JP2003029044A - 光部品、光モジュール、光増幅器および光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光導波路にグレーティングが形成された光導
波路型回折格子素子を備え反射スペクトルまたは損失ス
ペクトルの微調整が容易な光部品を提供する。 【解決手段】 ソレノイド１２０およびソレノイド１３
０の作用により可撓性部材１５０が撓み、この撓みに伴
って、可撓性部材１５０に固定された光導波路型回折格
子素子１６０に圧縮応力または引張応力が付与される。
そして、この応力によりグレーティング周期が変化し
て、光導波路型回折格子素子１６０の光学的特性（反射
スペクトル、損失スペクトル）が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路にグレー
ティングが形成された光導波路型回折格子素子を備える
光部品、この光部品を含む光モジュールまたは光増幅
器、および、この光モジュールまたは光増幅器を含む光
通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光導波路型回折格子素子は、光導波路
（例えば光ファイバ）における長手方向に沿った所定範
囲に亘って屈折率変調によるグレーティングが形成され
たものであって、この光導波路を伝搬する光のうち特定
波長の光をグレーティングにより選択的に反射し又は損
失を与えることができる。なお、本明細書で単に「グレ
ーティング」と言うときは、光導波路を伝搬してきた特
定波長の光をブラッグ反射して逆の方向に伝搬させるブ
ラッググレーティング、光導波路を伝搬してきた特定波
長の光をブラッグ反射して損失を与える屈折率変調が傾
斜した傾斜型ブラッググレーティング、および、光導波
路を伝搬してきた特定波長のコアモード光をクラッドモ
ード光に変換して損失を与える長周期グレーティング、
が含まれる。

【０００３】ブラッググレーティングが形成された光導
波路型回折格子素子は、特定波長の光を反射させて光の
合波、分波または経路変更を行う光モジュール（例え
ば、光合波器、光分波器、光ＡＤＭ（Add-Drop Multipl
exer）、光ＸＣ（Cross Connect））の一構成要素とし
て用いられる。また、傾斜型ブラッググレーティングま
たは長周期グレーティングが形成された光導波路型回折
格子素子は、特定波長の光に対して損失を与える損失フ
ィルタとして作用し、例えば、光増幅器における利得を
等化する利得等化器の一構成要素として用いられる。こ
れら光モジュールまたは光増幅器は、波長多重した多波
長の信号光を用いて光伝送を行う波長分割多重（ＷＤ
Ｍ: Wavelength Division Multiplexing）通信システム
等において用いられる。

【０００４】ところで、反射スペクトルを動的に調整す
ることができる光導波路型回折格子素子が特開２０００
−９８１４６号公報に開示されている。この公報に開示
された光導波路型回折格子素子は、光ファイバにブラッ
ググレーティングが形成されたものであって、機械的ま
たは磁気的な力により（例えばソレノイドを用いて）光
ファイバを長手方向に伸張させて、これによりグレーテ
ィング周期を長くし、反射波長を長波長側へシフトさせ
るものである。このような光導波路型回折格子素子を用
いた光モジュールは、光の合波、分波または経路変更を
動的に調整することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された光導波路型回折格子素子は、反射波長を
微調整することが困難である。例えば、波長１．５５μ
ｍ帯で波長間隔０．８ｎｍ（周波数間隔１００ＧＨｚ）
の多波長信号光をＷＤＭ伝送する光通信システムにおい
て光導波路型回折格子素子が用いられる場合を想定す
る。また、ブラッググレーティング形成領域の長さが５
０ｍｍであるとする。このとき、光導波路型回折格子素
子がブラッグ反射させるべき波長を或る信号光波長から
隣りの信号光波長へ変更する（すなわち、反射波長を
０．８ｎｍだけ変更する）には、ブラッググレーティン
グ形成領域の長さを３３μｍだけ変化させる必要があ
る。一方、ソレノイドのストロークは１ｍｍ程度以上で
ある。したがって、ソレノイドを用いたのでは、光導波
路型回折格子素子の反射波長を０．８ｎｍだけ変更する
ことは困難である。このことは、傾斜型ブラッググレー
ティングまたは長周期グレーティングが形成された光導
波路型回折格子素子においても同様であり、損失スペク
トルを微調整することが困難である。

【０００６】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、光導波路にグレーティングが形成され
た光導波路型回折格子素子を備え反射スペクトルまたは
損失スペクトルの微調整が容易な光部品、この光部品を
含む光モジュールまたは光増幅器、および、この光モジ
ュールまたは光増幅器を含む光通信システムを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る光部品
は、(1) 光導波路にブラッググレーティングが形成され
ており、光導波路を伝搬してきた特定波長の光をブラッ
ググレーティングによりブラッグ反射し、その反射した
光を入射時と逆の方向に伝搬させる光導波路型回折格子
素子と、(2) 可撓性を有し、その撓みの際に圧縮応力ま
たは引張応力が付与される部位に光導波路型回折格子素
子が固定された可撓性部材と、(3) 可撓性部材を撓ま
せ、上記部位に圧縮応力を付与して光導波路型回折格子
素子における反射波長を第１波長とし、及び／又は、上
記部位に引張応力を付与して光導波路型回折格子素子に
おける反射波長を第２波長とする撓み付与手段とを備え
ることを特徴とする。この第１の発明に係る光部品で
は、光導波路にブラッググレーティングが形成された光
導波路型回折格子素子は、可撓性部材に固定されてお
り、撓み付与手段の作用により可撓性部材が撓むことに
より圧縮応力または引張応力が付与される。そして、こ
の光導波路型回折格子素子における反射波長は、圧縮応
力が付与されているときは第１波長λ₁となり、引張応
力が付与されているときは第２波長λ₂となる。ただ
し、λ₁≠λ₂ である。

【０００８】また、第１の発明に係る光部品は、撓み付
与手段が可撓性部材を撓ませていないとき、光導波路型
回折格子素子における反射波長が第１波長と第２波長と
の間の波長であるのが好適である。さらに、これら第１
波長および第２波長は、この光部品が用いられる光通信
システム等における多波長信号光のうち隣合う２波長で
あるのが好適である。この場合には、他の波長の信号光
に影響を与えることなく、反射波長が切替えられる。

【０００９】本発明に係る光モジュールは、上記の第１
の発明に係る光部品を備え、この光部品により特定波長
の光を反射させて、光の合波、分波または経路変更を行
うことを特徴とする。このような光モジュールは、例え
ば、光合波器、光分波器、光ＡＤＭ、光ＸＣである。こ
の光モジュールは、上記の第１の発明に係る光部品によ
り特定波長の光を反射させて合波、分波または経路変更
を行うことから、合波、分波または経路変更を行うべき
光の波長を可変とすることができる。

【００１０】また、本発明に係る光モジュールは、光部
品における光の反射または透過の際の損失の波長依存性
を等化する等化手段を更に備えるのが好適である。この
場合には、光部品における光の反射または透過の際の損
失の波長依存性は等化手段により等化されるので、光モ
ジュールにおける損失スペクトルは平坦なものとなる。

【００１１】第２の発明に係る光部品は、(1) 光導波路
に長周期グレーティングが形成されており、光導波路を
伝搬してきた特定波長のコアモード光を長周期グレーテ
ィングによりクラッドモード光に変換して、光導波路を
伝搬する特定波長の光に対して損失を与える光導波路型
回折格子素子と、(2) 可撓性を有し、その撓みの際に圧
縮応力または引張応力が付与される部位に光導波路型回
折格子素子が固定された可撓性部材と、(3) 可撓性部材
を撓ませて、上記部位に圧縮応力または引張応力を付与
し、光導波路型回折格子素子における損失スペクトルを
調整する撓み付与手段とを備えることを特徴とする。こ
の第２の発明に係る光部品では、光導波路に長周期グレ
ーティングが形成された光導波路型回折格子素子は、可
撓性部材に固定されており、撓み付与手段の作用により
可撓性部材が撓むことにより応力が付与される。そし
て、この光導波路型回折格子素子における損失スペクト
ルは、付与された応力に応じて調整される。

【００１２】第３の発明に係る光部品は、(1) 光導波路
にブラッググレーティングが傾斜して形成されており、
光導波路を伝搬してきた特定波長の光をブラッググレー
ティングによりブラッグ反射して、光導波路を伝搬する
特定波長の光に対して損失を与える光導波路型回折格子
素子と、(2) 可撓性を有し、その撓みの際に圧縮応力ま
たは引張応力が付与される部位に光導波路型回折格子素
子が固定された可撓性部材と、(3) 可撓性部材を撓ませ
て、上記部位に圧縮応力または引張応力を付与し、光導
波路型回折格子素子における損失スペクトルを調整する
撓み付与手段とを備えることを特徴とする。この第３の
発明に係る光部品では、光導波路に傾斜型ブラッググレ
ーティングが形成された光導波路型回折格子素子は、可
撓性部材に固定されており、撓み付与手段の作用により
可撓性部材が撓むことにより応力が付与される。そし
て、この光導波路型回折格子素子における損失スペクト
ルは、付与された応力に応じて調整される。

