JP2003195244A - 光波長フィルタ - Google Patents

光波長フィルタ

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JP2003195244A JP2001399240A JP2001399240A JP2003195244A JP 2003195244 A JP2003195244 A JP 2003195244A JP 2001399240 A JP2001399240 A JP 2001399240A JP 2001399240 A JP2001399240 A JP 2001399240A JP 2003195244 A JP2003195244 A JP 2003195244A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】所要の波長の光の通過を確実に安定して阻止す
ることができるバンドリジェクション型の光波長フィル
タを提供する。 【解決手段】本発明の光波長フィルタ1Aは、選択波長
λ1,λ2に対応した光の通過を阻止する複数の光フィ
ルタ部11,12を備え、各光フィルタ部11,12を
従属接続して多段構成としたバンドリジェクション型の
光波長フィルタであって、光フィルタ部11,12の各
選択波長λ1,λ2を互いにずらすことにより、そのず
れ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域を形成するようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用の各種機
器に利用される光波長フィルタに関し、特に、所要の波
長の光の通過を阻止する複数の光フィルタ部を従属接続
して多段構成としたバンドリジェクション型の光波長フ
ィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】IPデータ通信の需要の増大に伴い、超
長距離・大容量かつネットワークの構築可能な光通信シ
ステムおよび光信号処理システムなどの開発が急務とな
っている。波長多重(WDM)伝送を基礎技術とした伝
送方式は、大容量伝送が可能であって波長単位での分離
多重が簡易に行えることから、光レベルでの光クロスコ
ネクト(OXC)、光分岐挿入(OADM)等の異種サ
ービスの多重分離を行う柔軟な光波ネットワークの構築
が可能である。そのため上記の方式を用いた伝送装置お
よび信号処理装置等の開発、製品化が大きく進んでい
る。
【0003】これらの装置の中では、波長ごとに信号光
を振り分ける光波長フィルタ等の多くの光機能デバイス
が用いられている。光波長フィルタについては、具体的
には例えば、OXCおよびOADMでの波長切り換え
や、受信部での各波長の分離やASEカットなどに使用
される。上記のような光波長フィルタは、SiO2やL
iNbO3等の基板上に形成することにより高機能化、
小型化、集積化、低電力化、低コスト化などが可能とな
る。また、基板上に集積化された複数の光波長フィルタ
を従属接続して用いる場合には、バンドパス型の光波長
フィルタとして使用時の透過帯域の狭窄化および他チャ
ンネル抑圧比の向上等を図ることが可能であり、バンド
リジェクション型の光波長フィルタ(ノッチフィルタ)
として使用時の消光比の向上等を図ることが可能とな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うなOXCやOADM等の光装置に用いられるバンドリ
ジェクション型の光波長フィルタの特性としては、例え
ば図18(A)の概念図に示すように、通過帯域から阻
止帯域への透過率の変化が急峻であって、かつ、阻止帯
域が所要の幅を持つような矩形的に変化するフィルタ特
性が理想とされる。前述した複数の光波長フィルタを従
属接続した多段構成は、上記のような理想的なフィルタ
特性の実現を図るための手段として有効であると考えら
れる。例えば、各段の光波長フィルタとして音響光学チ
ューナブルフィルタ(Acousto Optic Tunable Filter;
AOTF)等を用いた場合には、基本的に、AOTFの
段数を増やすほど消光比の優れたフィルタ特性が得られ
るようになることが知られている。
【0005】しかしながら、上記のような多段構成を適
用した場合に、各段の光波長フィルタにおいて通過が阻
止される光の波長(選択波長)がすべて一致している
と、図18(B)の概念図に示すように、透過率が1点
で最小となり阻止帯域の幅が狭くなってしまう。リジェ
クション型の光波長フィルタの阻止帯域としては、例え
ば、レーザ等の光源のスペクトル幅に対応する光信号の
波長幅や、光波長フィルタの設定・制御誤差、光源の波
長ゆらぎなどの条件を考慮して所要の幅を確保すること
が必要であって、上記図18(B)のようなフィルタ特
性としてしまうと、光信号波長やフィルタ設定等に僅か
な変動が生じただけでも、所望の波長の光信号の通過を
阻止できなくなるという問題が生じる。
【0006】本発明は上記の点に着目してなされたもの
で、所要の波長の光の通過を確実に安定して阻止するこ
とができるバンドリジェクション型の光波長フィルタを
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】上記の目的を達成するた
め、本発明にかかる光波長フィルタは、選択波長に対応
した光の通過を阻止する複数の光フィルタ部を備え、該
各光フィルタ部を従属接続して多段構成としたバンドリ
ジェクション型の光波長フィルタであって、複数の光フ
ィルタ部の各選択波長を互いにずらすことにより、その
ずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域を形成するように
したものである。
【0008】かかる構成の光波長フィルタでは、各段の
光フィルタ部における透過波長特性を重ね合わせた特性
がフィルタ全体として得られ、各光フィルタ部の選択波
長のずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域が形成される
ようになる。これにより、光信号の波長やフィルタ設定
等に変動が生じたとしても、所望の波長の光信号の通過
を確実に安定して阻止することができ、また、複数の光
フィルタ部の多段構成としているため、消光比の優れた
フィルタ特性を得ることが可能である。
【0009】上記の光波長フィルタについて、各光フィ
ルタ部は、音響光学効果を利用して選択波長に対応した
光の通過を阻止する音響光学フィルタを含むようにして
もよい。また、各々の音響光学フィルタにおける選択波
長を互いにずらす具体的な手段としては、各音響光学フ
ィルタを構成する各光導波路の幅を相違させる、各音響
光学フィルタに対して周波数の相違するRF信号を与え
る、各音響光学フィルタでの光の伝搬方向に対する音響
波の伝搬方向を変える、または、各音響光学フィルタを
構成する各音響波ガイドの音速を相違させるようにする
ことが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明にかかる光波長フ
ィルタの第1実施形態を示す構成図である。図1におい
て、本光波長フィルタ1Aは、例えば、バンドリジェク
ション型の2つの光フィルタ部11,12を接続光路2
12を介して従属接続した2段構成について、各光フィル
タ部11,12の選択波長λ1,λ2を互いにずらして
設定したものである。また、本光波長フィルタ1Aに
