JP2003315697A

JP2003315697A - 分散補償器

Info

Publication number: JP2003315697A
Application number: JP2002204583A
Authority: JP
Inventors: Dairetsu In; 大烈尹; Hiroshi Matsuura; 寛松浦; Tatsuya Hatano; 達也畑野
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】光伝送路における波長分散を高精度に補償す
ることができる分散補償器を提供する。【解決手段】多重反射素子と、集光レンズと、ミラー
とを備える分散補償器において、基準方向Ｙに対する前
記ミラーのミラー反射面１５ａの傾きを関数α（ｙ）で
表示したときに、α（ｙ）は次式：【数１】で示される関係を満足することを特徴とする分散補償
器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システム及
び光計測分野等に用いられる分散補償器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ファイバを用いた光通信システ
ムにおいては、単一波長の信号光のみでは、伝送すべき
情報量の増加に対応することが困難な状況にある。そこ
で、互いに波長の異なる複数の光を合波して波長多重光
とし、この波長多重光を信号光として用いることにより
伝送容量を増加させる波長多重分割通信システムが提案
され、実施されている。

【０００３】しかしながら、波長多重光が光ファイバを
伝搬する際には、光ファイバの有する波長分散により、
波長多重光に含まれる光はその波長により伝搬速度が異
なるので、光ファイバに入射した時点における波長多重
光の波形が光ファイバを伝搬することにより変化し、そ
の結果、光ファイバから出射した時点における波長多重
光の波形は入射した時点の波形とは異なってしまう。

【０００４】また、デジタル信号に基づきパルス状に強
度変調された信号光を、光ファイバを通じて伝送させる
際には、光ファイバの波長分散により、伝送距離が長く
なるにつれてそのパルス幅が広がり、隣接するパルスを
区別することができなくなって、通信エラーが発生しや
すくなるといった問題がある。上記した波長分散の影響
は、信号光の伝送速度を速めるためにパルス間隔を狭く
すればするほど大きくなるので、高速光通信システムに
おいては、光ファイバ自体のもつ波長分散量を低減させ
るか、または、光ファイバの波長分散量と逆の特性を持
つ分散補償器を光ファイバに接続し、システム全体とし
て波長分散の補償を高精度で行なう必要がある。

【０００５】従来、このような分散補償器としては、例
えば、米国特許ＵＳ５９３００４５に記載されたものが
ある。この従来の分散補償器は、図１に例示したよう
に、多重反射素子１０，集光レンズ１３，および全反射
ミラー１４により構成されており、以下のように動作す
る。すなわち、互いに波長の異なる複数の光λ₁，λ₂，
λ₃，…を含む光として、例えば、パルス幅の中に光
λ₁，λ₂，λ₃を含み、かつ、光λ₂の波長が中心波長と
等しいパルス光が多重反射素子１０に入出射窓１０ｂよ
り入射すると、パルス光は多重反射素子１０の内部で多
重反射しながら、各反射の際にその一部を外部に出射す
る。これら複数の出射光は、互いに干渉することにより
波長毎に異なる方向に伝搬する光を形成するので、パル
ス光は光λ₁，λ₂，λ₃に分波されながら、波長に応じ
て異なる出射角度で多重反射素子１０から集光レンズ１
３の方へ出射する。そして、光λ₁，λ₂，λ₃は集光レ
ンズ１３を介してミラー１４上に集光される。

【０００６】ミラー１４の反射面は、例えば平面であっ
て、集光された光λ₁，λ₂，λ₃は、ミラー１４で反射
されて再び集光レンズ１３を介して多重反射素子１０に
入射する。多重反射素子１０に入射した光λ₁，λ₂，λ
₃は、多重反射素子１０内で多重反射した後、入出射窓
１０ｂより出射する。ここで、光λ₁，λ₂，λ₃が、ミ
ラー１４で反射した後に多重反射素子１０に入射する位
置及び角度は、多重反射素子１０から集光レンズ１３へ
向かって出射したときの出射角度によって規定される。
そして例えば、集光レンズの中心軸と直交する方向にみ
て、多重反射素子１０の入出射窓１０ｂから離れた場所
に戻る光線は、入出射窓１０ｂから近い場所に戻る光線
に対し、より多くの多重反射を多重反射素子１０内で繰
り返して、より長い距離を伝搬した後に、入出射窓１０
ｂに戻った後そこから出射することになる。

【０００７】したがって、パルス光が入出射窓１０ｂに
入射してから、そこから出射するまでの間に、光λ₁，
λ₂，λ₃には、波長に応じて光路長の差異、あるいは、
分散補償器を通過するのに要する時間の差異が付与さ
れ、これらの差異により、分散補償器はパルス光に波長
分散を与えることができる。そして、前記分散補償器に
より発生する分散量は、図２及び３に示したように、集
光レンズ１３とミラー１４との間の相対位置を保ちなが
ら、これら集光レンズ１３及びミラー１４の多重反射素
子１０からの距離を変化させることにより調整すること
ができる。

【０００８】例えば、図２においては、光λ₁は光λ₃の
場合に比べ、ミラー１４で反射した後に多数反射素子１
０に戻る位置が入出射窓１０ｂに近い。これに対して、
図３においては、光λ₁は光λ₃の場合に比べ、ミラー１
４で反射した後に多数反射素子１０に戻る位置が入出射
窓１０ｂから遠い。すなわち、集光レンズ１３及びミラ
ー１４の多重反射素子１０からの距離を変化させること
により波長毎の光路長を調整し、それにより分散量を調
整することができるのである。

【０００９】そして、このような分散補償器を任意の波
長分散を有する部材に接続した場合、部材の波長分散と
逆の波長分散となるように分散補償器の波長分散を調整
することにより、相手部材の波長分散を補償することが
できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記分散補償器におい
ては、多重反射素子１０に入出射窓１０ｂより入射した
入射光は多重反射を繰り返しながら集光レンズ１３に向
かって出射し、集光レンズ１３及びミラー１４を介して
多重反射素子１０に再入射する。そして、再入射した光
は、多重反射素子１０で多重反射された後に入出射窓１
０ｂに戻る。