【００１３】本発明に係る光増幅器は、光を増幅する光
増幅媒体と、この光増幅媒体における光増幅の利得を等
化する上記の第２または第３の発明に係る光部品とを備
えることを特徴とする。この光増幅器では、光部品にお
ける損失スペクトルは、光増幅媒体における利得スペク
トルと略同形状のものとされ、光増幅の利得は等化され
る。光増幅媒体における利得スペクトルが変動した場合
であっても、光部品における損失スペクトルが動的に調
整されることにより、光増幅の利得は常に等化され得
る。

【００１４】第１〜第３の発明に係る光部品は、撓み付
与手段がソレノイドを含むものであるのが好適である。
ソレノイドは、吸着状態とフリー状態との間の遷移に際
してのみ励磁コイルへの通電が必要であって、吸着状態
の継続またはフリー状態の継続に際しては励磁コイルへ
の通電が不要であるから、低消費電力の点で好適であ
る。また、停電により電源供給が不能となる事態が生じ
たとしても、ソレノイドは、その事態に陥る直前の状態
を保持することができるので、この点でも好適である。

【００１５】第１〜第３の発明に係る光部品は、温度変
化に因る光導波路型回折格子素子の特性変化を補償する
補償手段を更に備えるのが好適である。この場合には、
温度変化により光導波路型回折格子素子の特性が変化す
るようなことがあっても、その特性変化は補償手段によ
り補償されるので、光導波路型回折格子素子の特性の温
度依存性が低減される。

【００１６】第１〜第３の発明に係る光部品では、可撓
性部材は、所定方向に沿って厚みが変化しており、撓み
付与手段は、可撓性部材の厚みが大きい一端側を固定
し、可撓性部材の厚みが小さい他端側を当該厚み方向に
変位させて、可撓性部材を撓ませるのが好適である。こ
の場合には、可撓性部材の厚みが所定方向に沿って一定
である場合と比較して、光導波路型回折格子素子に付与
される応力は長手方向に沿って均一のものとすることが
できる。

【００１７】第１〜第３の発明に係る光部品では、光導
波路型回折格子素子は、可撓性部材の内部に固定され、
可撓性部材の所定方向に沿って可撓性部材の表面からの
距離が変化しており、撓み付与手段は、可撓性部材の上
記距離が大きい一端側を固定し、可撓性部材の上記距離
が小さい他端側を当該厚み方向に変位させて、可撓性部
材を撓ませるのが好適である。この場合には、可撓性部
材の表面と光導波路型回折格子素子との間の距離が可撓
性部材の所定方向に沿って一定である場合と比較して、
光導波路型回折格子素子に付与される応力は長手方向に
沿って均一のものとなる。

【００１８】第１〜第３の発明に係る光部品は、可撓性
部材が撓んでいない状態において光導波路型回折格子素
子に引張応力が付与されて光導波路型回折格子素子が可
撓性部材に固定されているのが好適である。また、可撓
性部材が撓んでいない状態において光導波路型回折格子
素子に引張応力が付与され、光導波路型回折格子素子が
所定の光学的特性となるように調整されて、光導波路型
回折格子素子が前記可撓性部材に固定されているのが好
適である。このようにすることで、可撓性部材が撓んで
いないときにも、光導波路型回折格子素子には応力が付
与されていて、光導波路型回折格子素子は所望の光学的
特性を有するものとなる。

【００１９】本発明に係る光通信システムは、波長多重
した多波長の信号光を用いて光通信を行う光通信システ
ムであって、上記の本発明に係る光モジュールを含み、
この光モジュールにより多波長の信号光の合波、分波ま
たは経路変更を行うことを特徴とする。この光通信シス
テムでは、多波長信号光の合波、分波または経路変更
は、光モジュールにより動的に変更され得る。

【００２０】本発明に係る光通信システムは、波長多重
した多波長の信号光を用いて光通信を行う光通信システ
ムであって、上記の本発明に係る光増幅器を含み、この
光増幅器により多波長の信号光を光増幅することを特徴
とする。この光通信システムでは、光増幅器における利
得スペクトルが平坦なものであるので、高品質の光伝送
を行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

【００２２】先ず、本発明に係る光部品の実施形態につ
いて説明する。図１は、本実施形態に係る光部品１００
の平面図である。図２は、本実施形態に係る光部品１０
０に含まれる可撓性部材１５０および光導波路型回折格
子素子１６０の斜視図である。この光部品１００は、基
盤１１０、ソレノイド１２０、ソレノイド１３０、固定
部材１４０、可撓性部材１５０および光導波路型回折格
子素子１６０を備えている。

【００２３】ソレノイド１２０の本体部１２１、ソレノ
イド１３０の本体部１３１、および、固定部材１４０そ
れぞれは、基盤１１０上に固定されている。可撓性部材
１５０の一端側は、固定部材１４０に固定されている。
可撓性部材１５０の他端側は、一方のソレノイド１２０
の可動部１２２の先端に設けられたキャップ部１２３
と、他方のソレノイド１３０の可動部１３２の先端に設
けられたキャップ部１３３との間に、位置している。

【００２４】ソレノイド１２０は、本体部１２１、可動
部１２２およびキャップ部１２３の他に励磁コイル（図
示せず）をも含み、この励磁コイルに通電することで、
本体部１２１に対して可動部１２２を移動させることが
できる。ソレノイド１２０は、可動部１２２が本体１２
１に吸着している状態（以下「吸着状態」という。）、
および、可動部１２２が本体１２１に吸着しておらずフ
リーである状態（以下「フリー状態」という。）の何れ
かの状態となる。特に、ソレノイド１２０は、吸着状態
とフリー状態との間の遷移に際してのみ励磁コイルへの
通電が必要であって、吸着状態の継続またはフリー状態
の継続に際しては励磁コイルへの通電が不要であるの
が、低消費電力の点で好適である。また、停電により電
源供給が不能となる事態が生じたとしても、ソレノイド
１２０は、その事態に陥る直前の状態を保持することが
できるので、この点でも好適である。ソレノイド１３０
も同様である。

【００２５】ソレノイド１２０、ソレノイド１３０およ
び固定部材１４０は、可撓性部材１５０を撓ませる撓み
付与手段として作用する。すなわち、ソレノイド１２０
が吸着状態であってソレノイド１３０がフリー状態であ
れば、図１に示されるように、可撓性部材１５０はソレ
ノイド１３０側に凸となるように撓む。一方、ソレノイ
ド１２０がフリー状態であってソレノイド１３０が吸着
状態であれば、図１に示された様子とは逆に、可撓性部
材１５０はソレノイド１２０側に凸となるように撓む。

【００２６】可撓性部材１５０は、可撓性を有する材料
からなり、その撓みの際に圧縮応力または引張応力が付
与される部位（例えば、ソレノイド１２０側の面上、ま
たは、中心よりソレノイド１２０側へ寄った内部）に、
光導波路型回折格子素子１６０が固定されている。この
可撓性部材１５０は、例えばファイバ強化プラスティッ
クからなるのが好適である。なお、図２において、Ｌ
は、ソレノイド１２０のキャップ部１２３とソレノイド
１３０のキャップ部１３３とにより挟まれた自由端の位
置から、固定部材１４０により固定された固定端の位置
までの、可撓性部材１５０の長さである。ｈは、ソレノ
イド１２０とソレノイド１３０とを結ぶ方向の可撓性材
料１５０の厚みである。ｂは、可撓性部材１５０の幅で
ある。

【００２７】光導波路型回折格子素子１６０は、光導波
路である光ファイバにグレーティングが形成されたもの
であって、可撓性部材１５０の撓みにより、その長手方
向に圧縮応力または引張応力が付与される。