は、外部からの入力光を前段の光フィルタ部11に導く
入力光路2INと、後段の光フィルタ部12からの出力光
を外部に導く出力光路2OUTとがそれぞれ接続されてい
る。
【0011】各光フィルタ部11,12としては、例え
ば、音響光学効果、電気光学効果、または光弾性効果等
を利用して所要の選択波長の光のみを偏波モード変換
し、その光を偏光分離して通過を阻止する公知のバンド
リジェクション型光フィルタを使用することが可能であ
る。なお、各光フィルタ部の具体例については後述する
ことにする。
【0012】各光フィルタ部11,12の選択波長λ
1,λ2は、本光波長フィルタ1Aにおいて通過を阻止
したい光信号の中心波長に対して、その光信号のスペク
トル幅、光波長フィルタの設定・制御誤差および光源の
波長ゆらぎなどの条件を考慮した所要量だけ互いにずら
して設定されるものとする。なお、各々の光フィルタ部
における選択波長の具体的な設定方法については後述す
ることにする。
【0013】このような構成の光波長フィルタ1Aで
は、例えば図2に示すように、各段の光フィルタ部1
1,12における透過波長特性(図の点線)を重ね合わ
せた特性(図の実線)がフィルタ全体として得られ、こ
のフィルタ全体での透過波長特性には、各光フィルタ部
11,12の選択波長λ1,λ2のずれ量に応じた波長
幅δλを持つ阻止帯域が形成されることになる。
【0014】上記のようなフィルタ特性を有する光波長
フィルタ1Aに対して、波長の異なる複数の光信号を含
んだWDM信号光が外部から入力光路2INを介して入力
されると、その入力光は、光フィルタ部11、接続光路
212および光フィルタ部12に順次送られて、上記の
阻止帯域内に該当する波長の光信号の通過が阻止され、
阻止帯域外の波長の光信号が出力光路2OUTを介して外
部に出力されるようになる。
【0015】このように本光波長フィルタ1Aによれ
ば、例えば、温度変動や経時変化などが原因で入力光に
含まれる光信号の波長やフィルタ設定等に変動が生じた
としても、波長幅δλを有する阻止帯域が形成されてい
るため、所望の波長の光信号の通過を確実に安定して阻
止することができる。また、バンドリジェクション型の
2つの光フィルタ部11,12を従属接続した2段構成
としているため、消光比の優れたフィルタ特性を得るこ
とが可能である。
【0016】次に、本発明にかかる光波長フィルタの第
2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態の
光波長フィルタの構成を示す図である。なお、第1実施
形態の構成と同様の部分には同一の符号を付して説明を
省略し、以下、他の実施形態においても同様とする。図
3において、第2実施形態の光波長フィルタ1Bは、例
えば、バンドリジェクション型の3つの光フィルタ部1
1,12,13を従属接続する場合に対応したものであ
る。具体的には、1段目の光フィルタ部11と2段目の
光フィルタ部12との間を接続光路212により接続する
とともに、2段目の光フィルタ部12と3段目の光フィ
ルタ部13との間を接続光路223により接続した3段構
成について、各光フィルタ部11,12,13の選択波
長λ1,λ2,λ3を互いにずらして設定したものであ
る。また、本光波長フィルタ1Bには、外部からの入力
光を1段目の光フィルタ部11に導く入力光路2INと、
3段目の光フィルタ部13からの出力光を外部に導く出
力光路2OUTとがそれぞれ接続されている。
【0017】このような構成の光波長フィルタ1Bで
は、例えば図4に示すように、各段の光フィルタ部11
〜13における透過波長特性(図の点線)を重ね合わせ
た特性(図の実線)がフィルタ全体として得られること
になる。ここでは、例えば各段の選択波長がλ1<λ2
<λ3となるように設定してあるものとし、選択波長λ
1と選択波長λ3の間のずれ量に応じた波長幅δλ’を
持つ阻止帯域が形成される。
【0018】このような光波長フィルタ1Bによれば、
第1実施形態の場合と同様にして、入力光に含まれる光
信号の波長やフィルタ設定等に変動が生じたとしても、
波長幅δλ’を有する阻止帯域が形成されているため、
所望の波長の光信号の通過を確実に安定して阻止するこ
とができる。また、バンドリジェクション型の3つの光
フィルタ部11〜13を従属接続した3段構成としてい
るため、消光比のより優れたフィルタ特性を得ることが
可能である。
【0019】なお、上述した第1、第2実施形態では、
2つまたは3つの光フィルタ部を従属接続するようにし
たが、本発明はこれに限らず、4つ以上の光フィルタ部
を従属接続する場合にも上記と同様にして応用すること
が可能である。次に、本発明にかかる光波長フィルタの
第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態
の光波長フィルタの構成を示す図である。
【0020】図5において、本光波長フィルタは、例え
ば前述した第2実施形態の構成について、各段の光フィ
ルタ部11〜13として音響光学チューナブルフィルタ
(AOTF)を用い、各AOTF11〜13を構成する
各光導波路21〜23の幅を相違させることにより、各
々のAOTF11〜13における選択波長λ1〜λ3を
互いにずらすようにしたものである。
【0021】上記の各AOTF11〜13は、それぞ
れ、基板上に形成された光導波路21〜23の両端部分
に偏光ビームスプリッタ(PBS)31a,31b〜3
3a,33bを有するとともに、基板上に弾性表面波
(Surface Acoustic Wave;SAW)を発生させる櫛形
電極(Interdigital Transducer;IDT)41〜43
が設けられている。各PBS31a,31b〜33a,
33bとしては、例えば、交差導波路型のPBS等を使
用することが可能であり、ここでは各々のPBSがTE
モード透過型の構成となるように、交差導波路のクロス
側に位置する入出力ポートが各光導波路上に接続されて
いる。なお、各PBS31a,31b〜33a,33b
はTMモード透過型の構成としてもよい。各IDT41
〜43は、RF信号生成回路40で生成された所要の周
波数fの信号が共通に印加されることで各々の基板上に
SAWを発生する。各IDT41〜43で発生したSA
Wは、図示しないSAWガイドに導かれ各光導波路21
〜23に沿って伝搬する。なお、ここでは各IDT41
〜43を各光導波路21〜23上の光入力側にそれぞれ
配置し、各々の光導波路内を伝搬する光信号に対してS
AWが同じ方向(順方向)に伝搬するように設定してあ
る。
【0022】上記のような構成の光波長フィルタでは、
例えば、周波数f=170MHzのRF信号を各IDT
41〜43に共通に印加したとすると、図6に示すよう
な光導波路の幅に対する選択波長の関係に従って、各段
のAOTF11〜13における選択波長λ1〜λ3が互
いに異なるようになる。具体的には、例えば、光導波路
21の幅W1を6.995μm、光導波路22の幅W2
を7.00μm、光導波路23の幅W3を7.005μ
mに設定した場合には、1段目のAOTF11の選択波
長λ1が1549.96nm、2段目のAOTF12の
選択波長λ2が1550.00nm、3段目のAOTF
13の選択波長λ3が1550.04nmになる。な
お、RF信号の周波数fの設定および各光導波路の幅W
1〜W3の設定は上記の一例に限定されるものではな
い。
【0023】このように各AOTF11〜13の光導波
路の幅W1〜W3を予め相違させて設計することによ
り、各段における選択波長λ1〜λ3を互いにずらすこ