【００１１】ここで、多重反射素子１０から集光レンズ
１３へ向かって出射する出射光は、入射光の波長に応じ
て異なる出射角度で出射する。この出射角度をφ_outと
し、入射光の波長をλとしたときに、波長λと出射角度
φ_outの関係は、図４に示したようになる。なお、出射
角度φ_outは、多重反射素子１０から集光レンズ１３へ
の出射光の集光レンズの中心軸１３ａに対する傾斜角度
である（図１）。そして、図５は、任意の波長λｃを有
する光を基準にしたときの、入射光が多重反射素子１０
の入出射窓１０ｂに入射してから、再び入出射窓１０ｂ
に戻ってくるまでに要する時間（以下、相対遅延量とい
う）の波長依存性を示している。

【００１２】図５から明らかなように、波長λに対して
相対遅延量は線形（直線）でなく曲線である。そのた
め、相対遅延量を波長λで微分して得られる波長分散量
は、波長λによって異なる値を持つ。そして、波長分散
量の波長依存性は、多重反射素子１０に対する集光レン
ズ１３及びミラー１４の距離を変化させても消失しな
い。例えば、図６中の６つの鋸刃状の曲線は、それぞ
れ、６段階にこの距離を変化させた時の波長と波長分散
量の関係を示している。距離の変化に応じて分散量は正
から負へと変化しているものの、何れの距離の場合にお
いても、分散量は横軸（波長）方向にみて非線形に増加
している。

【００１３】このように分散量が波長依存性を有する分
散補償器を光ファイバに接続した場合、パルス状の信号
光が光ファイバを伝搬したときに発生した波形の変化を
補償しようとしても、満足できる水準まで波形を元の形
に戻すことができないという問題があった。本発明は、
上記した問題を解決し、光伝送路における波長分散を高
精度に補償することができる分散補償器の提供を目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
した目的を達成するために、互いに平行であってそれぞ
れ一の方向に延びる第１の反射面及び前記第１の反射面
より反射率が低い第２の反射面、前記一の方向にみて前
記第１の反射面の一端側に設けられた窓部、ならびに、
前記一の方向を含むとともに前記第１の反射面及び第２
の反射面に直交する基準面内でみたときに集光されなが
ら前記窓部を介して入射した入射光が前記第２の反射面
にて最も集光される集光位置を有し、前記入射光をその
波長及び干渉次数に応じた出射角度にて前記第２の反射
面から出射させる多重反射素子と、前記多重反射素子の
前記第２の反射面側に配置され、前記第２の反射面から
の出射光を前記出射角度に応じて、その中心軸に直交す
るとともに前記基準面に含まれる基準方向にみて、その
焦点面上の異なる位置に集光する集光レンズと、前記集
光レンズの焦点面と略同じ位置に位置付けられ、前記集
光レンズによって集光された前記第２の反射面からの出
射光を反射し、前記集光レンズを介して前記第２の反射
面へ戻すミラー反射面を有するミラーとを備え、前記入
射光に所望の分散量を付与した後に前記窓部を介して出
射させる分散補償器であって、前記基準方向に対する前
記ミラー反射面の傾きを関数α（ｙ）で表示したとき
に、α（ｙ）は次式：

【００１５】

【数３】

【００１６】（ｙは基準方向における位置座標，ｆは集
光レンズの焦点距離，Ｌは多重反射素子の集光位置と集
光レンズ間の距離，ｃは光速，φは窓部から入射した基
準光が集光位置に入射する入射角度，ｎは第１の反射面
と第２の反射面との間の屈折率，ｍは多重反射素子の第
２の反射面から集光レンズへの出射光の干渉次数，γは
分散量，ｄは第１の反射面と第２の反射面との間の距
離，およびσは多重反射素子の集光位置と集光レンズの
中心軸との距離を表す。）で示される関係を満足するこ
とを特徴とする分散補償器が提供される（請求項１）。

【００１７】前記ミラーには、前記基準面に直交する方
向に前記ミラー反射面を移動させる移動手段が設けら
れ、前記移動手段による前記ミラー反射面の移動の前後
で、前記集光レンズによって集光された前記第２の出射
面からの出射光が反射される前記ミラー反射面の部分に
おける関数α（ｙ）が前記関係を満足しながら変化する
ことが好ましい（請求項２）。

【００１８】更に、前記集光レンズの中心軸上に配置さ
れ、前記第２の反射面からの出射光を前記集光レンズに
よって集光される途中にて反射する回転ミラーと、この
回転ミラーを前記基準方向と平行な回転軸を中心として
回転させる回転手段とを備え、前記回転ミラーの前記回
転手段による回転に伴って前記集光レンズの焦点面は前
記回転軸を中心とする円周上を変化し、かつ、前記ミラ
ーは前記円周に沿って配列された複数の前記ミラー反射
面を有することが好ましい（請求項３）。

【００１９】また、本発明においては、互いに平行であ
ってそれぞれ一の方向に延びる第１の反射面及び前記第
１の反射面より反射率が低い第２の反射面、前記一の方
向にみて前記第１の反射面の一端側に設けられた窓部、
ならびに、前記一の方向を含むとともに前記第１の反射
面及び第２の反射面に直交する基準面内でみたときに集
光されながら前記窓部を介して入射した入射光が前記第
２の反射面にて最も集光される集光位置を有し、前記入
射光をその波長及び干渉次数に応じた出射角度にて前記
第２の反射面から出射させる多重反射素子と、前記多重
反射素子の前記第２の反射面側に配置され、前記第２の
反射面からの出射光を前記出射角度に応じて、その中心
軸に直交するとともに前記基準面に含まれる基準方向に
みて、その焦点面上の異なる位置に集光する集光レンズ
と、前記集光レンズの焦点面と略同じ位置に位置付けら
れ、前記集光レンズによって集光された前記第２の反射
面からの出射光を反射し、前記集光レンズを介して前記
第２の反射面へ戻すミラー反射面を有するミラーとを備
え、前記入射光に所望の分散量を付与した後に前記窓部
を介して出射させる分散補償器であって、前記基準方向
における前記ミラーの反射面の表面形状を関数η（ｙ）
で表示したときに、η（ｙ）は次式：