【００２８】この光導波路型回折格子素子１６０の元と
なる光ファイバは、石英系ガラスをベースとするもので
あって、ＧｅＯ₂が添加されたコア領域と、このコア領
域を取り囲むクラッド領域とを有している。この光ファ
イバに対して長手方向に空間的に強度変調された屈折率
変化誘起光（例えば、ＫｒＦエキシマレーザ光源から出
力された波長２４８ｎｍの紫外レーザ光）が照射される
ことで、この光ファイバのコア領域にグレーティングが
形成され、これにより光導波路型回折格子素子１６０が
製造される。ブラッググレーティングまたは傾斜型ブラ
ッググレーティングは、位相格子マスクが光ファイバの
側方に配置され、この位相格子マスクを介して屈折率変
化誘起光が照射され、この照射に伴い位相格子マスクの
作用により＋１次回折光と−１次回折光とが生じて、こ
れらの干渉縞がコア領域に形成されることで、その干渉
縞における屈折率変化誘起光のパワー分布に応じて形成
される。一方、長周期グレーティングは、強度変調マス
クが光ファイバの側方に配置され、この強度変調マスク
を介して屈折率変化誘起光が照射されることで、その強
度変調マスクを透過した屈折率変化誘起光のパワー分布
に応じて形成される。

【００２９】この光部品１００では、ソレノイド１２０
およびソレノイド１３０の作用により可撓性部材１５０
が撓み、この撓みに伴って、可撓性部材１５０に固定さ
れた光導波路型回折格子素子１６０に圧縮応力または引
張応力が付与される。そして、この応力によりグレーテ
ィング周期が変化して、光導波路型回折格子素子１６０
の光学的特性（反射スペクトル、損失スペクトル）が変
化する。光導波路型回折格子素子を長手方向に直接に圧
縮・伸張させる従来の場合と比較して、本実施形態で
は、可撓性部材１５０を撓ませることで光導波路型回折
格子素子１６０を圧縮・伸張させることから、可撓性部
材１５０の撓み量が大きくても光導波路型回折格子素子
１６０の歪み量は小さく、光導波路型回折格子素子１６
０の光学的特性の微調整が可能である。

【００３０】なお、光導波路型回折格子素子１６０の光
学的特性は、付与される応力により変化するだけでな
く、温度によっても変化する。すなわち、温度変化によ
り実効屈折率やグレーティング周期が変化して、これに
より、光導波路型回折格子素子１６０の光学的特性が変
化する。そこで、温度変化に因る光導波路型回折格子素
子１６０の特性変化を補償する補償手段が設けられるの
が好適である。この補償手段として具体的には以下のも
のが挙げられる。可撓性部材１５０を適切な熱膨張係数
を有する材料からなるものとすることにより、可撓性部
材１５０の熱膨張・収縮を利用して、光導波路型回折格
子素子１６０の特性変化を補償する。または、可動部１
２２，１３２およびキャップ部１２３，１３３それぞれ
を適切な熱膨張係数を有する材料からなるものとするこ
とにより、これらの熱膨張・収縮を利用して、光導波路
型回折格子素子１６０の特性変化を補償する。または、
ソレノイド１２０，１３０に加えて（または、これらに
替えて）、可撓性部材１５０の撓み量を調整できる機構
を設けて、撓み量を調整することで、光導波路型回折格
子素子１６０の特性変化を補償する。このようにするこ
とで、光導波路型回折格子素子１６０の光学的特性の温
度依存性が低減される。

【００３１】また、可撓性部材１５０が撓んでいない状
態において光導波路型回折格子素子１６０に応力が付与
されて光導波路型回折格子素子１６０が可撓性部材１５
０に固定されているのが好適である。このようにするこ
とで、可撓性部材１５０が撓んでいないときにも、光導
波路型回折格子素子１６０には応力が付与されていて、
光導波路型回折格子素子１６０は所望の光学的特性を有
するものとなる。

【００３２】次に、ブラッググレーティングが形成され
た光導波路型回折格子素子１６０を備える光部品１００
について説明する。この場合、光導波路型回折格子素子
１６０は、光ファイバを伝搬してきた特定波長の光をブ
ラッグ反射して、その反射した光を逆の方向に光ファイ
バを伝搬させる。可撓性部材１５０が撓んでいないと
き、ブラッググレーティングの周期をΛ₀とし、ブラッ
ググレーティング形成領域における実効屈折率をｎとす
ると、反射波長λ₀は、 λ₀＝２ｎΛ₀ …(1) なる式で表される。

【００３３】光部品１００では、ソレノイド１２０が吸
着状態であってソレノイド１３０がフリー状態であると
きに、可撓性部材１５０はソレノイド１３０側に凸とな
るように撓み、光導波路型回折格子素子１６０には圧縮
応力が付与されて、グレーティング周期はΛ₁になり、
反射波長はλ₁となる。一方、ソレノイド１２０がフリ
ー状態であってソレノイド１３０が吸着状態であるとき
に、可撓性部材１５０はソレノイド１２０側に凸となる
ように撓み、光導波路型回折格子素子１６０には引張応
力が付与されて、グレーティング周期はΛ₂になり、反
射波長はλ₂となる。これらのパラメータの間には、 λ₁＝２ｎΛ₁ …(2a) λ₂＝２ｎΛ₂ …(2b) Λ₁＜Λ₀＜Λ₂ …(2c) λ₁＜λ₀＜λ₂ …(2d) なる関係式が成り立つ。

【００３４】波長１．５５μｍ帯で波長間隔１．６ｎｍ
（周波数間隔２００ＧＨｚ）の多波長信号光をＷＤＭ伝
送する光通信システムにおいて光部品１００が用いられ
る場合を想定したとき、或る信号光波長がλ₁であっ
て、隣りの信号光波長がλ₂であるのが好適である。す
なわち、 Δλ＝λ₂−λ₁＝1.6nm …(3) であるのが好適である。このとき、可撓性部材１５０が
撓んでいないときの反射波長λ₀は、隣合う２つの信号
光波長λ₁とλ₂との間の波長である。したがって、可撓
性部材１５０がソレノイド１３０側に凸となるように撓
んでいる状態と、可撓性部材１５０がソレノイド１２０
側に凸となるように撓んでいる状態との間で、可撓性部
材１５０の撓み状態が遷移しているときには、光導波路
型回折格子素子１６０の反射波長は他の信号光波長と一
致することはない。

【００３５】このような光部品１００の具体的な実施例
は以下のとおりである。基準波長λは１５５０ｎｍであ
り、反射波長シフト量Δλは１．６ｎｍである。ブラッ
ググレーティング形成領域の長さは５０ｍｍである。可
撓性部材１５０は、材質がファイバ強化プラスティック
であり、ヤング率は６×１０⁹Ｐａであり、寸法がＬ＝
５０ｍｍ，ｈ＝２ｍｍ，ｂ＝５ｍｍである（図２参
照）。光導波路型回折格子素子１６は、可撓性部材１５
０の内部に固定され、可撓性部材１５０の中心よりソレ
ノイド１２０側への距離ｙが０．５ｍｍである。

【００３６】このとき、光導波路型回折格子素子１６０
の長手方向の必要な歪みεは、 ε＝Δλ／(0.78λ)＝6.62×10^-4 …(4) である。ソレノイド１２０のキャップ部１２３とソレノ
イド１３０のキャップ部１３３とにより挟まれた自由端
の位置における可撓性部材１５０の必要な変位（すなわ
ち、ソレノイド１２０，１３０のストローク）をδと
し、可撓性部材１５０が撓んだときの曲率半径をＲとす
ると、 ε＝ｙ／Ｒ …(5a) δ＝Ｒ（１−cos(Ｌ／Ｒ)） …(5b) なる関係式が成り立つ。これより、自由端の位置におけ
る可撓性部材１５０の必要な変位δは１．６５４ｍｍで
ある。また、これに必要な荷重は７７４ｍＮ（７９ｇ
ｆ）である。このストロークおよび荷重は、ソレノイド
１２０，１３０により可能なものである。

【００３７】次に、傾斜型ブラッググレーティングまた
は長周期グレーティングが形成された光導波路型回折格
子素子１６０を備える光部品１００について説明する。
傾斜型ブラッググレーティングが形成された光導波路型
回折格子素子１６０は、光ファイバを伝搬してきた特定
波長の光をブラッグ反射して、その反射した光を光ファ
イバの側方へ放射させて、これにより特定波長の光に対
して損失を与える。この場合、損失がピークとなる波長
は、グレーティング形成領域における実効屈折率および
グレーティング周期だけでなく、グレーティング傾斜角
にも依存する。一方、長周期グレーティングが形成され
た光導波路型回折格子素子１６０は、光ファイバを伝搬
してきた特定波長のコアモード光をクラッドモード光に
変換して、これにより特定波長の光に対して損失を与え
る。この場合、損失がピークとなる波長は、コアモード
光とクラッドモード光との間の位相整合条件を満たす波
長であって、グレーティング形成領域におけるコアモー
ド光およびクラッドモード光それぞれに対する実効屈折
率およびグレーティング周期に依存する。このように、
傾斜型ブラッググレーティングまたは長周期グレーティ
ングが形成された光導波路型回折格子素子１６０は、特
定波長の光に対して損失を与える損失フィルタとして作
用する。