とができるため、前述の図4に示した場合と同様な選択
波長λ1,λ3の間のずれ量に応じた波長幅δλ’を持
つ阻止帯域が形成されるようになる。これにより、所望
の波長の光信号の通過を確実に安定して阻止でき、優れ
た消光比を持つリジェクション型の可変波長フィルタを
実現することが可能になる。
【0024】次に、本発明にかかる光波長フィルタの第
4実施形態について説明する。図7は、第4実施形態の
光波長フィルタの構成を示す図である。図7において、
本光波長フィルタは、前述した第3実施形態の構成につ
いて、各段のAOTF11〜13の光導波路幅を相違さ
せるのに代えて、各IDT41〜43に印加するRF信
号の周波数を相違させることにより、各々のAOTF1
1〜13における選択波長λ1〜λ3を互いにずらすよ
うにしたものである。
【0025】具体的には、各段のAOTF11〜13の
光導波路を同一幅Wにするとともに、各段のIDT41
〜43に対応させてRF信号生成回路401〜403をそ
れぞれ設け、RF信号生成回路401の周波数をf1=
f0+δf、RF信号生成回路402の周波数をf2=
f0、RF信号生成回路403の周波数をf3=f0−
δfにそれぞれ設定する。
【0026】例えば、光導波路幅をW=7.0μmと
し、また、周波数の設定をf0=170MHz、δf=
4kHzとして、各RF信号生成回路401〜403で生
成される周波数f1〜f3の各RF信号を対応するID
T41〜43に印加したとすると、1段目のAOTF1
1の選択波長λ1が1549.96nm、2段目のAO
TF12の選択波長λ2が1550.00nm、3段目
のAOTF13の選択波長λ3が1550.04nmに
なる。なお、光導波路の幅Wの設定および各RF信号の
周波数f1〜f3の設定は上記の一例に限定されるもの
ではない。
【0027】このように各AOTF11〜13に与える
RF信号の周波数f1〜f3を予め相違させて設計する
ことによっても、各段における選択波長λ1〜λ3を互
いにずらすことができるため、前述した第3実施形態の
場合と同様の作用効果を得ることができる。次に、本発
明にかかる光波長フィルタの第5実施形態について説明
する。
【0028】図8は、第5実施形態の光波長フィルタの
構成を示す図である。図8において、本光波長フィルタ
は、前述した第3実施形態の構成について、各段のAO
TF11〜13の光導波路幅を相違させるのに代えて、
例えば、1、2段目のAOTF11,12での光の伝搬
方向に対するSAWの伝搬方向を順方向とし、3段目の
AOTF13での光の伝搬方向に対するSAWの伝搬方
向を逆方向とすることで、次に述べる選択波長ドップラ
ーシフトにより、AOTF11,12における選択波長
λ1,λ2に対してAOTF13における選択波長λ3
をずらすようにしたものである。
【0029】ここで、選択波長ドップラーシフトについ
て説明する。選択波長ドップラーシフトは、光導波路内
の光の伝搬方向と、その光導波路に沿って伝わるSAW
の伝搬方向との関係によって、音響光学効果により偏波
モード変換される光の波長が異なるようになる現象のこ
とである。この現象は、通常よく知られたドップラーシ
フトと同じ原理で発生し、上記の場合には、光から見た
SAWの波長(周波数)が変化するものと考えることが
できる。したがって、例えば図9に示すように、光の伝
搬方向がSAWの伝搬方向と同じ順方向であるならば光
の感じるSAWの波長が長くなり、逆方向であるならば
光の感じるSAWの波長が短くなる。このようなドップ
ラーシフトの影響を受けた場合の選択波長λは、次の
(1)式により表すことができる。
【0030】
【数1】 ただし、λ0はSAWが静止しているとした場合の選択
波長であり、νはSAWの速度であり、cは光導波路内
における光の平均速度である。したがって、光とSAW
の伝搬方向を順方向とするか逆方向とするかの違いによ
って生じる選択波長差Δλは、次の(2)式により表す
ことができる。
【0031】
【数2】 図8に示した光波長フィルタの構成では、上記のような
選択波長ドップラーシフトによる選択波長差Δλが、A
OTF11,12の選択波長λ1,λ2とAOTF13
の選択波長λ3との間で生じることになる。具体的に
は、例えば、RF信号の周波数fを170MHz、各A
OTF11〜13の光導波路の幅Wを7.0μmに設定
した場合、AOTF11,12の選択波長λ1,λ2が
1550.00nm、AOTF13の選択波長λ3が1
549.918nmになる。なお、光導波路の幅Wの設
定およびRF信号の周波数fの設定は上記の一例に限定
されるものではない。
【0032】このように各段のAOTF11〜13にお
ける光の伝搬方向に対するSAWの伝搬方向が変わるよ
うに予め設計し、選択波長ドップラーシフトを利用して
各段の選択波長をずらすことも可能であって、図8の構
成例では、選択波長λ1=λ2と選択波長λ3との間の
ずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域が形成されるよう
になる。これにより、所望の波長の光信号の通過を確実
に安定して阻止でき、優れた消光比を持つリジェクショ
ン型の可変波長フィルタを実現することが可能になる。
【0033】なお、上記の第5実施形態では、選択波長
ドップラーシフトを利用してAOTF13の選択波長λ
3をずらし、AOTF11,12の選択波長λ1,λ2
については同じ値になるようにしたので、前述した第
3、第4実施形態の場合に比べて阻止帯域の波長幅が狭
くなってしまう。しかし、例えば、第3実施形態の場合
と同様にしてAOTF11,12の各光導波路幅を相違
させたり、または、第4実施形態の場合と同様にしてA
OTF11,12に与えるRF信号の周波数を相違させ
たりして選択波長λ1,λ2をずらし、阻止帯域の波長
幅を広げることも可能である。このように、本発明の光
波長フィルタは、上述した第3〜第5実施形態の構成を
適宜に組み合わせて各段のAOTF11〜13の選択波
長λ1〜λ3を互いにずらすようにした構成も含むもの
である。
【0034】また、上述した第3〜第5実施形態では特
に図示しなかった各段のSAWガイドについて、各々を
伝搬するSAWの速度(音速)が相違するようなものと
することによっても、各段のAOTF11〜13におけ
る選択波長λ1〜λ3を互いにずらすことが可能であ
る。次に、本発明にかかる光波長フィルタのより具体的
な実施例について詳しく説明する。以下では、上述した
第5実施形態の構成を応用して、同一基板上の3つのA
OTFを従属ループ接続することにより具体化したリジ
ェクション型の可変波長フィルタを一例として考えるこ
とにする。
【0035】図10は、上記の実施例にかかる可変波長
フィルタの構成を示す平面図である。図10の可変波長
フィルタにおいては、同一基板1上に形成された3つの
AOTFが光フィルタ部11〜13として接続光路
13,223により互いに接続され、その基板1上の接続
されたAOTFの光入出力部分と、入力光路2INおよび
出力光路2OUTとの間が、光サーキュレータ4、偏光ビ
ームスプリッタ(PBS)5、偏光回転部6および接続
光路2A,2B,2Cを用いて接続されることで、基板1
上の3つのAOTFがループ状に従属接続される。
【0036】また、本可変波長フィルタには、基板1上
の従属ループ接続されたAOTFの動作状態をトラッキ
ング制御するために、所要のAOTFで通過が阻止され
たドロップ光をモニタする第1モニタ部100が設けら
れている。さらに、本可変波長フィルタの立ち上げ時や
