えることによって前記制御材料の屈折率を変える制御素 子の使用を含む請求項３９に記載の減衰方法。
【請求項４２】 前記減衰器を使用するステップは、前記制御材料を覆い、 引出された光学エネルギが中に放射されるバルク材料の使用を含む請求項３９に 記載の減衰方法。
【請求項４３】 前記光ファイバの一部分からコアを包むクラッドの一部が 取り除かれ、前記制御材料は前記クラッドの屈折率とほぼ一致した制御可能な屈 折率を有し、前記制御材料を覆って形成された前記バルク材料は前記光ファイバ の有効モード屈折率より高い固定された屈折率を有する請求項４２に記載の減衰 方法。
【請求項４４】 前記フィードバック刺激を提供するステップは、前記表面 を通過する引出しの前に前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの量を感知 するステップと、前記表面を通過する引出しの後に前記光ファイバ中を伝達され る光学エネルギの量を感知するステップと、前記表面を通過する引出しの前後の 光学エネルギの感知された量に従って前記光ファイバから引き出される光学エネ ルギのレベルを決定するステップと、前記引出される光学エネルギのレベルに基 づいてフィードバック刺激を提供するステップとを含む請求項３９に記載の減衰 方法。
【請求項４５】 前記制御するステップは、前記フィードバック刺激と要求 されるレベルの刺激とを比較するステップと、それらの間の差に基づいて前記減 衰器に提供される前記可変の刺激の値を変えるステップとを含む請求項４４に記 載の減衰方法。
【請求項４６】 前記制御するステップは、前記制御材料に加えられる前記 可変の刺激の量を要求されるレベルの刺激にも基づいて制御することを含む請求 項３９に記載の減衰方法。
【請求項４７】 前記フィードバック刺激を提供するステップは前記光ファ イバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感知するステップ を含む請求項３９に記載の減衰方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マカリオン，ケビン，ジェー． アメリカ合衆国，02116 マサチューセッ ツ州，ボストン，セント ボトルフ スト リート 127，アパートメント ９ (72)発明者 ジェームソン，ゲイリー，オー． アメリカ合衆国，12866 ニューヨーク州， サラトガ スプリングス，スティール ス トリート 28 Ｆターム(参考） 2H038 BA25 2H041 AA12 AB26 AB32 AC06 AC07 AZ06

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバを通して伝達される光学エネルギを減衰する可変
    減衰器であって、可変減衰器は光ファイバの一部分に関連して配置され、前記光
    ファイバの一部分はその部分から材料を取り除くことによって露出され前記光フ
    ァイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部が通過することによって引
    出される表面を有し、前記可変減衰器は、前記表面を覆って形成され、加えられ
    る屈折率に影響を及ぼす可変の刺激に従って前記光ファイバから引出される光学
    エネルギの量を制御する制御材料と、前記制御材料を覆って形成され引出された
    光学エネルギがその中に放射されるバルク材料とを含んでなる可変減衰器。
  2. 【請求項２】 光ファイバから取り除かれた前記材料はコアを包むクラッド
    の一部分であり、前記制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一致する制御可能
    な屈折率を有し、前記制御材料を覆って形成されたバルク材料は前記光ファイバ
    の有効モード屈折率より高い固定された屈折率を有する請求項１に記載の可変減
    衰器。
  3. 【請求項３】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を有
    してなる請求項１に記載の可変減衰器。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の減衰器と、前記可変減衰器につながれ、前
    記制御材料に加えられる可変の刺激の値を制御する制御回路を有してなる減衰シ
    ステム。
  5. 【請求項５】 前記光ファイバにつながれ、前記光ファイバ中を伝達される
    光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感知し、感知されたレベルに従って感
    知レベル刺激を前記制御回路に提供するレベル感知回路を有し、前記制御回路は
    前記感知レベル刺激に従って前記制御材料に加えられる可変の刺激の値を制御す
    る請求項４に記載の減衰システム。
  6. 【請求項６】 光ファイバを通り伝達される光学エネルギを減衰させる可変
    減衰器の形成方法であって、前記光ファイバの一部の材料を取り除くことによっ
    てそれを通して前記伝達される光学エネルギの少なくとも一部が引出される表面
    を露出させるステップと、加えられる可変の刺激によって引き起こされる屈折率