【００２０】

【数４】

【００２１】（ｙは基準方向における位置座標，ｆは集
光レンズの焦点距離，Ｌは多重反射素子の集光位置と集
光レンズ間の距離，ｃは光速，φは窓部から入射した基
準光が集光位置に入射する入射角度，ｎは第１の反射面
と第２の反射面との間の屈折率，ｍは多重反射素子の第
２の反射面から集光レンズへの出射光の干渉次数，γは
分散量，ｄは第１の反射面と第２の反射面との間の距
離，σは多重反射素子の集光位置と集光レンズの中心軸
との距離，およびＣｏｎｓｔ．は任意の定数を表す。）
で示される関係を満足することを特徴とする分散補償器
が提供される（請求項４）。

【００２２】前記ミラーには、前記基準面に直交する方
向に前記ミラー反射面を移動させる移動手段が設けら
れ、前記移動手段による前記ミラー反射面の移動の前後
で、前記集光レンズによって集光された前記第２の出射
面からの出射光が反射される前記ミラー反射面の部分に
おける関数η（ｙ）が前記関係を満足しながら変化する
ことが好ましい（請求項５）。

【００２３】更に、前記集光レンズの中心軸上に配置さ
れ、前記第２の反射面からの出射光を前記集光レンズに
よって集光される途中にて反射する回転ミラーと、この
回転ミラーを前記基準方向と平行な回転軸を中心として
回転させる回転手段とを備え、前記回転ミラーの前記回
転手段による回転に伴って前記集光レンズの焦点面は前
記回転軸を中心とする円周上を変化し、かつ、前記ミラ
ーは前記円周に沿って配列された複数の前記ミラー反射
面を有することが好ましい（請求項６）。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る分
散補償器Ａを図面に基づき説明する。図１に示したよう
に、光伝送路１を伝搬している所定の波長帯域を有する
信号光は、例えば、光伝送路１，２間に介挿された光サ
ーキュレータ３及び光サーキュレータ３に接続された光
ファイバ４を介して分散補償器Ａへと導かれる。そし
て、分散補償器Ａにより所定の波長分散量を与えられた
信号光は、この光ファイバ４を逆方向に伝搬し、光サー
キュレータ３を介して光伝送路２へと戻る。

【００２５】分散補償器Ａは上部が開口し、中空矩形形
状のロアケース５を備え、上部開口はリッド（図示しな
い）により塞がれている。ロアケース５は側壁５ａを有
し、側壁５ａを貫いてファイバコネクタ６が設置されて
いる。光ファイバ４の光サーキュレータ３と反対側の一
端は、ファイバコネクタ６の外部端と接続されている。
ロアケース５内では、ファイバコネクタ６の内部端に光
ファイバ７の一端が接続され、光ファイバ７の他端部
は、中空円筒状のレンズホルダ８の一端部に挿入され、
同心状に固定されている。

【００２６】レンズホルダ８の他端部には、光ファイバ
７の他端部と同軸状にコリメータレンズ９が固定され、
コリメータレンズ９の中心軸９ａは図１に矢印で示した
Ｚ方向に平行である。したがって、分散補償器Ａに導か
れた光は、光ファイバ７の他端面から発散しながら出射
し、コリメータレンズ９へと入射する。コリメータレン
ズ９は、同軸状に並んだ２つのレンズからなり、そのう
ちの光ファイバ７側の一方のレンズは、発散光を平行光
に変換する作用を有するレンズである。コリメータレン
ズ９の他方のレンズは、光ファイバ７側のレンズにより
形成された平行光の直径を、図１に矢印で示したＹ方向
のみに狭くするよう、所定の焦点距離にて集光する作用
を有する。したがって、コリメータレンズ９に入射した
光ファイバ７からの発散光は、Ｙ方向には集光され、か
つＹ方向に沿ってみたときには平行光となっている集光
光として出射する。すなわち、集光光はＺ方向とＹ方向
を含む面（以下、基準面という）をこの基準面と直交す
る方向からみたときに集光されている。

【００２７】コリメータレンズ９の前方（集光光の出射
側）には、所定距離だけ離れて多重反射素子１０が配置
されている。多重反射素子１０は、基板として屈折率ｎ
が１．８１であるガラス板１０ａを備える。なお、基板
をガラス板で構成する場合、高屈折率を有するガラス板
を使用すると多重反射素子１０を薄くすることができ
る。

【００２８】ガラス板１０ａは互いに平行な背合わせの
面を有し、これらの面間でのガラス板の厚みｄは約５０
０μｍである。これら背合わせの面の一方には、端部の
一部にガラス面が表出する部分（以下、この部分を入出
射窓１０ｂという）を確保しながら、反射率１００％の
反射面１０ｃ（以下、高反射面１０ｃという）が形成さ
れ、他方には、高反射面１０ｃよりも反射率が低い、反
射率９７％の反射面１０ｄ（以下、低反射面１０ｄとい
う）が形成されている。

【００２９】別の表現をすれば、多重反射素子１０は、
互いに平行であってそれぞれ一の方向に延びる第１の反
射面（高反射面１０ｃ）及び第１の反射面より反射率が
低い第２の反射面（低反射面１０ｄ）並びにこの一の方
向にみて第１の反射面の一端側に設けられた窓部（入出
射窓１０ｂ）を有する。また、基準面は、この一の方向
を含むとともに、これら高反射面１０ｃ及び低反射面１
０ｄに直交している。

【００３０】なお、多重反射素子１０においては、一対
の反射面１０ｃ，１０ｄ間の屈折率がガラス板１０ａの
屈折率と等しく、一対の反射面１０ｃ，１０ｄ間の距離
はガラス板１０ａの厚みに等しい。多重反射素子１０
は、コリメータレンズ９側に入出射窓１０ｂおよび高反
射面１０ｃが位置するよう配置されている。そして、コ
リメータレンズの中心軸９ａは、入出射窓１０ｂへと延
び、入出射窓１０ｂの法線と成す角は約５．４度であ
る。したがって、図７に示したように、コリメータレン
ズ９からの集光光は、入出射窓１０ｂより多重反射素子
のガラス板１０ａに入射し、集光光の光軸方向に進む光
の入出射窓１０ｂにおける入射角φｉｎおよび屈折角φ
は、それぞれ約５．４度及び約３度となる。