【００３８】光部品１００では、ソレノイド１２０が吸
着状態であってソレノイド１３０がフリー状態であると
きに、可撓性部材１５０はソレノイド１３０側に凸とな
るように撓み、光導波路型回折格子素子１６０には圧縮
応力が付与されて、グレーティング周期はΛ₁になる。
一方、ソレノイド１２０がフリー状態であってソレノイ
ド１３０が吸着状態であるときに、可撓性部材１５０は
ソレノイド１２０側に凸となるように撓み、光導波路型
回折格子素子１６０には引張応力が付与されて、グレー
ティング周期はΛ₂になる。これらのパラメータの間に
は、 Λ₁＜Λ₂ …(6) なる関係式が成り立つ。このように、光導波路型回折格
子素子１６０に応力が付与されることでグレーティング
周期が変化し、これにより、損失スペクトルが変化す
る。

【００３９】なお、この場合、ソレノイド１２０，１３
０により可撓性部材１５０に撓みを付与して光導波路型
回折格子素子１６０のグレーティング周期を調整しても
よいが、ソレノイド１２０，１３０に加えて（または、
これらに替えて）、可撓性部材１５０の撓み量を調整で
きる機構を設けて、撓み量を連続的に調整することで、
光導波路型回折格子素子１６０の特性変化を連続的に補
償するのが好適である。

【００４０】次に、本発明に係る光部品の他の実施形態
について説明する。図３は、他の実施形態に係る光部品
１０１の平面図である。図４は、この光部品１０１に含
まれる可撓性部材１５１および光導波路型回折格子素子
１６０の斜視図である。これらの図に示される光部品１
０１は、図１および図２に示された光部品１００と比較
すると、可撓性部材１５０に替えて設けられた可撓性部
材１５１の厚みが長手方向に沿って変化している点で相
違する。可撓性部材１５１の厚みが大きい一端側は固定
部材１４０により固定されており、可撓性部材１５１の
厚みが小さい他端側はソレノイド１２０およびソレノイ
ド１３０により当該厚み方向に変位されて、これによ
り、可撓性部材１５１は撓む。

【００４１】図５は、この光部品１０１の一実施例にお
ける光導波路型回折格子素子１６０の歪み分布を示す図
である。ここでは、可撓性部材１５１は、ＳＵＳからな
るものとし、撓む長手方向の長さ５０ｍｍの範囲に亘っ
て厚みｈが２ｍｍから５ｍｍまで線形に変化するものと
した。また、比較の為に示した可撓性部材は、ＳＵＳか
らなるものとし、撓む長手方向の長さ５０ｍｍの範囲に
亘って厚みｈが２ｍｍで一定であるとした。この図の横
軸は、固定部材１４０により固定された位置を基準とし
て、この位置から可撓性部材の長手方向に沿った距離を
示している。また、この図の縦軸は、固定部材１４０に
より固定された位置における光導波路型回折格子素子１
６０の歪み量で規格化されたものを示している。

【００４２】この図から判るように、長手方向に厚みが
一定である可撓性部材が用いられた場合には、固定部材
１４０に近い位置では、光導波路型回折格子素子１６０
の歪みは大きく、固定部材１４０からの距離が長くなる
に従って、光導波路型回折格子素子１６０の歪みは漸減
する。一方、長手方向に厚みが変化している可撓性部材
１５１が用いられた場合には、固定部材１４０からの距
離に関して或る範囲では、光導波路型回折格子素子１６
０の歪みの変化は小さい。例えば、固定部材１４０から
の距離が５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲を見ると、長手
方向に厚みが一定である可撓性部材が用いられた場合に
は、光導波路型回折格子素子１６０の規格化された歪み
は１．０から０．２まで変化しているのに対して、長手
方向に厚みが変化している可撓性部材１５１が用いられ
た場合には、光導波路型回折格子素子１６０の規格化さ
れた歪みは１．５から１．１までしか変化しておらず、
後者の方が光導波路型回折格子素子１６０の歪みの変化
は小さい。

【００４３】このように、可撓性部材１５１の厚みが長
手方向に沿って線形に変化している場合には、可撓性部
材１５１が撓むことにより光導波路型回折格子素子１６
０に付与される応力または歪みは、長手方向に沿って変
化が小さいものとなる。また、可撓性部材１５１の長手
方向に沿った厚みの分布を更に適切に設計することによ
り、図６に示されるように、可撓性部材１５１が撓むこ
とにより光導波路型回折格子素子１６０に付与される応
力または歪みは、長手方向に沿って変化が更に小さいも
のとなり得る。

【００４４】図７は、更に他の実施形態に係る光部品１
０２の平面図である。図８は、この光部品１０２に含ま
れる可撓性部材１５２および光導波路型回折格子素子１
６０の断面図である。これらの図に示される光部品１０
２は、図１および図２に示された光部品１００と比較す
ると、光導波路型回折格子素子１６０が可撓性部材１５
２の内部に固定されていて、可撓性部材１５２の長手方
向に沿って可撓性部材１５２の表面から光導波路型回折
格子素子１６０までの距離が変化している点で相違す
る。可撓性部材１５２の上記距離が大きい一端側は固定
部材１４０により固定されており、可撓性部材１５２の
上記距離が小さい他端側はソレノイド１２０およびソレ
ノイド１３０により当該厚み方向に変位されて、これに
より、可撓性部材１５２は撓む。なお、図示のように、
可撓性部材１５２の内部に光導波路型回折格子素子１６
０が埋め込まれて固定されているのが好適である。ま
た、可撓性部材１５２は、楔型の形状を各々有する２つ
の部材からなり、一方の部材が固定部材１４０側で厚
く、且つ、他方の部材が固定部材１４０側で薄くなるよ
うにして、これら２つの部材が貼り合わされ、この貼り
合わせ部に光導波路型回折格子素子１６０が固定されて
いるのも好適である。

【００４５】図９は、可撓性部材１５２の表面から光導
波路型回折格子素子１６０までの距離と光導波路型回折
格子素子１６０の歪みとの関係を示す図である。ここで
は、可撓性部材１５２は、ＳＵＳからなるものとし、撓
む長手方向の長さが５０ｍｍであり、厚みが４ｍｍであ
り、可撓性部材１５２の表面から光導波路型回折格子素
子１６０までの距離が０ｍｍ（表面），１ｍｍ，２ｍｍ
（中央），３ｍｍおよび４ｍｍ（裏面）それぞれである
とした。この図の横軸は、可撓性部材１５２の表面から
光導波路型回折格子素子１６０までの距離を示してい
る。この図の縦軸は、固定部材１４０による固定位置か
ら６ｍｍだけ離れた位置における光導波路型回折格子素
子１６０の歪み量で規格化されたものを示している。ま
た、この図中には、固定部材１４０による固定位置から
の距離が６ｍｍ，１２ｍｍ，１８ｍｍおよび２４ｍｍそ
れぞれの位置における光導波路型回折格子素子１６０の
歪みが示されている。

【００４６】この図から判るように、固定部材１４０に
よる固定位置からの距離が長いほど、光導波路型回折格
子素子１６０の歪みは、可撓性部材１５２の表面からの
距離に大きく依存する。したがって、固定部材１４０に
よる固定位置からの距離が長いほど、光導波路型回折格
子素子１６０と可撓性部材１５２表面との距離が短くな
るようにすることにより、可撓性部材１５２が撓むこと
により光導波路型回折格子素子１６０に付与される応力
または歪みは、長手方向に沿って変化が小さいものとな
り得る。

【００４７】次に、本発明に係る光モジュールの第１実
施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係る
光モジュール（光ＡＤＭ）１０の構成図である。この光
ＡＤＭ１０は、光サーキュレータ１１，１２、光部品１
３₁〜１３_N（Ｎは１以上の整数）および等化器１４，１
５を備える。これらのうち、光部品１３₁〜１３_Nそれぞ
れは、ブラッググレーティングが形成された光導波路型
回折格子素子１６０を備える光部品１００と同等のもの
である。また、等化器１４，１５それぞれは、傾斜型ブ
ラッググレーティングまたは長周期グレーティングが形
成された光導波路型回折格子素子１６０を備える光部品
１００と同等のものであってもよい。この光ＡＤＭ１０
に入出力する多波長信号光の波長をλ₁〜λ_2Nとする。
なお、光サーキュレータ１１と光サーキュレータ１２と
の間に、光部品１３₁〜１３_Nとは別に、反射波長が固定
の光導波路型回折格子が設けられていてもよい。