    の変化に従って前記光ファイバから引出される光学エネルギの量を制御し、前記
    表面を覆う制御材料を形成するステップと、前記引出された光学エネルギがその
    中へ放射され、前記制御材料を覆うバルク材料を形成するステップとを有してな
    る可変減衰器の形成方法。
  7. 【請求項７】 光ファイバから取り除かれた前記材料はコアを包むクラッド
    の一部であり、前記制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一致する制御可能な
    屈折率を有するように形成され、前記制御材料を覆って形成されたバルク材料は
    前記光ファイバの有効モード屈折率よりも高い固定された屈折率を有するように
    形成されている請求項６に記載の可変減衰器の形成方法。
  8. 【請求項８】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を有
    する請求項６に記載の可変減衰器の形成方法。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載の方法に従って可変減衰器を形成するステッ
    プと、前記可変減衰器につながれ、前記可変減衰器に加えられる可変の刺激の値
    を制御する制御回路を備えつけるステップとを有してなる減衰システムの形成方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記光ファイバにつながれ、前記光ファイバ中を伝達され
    る光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感知し、感知されたレベルに従って
    前記制御回路に感知レベル刺激を提供するレベル感知回路を備えつけるステップ
    をさらに有してなり、前記制御回路は前記感知レベル刺激に従って前記制御材料
    に加えられる可変の刺激の値を制御するように形成されている請求項９に記載の
    減衰システムの形成方法。
  11. 【請求項１１】 光ファイバのコアを通り伝達される光学エネルギを制御可
    能に減衰する方法であって、前記光ファイバの一部分は前記コアを包むクラッド
    から一部が取り除かれることによって前記コアを通り伝達される光学モード場の
    エバネッセント・テイルが露出され、前記方法は、前記光ファイバの一部分を覆
    って配置され、その中にエバネッセント・テイルが浸透するバルク材料を用いて
    前記光学モード場のエバネッセント・テイルから光学エネルギを引出すステップ
    と、前記バルク材料と前記光ファイバのコアとの間に配置された制御材料の使用
    により前記エバネッセント・テイルの前記バルク材料への浸透深さを変えるステ
    ップとを有し、前記制御材料の屈折率を変えるステップを含んでなる減衰方法。
  12. 【請求項１２】 前記クラッドの外径と前記コアとの間のクラッドの大部分
    が前記光ファイバの一部分から取り除かれ、前記制御材料の使用はその屈折率を
    変えることによって光学的厚さを変え、その結果前記バルク材料へのエバネッセ
    ント・テイルの浸透深さを変えることを含む請求項１１に記載の減衰方法。
  13. 【請求項１３】 前記制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一致する制御
    可能な屈折率を有し、前記バルク材料は前記光ファイバの有効モード屈折率より
    高い固定された屈折率を有する請求項１１に記載の減衰方法。
  14. 【請求項１４】 前記制御材料の使用は、それに加えられる温度または電圧
    の刺激を変えることによって前記制御材料の屈折率を変えることを含む請求項１
    １に記載の減衰方法。
  15. 【請求項１５】 前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも
    一部のレベルを感知するステップをさらに有してなり、前記制御材料の使用は前
    記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部の感知されたレベル
    に従って前記制御材料の屈折率を変えることを含む請求項１１に記載の減衰方法
    。
  16. 【請求項１６】 光ファイバを通り伝達される光学エネルギを減衰する減衰
    システムであって、前記光ファイバの一部分に関連して配置された可変減衰器を
    有し、前記光ファイバの一部分は材料を取り除かれることによって前記光学エネ
    ルギの少なくとも一部が通過して制御可能に引出される表面が露出され、前記減
    衰器は前記表面を覆って形成された制御材料を含み、前記制御材料は加えられ屈
    折率に影響を与える可変の刺激に従って前記光学エネルギを制御可能に引出し、
    前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感知す
    る前記光ファイバにつながれたレベル感知回路と、前記レベル感知回路から受信
    した感知レベル刺激に従って前記制御材料に加えられる可変の刺激の量を制御す
    る可変減衰器につながれた制御回路とを有してなる減衰システム。