【００３１】なお、多重反射素子の入出射窓は、高反射
面に対して傾斜して形成されていてもよく、その場合、
コリメータレンズと多重反射素子の相対位置は適宜調整
される。入出射窓１０ｂにて屈折した集光光は、ガラス
板１０ａ中を伝搬し、集光光の光軸方向に進む光は、低
反射面１０ｄに屈折角φと同じ入射角φにて入射する。
ここで、集光光が低反射面１０ｄに最初に入射した位置
が、コリメータレンズ９の他方のレンズの集光位置とほ
ぼ合致するよう、多重反射素子１０は配置されている。
よって以下では、集光光が入出射窓１０ｂを介して低反
射面１０ｄに最初に入射した位置を集光位置１０ｅとい
う。

【００３２】集光位置１０ｅにて最も集光された集光光
は、集光位置１０ｅに入射角３度にて入射した後は、集
光位置１０ｅを基点とする発散光となる。そして、集光
位置１０ｅにて反射された発散光は、ガラス板１０ａ中
を伝搬した後、高反射面１０ｃで反射される。そして、
高反射面１０ｃで反射された発散光は、低反射面１０ｄ
に入射し、そこで再び反射される。以後、発散光は高反
射面１０ｃ及び低反射面１０ｄにて多重反射される。そ
のため、これら高反射面１０ｃ及び低反射面１０ｄをま
とめて多重反射面という。

【００３３】一方、集光位置１０ｅを含む低反射面１０
ｄにて発散光が反射される毎に、発散光の３％の光が低
反射面１０ｄより屈折しながら出射する。これら低反射
面１０ｄからの出射光も集光位置１０ｅを基点とする発
散光である。多重反射素子１０の内部にて多重反射され
た発散光及び低反射面１０ｄより出射する発散光は、そ
れぞれ空間的に重なりあうことから、発散光のうち、波
長毎に特定の角度にて伝搬する光が互いに強め合って干
渉光を形成する。そしてその結果、低反射面１０ｄから
は、発散光ではなく、これら干渉光が所定の干渉条件に
より波長毎に異なる出射角度にて出射する。

【００３４】以下、上記した干渉条件について説明す
る。図７において、破線で示した光路は、集光光の光軸
方向に進む光であって、干渉により光路が変化しない波
長λｃを有する光（以下、基準光という）が、集光位置
１０ｅにて反射および屈折した後の光路を示している。
したがって、この波長λｃの基準光の集光位置１０ｅ，
高反射率の反射面及び低反射率の反射面における入射及
び反射角度はφとなる。また、基準光の集光位置１０ｅ
を含む低反射面１０ｄからの出射角度はφ_outと表示す
る。

【００３５】そして、図７において実線で示した光路
は、発散光に含まれる光のうち、基準光の光路に対して
多重反射素子１０内部で傾斜角度Δφにて傾斜して進む
光（以下、傾斜光という）の光路を示す。したがって、
この傾斜光の、集光位置１０ｅにおける反射角度、なら
びに、高反射面１０ｃ及び低反射面１０ｄにおける入射
及び反射角度はφ＋Δφとなる。また、傾斜光の集光位
置１０ｅを含む低反射面１０ｄからの出射角度はφ_out
＋Δφ_outと表示する。

【００３６】ここで、傾斜光が集光位置１０ｅより出射
した光１１と、傾斜光が集光位置１０ｅ及び高反射面１
０ｃでそれぞれ１回ずつ反射された後に低反射面１０ｄ
から出射した光１２との光路差をΔＬ（φ）としたとき
に、ｎ・ｓｉｎ（φ＋Δφ）≒ｓｉｎ（φ_out＋Δ
φ_out）であることを用いて、ΔＬ（φ）は次式： ΔＬ（Δφ）＝２ｎｄ・ｃｏｓ（φ＋Δφ） …（１）（ただし、ｎは多重反射素子１０のガラス板の屈折率，
ｄは高反射面１０ｃと低反射面１０ｄ間におけるガラス
板１０ａの厚みである。）で示される。

【００３７】そして、光１１，１２に限らず、高反射面
１０ｃでの反射回数が互いに１回だけ異なる傾斜光がそ
れぞれ低反射面１０ｄから出射したときの光路差も、Δ
Ｌ（Δφ）であらわすことができる。低反射面１０ｄか
ら出射する傾斜光は、この光路差ΔＬ（Δφ）が、傾斜
光の波長の整数倍であるときに互いに強め合うように干
渉する。すなわち、次式：２ｎｄ・ｃｏｓ（φ＋Δφ）＝ｍ・λ …（２）（ただし、ｎは多重反射素子１０のガラス板の屈折率，
ｄは高反射面１０ｃと低反射面１０ｄ間でのガラス板１
０ａの厚み，ｍは任意の整数を表わす。）が成立すると
きに傾斜光は互いに強め合い、式（２）を満足しない傾
斜光は減衰してしまう。なお、式（２）中、ｍは干渉次
数と呼ばれる任意の整数である。

【００３８】このようにして発散光においては干渉が起
こり、多重反射素子１０からは、波長λ及び干渉次数ｍ
に応じた出射角度φ_out＋Δφ_outにて、干渉光が出射す
る。別の表現をすれば、基準面内でみたときに集光され
ながら入出射窓１０ｂを介して多重反射素子１０へ入射
した光は、その波長及び干渉次数に応じた出射角度にて
低反射面１０ｄから出射する（図１参照）。

【００３９】そして、低反射面１０ｄからの出射位置
が、集光位置１０ｅからＹ方向で距離δだけ離間してい
る干渉光が、集光位置１０ｅから出射位置まで入射及び
反射角度φ＋Δφにて多重反射しながら多重反射素子１
０内を進む光路長χ（δ，Δφ）は、次式：

【００４０】

【数５】

【００４１】で示される。なお、当然のことながら、波
長λｃの基準光は出射角度φ_outにて出射する。また、
基準光は集光光の光軸方向に進む光であることから、光
路が集光光の光軸方向から傾斜している傾斜光に比べ、
集光光の有する光エネルギーを有効に活用することがで
きる。このため通常、基準光の波長λｃが、分散補償器
Ａにより波長分散が与えられる波長帯域の中心波長とほ
ぼ等しくなるように、分散補償器Ａは設計される。