設定の変更時などにおいて、基板1上の従属ループ接続
されたAOTFの制御値を予め検出するために、それら
のAOTFと同一のパラメータで動作する基板1上のモ
ニタ用AOTFを通過した光をモニタする第2モニタ部
200も設けられている。これら第1、第2モニタ部1
00,200の各モニタ結果は、各AOTFに与えられ
るRF信号を制御するRF信号制御部300に送られ
て、各々のAOTFの動作状態が制御される。
【0037】基板1は、例えば、LiNbO3からなる
基板材料に5本の略平行な光導波路21,22,23,
221,222が形成されていて、光導波路21〜23
が主信号用として、光導波路221,222が第2モニ
タ部200用として使用される。各光導波路21,2
2,23および221,222の各々の両端部分には、
偏光ビームスプリッタ(PBS)31a,31b,32
a,32b,33a,33bおよび231a,231
b,232a,232bがそれぞれ設けられている。ま
た、基板1には、各光導波路21,22,23および2
21,222にそれぞれ対応させて、櫛形電極(ID
T)41,42,43および241,242と、SAW
ガイド51,52,53および251,252とがそれ
ぞれ形成されている。
【0038】主信号用の各PBS31a,31b,32
a,32b,33a,33bとしては、例えば、交差導
波路型のPBS等を使用することが可能であり、ここで
は各PBSがTEモード透過型の構成となるように、交
差導波路のクロス側に位置する入出力ポートが各光導波
路上に接続されている。また、第2モニタ部200用の
各PBS231a,231b,232a,232bとし
ても、例えば、交差導波路型のPBS等を使用すること
が可能である。ただし、ここでは各PBS231a,2
32bがTEモード透過型の構成となるように、交差導
波路のクロス側に位置する入出力ポートが各光導波路上
に接続され、各PBS231b,232aがTMモード
透過型の構成となるように、交差導波路のバー側に位置
する入出力ポートが各光導波路上に接続されている。
【0039】各IDT41〜43,241,242は、
RF信号生成回路40で生成された所要の周波数fの信
号が共通に印加されることで基板1上に弾性表面波(S
AW)を発生する。なお、各IDT41〜43,24
1,242を設ける位置は、後述するように、対応する
光導波路内の光の伝搬方向に対するSAWの伝搬方向の
関係が選択波長ドップラーシフト等の影響を考慮した関
係となるように設定されている。
【0040】各SAWガイド51〜53,251,25
2は、各IDT41〜43,241,242で発生した
各々のSAWを対応する光導波路21〜23,221,
222に沿って伝搬させるためのガイドである。ここで
は、各SAWガイド51〜53,251,252とし
て、例えばTi拡散により所要の形状に形成した方向性
結合型のSAWガイドを用いる場合を示した。
【0041】方向性結合型のSAWガイドを用いたAO
TFでは、IDTで発生するSAWを所要の形状のSA
Wガイドで方向性結合させることにより、光導波路内を
伝搬する光に対してSAWがモード変換領域の中央付近
で最も強く干渉するようになる。これにより、AOTF
のフィルタ特性におけるサイドローブレベルの抑圧を図
ることができる。なお、図10に示したSAWガイド
は、より望ましい関数に従ってSAWを方向性結合させ
るために曲線的な形状を採用している。これにより、サ
イドローブレベルを一層効果的に抑圧することが可能に
なる。
【0042】なお、ここでは方向性結合型のSAWガイ
ドを用いたAOTFを使用する場合を示したが、本発明
はこれに限らず、例えば、薄膜型のSAWガイドを光導
波路上に形成したAOTF等を使用することも可能であ
る。また、この薄膜型SAWガイドを用いたAOTFに
ついては、SAWガイドの長手方向が光導波路の軸方向
に対して所要量だけ傾くように設定し、SAWの伝搬軸
と光軸とが斜角に交差するような配置としてもよい。こ
のような配置を採用することによって、光が感じる弾性
表面波の強度について長手方向に重み付けが行われるよ
うになり、サイドローブレベル抑圧を図ることが可能に
なる。
【0043】光サーキュレータ4は、少なくとも3つの
ポート4a,4b,4cを有し、ポート4aからポート
4bに向かう方向、ポート4bからポート4cに向かう
方向およびポート4cからポート4aに向かう方向にの
み光を伝達する一般的な光部品である。この光サーキュ
レータ4には、入力光路2INがポート4aに接続され、
PBS5に繋がる接続光路2Aがポート4bに接続さ
れ、出力光路2OUTがポート4cに接続されている。
【0044】PBS5は、光サーキュレータ4のポート
4bから接続光路2Aを介して送られてくる入力光を互
いに偏波面の直交した2つの偏光に分離し、一方の偏光
を接続光路2Bの一端に出力し、他方の偏光を接続光路
Cの一端に出力する。接続光路2Bの他端は、基板1の
光導波路21上に位置するPBS31aに接続され、接
続光路2Cの他端は、基板1の光導波路22上に位置す
るPBS32aに接続される。また、ここでは接続光路
C上に偏光回転部6が挿入されていて、この偏光回転
部6は、PBS5で分離された他方の偏光の偏波面を9
0度回転させる機能をもつ。
【0045】基板1の光導波路21上に位置するPBS
31bは、接続光路213によって光導波路23上に位置
するPBS33bに接続され、また、光導波路22上に
位置するPBS32bは、接続光路223によって光導波
路23の端部に位置するPBS33aに接続される。こ
れにより、基板1上の主信号用の3つのAOTFが、入
力光路2INおよび出力光路2OUTの間でループ状に従属
接続されるようになる。
【0046】各接続光路2B,2C,213,223は偏波保
持ファイバであって、ここでは例えばPANDA型ファ
イバを使用するものとする。ただし、偏波保持ファイバ
の構造はPANDA型に限られるものではなく公知の構
造を採用することが可能である。また、各接続光路
B,2C,213,223は、各々の長手方向の中央近傍に
おいて、図11に示すように偏光軸を略90度回転させ
てスプライスした直交接続部Cをそれぞれ有し、後述す
るように、偏波依存性のある光デバイスを偏波保持ファ
イバで接続するときの偏光軸のずれによる影響を抑圧し
ている。
【0047】また、上記の基板1に接続される第1モニ
タ部100は、従属ループ接続された各AOTFを一方
の方向に順次通過する光についてのドロップ光をモニタ
するための光アイソレータ101Aおよび受光器102
Aと、他方の方向に順次通過する光についてのドロップ
光をモニタするための光アイソレータ101Bおよび受
光器102Bと、各受光器102A,102Bで光電変
換された出力信号を合算してモニタ信号M1を出力する
回路103とからなる。
【0048】ここでは、光アイソレータ101Aの入力
ポートが、接続光路2Dを介して基板1上のPBS31
bのTMモード出力ポートに接続され、光アイソレータ
101Bの入力ポートが、接続光路2Eを介して基板1
上のPBS32bのTMモード出力ポートに接続され
る。なお、各方向の光についてドロップ光をモニタする
位置は、後述するように、RF信号に付与するディザリ
ングの影響を考慮して、選択波長(ドロップ波長)が阻
止帯域の中心に位置するAOTF段に設定するのが望ま
しい。
【0049】さらに、上記の基板1に接続される第2モ
ニタ部200は、入力光の一部を所要の分岐比(例えば