【００４８】光サーキュレータ１１は、第１端子１
１₁、第２端子１１₂および第３端子１１ ₃を有してお
り、第１端子１１₁に入力した光を第２端子１１₂より出
力し、第２端子１１₂に入力した光を第３端子１１₃より
出力する。第１端子１１₁は光ＡＤＭ１０のＩＮ端子１
０₁に接続されており、第２端子１１₂は光部品１３₁に
接続されており、第３端子１１₃は等化器１４に接続さ
れている。

【００４９】光サーキュレータ１２は、第１端子１
２₁、第２端子１２₂および第３端子１２ ₃を有してお
り、第１端子１２₁に入力した光を第２端子１２₂より出
力し、第２端子１２₂に入力した光を第３端子１２₃より
出力する。第１端子１２₁は等化器１５に接続されてお
り、第２端子１２₂は光部品１３_Nに接続されており、第
３端子１２₃は光ＡＤＭ１０のＯＵＴ端子１０₃に接続さ
れている。

【００５０】Ｎ個の光部品１３₁〜１３_Nは、縦列に接続
されていて、光サーキュレータ１１の第２端子１１₂と
光サーキュレータ１２の第２端子１２₂との間に設けら
れている。光部品１３_nは、波長λ_2n-1および波長λ_2n
のうち何れか一方の波長の光を反射させ、他方の波長の
光を透過させる（ｎは１以上Ｎ以下の任意の整数）。

【００５１】等化器１４は、光サーキュレータ１１の第
３端子１１₃と光ＡＤＭ１０のＤＲＯＰ端子１０₂との間
に設けられており、光サーキュレータ１１の第１端子１
１₁から第３端子１１₃へ到るまで光が通過する際に被る
損失の波長依存性を等化する。等化器１５は、光サーキ
ュレータ１２の第１端子１２₁と光ＡＤＭ１０のＡＤＤ
端子１０₄との間に設けられており、光サーキュレータ
１２の第１端子１２₁から第３端子１２₃へ到るまで光が
通過する際に被る損失の波長依存性を等化する。

【００５２】本実施形態に係る光ＡＤＭ１０は以下のよ
うに動作する。光部品１３_nは、波長λ_2n-1および波長
λ_2nのうち波長λ_2nの光を反射するものとする。このと
き、光ＡＤＭ１０のＩＮ端子１０₁に入力した波長λ₁〜
λ_2Nの信号光は、光サーキュレータ１１の第１端子１１
₁に入力して第２端子１１₂より出力される。光サーキュ
レータ１１の第２端子１１₂より出力された光のうち、
波長λ_2nの光は、光部品１３_nにより反射され、光サー
キュレータ１１の第２端子１１₂に入力して第３端子１
１₃より出力されて、等化器１４により損失が等化さ
れ、光ＡＤＭ１０のＤＲＯＰ端子１０₂より出力され
る。一方、光サーキュレータ１１の第２端子１１₂より
出力された光のうち、波長λ_2n-1の光は、Ｎ個の光部品
１３₁〜１３_Nを透過して、光サーキュレータ１２の第２
端子１２₂に入力して第３端子１２₃より出力されて、光
ＡＤＭ１０のＯＵＴ端子１０₃より出力される。また、
光ＡＤＭ１０のＡＤＤ端子１０₄に入力した波長λ_2nの
光は、等化器１５により損失が等化され、光サーキュレ
ータ１２の第１端子１２₁に入力して第２端子１２₂より
出力されて、光部品１３_nにより反射され、光サーキュ
レータ１２の第２端子１２₂に入力して第３端子１２₃よ
り出力されて、光ＡＤＭ１０のＯＵＴ端子１０₃より出
力される。

【００５３】このように、この光ＡＤＭ１０では、光部
品１３_nが波長λ_2nの光を反射する場合には、ＩＮ端子
１０₁に入力した波長λ₁〜λ_2Nの信号光は分波されて、
そのうち波長λ_2nの光はＤＲＯＰ端子１０₂より出力さ
れ、一方の波長λ_2n-1の光は、ＡＤＤ端子１０₄に入力
した波長λ_2nの光と合波されてＯＵＴ端子１０₃より出
力される。逆に光部品１３_nが波長λ_2n-1の光を反射す
る場合には、ＩＮ端子１０₁に入力した波長λ₁〜λ_2Nの
信号光は分波されて、そのうち波長λ_2n-1の光はＤＲＯ
Ｐ端子１０₂より出力され、一方の波長λ_2nの光は、Ａ
ＤＤ端子１０₄に入力した波長λ_2n-1の光と合波されて
ＯＵＴ端子１０₃より出力される。なお、分波のみ行う
場合には、光サーキュレータ１２および等化器１５は不
要である。また、合波のみ行う場合には、光サーキュレ
ータ１１および等化器１４は不要である。

【００５４】この光ＡＤＭ１０は、反射波長が可変であ
る光部品１３₁〜１３_Nを用いていることから、合波また
は分波する波長が可変である。しかも、各光部品１３_n
は隣合う２つの信号光波長λ_2n-1およびλ_2nの何れかを
選択して反射することができるので、例えば、ＩＮ端子
１０₁およびＯＵＴ端子１０₃それぞれには、波長間隔
１．６ｎｍ（周波数間隔２００ＧＨｚ）の多波長信号光
をＷＤＭ伝送する光伝送系が接続される。

【００５５】また、光サーキュレータ１１の第３端子１
１₃と光ＡＤＭ１０のＤＲＯＰ端子１０₂との間に等化器
１４が設けられていることにより、ＩＮ端子１０₁に入
力しＤＲＯＰ端子１０₂へ出力される多波長信号光のパ
ワー偏差が平坦化される。同様に、光サーキュレータ１
２の第１端子１２₁と光ＡＤＭ１０のＡＤＤ端子１０₄と
の間に等化器１５が設けられていることにより、ＡＤＤ
端子１０₄に入力しＯＵＴ端子１０₃へ出力される多波長
信号光のパワー偏差が平坦化される。

【００５６】次に、本発明に係る光モジュールの第２実
施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係る
光モジュール（光ＸＣ）２０の構成図である。この光Ｘ
Ｃ２０は、光サーキュレータ２１，２２および光部品２
３₁〜２３_N（Ｎは１以上の整数）を備える。これらのう
ち、光部品２３₁〜２３_Nそれぞれは、ブラッググレーテ
ィングが形成された光導波路型回折格子素子１６０を備
える光部品１００と同等のものである。この光ＸＣ２０
に入出力する多波長信号光の波長をλ₁〜λ_2Nとする。
なお、光サーキュレータ２１と光サーキュレータ２２と
の間に、光部品２３₁〜２３_Nとは別に、反射波長が固定
の光導波路型回折格子が設けられていてもよい。

【００５７】光サーキュレータ２１は、第１端子２
１₁、第２端子２１₂および第３端子２１ ₃を有してお
り、第１端子２１₁に入力した光を第２端子２１₂より出
力し、第２端子２１₂に入力した光を第３端子２１₃より
出力する。第１端子２１₁は光ＸＣ２０の第１入力端子
２０₁に接続されており、第２端子２１₂は光部品２３₁
に接続されており、第３端子２１₃は光ＸＣ２０の第１
出力端子２０₃に接続されている。

【００５８】光サーキュレータ２２は、第１端子２
２₁、第２端子２２₂および第３端子２２ ₃を有してお
り、第１端子２２₁に入力した光を第２端子２２₂より出
力し、第２端子２２₂に入力した光を第３端子２２₃より
出力する。第１端子２２₁は光ＸＣ２０の第２入力端子
２０₂に接続されており、第２端子２２₂は光部品２３_N
に接続されており、第３端子２２₃は光ＸＣ２０の第２
出力端子２０₄に接続されている。

【００５９】Ｎ個の光部品２３₁〜２３_Nは、縦列に接続
されていて、光サーキュレータ２１の第２端子２１₂と
光サーキュレータ２２の第２端子２２₂との間に設けら
れている。光部品２３_nは、波長λ_2n-1および波長λ_2n
のうち何れか一方の波長の光を反射させ、他方の波長の
光を透過させる（ｎは１以上Ｎ以下の任意の整数）。

【００６０】本実施形態に係る光ＸＣ２０は以下のよう
に動作する。光部品２３_nは、波長λ_2n-1および波長λ
_2nのうち波長λ_2nの光を反射するものとする。