【００４２】多重反射素子１０の低反射面１０ｄ側には
集光レンズ１３が配置されている（図１）。この集光レ
ンズ１３は３０ｍｍの焦点距離ｆを有し、図８に示した
ように、低反射面１０ｄからの基準光の出射方向が集光
レンズ１３の中心軸１３ａと互いに平行となるように、
或いは、コリメータレンズ９及び集光レンズ１３の中心
軸９ａ，１３ａが互いに平行となるように配置されてい
る。したがって、Ｙ方向は、集光レンズ１３の中心軸１
３ａと直交するとともに、基準面に含まれる。以下で
は、このＹ方向のことを基準方向ともいう。

【００４３】なお、ここで、集光レンズ１３は、集光位
置１０ｅと集光レンズの中心軸１３ａとの間の距離σが
１ｍｍであって、集光位置１０ｅと集光レンズ１３の主
面１３ｂとの間の距離Ｌが３０ｍｍとなるよう配置され
ている。低反射面１０ｄから出射した干渉光は、集光レ
ンズ１３により集光され、低反射面１０ｃとは反対側の
集光レンズ１３の焦点面１３ｃ上に集光される。このと
き、低反射面１０ｄから出射した干渉光はほぼ平行光で
あることから、干渉光は低反射面１０ｄからの出射角度
φ_out＋Δφ_outに応じて、焦点面１３ｃ上のＹ方向（基
準方向）に異なる位置に集光される。具体的には、集光
レンズの中心軸１３ａを基準としたＹ方向の位置座標を
ｙとしたときに、この集光位置の位置座標ｙは次式：ｙ＝ｆ・Δφｏｕｔ≒ｆ・ｎ・Δφ …（４）で示される。

【００４４】このとき、低反射面１０ｄからの干渉光
が、集光レンズ１３により集光された後に集光レンズの
中心軸１３ａとなす角度ｒ１’は、干渉光が集光レンズ
１３に入射した位置のＹ方向での位置座標ｙに依存し、
更には、角度ｒ１’は、干渉光が低反射面１０ｄから出
射した位置のＹ方向における位置座標ｙに依存する。焦
点面１３ｃ近傍には、ミラー１５の反射面１５ａ（以
下、ミラー反射面１５ａという）が位置付けられてい
る。本発明では、基準面（ＹＺ面）内における、ミラー
反射面１５ａの基準方向（Ｙ方向）に対する傾きが、後
述するＹ方向の位置座標ｙの関数α（ｙ）で表わされる
ことを特徴とする。また、本発明では、基準方向（Ｙ方
向）におけるミラー反射面１５ａの表面形状が、後述す
るＹ方向の位置座標ｙの関数η（ｙ）で表わされる形状
を有することを特徴とする。

【００４５】低反射面１０ｄより出射角度φ_out＋Δφ
_outにて出射した後、集光レンズ１３により集光され、
集光レンズの中心軸１３と成す角度がｒ１’である干渉
光は、式（４）で示される位置座標ｙに集光される。そ
して、図９に示したように、この集光された干渉光がミ
ラー反射面１５ａにより反射された場合、この反射光が
集光レンズの中心軸１３ａとなす角度ｒ２’は、次式：ｒ２’＝ｒ１’−２・α（ｙ） …（５）で示される。

【００４６】式（５）で示されるようにミラー反射面１
５ａにて反射された干渉光は、集光レンズ１３を介して
再び平行光となって、多重反射素子１０の低反射面１０
ｄに再入射する。このとき、干渉光が低反射面１０ｄに
再入射する位置の、集光レンズの中心軸１３ａからの距
離ｈ１（図８を参照）は、式（４），（５）に示した関
係と光線行列より近似値を求めることができ、ｈ１は次
式：ｈ１＝２・（ｆ−Ｌ）Δφ_out−２・α（ｙ）・ｆ＋σ―δ …（６）で示される。

【００４７】そして更に、干渉光が再入射する再入射角
度は、ミラー反射面１５ａの表面位置が集光レンズの焦
点面近傍１３ｃに位置することから、干渉光が低反射面
１０ｄから集光レンズ１３へ向けて出射したときの出射
角度φ_out＋Δφ_outと略等しい。かくして、再入射角度
φ_out＋Δφ_outにて多重反射素子１０に再入射した干渉
光は、高反射面１０ｃ及び低反射面１０ｄからなる多重
反射面で入射及び反射角度φ＋Δφにて多重反射した
後、集光位置１０ｅを介して入出射窓１０ｂから出射す
る。そしてこのとき、干渉光が、低反射面１０ｄに再入
射してから、集光位置１０ｅに達するまでに進む光路長
χ（σ＋ｈ１，Δφ）は、式（３）中のδをσ＋ｈ１で
置換することにより求めることができる。

【００４８】そして入出射窓１０ｂより出射した光は、
コリメータレンズ９により光ファイバ７の他端部に結合
され、ファイバコネクタ６を介して分散補償器Ａの外部
へと出射する。以下では、ミラー反射面１５ａのＹ方向
からの傾きα（ｙ）及びＹ方向における表面形状η
（ｙ）と、ミラー１５を有する分散補償器により得られ
る波長分散量の関係について説明する。

【００４９】集光位置１０ｅとミラー１５間を往復する
干渉光の光路長ＯＰＬは、集光位置１０ｅと低反射面１
０ｄからの出射位置との間の光路長χ(δ，Δφ)と、集
光位置１０ｅと低反射面１０ｄに干渉光が再入射した位
置との間の光路長χ(σ＋ｈ１，Δφ)と、集光レンズ１
３を介して多重反射素子１０とミラー１５間を往復する
光路長２（ｆ＋Ｌ）となり、次式：ＯＰＬ＝χ(δ，Δφ)＋２ｆ＋２Ｌ＋χ(σ＋ｈ１，Δφ) …（７）で示される。

【００５０】光路長ＯＰＬのうち、光路長２（ｆ＋Ｌ）
はΔφすなわち干渉光の波長λによらずほぼ一定であ
る。したがって、光路長ＯＰＬのΔφに依存する部分の
光路長ＯＰＬ’は、次式：ＯＰＬ’＝χ(δ，Δφ)＋χ(σ＋ｈ１，Δφ) …（７’）にて示される。