10:1等)で分岐する入力光路2IN上の光カプラ20
1と、光カプラ201からの分岐光を偏光分離して基板
1上の各モニタ用AOTFにそれぞれ送るPBS202
と、基板1上の各モニタ用AOTFを通過した偏光を合
波して出力するPBS204と、PBS204で合波さ
れたモニタ光を電気信号に変換してモニタ信号M2を出
力する受光器206とを有する。
【0050】上記のPBS202は、前述したPBS5
と同様に、光カプラ201から接続光路2Fを介して送
られてくる分岐光を互いに偏波面の直交した2つの偏光
に分離し、一方の偏光を接続光路2Gの一端に出力し、
他方の偏光を接続光路2Hの一端に出力する。接続光路
Gの他端は、基板1の光導波路221上に位置するP
BS231aに接続されていて、接続光路2Hの他端
は、基板1の光導波路222上に位置するPBS232
bに接続されている。また、ここでは接続光路2H上に
偏光回転部203が挿入されていて、この偏光回転部2
03は、PBS202で分離された他方の偏光の偏波面
を90度回転させる機能をもつ。
【0051】PBS204は、基板1上のモニタ用AO
TFを通過し各接続光路2I,2Jを介して送られてくる
偏波面の直交した偏光を合波して受光器206に出力す
る。具体的には、基板1の光導波路221上のPBS2
31bから出力されるTMモード光が、接続光路2I
通ってPBS204に入力されるとともに、基板1の光
導波路222上のPBS232aから出力されるTMモ
ード光が、接続光路2 Jを通り偏光回転部205で偏波
面が90度回転されてPBS204に入力される。
【0052】上記第1、第2モニタ部100,200で
使用される各接続光路2D,2E,2 G,2H,2I,2J
ついても、例えばPANDA型ファイバ等の偏波保持型
の光線路を使用し、各々の長手方向の中央近傍には前述
した図11の場合と同様の構成の直交接続部Cをそれぞ
れ有するものとする。主信号用およびモニタ用の各光路
が接続される基板1の対向する2つの端面は、例えば図
12に示すように、各光路との接続面での反射光の影響
を軽減させるために所要の角度だけ傾けた端面とするの
が好ましい。また、上記の各基板端面に接続される各光
ファイバは、例えば図13に示すようなファイバアレイ
構造とするのがよい。なお、図13において各接続光路
13,223に平行に設けられる光ファイバは、各段のA
OTFで通過が阻止されるドロップ光等を取り出するた
めのものである。ファイバアレイ内の各偏波保持ファイ
バの偏光軸に関する配置は、反対側の基板端面に接続さ
れるファイバアレイとの対称性を考慮して、両側のファ
イバアレイの品種が同一となるように設定するのが望ま
しい。
【0053】上記のような構成の可変波長フィルタで
は、入力光路2INを伝搬する入力光が光サーキュレータ
4および接続光路2Aを介してPBS5に送られ、直交
する2つの偏光に分離されて接続光路2B,2Cにそれぞ
れ出力される。接続光路2Cに出力された偏光は、偏光
回転部6によって偏波面が90度回転され、接続光路2
Bに出力された偏光の偏波方向に揃えられる。そして、
接続光路2B,2Cを伝搬する各偏光は、基板1上の各P
BS31a,32aにTEモード光としてそれぞれ与え
られる。なお、図10には、従属ループ接続された光線
路上の各部分での伝搬光の偏波方向が明確になるよう
に、PANDA型ファイバの偏光軸の配置を示す断面図
に併せて伝搬光の偏波方向が表記してある。
【0054】PBS31aに与えられたTEモード光
は、PBS31aを通過し、光導波路21内をPBS3
1bに向けて伝搬する。このとき、RF信号生成回路4
0からの周波数fのRF信号がIDT41に印加される
ことで発生するSAWが、SAWガイド51によって光
導波路21に沿って導かれ、光導波路21内の伝搬光と
同一方向(順方向)に伝搬する。このSAWによる音響
光学効果によって、光導波路21内を伝搬するTEモー
ド光のうちのSAWの周波数に対応した波長(選択波
長)の光のみがモード変換されてTMモード光となる。
そして、各モードの光がPBS31bに到達すると、モ
ード変換されなかった選択波長とは異なる波長(非選択
波長)のTEモード光は、PBS31bを通過して接続
光路213に出力され、モード変換された選択波長のTM
モード光は、PBS31bでドロップ光として分岐さ
れ、第1モニタ部100の光アイソレータ101Aに送
られる。
【0055】接続光路213に出力されたTEモード光
は、長手方向の中央近傍において90度スプライスされ
たPANDA型ファイバを通って、光導波路23上のP
BS33bに送られる。このとき、PANDA型ファイ
バ内で発生する偏波モード間干渉による周期的な波長依
存性損失や偏波モード分散(PMD)、基板1上のPB
S等で発生する偏光依存性損失(PDL)は、90度ス
プライス点の前後において相殺されて抑圧されるように
なる。
【0056】ここで、偏波保持型の光線路中で発生する
偏波モード間干渉について説明する。偏光依存性を有す
る複数の光デバイスを偏波保持ファイバ等により接続す
る場合においては、偏波保持ファイバの偏光軸(Fas
t軸、Slow軸)方向と光デバイスに対して入出力さ
れる偏光の軸方向とを完全に一致させて接続を行うこと
が理想である。しかしながら、偏波保持ファイバと光デ
バイスの実際の接続においては、各々の軸方向を完全に
一致させることは困難であり多少の軸ずれは避けられな
い。
【0057】上記のように軸ずれが生じた場合には、図
14に示すように、偏波保持ファイバの偏波モード間干
渉が発生し、光デバイスの透過特性に周期的な波長依存
性損失が発生することになる。この周期的な波長依存性
損失は、偏波保持ファイバのFast軸およびSlow
軸の伝搬時間差をτとすると、その周期は1/τとな
る。このような偏波保持ファイバの偏波モード間干渉に
よる周期的な波長依存性損失は、例えばリジェクション
型光フィルタにおいては透過光のレベルが波長に応じて
変化してしまうことになり、特性劣化を招くことにな
る。
【0058】そこで、本可変波長フィルタでは、接続光
路の長手方向の中央近傍でPANDA型ファイバの偏光
軸を略90度回転させてスプライスすることにより、そ
の前後でFast軸およびSlow軸の各方向を入れ替
え、接続光路内を伝搬する偏光が各偏光軸を略等距離伝
搬するようにしている。これにより、上記の周期的な波
長依存性損失やPMD、PDLの影響が相殺されるよう
になる。
【0059】基板1上のPBS33bに送られたTEモ
ード光は、PBS33bを通過し、光導波路23内をP
BS33aに向けて伝搬する。このとき、IDT43で
発生しSAWガイド53によって導かれるSAWは、光
導波路23内の伝搬光に対して逆方向に伝搬することに
なり、このSAWによる音響光学効果によって、光導波
路23内を伝搬するTEモード光のうちの選択波長に対
応する光のみがモード変換されてTMモード光となる。
そして、各モードの光がPBS33aに到達すると、モ
ード変換されなかった非選択波長のTEモード光は、P
BS33aを通過して接続光路223に出力され、モード
変換された選択波長のTMモード光は、PBS33aで
分岐される。
【0060】接続光路223に出力されたTEモード光
は、接続光路213の通過時と同様に、直交接続部Cを有
するPANDA型ファイバを通ることで周期的な波長依
存性損失等が抑圧されながら光導波路22上のPBS3
2bに送られる。PBS32bに送られたTEモード光
は、PBS32bを通過し、光導波路23内をPBS3