  17. 【請求項１７】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を
    有し、前記制御回路は前記可変減衰器に制御刺激を提供して前記制御材料に加え
    られる温度または電圧を変える請求項１６に記載の減衰システム。
  18. 【請求項１８】 前記可変減衰器は、前記制御回路からの前記制御刺激を受
    ける入力部を有し、前記制御材料に関連して配置され温度または電圧を変えるこ
    とによって前記制御刺激に従って前記制御材料の屈折率を変える制御可能な加熱
    素子または電極を含む請求項１７に記載の減衰システム。
  19. 【請求項１９】 前記レベル感知回路は、前記光ファイバ中を伝達される光
    学エネルギの量を前記可変減衰器による引出し前に感知する第１の感知回路と、
    前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの量を前記可変減衰器による引出し
    後に感知する第２の感知回路と、前記可変減衰器による減衰の前後の光学エネル
    ギの感知された量に従って前記光ファイバから引出された光学エネルギのレベル
    を決定し、前記引出された光学エネルギのレベルに基づいて感知レベル刺激を前
    記制御回路に提供する回路とを含む請求項１６に記載の減衰システム。
  20. 【請求項２０】 前記制御回路は前記感知レベル刺激と該制御回路に加えら
    れる要求されるレベルの刺激とを比較し、その間の相違に基づいて前記可変減衰
    器に提供される制御刺激の値を変える比較回路を含む請求項１９に記載の減衰シ
    ステム。
  21. 【請求項２１】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を
    有し、前記制御回路は制御刺激を前記可変減衰器に提供して前記制御材料に加え
    られる温度または電圧を変える請求項２０に記載の減衰システム。
  22. 【請求項２２】 前記可変減衰器は、前記制御回路からの制御刺激を受ける
    入力部を有し、前記制御材料に関連して配置され、温度または電圧を変えること
    によって前記可変の刺激に従って前記制御材料の屈折率を変える加熱素子または
    電極を含む請求項２１に記載の減衰システム。
  23. 【請求項２３】 前記可変減衰器は前記制御材料を覆って形成され、引出さ
    れた光学エネルギがその中に放射されるバルク材料を含む請求項２１に記載の減
    衰システム。
  24. 【請求項２４】 光ファイバから取り除かれた前記材料はコアを包むクラッ
    ドの一部分であり、前記可変減衰器の制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一
    致する制御可能な屈折率を有し、前記制御材料を覆って形成された前記バルク材
    料は前記光ファイバの有効モード屈折率より高い固定された屈折率を有する請求
    項２３に記載の減衰システム。
  25. 【請求項２５】 光ファイバを通り伝達される光学エネルギを減衰する減衰
    システムの形成方法であって、前記光ファイバの一部分から材料を取り除くこと
    によって前記光ファイバ中を伝達される前記光学エネルギの少なくとも一部が通
    過して引出される表面を露出させるステップと、前記表面を覆い、加えられる刺
    激によって誘発される屈折率変化に従って前記光ファイバから引出される光学エ
    ネルギの量を制御する制御材料を形成するステップと、前記光ファイバにつなが
    れ、前記光ファイバ中を伝達される光学エネルギの少なくとも一部のレベルを感
    知して感知レベル刺激を提供するレベル感知回路を備えつけるステップと、前記
    レベル感知回路から受信した感知レベル刺激に従って前記制御材料に加えられる
    可変の刺激の値を制御する制御回路を備えつけるステップとを有してなる減衰シ
    ステム形成方法。
  26. 【請求項２６】 前記制御材料に加えられる可変の刺激は温度または電圧を
    有し、前記制御回路は制御刺激を前記制御材料に提供して温度または電圧を変え
    る請求項２５に記載の減衰システム形成方法。
  27. 【請求項２７】 前記制御回路からの制御刺激を受ける入力部を有し、前記
    制御材料に関連して配置され、温度または電圧を変えることによって前記制御刺
    激に従って前記制御材料の屈折率を変える加熱素子または電極を備えつけるステ
    ップをさらに有する請求項２６に記載の減衰システム形成方法。
  28. 【請求項２８】 前記制御材料を覆い、前記引出された光学エネルギがその
    中へ放射されるバルク材料を成形するステップをさらに有する請求項２５に記載
    の減衰システム形成方法。
  29. 【請求項２９】 光ファイバから取り除かれた前記材料はコアを包むクラッ
    ドの一部であり、前記制御材料は前記クラッドの屈折率にほぼ一致する制御可能
    な屈折率を有するように形成され、前記制御材料を覆って形成された前記バルク
    材料は前記光ファイバの有効モード屈折率より高い固定された屈折率を有するよ
    うに形成されている請求項２８に記載の減衰システム形成方法。
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