【００５１】干渉光に対して、波長、或いは、多重反射
素子１０内部における傾斜角度Δφに応じて与えられる
相対遅延時間ｔ_dは、式（７’）に式（３）を代入し得
られる光路長ＯＰＬ’を光速ｃで割ることによって求め
られ、ｓｉｎ（φ＋Δφ）≒φ＋Δφ，ｃｏｓφ_out≒
１の近似を用いると、次式：

【００５２】

【数６】

【００５３】で示される。分散補償器Ａの分散量γは相
対遅延時間ｔ_dを波長λで微分することによって求めら
れる。本発明では、分散量γが波長λによらず一定であ
るために、相対遅延時間ｔ_dは、次式：ｔ_d(λ)＝γ(λ―λ_c)＋ｔ₀…(9) で示される。

【００５４】ここで、ｔ₀は、出射角度φ_outにて多重反
射素子１０から出射する、波長λｃの干渉光（基準光）
の相対遅延時間である。分散補償器Ａにおいては、基準
光のＹ方向での低反射面１０ｄからの出射位置が、集光
レンズの中心軸１３ａと等しい場合、当該基準光は出射
位置と同じ位置に再入射する。したがって、相対遅延時
間ｔ₀は、次式：

【００５５】

【数７】

【００５６】にて示される。よって式（８）をα（ｙ）
について変形し、そこに式（２），（４），（９），お
よび（１０）を代入することにより、関数α（ｙ）を求
めることでき、このα（ｙ）は次式：

【００５７】

【数８】

【００５８】で示される。また、関数η（ｙ）は、関数
α（ｙ）を位置座標ｙについて積分することによって求
められ、次式：

【００５９】

【数９】

【００６０】で表示される。そして、ミラー反射面１５
ａの表面位置は集光レンズ１３の焦点面１３ｃ近傍にあ
ることが望ましい。この場合、ｙ＝０でのミラー反射面
１５ａが焦点面１３ｃと一致するように、次式： μ（ｙ）＝η（ｙ）−η（０） …（１３）で示される関数μ（ｙ）にて表面形状が示されるミラー
反射面１５ａを備えるミラー１５にて分散補償器を構成
することが望ましい。

【００６１】なお、表面形状μ（ｙ）は、η（ｙ）に含
まれる任意の定数Ｃｏｎｓｔ．が、次式：

【００６２】

【数１０】

【００６３】で表わされるときのη（ｙ）と等価であ
る。ここで実際のミラー反射面１５ａの表面形状の例を
図１０中に曲線で示す。この曲線は、上記した関数μ
（ｙ）に、表１にまとめて示した分散補償器Ａの各パラ
メ−タの値を代入することにより求めることができる。
なおこの場合、分散補償器Ａの基準光の波長λｃは１５
５０．２ｎｍである。

【００６４】

【表１】

【００６５】そして、分散補償器Ａの相対遅延量ｔ_dの
波長依存性を示すグラフを図１１に、そして分散量の波
長依存性を示すグラフを図１２に示す。図１１及び図１
２から明らかなように、図１０に示した表面形状を有す
るミラー１５を使用することによって、遅延量ｔ_dは波
長λに対して線形に変化し、分散量γの波長依存性が改
善される。

【００６６】次に本発明の他の実施形態に係る可変分散
補償器Ｂについて説明する。図１３の可変分散補償器Ｂ
は、分散補償器Ａのミラー１５を図１３，１４に示した
表面形状を有する可変ミラー１６で置換え、かつ、この
可変ミラー１６を基準面（ＹＺ面）に直交するＸ方向に
連続的又は間欠的に移動可能な手段（図示しない）を備
えている点を除き、分散補償器Ａと同一の構成を有す
る。

【００６７】可変ミラー１６の反射面１６ａは、図１３
に模式的に示したように、Ｘ方向に配列された複数の反
射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，１６ａ₄から成
る。各反射面要素は、それぞれ異なる分散量γ₁〜γ₄を
与える関数α（ｙ）で基準方向（Ｙ方向）に対する傾き
がそれぞれ表わされる。あるいは、各反射面要素１６ａ
₁，１６ａ₂，１６ａ₃，１６ａ₄は、それぞれ異なる分散
量γ₁〜γ₄を与える関数μ（ｙ）でＹ方向の表面形状が
表わされる。

【００６８】そして、可変分散補償器Ｂは、移動手段に
より可変ミラー１６をＸ方向に移動させて、所望の分散
量を与える反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，１
６ａ₄に多重反射素子１０からの光が入射するよう調整
することにより、信号光に所望の分散量を与えることが
できる。なお、上記した説明においては、反射面１６ａ
は４つの反射面要素からなるとしたが、実際には、反射
面１６ａは、図１４に示したように、Ｘ方向へのミラー
１６の移動に応じて、連続的に変化する分散量γを与え
るように、互いに僅かに異なる分散量γを与えるほぼ無
数の反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，…，１６
ａ_nからなる。そして、このミラー反射面１６ａは、例
えばコンピュータを用いて設計される。

【００６９】より具体的には、図１４に示された反射面
１６ａは、−２００ｐｓ／ｎｍ〜２００ｐｓ／ｎｍの分
散量γ₁〜γ_nを与える関数α₁（ｙ）,α₂（ｙ）,…α_n
（ｙ）を求め、これらの関数α₁（ｙ）,α₂（ｙ）,…α
_n（ｙ）でＹ方向に対する傾きがそれぞれ表わされるｎ
個の反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，…，１６
ａ_n、あるいは、−２００ｐｓ／ｎｍ〜２００ｐｓ／ｎ
ｍの分散量γを与える関数μ₁（ｙ）,μ₂（ｙ）,…μ_n
（ｙ）を求め、これらの関数μ₁（ｙ）,μ₂（ｙ）,…μ
_n（ｙ）でＹ方向の表面形状が表わされるｎ個の反射面
要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，…，１６ａ_nを、ＹＺ
方向に直交するＸ方向に配列して一体成形した形状とな
っている。この図１４に示した表面形状を有する可変ミ
ラー１６を備えた可変波長分散補償器Ｂは、分散量γが
−２００ｐｓ／ｎｍ〜２００ｐｓ／ｎｍにて可変であ
る。