2aに向けて伝搬する。このとき、IDT42で発生し
SAWガイド52によって導かれるSAWは、光導波路
22内の伝搬光に対して順方向に伝搬することになり、
このSAWによる音響光学効果によって、光導波路22
内を伝搬するTEモード光のうちの選択波長に対応する
光のみがモード変換されてTMモード光となる。そし
て、モード変換されなかった非選択波長のTEモード光
はPBS32aを通過して接続光路2Cに出力され、モ
ード変換された選択波長のTMモード光はPBS32a
で分岐される。接続光路2Cに出力されたTEモード光
は、接続光路2C上の偏光回転部6によって偏波面が9
0度回転された後にPBS5に戻される。
【0061】なお、各光導波路21〜23においてモー
ド変換される各々の選択波長は、各IDT41〜43に
共通のRF信号を印加する構成であっても、上述したよ
うな選択波長ドップラーシフトや、基板1の製造プロセ
スのばらつきに起因する固有の波長ずれによって、それ
ぞれが僅かに異なる値となる。この製造プロセスのばら
つきに起因する波長ずれは、例えば、各段の光導波路2
1〜23の幅等の製造誤差により個々の基板に固有に発
生する。そこで、図10に示した可変波長フィルタで
は、製造プロセスのばらつきに起因する基板固有の波長
ずれを考慮するとともに、選択波長ドップラーシフトに
よる選択波長差Δλを利用することにより、上述の図4
に示した場合と同様に、各段のAOTFにおける選択波
長を互いに僅かにずらして阻止帯域の所要の幅を確保す
るようにしている。
【0062】具体的に、製造プロセスのばらつきに起因
する基板固有の波長ずれに関しては、同一周波数fのS
AWを伝搬光に対して順方向に与えたときの各光導波路
21,22,23に対応した選択波長をλ1F,λ2F,λ
3Fとし、逆方向に与えたときの各光導波路21,22,
23に対応した選択波長をλ1R,λ2R,λ3Rとしたと
き、基板固有の波長ずれは、例えば図15(A)〜
(C)などに示すように様々なパターンが発生すること
になる。このような3段のAOTFの波長ずれパターン
は、例えば選択波長λ1Rを基準にして、λ2R−λ1Rの値
を横軸にとり、λ3R−λ1Rの値を縦軸にとって類型化す
ると、図15(D)に示すような6つのパターンP1〜
P6に分類することが可能である。
【0063】上述の図4に示したような各段で僅かにず
れた選択波長が実現されるようにするためには、各パタ
ーンP1〜P6の波長ずれに対して、選択波長ドップラ
ーシフトによる波長差との最適な組み合わせを決定する
必要がある。この最適な組み合わせを決定する際には、
前述の図13で説明したようなファイバアレイの品種を
基板1の両端側で同一にできる接続関係と、次に述べる
ような迷光の影響を抑圧する入出力の接続関係と、が同
時に満たされる条件をも考慮することが望ましい。
【0064】同一基板上に集積化された複数の光デバイ
スを接続して使用する場合、基板入力部からの入力光
は、その大部分が光デバイスを通過するものの、図10
の点線矢印に示すように、一部が基板内に放射され迷光
Sとして伝搬する。この迷光Sは、光デバイスを迂回し
て出力部に結合してしまう可能性があり、消光比の劣化
等を引き起こすことになる。
【0065】このような入力側からの迷光Sの出力側へ
の漏れ込み現象を効果的に抑えるためには、例えば、同
一基板上の複数の光デバイスを従属接続して使用する場
合、すべての光デバイスを通る光路の両端が基板の同一
端面上に位置するような接続関係とするのがよい。この
ような接続関係の実現により、入力側からの迷光Sが出
力側の光路内を伝搬する光に結合し難い構成となる。
【0066】上記のような迷光の影響を抑圧する入出力
の接続関係をも含めて、前述した選択波長ドップラーシ
フト等のすべての条件を満足する最適な組み合わせは、
図15(D)の各パターンP1〜P6に対応させてそれ
ぞれ決定することが可能であり、その結果をまとめたも
のを図16に示しておく。なお、図16において、各基
板の両端に表記した〜の数字は、各段のAOTFの
接続順序を示したものである。また、各基板の上部に表
記した「順順逆」等の文字は、図で基板の上段の光導波
路を伝搬する光に対するSAWの伝搬方向、中段の光導
波路を伝搬する光に対するSAWの伝搬方向および下段
の光導波路を伝搬する光に対するSAWの伝搬方向を、
この順番に示したものである。さらに、基板の両端に接
続する各PANDA型ファイバを同一品種のファイバア
レイとしたときの各々の偏光軸の配置が断面図として各
基板の左右側に表記してある。
【0067】図10に示した可変波長フィルタの構成
は、図16においてパターンP1に該当する接続関係を
具体的に例示したものであり、選択波長ドップラーシフ
トに関しては、接続光路2Bを介して与えられる光につ
いて、光導波路21に対応する1段目のAOTFでのS
AWの伝搬方向が順方向となり、光導波路23に対応す
る2段目のAOTFでのSAWの伝搬方向が逆方向とな
り、光導波路22に対応する3段目のAOTFでのSA
Wの伝搬方向が順方向となるように、各段のIDT4
1,43,42の配置が設定される。各段のAOTFに
は同一の周波数のRF信号がIDTに与えられているた
め、1段目および3段目の選択波長と2段目の選択波長
との間には、上述の(2)式に対応した選択波長ドップ
ラーシフトによる波長差が発生することになる。これに
より、パターンP1の固有の波長ずれとの組み合わせに
よって、上述の図4に示したようなフィルタ特性が実現
可能になる。
【0068】一方、本可変波長フィルタにおいて、PB
S5から接続光路2Cおよび偏光回転部6を介して基板
1のPBS32aに与えられたTEモード光は、前述の
接続光路2Bを介して基板1のPBS31aに与えられ
たTEモード光とは逆回りに各段のAOTFを順に通過
し、すなわち、光導波路22、PBS32b、接続光路
23、PBS33a、光導波路23、PBS33b、接
続光路213、PBS31b、光導波路21およびPBS
31aを順番に通過して接続光路2Bに出力され、偏波
面が回転されることなくそのままの偏光状態でPBS5
に戻される。なお、この逆回りの偏光の伝搬において、
光導波路22を伝搬する際にモード変換された選択波長
に該当するTMモード光は、PBS32bでドロップ光
として分岐されて第1モニタ部100の光アイソレータ
101Bに送られる。
【0069】各接続光路2B,2Cを介してPBS5に戻
された偏波面の直交する各偏光は、PBS5で合波され
た後に、接続光路2Aを介して光サーキュレータ4に送
られ、ポート4bからポート4cを通って出力光路2
OUTに出力される。上記のようにして各接続光路2B,2
Cからの偏光が基板1上の従属ループ接続された3段の
AOTFを双方向に伝搬する際、光導波路21,22の
一端の各PBS31a,32aから発生する迷光Sが、
基板1の光入力側とは反対側の端面に向けて伝搬するこ
とになる。しかし、基板1の同一端面上に位置するPB
S31a,32aに各接続光路2B,2Cがそれぞれ接続
されているため、入力側からの迷光Sの出力側への漏れ
込み現象が抑圧されるようになっている。
【0070】また、本可変波長フィルタにおいて、PB
S31b,32bで分岐された各ドロップ光は、第1モ
ニタ部100の各光アイソレータ101A,101Bを
通過して各受光器102A,102Bでそれぞれ電気信
号に変換され、回路103で合算されてモニタ信号M1
としてRF信号制御部300に送られる。RF信号制御
部300では、モニタ信号M1に基づいてドロップ光の