【００６１】このとき、光ＸＣ２０の第１入力端子２０
₁に入力した波長λ₁〜λ_2Nの信号光は、光サーキュレー
タ２１の第１端子２１₁に入力して第２端子２１₂より出
力される。光サーキュレータ２１の第２端子２１₂より
出力された光のうち、波長λ_{2 n}の光は、光部品２３_nに
より反射され、光サーキュレータ２１の第２端子２１₂
に入力して第３端子２１₃より出力されて、光ＸＣ２０
の第１出力端子２０₃より出力される。一方、光サーキ
ュレータ２１の第２端子２１₂より出力された光のう
ち、波長λ_2n-1の光は、Ｎ個の光部品２３₁〜２３_Nを透
過して、光サーキュレータ２２の第２端子２２₂に入力
して第３端子２２₃より出力されて、光ＸＣ２０の第２
出力端子２０₄より出力される。

【００６２】また、光ＸＣ２０の第２入力端子２０₂に
入力した波長λ₁〜λ_2Nの信号光は、光サーキュレータ
２２の第１端子２２₁に入力して第２端子２２₂より出力
される。光サーキュレータ２２の第２端子２２₂より出
力された光のうち、波長λ_2nの光は、光部品２３_nによ
り反射され、光サーキュレータ２２の第２端子２２₂に
入力して第３端子２２₃より出力されて、光ＸＣ２０の
第２出力端子２０₄より出力される。一方、光サーキュ
レータ２２の第２端子２２₂より出力された光のうち、
波長λ_2n-1の光は、Ｎ個の光部品２３₁〜２３_Nを透過し
て、光サーキュレータ２１の第２端子２１₂に入力して
第３端子２１₃より出力されて、光ＸＣ２０の第１出力
端子２０₃より出力される。

【００６３】このように、この光ＸＣ２０では、光部品
２３_nが波長λ_2nの光を反射する場合には、第１入力端
子２０₁に入力した波長λ₁〜λ_2Nの信号光は分波され
て、そのうち、波長λ_2nの光は第１出力端子２０₃より
出力され、波長λ_2n-1の光は第２出力端子１０₄より出
力される。また、第２入力端子２０₂に入力した波長λ₁
〜λ_2Nの信号光は分波されて、そのうち、波長λ_2nの光
は第２出力端子２０₄より出力され、波長λ_2n-1の光は
第１出力端子１０₃より出力される。

【００６４】逆に光部品１３_nが波長λ_2n-1の光を反射
する場合には、第１入力端子２０₁に入力した波長λ₁〜
λ_2Nの信号光は分波されて、そのうち、波長λ_2n-1の光
は第１出力端子２０₃より出力され、波長λ_2nの光は第
２出力端子１０₄より出力される。また、第２入力端子
２０₂に入力した波長λ₁〜λ_2Nの信号光は分波されて、
そのうち、波長λ_2n-1の光は第２出力端子２０₄より出
力され、波長λ_2nの光は第１出力端子１０₃より出力さ
れる。

【００６５】この光ＸＣ２０は、反射波長が可変である
光部品２３₁〜２３_Nを用いていることから、合波、分波
または経路変更する波長が可変である。しかも、各光部
品２３_nは隣合う２つの信号光波長λ_2n-1およびλ_2nの
何れかを選択して反射することができる

【００６６】次に、本発明に係る光増幅器の実施形態に
ついて説明する。図１２は、本実施形態に係る光増幅器
３０の構成図である。この光増幅器３０は、入力端子３
０₁から出力端子３０₂へ向けて順に、光アイソレータ３
１、増幅用光ファイバ（光増幅媒体）３２、光カプラ３
３、光部品３４および励起光源３５を備える。これらの
うち、光部品３４は、傾斜型ブラッググレーティングま
たは長周期グレーティングが形成された光導波路型回折
格子素子１６０を備える光部品１００と同等のものであ
る。

【００６７】光アイソレータ３１は、入力端子３０₁か
ら増幅用光ファイバ３２へ向かう方向に光を通過させる
が、その逆の方向には光を通過させない。増幅用光ファ
イバ３２は、コア領域に蛍光性物質（好適にはＥｒ元
素）が添加された光ファイバであり、励起光が供給され
ることにより蛍光性物質が励起され、入力した信号光を
光増幅する。光カプラ３３は、増幅用光ファイバ３２よ
り到達した信号光を光部品３４へ向けて出力し、励起光
源３５より到達した励起光を増幅用光ファイバ３２へ向
けて出力する。光部品３４は、増幅用光ファイバ３２に
おける光増幅の利得を等化するものである。励起光源３
５は、増幅用光ファイバ３２に添加された蛍光性物質を
励起し得る波長の励起光を出力する。信号光波長が１．
５５μｍ帯である場合には、一般には、増幅用光ファイ
バ３２に添加される蛍光性物質はＥｒ元素であり、励起
光源３５から出力される励起光の波長は１．４８μｍま
たは０．９８μｍである。

【００６８】本実施形態に係る光増幅器３０は以下のよ
うに動作する。励起光源３５から出力された励起光は、
光カプラ３３を経て増幅用光ファイバ３２に供給され
る。入力端子３０₁に入力した多波長の信号光は、光ア
イソレータ３１を経て増幅用光ファイバ３２に入力し、
増幅用光ファイバ３２において光増幅された後、光カプ
ラ３３および光部品３４を経て出力端子３０₂より出力
される。光部品３４における損失スペクトルは、増幅用
光ファイバ３２における利得スペクトルと略同形状のも
のとされており、これにより、利得が等化される。

【００６９】光増幅器３０に入力する多波長の信号光
は、波数が変動したり、各々のパワーが変動したりする
ことがある。このようなときに、光増幅器３０は、増幅
用光ファイバ３０における利得が一定となるように、ま
たは、出力される信号光のパワーが一定になるように、
励起光源３５から増幅用光ファイバ３２へ供給される励
起光のパワーが制御される。励起光のパワーが変化する
と、増幅用光ファイバ３２における利得スペクトルが変
化することがある。このような場合であっても、本実施
形態に係る光増幅器３０では、光部品３４における損失
スペクトルが動的に調整されるので、常に利得等化が行
われ得る。

【００７０】次に、本発明に係る光通信システムの第１
実施形態について説明する。図１３は、第１実施形態に
係る光通信システム１の構成図である。この光通信シス
テム１は、送信器４１，４２、中継器５１および受信器
６１，６２を備える。送信器４１と中継器５１との間に
光ファイバ伝送路７１が敷設されており、受信器６１と
中継器５１との間に光ファイバ伝送路７２が敷設されて
おり、送信器４２と中継器５１との間に光ファイバ伝送
路７３が敷設されており、また、受信器６２と中継器５
１との間に光ファイバ伝送路７４が敷設されている。

【００７１】中継器５１内には、光ＡＤＭ１０および光
増幅器３０ａ，３０ｂが設けられている。光ＡＤＭ１０
は、上述した実施形態に係るものである。また、光増幅
器３０ａ，３０ｂも、上述した実施形態に係る光増幅器
３０と同等のものである。光ＡＤＭ１０のＩＮ端子１０
₁は光ファイバ伝送路７１と接続されている。光ＡＤＭ
１０のＤＲＯＰ端子１０₂は光増幅器３０ａと接続され
ている。光ＡＤＭ１０のＯＵＴ端子１０₃は光増幅器３
０ｂと接続されている。光ＡＤＭ１０のＡＤＤ端子１０
₄は光ファイバ伝送路７３と接続されている。光増幅器
３０ａは、光ＡＤＭ１０のＤＲＯＰ端子１０₂より出力
された多波長信号光を光増幅して光ファイバ伝送路７４
へ出力する。光増幅器３０ｂは、光ＡＤＭ１０のＯＵＴ
端子１０ ₃より出力された多波長信号光を光増幅して光
ファイバ伝送路７２へ出力する。なお、光増幅器３０ａ
および３０ｂそれぞれは無くてもよく、また、光ＡＤＭ
１０のＩＮ端子１０₁の前段に光増幅器が設けられても
よく、光ＡＤＭ１０のＡＤＤ端子１０₄の前段に光増幅
器が設けられてもよい。

【００７２】本実施形態に係る光通信システム１は以下
のように動作する。なお、光ＡＤＭ１０内に含まれる光
部品１３_nは、波長λ_2n-1および波長λ_2nのうち波長λ
_2nの光を反射するものとする。