【００７０】なお、例として、図１５に分散量γがそれ
ぞれ−２００，−１００，０，１００，２００ｐｓ／ｎ
ｍであるときの反射面要素の表面形状を示す。図１５か
ら、分散量が−２００ｐｓ／ｎｍ〜＋２００ｐｓ／ｎｍ
の範囲の場合、反射面要素の各形状は凸型から凹型に変
化することがわかる。次に本発明の更に他の実施形態に
係る可変分散補償器Ｃについて説明する。図１６に概略
構成を示した可変分散補償器Ｃは、複数の反射面要素１
６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，…，１６ａ_nからなる反射面
１７ａを有する可変ミラー１７を備えている点では可変
分散補償器Ｂと類似している。しかし、可変分散補償器
Ｃでは、可変ミラー１７自体は固定されており、反射面
１７ａにおいていずれの反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，
１６ａ₃，…，１６ａ_nが使用されるかということが、集
光レンズ１３の中心軸１３ａ上に設置された回転ミラー
１８で選択されるという点において可変分散補償器Ｂと
は異なっている。

【００７１】この回転ミラー１８は、平坦な反射面１８
ａを有している。そしてこの反射面１８ａの略中央部
は、図１７,１８,１９に示したように、集光レンズ１３
の中心軸１３ａ上であって、その主面１３ｂから焦点距
離ｆよりも距離Ｒだけ主面１３ｂ側の点Ｏに位置付けら
れている。そして、この反射面１８ａは、点Ｏを通って
基準方向（Ｙ方向）と平行な回転軸Ｏｙを含み、この回
転軸Ｏｙを中心として、図１６中に例示したステッピン
グモータ１９等からなる回転手段によって回転可能であ
る。

【００７２】したがって、集光レンズ１３の焦点面１３
ｃは、反射面１８ａと集光レンズ１３の中心軸１３ａと
のなす角度に応じて、図１７〜１９中破線で示した円周
上に位置することとなる。そして、ここにおいて、可変
ミラー１７の各反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６
ａ₃，…，１６ａ_nは、回転軸Ｏｙを中心として放射線上
に延びる線に対して略直交して配置されている。すなわ
ち、複数の反射面要素１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，
…，１６ａ_nは、焦点面１３ｃに沿って、換言すれば、
半径Ｒの円周上に並べられている。

【００７３】したがって、図２０で示したように、回転
軸Ｏｙを中心とした放射線上に延びる１点鎖線を含む断
面で可変ミラー１７の表面形状をみたときには、例えば
先述の図１５に示したように、各断面での可変ミラー１
７の表面形状は、互いに異なる分散量−２００ｐｓ／ｎ
ｍ〜＋２００ｐｓ／ｎｍを与える形状を有する。この可
変分散補償器Ｃによれば、回転ミラー１８が回転するこ
とによって分散量が可変となるので、可変分散補償器Ｃ
に比べて、装置自体の小型化を図れるとともに、装置の
運転に必要な消費電力を抑制することができる。

【００７４】より詳しくは、可変分散補償器Ｂの場合、
可変ミラー１６自体をＸ方向に沿って往復運動させるの
で、可変ミラー１６の移動手段においては、その動力源
の回転運動を往復運動に変換する必要がある。このよう
な変換には、複雑な機構が必要なばかりでなく、摩擦に
よるエネルギー損失も伴うので、移動手段はもとより、
それを含む装置自体の小型化及び消費電力の低減にも限
界が生じる。これに対し、可変分散補償器Ｃにおいて
は、回転運動を往復運動に変換する必要がないことか
ら、装置の小型化及び省電力化を達成することができ
る。

【００７５】本発明は、上記した実施例に限定されるこ
とはなく、種々の変形が可能である。例えば、表１に示
した各パラメータの値は、格段限定されるものではな
く、分散補償器により補償したい信号光の波長帯域や、
信号光に付与する分散量等により適宜変更することがで
きる。そして、上記した実施例においては、光サーキュ
レータ３は分散補償器Ａと別体であったが、分散補償器
Ａが光サーキュレータ３を内蔵するように形成されてい
てもよく、光ファイバ４と光ファイバ７はファイバコネ
クタ６を介して接続されているが、直接融着接続されて
いてもよい。

【００７６】また、上記した実施例においては、低反射
面１０ｄ及び高反射面１０ｃがガラス板１０ａの背合わ
せの面にそれぞれ形成された多重反射素子１０を用いた
が、２枚のガラス板が所定の間隔を存して対向配置さ
れ、これらガラス板の互いに対向する面に低反射面及び
高反射面がそれぞれ形成された多重反射素子を用いても
よい。そしてその場合、関数αおよびγには、ガラス板
の屈折率ｎとして、空気の屈折率を代入すればよい。

【００７７】更に、上記した実施例においては、多重反
射素子１０の入出射窓１０ｂではガラス板１０ａが露出
していたが、入出射窓１０ｂは反射防止膜を備えていて
もよい。

【００７８】

【発明の効果】本発明の分散補償器によれば、基準方向
からの傾きが所定の関数α（ｙ）で表わされるので、得
られる分散量は波長無依存であり、波長多重光やパルス
信号光の波長分散を高精度に補償することができる（請
求項１）。また、本発明の分散補償器によれば、ミラー
反射面の表面形状が所定の関数η（ｙ）若しくはμ
（ｙ）で表わされるので、得られる分散量は波長無依存
であり、波長多重光やパルス信号光の波長分散を高精度
に補償することができる（請求項４）。

【００７９】そして、本発明の分散補償器によれば、光
伝送路の波長分散の変化に応じて信号光に波長分散を付
与することができるので、波長多重光やパルス信号光の
波長分散をより高精度に補償することができる（請求項
２，３，５，６）。更に、本発明の分散補償器によれ
ば、小型化及び省電力化を達成することができる（請求
項３，６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】分散補償器の概略構成を示す平面図である。