ピーク波長が検出され、第2モニタ部200のモニタ結
果を基に予め設定された制御値(選択波長)に対する波
長ずれ量が求められる。
【0071】RF信号制御部300において、モニタ信
号M1を基にドロップ光のピーク波長を検出する方法と
しては、例えば、各段のIDT41〜43に共通に印加
するRF信号の周波数fにディザリングを加える方法な
どが好適である。具体的には、RF信号の最適周波数f
を例えば170MHzに設定した場合、ディザリングの
周波数Δfとして4kHz等を設定し、周波数がf±Δ
fの範囲で変動するRF信号を各IDT41〜43に印
加するようにする。これにより、各段のAOTFでモー
ド変換される選択波長もディザリングの周波数Δfに対
応して変動するようになる。したがって、第1モニタ部
100でモニタされるモニタ信号M1にもディザリング
に対応した周波数成分が含まれるようになり、検波した
周波数成分を利用して実際のドロップ光のピーク波長を
検出することが可能になる。
【0072】ここで、RF信号の周波数にディザリング
を加える場合には、上述の図4に示したような阻止帯域
について、その中心部分に選択波長が位置するようなA
OTF段からドロップ光を引き出し、第1モニタ部10
0でモニタするのが望ましい。これは、例えば阻止帯域
の端部に選択波長が位置するAOTF段からのドロップ
光をモニタするようにしたとすると、ディザリングによ
り変動するドロップ光の波長が透過率の急峻に変化する
波長領域に達し、第1モニタ部100でモニタされるド
ロップ光のレベルが大きく変化するようになり、ドロッ
プ光のピーク波長を正確に検出できなくなる可能性があ
り、このような状況を回避して安定したピーク波長検出
を実現するために有効な設定である。
【0073】図10の構成では、基板1上の各光導波路
21〜23に対応した阻止波長(選択波長)の設定が、
図17に示すような関係になっている。このため、接続
光路2Bを介して基板1に与えられ光導波路21,2
3,22の順に伝搬する光に対しては、図で太線に示す
ような阻止波長の関係より、阻止帯域の略中心に位置す
る波長λ1Fに対応した光導波路21におけるドロップ光
をモニタするようにする。また、接続光路2Cを介して
基板1に与えられ光導波路22,23,21の順に伝搬
する光に対しては、図で細線に示すような阻止波長の関
係より、波長λ2Rに対応した光導波路22におけるドロ
ップ光をモニタするようにする。
【0074】上記のようにして検出したドロップ光のピ
ーク波長を基に、RF信号制御部300では、第2モニ
タ部200のモニタ結果を基に予め設定された制御値
(選択波長)に対する波長ずれ量が求められ、その波長
ずれ量に応じてRF信号の周波数を補正する制御信号が
生成されてRF信号生成回路40に出力される。そし
て、RF信号生成回路40では、RF信号制御部300
からの制御信号に従って、RF信号の周波数fが補正さ
れ、そのRF信号が各段のIDT41〜43に共通に印
加される。これにより、温度変化や経時劣化等によって
フィルタ特性に変化が生じた場合でも、RF信号の周波
数がトラッキング制御されることで所望の波長の光の通
過を確実に安定して阻止することが可能になる。
【0075】さらに、本可変波長フィルタにおいては、
立ち上げ時や設定の変更時などに、基板1上の従属ルー
プ接続されたAOTFの制御値を予め検出する処理が、
第2モニタ部200からのモニタ信号M2に基づいてR
F信号制御部300により実行される。第2モニタ部2
00では、基板1上の従属接続された3段のAOTFと
同一のパラメータで動作するモニタ用AOTFを通過し
た光がモニタされる。すなわち、入力光路2IN上の光カ
プラ201からの分岐光がPBS202で偏光分離さ
れ、一方の偏光が接続光路2Gを介して基板1の光導波
路221上のPBS231aにTEモード光として与え
られて、光導波路221内をPBS231bに向けて伝
搬する。このとき、IDT241で発生しSAWガイド
251を伝搬するSAWの音響光学効果によって、光導
波路221内を伝搬するTEモード光のうちの選択波長
に対応する光のみがモード変換されてTMモード光とな
る。そして、各モードの光がPBS231bに到達する
と、モード変換された選択波長のTMモード光がPBS
231bを通過し、接続光路2Iを介してPBS204
に送られる。
【0076】また、PBS202で偏光分離された他方
の偏光は、偏光回転部203によって偏波面が90度回
転された後に接続光路2Hを介して基板1の光導波路2
22上のPBS232bにTEモード光として与えられ
て、光導波路222内をPBS232aに向けて伝搬す
る。このとき、IDT242で発生しSAWガイド25
2を伝搬するSAWの音響光学効果によって、光導波路
222内を伝搬するTEモード光のうちの選択波長に対
応する光のみがモード変換されてTMモード光となる。
そして、各モードの光がPBS232aに到達すると、
モード変換された選択波長のTMモード光がPBS23
2aを通過し、偏光回転部205によって偏波面が90
度回転された後に接続光路2Jを介してPBS204に
送られる。
【0077】PBS204では、各接続光路2I,2J
らの偏波面が直交する偏光を合波して受光器206に送
り、受光器206ではPBS204からのモニタ光を電
気信号に変換し、モニタ信号M2としてRF信号制御部
300に出力する。RF信号制御部300では、立ち上
げ時や設定の変更時などに、RF信号の周波数を所要の
範囲で掃引させる制御信号が生成されて、RF信号生成
回路40に出力される。そして、掃引された各周波数の
RF信号にそれぞれ対応させて、基板1上のモニタ用A
OTFで実際に選択される光の波長が、第2モニタ部2
00からのモニタ信号M2に基づいて検出され、その検
出結果に従って、所望の選択波長に対応したRF信号の
周波数が判断されて、立ち上げ時または設定変更時の制
御値として初期設定される。
【0078】この第2モニタ部200のモニタ信号M2
を基に設定される制御値は、主信号光の処理を行う従属
接続されたAOTFと同一の制御パラメータ(RF信号
の周波数)で動作するモニタ用AOTFを実際に通過し
た光の波長に従って決定されるため、異なる制御パラメ
ータで動作するモニタデバイスを用いて得られる値に比
べて、非常に高い精度を得ることができる。OXC装置
やOADM装置等に利用される可変波長フィルタにおい
ては、通過させなければならない波長の光が誤って遮断
されるとサービスの中断を招くことになるため、制御パ
ラメータはその初期値から高い精度が要求される。した
がって、上記のような第2モニタ部200のモニタ結果
に基づいたRF信号の制御機能を可変波長フィルタに設
けることは非常に有用である。
【0079】上述したように、本可変波長フィルタによ
れば、製造プロセスのばらつきに起因する基板固有の波
長ずれを考慮するとともに、選択波長ドップラーシフト
による選択波長差Δλを利用して、従属ループ接続され
た各段のAOTFにおける選択波長を互いにずらすこと
により、そのずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域が形
成されるようになるため、所望の波長の光信号の通過を
確実に安定して阻止でき、優れた消光比を持つリジェク
ション型の可変波長フィルタを実現することが可能にな
る。
【0080】以上、本明細書で開示した主な発明につい
て以下にまとめる。
【0081】(付記1) 選択波長に対応した光の通過