【００７３】送信器４１から出力された波長λ₁〜λ_2N
の信号光は、光ファイバ伝送路７１を伝搬して、中継器
５１内の光ＡＤＭ１０のＩＮ端子１０₁に入力する。光
ＡＤＭ１０のＩＮ端子１０₁に入力した多波長信号光の
うち、波長λ_2nの信号光は、光ＡＤＭ１０により分波さ
れてＤＲＯＰ端子１０₂より出力され、光増幅器３０ａ
により光増幅され、光ファイバ伝送路７４を伝搬して受
信器６２へ到達する。一方、光ＡＤＭ１０のＩＮ端子１
０₁に入力した多波長信号光のうち、波長λ_{2n- 1}の信号
光は、光ＡＤＭ１０により分波されてＯＵＴ端子１０₃
より出力される。また、送信器４２から出力された波長
λ_2nの信号光は、光ファイバ伝送路７３を伝搬して、中
継器５１内の光ＡＤＭ１０のＡＤＤ端子１０₄に入力
し、ＯＵＴ端子１０₃より出力される。そして、光ＡＤ
ＭのＯＵＴ端子１０₃より出力された波長λ₁〜λ_2Nの信
号光は、光増幅器３０ｂにより光増幅され、光ファイバ
伝送路７２を伝搬して受信器６１へ到達する。

【００７４】このように、この光通信システム１では、
光ＡＤＭ１０内の光部品１３_nが波長λ_2nの光を反射す
る場合には、送信器４１から出力された波長λ_2nの信号
光は、中継器５１において分波されて受信器６２へ到達
し、送信器４１から出力された波長λ_2n-1の信号光、お
よび、送信器４２から出力された波長λ_2nの信号光は、
中継器５１において合波されて受信器６１へ到達する。
逆に光ＡＤＭ１０内の光部品１３_nが波長λ_2n-1の光を
反射する場合には、送信器４１から出力された波長λ
_2n-1の信号光は、中継器５１において分波されて受信器
６２へ到達し、送信器４１から出力された波長λ_2nの信
号光、および、送信器４２から出力された波長λ_2n-1の
信号光は、中継器５１において合波されて受信器６１へ
到達する。

【００７５】この光通信システム１において、光ＡＤＭ
１０は、反射波長が可変である光部品１３₁〜１３_Nを用
いていることから、合波または分波する波長が可変であ
る。しかも、各光部品１３_nは隣合う２つの信号光波長
λ_2n-1およびλ_2nの何れかを選択して反射することがで
きるので、例えば、送信器４１と中継器５１との間の伝
送系、および、受信器６１と中継器５１との間の伝送系
は、波長間隔０．８ｎｍ（周波数間隔１００ＧＨｚ）の
多波長信号光をＷＤＭ伝送する光伝送系とされ、一方、
送信器４２と中継器５１との間の伝送系、および、受信
器６２と中継器５１との間の伝送系は、波長間隔１．６
ｎｍ（周波数間隔２００ＧＨｚ）の多波長信号光をＷＤ
Ｍ伝送する光伝送系とされ得る。また、光増幅器３０
ａ，３０ｂは、損失スペクトルを動的に調整することが
できるものであるので、光増幅すべき信号光の波数が変
動したり、各々のパワーが変動したりしても、常に利得
等化が行われ得る。

【００７６】次に、本発明に係る光通信システムの第２
実施形態について説明する。図１４は、第２実施形態に
係る光通信システム２の構成図である。この光通信シス
テム２は、送信器４３，４４、中継器５３および受信器
６３，６４を備える。送信器４３と中継器５３との間に
光ファイバ伝送路７５が敷設されており、送信器４４と
中継器５３との間に光ファイバ伝送路７６が敷設されて
おり、受信器６３と中継器５３との間に光ファイバ伝送
路７７が敷設されており、また、受信器６４と中継器５
３との間に光ファイバ伝送路７８が敷設されている。

【００７７】中継器５３内には、光ＸＣ２０および光増
幅器３０ｃ，３０ｄが設けられている。光ＸＣ２０は、
上述した実施形態に係るものである。また、光増幅器３
０ｃ，３０ｄも、上述した実施形態に係る光増幅器３０
と同等のものである。光ＸＣ２０の第１入力端子２０₁
は光ファイバ伝送路７５と接続されている。光ＸＣ２０
の第２入力端子２０₂は光ファイバ伝送路７６と接続さ
れている。光ＸＣ２０の第１出力端子２０₃は光増幅器
３０ｃと接続されている。光ＸＣ２０の第２出力端子２
０₄は光増幅器３０ｄと接続されている。光増幅器３０
ｃは、光ＸＣ２０の第１出力端子２０₃より出力された
多波長信号光を光増幅して光ファイバ伝送路７７へ出力
する。光増幅器３０ｄは、光ＸＣ２０の第２出力端子２
０₄より出力された多波長信号光を光増幅して光ファイ
バ伝送路７８へ出力する。なお、光増幅器３０ｃおよび
３０ｄそれぞれは無くてもよく、また、光ＸＣ２０の第
１入力端子２０₁の前段に光増幅器が設けられてもよ
く、光ＸＣ２０の第２入力端子２０₂の前段に光増幅器
が設けられてもよい。

【００７８】本実施形態に係る光通信システム２は以下
のように動作する。なお、光ＸＣ２０内に含まれる光部
品２３_nは、波長λ_2n-1および波長λ_2nのうち波長λ_2n
の光を反射するものとする。

【００７９】送信器４３から出力された波長λ₁〜λ_2N
の信号光は、光ファイバ伝送路７５を伝搬して、中継器
５３内の光ＸＣ２０の第１入力端子２０₁に入力する。
光ＸＣ２０の第１入力端子２０₁に入力した多波長信号
光のうち、波長λ_2nの信号光は、光ＸＣ２０により分波
されて第１出力端子２０₃より出力され、光増幅器３０
ｃにより光増幅され、光ファイバ伝送路７７を伝搬して
受信器６３へ到達する。一方、光ＸＣ２０の第１入力端
子２０₁に入力した多波長信号光のうち、波長λ_2n-1の
信号光は、光ＸＣ２０により分波されて第２出力端子２
０₄より出力され、光増幅器３０ｄにより光増幅され、
光ファイバ伝送路７８を伝搬して受信器６４へ到達す
る。

【００８０】また、送信器４４から出力された波長λ₁
〜λ_2Nの信号光は、光ファイバ伝送路７６を伝搬して、
中継器５３内の光ＸＣ２０の第２入力端子２０₂に入力
する。光ＸＣ２０の第２入力端子２０₂に入力した多波
長信号光のうち、波長λ_2nの信号光は、光ＸＣ２０によ
り分波されて第２出力端子２０₄より出力され、光増幅
器３０ｄにより光増幅され、光ファイバ伝送路７８を伝
搬して受信器６４へ到達する。一方、光ＸＣ２０の第２
入力端子２０₂に入力した多波長信号光のうち、波長λ
_2n-1の信号光は、光ＸＣ２０により分波されて第１出力
端子２０₃より出力され、光増幅器３０ｃにより光増幅
され、光ファイバ伝送路７７を伝搬して受信器６３へ到
達する。

【００８１】このように、この光通信システム２では、
光ＸＣ２０内の光部品２３_nが波長λ_2nの光を反射する
場合には、送信器４３から出力された波長λ₁〜λ_2Nの
信号光のうち、波長λ_2nの信号光は、中継器５３を経て
受信器６３へ到達し、波長λ _2n-1の信号光は、中継器５
３を経て受信器６４へ到達する。また、送信器４４から
出力された波長λ₁〜λ_2Nの信号光のうち、波長λ_2nの
信号光は、中継器５３を経て受信器６４へ到達し、波長
λ_2n-1の信号光は、中継器５３を経て受信器６３へ到達
する。逆に光ＸＣ２０内の光部品２３_nが波長λ_2n-1の
光を反射する場合には、送信器４３から出力された波長
λ₁〜λ_2Nの信号光のうち、波長λ_2n-1の信号光は、中
継器５３を経て受信器６３へ到達し、波長λ_2nの信号光
は、中継器５３を経て受信器６４へ到達する。また、送
信器４４から出力された波長λ₁〜λ_2Nの信号光のう
ち、波長λ_2n-1の信号光は、中継器５３を経て受信器６
４へ到達し、波長λ_2nの信号光は、中継器５３を経て受
信器６３へ到達する。

【００８２】この光通信システム２において、光ＸＣ２
０は、反射波長が可変である光部品２３₁〜２３_Nを用い
ていることから、合波、分波または経路変更する波長が
可変である。しかも、各光部品２３_nは隣合う２つの信
号光波長λ_2n-1およびλ_2nの何れかを選択して反射する
ことができる。また、光増幅器３０ｃ，３０ｄは、損失
スペクトルを動的に調整することができるものであるの
で、光増幅すべき信号光の波数が変動したり、各々のパ
ワーが変動したりしても、常に利得等化が行われ得る。

【００８３】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、光導波路
型回折格子素子は、上記実施形態では光ファイバにグレ
ーティングが形成されたものであったが、平面基板上の
光導波路にグレーティングが形成されたものであっても
よい。

【００８４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、光導波路にグレーティング（ブラッググレーテ
ィング、長周期グレーティングまたは傾斜型ブラッググ
レーティング）が形成された光導波路型回折格子素子
は、可撓性部材に固定されており、撓み付与手段の作用
により可撓性部材が撓むことにより圧縮応力または引張
応力が付与される。そして、この光導波路型回折格子素
子における反射スペクトルまたは損失スペクトルは、付
与された応力に応じて調整される。本発明では、可撓性
部材を撓ませることで光導波路型回折格子素子を圧縮・
伸張させることから、可撓性部材の撓み量が大きくても
光導波路型回折格子素子の歪み量は小さく、光導波路型
回折格子素子の光学的特性の微調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る光部品１００の平面図であ
る。

【図２】本実施形態に係る光部品１００に含まれる可撓
性部材１５０および光導波路型回折格子素子１６０の斜
視図である。

【図３】他の実施形態に係る光部品１０１の平面図であ
る。

【図４】他の実施形態に係る光部品１０１に含まれる可
撓性部材１５１および光導波路型回折格子素子１６０の
斜視図である。

【図５】他の実施形態に係る光部品１０１の一実施例に
おける光導波路型回折格子素子１６０の歪み分布を示す
図である。

【図６】他の実施形態に係る光部品１０１における光導
波路型回折格子素子１６０の歪み分布の好適例を示す図
である。

【図７】更に他の実施形態に係る光部品１０２の平面図
である。

【図８】更に他の実施形態に係る光部品１０２に含まれ
る可撓性部材１５２および光導波路型回折格子素子１６
０の断面図である。

【図９】可撓性部材１５２の表面から光導波路型回折格
子素子１６０までの距離と光導波路型回折格子素子１６
０の歪みとの関係を示す図である。

【図１０】本実施形態に係る光モジュール（光ＡＤＭ）
１０の構成図である。

【図１１】本実施形態に係る光モジュール（光ＸＣ）２
０の構成図である。

【図１２】本実施形態に係る光増幅器３０の構成図であ
る。

【図１３】第１実施形態に係る光通信システム１の構成
図である。

【図１４】第２実施形態に係る光通信システム２の構成
図である。

【符号の説明】

１，２…光通信システム、１０…光ＡＤＭ、１１，１２
…光サーキュレータ、１３₁〜１３_N…光部品、１４，１
５…等化器、２０…光ＸＣ、２１，２２…光サーキュレ
ータ、２３₁〜２３_N…光部品、３０…光増幅器、３１…
光アイソレータ、３２…増幅用光ファイバ、３３…光カ
プラ、３４…光部品、３５…励起光源、４１〜４４…送
信器、５１，５３…中継器、６１〜６４…受信器、７１
〜７８…光ファイバ伝送路、１００〜１０２…光部品、
１１０…基盤、１２０，１３０…ソレノイド、１４０…
固定部材、１５０〜１５２…可撓性部材、１６０…光導
波路型回折格子素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 知己 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H038 BA25 CA52

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路にブラッググレーティングが形
   成されており、前記光導波路を伝搬してきた特定波長の
   光を前記ブラッググレーティングによりブラッグ反射
   し、その反射した光を入射時と逆の方向に伝搬させる光
   導波路型回折格子素子と、 可撓性を有し、その撓みの際に圧縮応力または引張応力
   が付与される部位に前記光導波路型回折格子素子が固定
   された可撓性部材と、 前記可撓性部材を撓ませ、前記部位に圧縮応力を付与し
   て前記光導波路型回折格子素子における反射波長を第１
   波長とし、及び／又は、前記部位に引張応力を付与して
   前記光導波路型回折格子素子における反射波長を第２波
   長とする撓み付与手段とを備えることを特徴とする光部
   品。
2. 【請求項２】 前記撓み付与手段が前記可撓性部材を撓
   ませていないとき、前記光導波路型回折格子素子におけ
   る反射波長が前記第１波長と前記第２波長との間の波長
   であることを特徴とする請求項１記載の光部品。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光部品を備え、この光部
   品により特定波長の光を反射させて、光の合波、分波ま
   たは経路変更を行うことを特徴とする光モジュール。
4. 【請求項４】 前記光部品における光の反射または透過
   の際の損失の波長依存性を等化する等化手段を更に備え
   ることを特徴とする請求項３記載の光モジュール。
5. 【請求項５】 光導波路に長周期グレーティングが形成
   されており、前記光導波路を伝搬してきた特定波長のコ
   アモード光を前記長周期グレーティングによりクラッド
   モード光に変換して、前記光導波路を伝搬する特定波長
   の光に対して損失を与える光導波路型回折格子素子と、 可撓性を有し、その撓みの際に圧縮応力または引張応力
   が付与される部位に前記光導波路型回折格子素子が固定
   された可撓性部材と、 前記可撓性部材を撓ませて、前記部位に圧縮応力または
   引張応力を付与し、前記光導波路型回折格子素子におけ
   る損失スペクトルを調整する撓み付与手段とを備えるこ
   とを特徴とする光部品。
6. 【請求項６】 光導波路にブラッググレーティングが傾
   斜して形成されており、前記光導波路を伝搬してきた特
   定波長の光を前記ブラッググレーティングによりブラッ
   グ反射して、前記光導波路を伝搬する特定波長の光に対
   して損失を与える光導波路型回折格子素子と、 可撓性を有し、その撓みの際に圧縮応力または引張応力
   が付与される部位に前記光導波路型回折格子素子が固定
   された可撓性部材と、 前記可撓性部材を撓ませて、前記部位に圧縮応力または
   引張応力を付与し、前記光導波路型回折格子素子におけ
   る損失スペクトルを調整する撓み付与手段とを備えるこ
   とを特徴とする光部品。
7. 【請求項７】 光を増幅する光増幅媒体と、 前記光増幅媒体における光増幅の利得を等化する請求項
   ５または６に記載の光部品とを備えることを特徴とする
   光増幅器。
8. 【請求項８】 前記撓み付与手段がソレノイドを含むこ
   とを特徴とする請求項１，５および６の何れか１項に記
   載の光部品。
9. 【請求項９】 温度変化に因る前記光導波路型回折格子
   素子の特性変化を補償する補償手段を更に備えることを
   特徴とする請求項１，５および６の何れか１項に記載の
   光部品。
10. 【請求項１０】 前記可撓性部材は、所定方向に沿って
    厚みが変化しており、 前記撓み付与手段は、前記可撓性部材の厚みが大きい一
    端側を固定し、前記可撓性部材の厚みが小さい他端側を
    当該厚み方向に変位させて、前記可撓性部材を撓ませる
    ことを特徴とする請求項１，５および６の何れか１項に
    記載の光部品。
11. 【請求項１１】 前記光導波路型回折格子素子は、前記
    可撓性部材の内部に固定され、前記可撓性部材の所定方
    向に沿って前記可撓性部材の表面からの距離が変化して
    おり、 前記撓み付与手段は、前記可撓性部材の前記距離が大き
    い一端側を固定し、前記可撓性部材の前記距離が小さい
    他端側を当該厚み方向に変位させて、前記可撓性部材を
    撓ませることを特徴とする請求項１，５および６の何れ
    か１項に記載の光部品。
12. 【請求項１２】 前記可撓性部材が撓んでいない状態に
    おいて前記光導波路型回折格子素子に引張応力が付与さ
    れて前記光導波路型回折格子素子が前記可撓性部材に固
    定されていることを特徴とする請求項１，５および６の
    何れか１項に記載の光部品。
13. 【請求項１３】 前記可撓性部材が撓んでいない状態に
    おいて前記光導波路型回折格子素子に引張応力が付与さ
    れ、前記光導波路型回折格子素子が所定の光学的特性と
    なるように調整されて、前記光導波路型回折格子素子が
    前記可撓性部材に固定されていることを特徴とする請求
    項１２記載の光部品。
14. 【請求項１４】 波長多重した多波長の信号光を用いて
    光通信を行う光通信システムであって、請求項３記載の
    光モジュールを含み、この光モジュールにより前記多波
    長の信号光の合波、分波または経路変更を行うことを特
    徴とする光通信システム。
15. 【請求項１５】 波長多重した多波長の信号光を用いて
    光通信を行う光通信システムであって、請求項７記載の
    光増幅器を含み、この光増幅器により前記多波長の信号
    光を光増幅することを特徴とする光通信システム。