を阻止する複数の光フィルタ部を備え、該各光フィルタ
部を従属接続して多段構成としたバンドリジェクション
型の光波長フィルタであって、前記複数の光フィルタ部
の各選択波長を互いにずらすことにより、当該ずれ量に
応じた波長幅を持つ阻止帯域を形成したことを特徴とす
る光波長フィルタ。
【0082】(付記2) 付記1に記載の光波長フィル
タであって、前記各光フィルタ部は、音響光学効果を利
用して選択波長に対応した光の通過を阻止する音響光学
フィルタを含むことを特徴とする光波長フィルタ。
【0083】(付記3) 付記2に記載の光波長フィル
タであって、前記各音響光学フィルタを構成する各光導
波路の幅を相違させることで、各々の音響光学フィルタ
における選択波長を互いにずらすようにしたことを特徴
とする光波長フィルタ。
【0084】(付記4) 付記2に記載の光波長フィル
タであって、前記各音響光学フィルタに対して周波数の
相違するRF信号を与えることで、各々の音響光学フィ
ルタにおける選択波長を互いにずらすようにしたことを
特徴とする光波長フィルタ。
【0085】(付記5) 付記2に記載の光波長フィル
タであって、前記各音響光学フィルタでの光の伝搬方向
に対する音響波の伝搬方向を変えることで、各々の音響
光学フィルタにおける選択波長を互いにずらすようにし
たことを特徴とする光波長フィルタ。
【0086】(付記6) 付記2に記載の光波長フィル
タであって、前記各音響光学フィルタを構成する各音響
波ガイドの音速を相違させることで、各々の音響光学フ
ィルタにおける選択波長を互いにずらすようにしたこと
を特徴とする光波長フィルタ。
【0087】(付記7) 付記1に記載の光波長フィル
タであって、前記複数の光フィルタ部を通る光路の両端
を互いに接続し、当該接続部を介して光が入出力される
従属ループ接続としたことを特徴とする光波長フィル
タ。
【0088】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の光フィルタ部を従属接続して多段構成としたバンド
リジェクション型の光波長フィルタについて、複数の光
フィルタ部の各選択波長を互いにずらすようにしたこと
で、そのずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域が形成さ
れるようになるため、所望の波長の光信号の通過を確実
に安定して阻止することができる消光比の優れたフィル
タ特性を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光波長フィルタの第1実施形態
を示す構成図である。
【図2】図1の光波長フィルタの透過波長特性を示す図
である。
【図3】本発明にかかる光波長フィルタの第2実施形態
を示す構成図である。
【図4】図3の光波長フィルタの透過波長特性を示す図
である。
【図5】本発明にかかる光波長フィルタの第3実施形態
を示す構成図である。
【図6】第3実施形態において光導波路の幅に対する選
択波長の関係を示す図である。
【図7】本発明にかかる光波長フィルタの第4実施形態
を示す構成図である。
【図8】本発明にかかる光波長フィルタの第5実施形態
を示す構成図である。
【図9】第5実施形態についてAOTFにおける選択波
長ドップラーシフトを説明するための図である。
【図10】本発明にかかる光波長フィルタのより具体的
な実施例の構成を示す平面図である。
【図11】図10の可変波長フィルタにおける接続光路
の直交接続を説明する図である。
【図12】図10の可変波長フィルタにおける基板の端
面形状の一例を示す図である。
【図13】図10の可変波長フィルタにおいて基板端面
に接続されるファイバアレイ構造の一例を示す図であ
る。
【図14】偏波保持ファイバの偏波モード間干渉を説明
するための図である。
【図15】3段のAOTFを集積化した基板に固有の選
択波長ずれを説明するための図であって、(A)〜
(C)は波長ずれパターンの例示図、(D)は波長ずれ
パターンを類型化した図である。
【図16】図15の波長ずれパターンに応じて、選択波
長ドップラーシフトの影響等を考慮した最適な接続関係
をまとめた模式図である。
【図17】図10の可変波長フィルタにおいて設定され
た各段の選択波長の関係を示す図である。
【図18】リジェクション型の光波長フィルタの特性を
説明する概念図であって、(A)は理想的なフィルタ特
性、(B)は多段構成において選択波長が一致したとき
のフィルタ特性を示す図である。
【符号の説明】
1A,1B 光波長フィルタ 2IN 入力光路 2OUT 出力光路 212,223,213,2A〜2J 接続光路 4 光サーキュレータ 5,31a〜33a,31b〜33b,202,20
4,231a,232a,231b,232b 偏光
ビームスプリッタ(PBS) 6,203,205 偏光回転部 11〜13 光フィルタ部(AOTF) 21〜23,221,222 光導波路 40,401,402,403 RF信号生成回路 41〜43,241,242 櫛形電極(IDT) 51〜53,251,252 SAWガイド 100 第1モニタ部 200 第2モニタ部 300 RF信号制御部 C 直交接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土居 正治 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2H079 AA04 AA12 AA13 BA01 CA07 DA03 EA03 EB21 GA01 KA12 KA20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】選択波長に対応した光の通過を阻止する複
    数の光フィルタ部を備え、該各光フィルタ部を従属接続
    して多段構成としたバンドリジェクション型の光波長フ
    ィルタであって、 前記複数の光フィルタ部の各選択波長を互いにずらすこ
    とにより、当該ずれ量に応じた波長幅を持つ阻止帯域を
    形成したことを特徴とする光波長フィルタ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の光波長フィルタであっ
    て、 前記各光フィルタ部は、音響光学効果を利用して選択波
    長に対応した光の通過を阻止する音響光学フィルタを含
    むことを特徴とする光波長フィルタ。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の光波長フィルタであっ
    て、 前記各音響光学フィルタを構成する各光導波路の幅を相
    違させることで、各々の音響光学フィルタにおける選択
    波長を互いにずらすようにしたことを特徴とする光波長
    フィルタ。
  4. 【請求項4】請求項2に記載の光波長フィルタであっ
    て、 前記各音響光学フィルタに対して周波数の相違するRF
    信号を与えることで、各々の音響光学フィルタにおける
    選択波長を互いにずらすようにしたことを特徴とする光
    波長フィルタ。
  5. 【請求項5】請求項2に記載の光波長フィルタであっ
    て、 前記各音響光学フィルタでの光の伝搬方向に対する音響
    波の伝搬方向を変えることで、各々の音響光学フィルタ
    における選択波長を互いにずらすようにしたことを特徴
    とする光波長フィルタ。
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