【図２】従来の分散補償器における光線図の一例であ
る。

【図３】従来の分散補償器における光線図の他の例であ
る。

【図４】多重反射素子から出射する干渉光の出射角度の
波長依存性を示す図である。

【図５】従来の分散補償器における相対遅延量の波長依
存性を示す図である。

【図６】従来の分散補償器における波長分散量の波長依
存性を示す図である。

【図７】多重反射素子における光線図である。

【図８】分散補償器における光線図である。

【図９】本発明の一実施形態の分散補償器Ａが有するミ
ラーにおける光線図である。

【図１０】本発明の一実施形態の分散補償器Ａが有する
ミラーの表面形状を示す図である。

【図１１】本発明の一実施形態の分散補償器Ａにおける
相対遅延量の波長依存性を示す図である。

【図１２】本発明の一実施形態の分散補償器Ａにおける
波長分散量の波長依存性を示す図である。

【図１３】本発明の他の実施形態の分散補償器Ｂの概略
構成図である。

【図１４】本発明の他の実施形態の分散補償器Ｂが有す
るミラーの表面形状を示す立体図である。

【図１５】本発明の他の実施形態の分散補償器Ｂが有す
るミラーを構成する反射面要素の表面形状を示す図であ
る。

【図１６】本発明の更に他の実施形態の分散補償器Ｃの
概略構成図である。

【図１７】本発明の更に他の実施形態の分散補償器Ｃが
有する回転ミラーによる光路変化の説明図である。

【図１８】本発明の更に他の実施形態の分散補償器Ｃが
有する回転ミラーによる光路変化の説明図である。

【図１９】本発明の更に他の実施形態の分散補償器Ｃが
有する回転ミラーによる光路変化の説明図である。

【図２０】本発明の更に他の実施形態の分散補償器Ｃが
有する回転ミラーの回転に伴う分散補償量の変化の説明
図である。

【符号の説明】

７光ファイバ９コリメータレンズ１０多重反射素子１０ａガラス板１０ｂ入出射窓１０ｃ高反射面１０ｄ低反射面１０ｅ集光位置１３集光レンズ１３ａ集光レンズの中心軸１３ｂ集光レンズの主面１３ｃ集光レンズの焦点面１５ミラー１５ａミラー反射面１６可変ミラー１６ａ可変ミラー反射面１６ａ₁，１６ａ₂，１６ａ₃，…，１６ａ_n反射面要素Ｙ基準方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者畑野達也東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA32 DA03 DA04 DA05 DA06 2H041 AA21 AA23 AB10 AB15 AC01 AZ02 AZ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行であってそれぞれ一の方向に
延びる第１の反射面及び前記第１の反射面より反射率が
低い第２の反射面、前記一の方向にみて前記第１の反射
面の一端側に設けられた窓部、ならびに、前記一の方向
を含むとともに前記第１の反射面及び第２の反射面に直
交する基準面内でみたときに集光されながら前記窓部を
介して入射した入射光が前記第２の反射面にて最も集光
される集光位置を有し、前記入射光をその波長及び干渉
次数に応じた出射角度にて前記第２の反射面から出射さ
せる多重反射素子と、前記多重反射素子の前記第２の反射面側に配置され、前
記第２の反射面からの出射光を前記出射角度に応じて、
その中心軸に直交するとともに前記基準面に含まれる基
準方向にみて、その焦点面上の異なる位置に集光する集
光レンズと、前記集光レンズの焦点面と略同じ位置に位置付けられ、
前記集光レンズによって集光された前記第２の反射面か
らの出射光を反射し、前記集光レンズを介して前記第２
の反射面へ戻すミラー反射面を有するミラーとを備え、
前記入射光に所望の分散量を付与した後に前記窓部を介
して出射させる分散補償器であって、前記基準方向に対する前記ミラー反射面の傾きを関数α
（ｙ）で表示したときに、α（ｙ）は次式：【数１】（ｙは基準方向における位置座標，ｆは集光レンズの焦
点距離，Ｌは多重反射素子の集光位置と集光レンズ間の
距離，ｃは光速，φは窓部を介して多重反射素子に入射
した入射光が集光位置に入射する入射角度，ｎは第１の
反射面と第２の反射面との間の屈折率，ｍは多重反射素
子の第２の反射面から集光レンズへの出射光の干渉次
数，γは分散量，ｄは第１の反射面と第２の反射面との
間の距離，およびσは多重反射素子の集光位置と集光レ
ンズの中心軸との距離を表す。）で示される関係を満足
することを特徴とする分散補償器。
【請求項２】前記ミラーには、前記基準面に直交する
方向に前記ミラー反射面を移動させる移動手段が設けら
れ、前記移動手段による前記ミラー反射面の移動の前後
で、前記集光レンズによって集光された前記第２の出射
面からの出射光が反射される前記ミラー反射面の部分に
おける関数α（ｙ）が前記関係を満足しながら変化する
請求項１の分散補償器。
【請求項３】更に、前記集光レンズの中心軸上に配置
され、前記第２の反射面からの出射光を前記集光レンズ
によって集光される途中にて反射する回転ミラーと、こ
の回転ミラーを前記基準方向と平行な回転軸を中心とし
て回転させる回転手段とを備え、前記回転ミラーの前記
回転手段による回転に伴って前記集光レンズの焦点面は
前記回転軸を中心とする円周上を変化し、かつ、前記ミ
ラーは前記円周に沿って配列された複数の前記ミラー反
射面を有する請求項１の分散補償器。
【請求項４】互いに平行であってそれぞれ一の方向に
延びる第１の反射面及び前記第１の反射面より反射率が
低い第２の反射面、前記一の方向にみて前記第１の反射
面の一端側に設けられた窓部、ならびに、前記一の方向
を含むとともに前記第１の反射面及び第２の反射面に直
交する基準面内でみたときに集光されながら前記窓部を
介して入射した入射光が前記第２の反射面にて最も集光
される集光位置を有し、前記入射光をその波長及び干渉
次数に応じた出射角度にて前記第２の反射面から出射さ
せる多重反射素子と、前記多重反射素子の前記第２の反射面側に配置され、前
記第２の反射面からの出射光を前記出射角度に応じて、
その中心軸に直交するとともに前記基準面に含まれる基
準方向にみて、その焦点面上の異なる位置に集光する集
光レンズと、前記集光レンズの焦点面と略同じ位置に位置付けられ、
前記集光レンズによって集光された前記第２の反射面か
らの出射光を反射し、前記集光レンズを介して前記第２
の反射面へ戻すミラー反射面を有するミラーとを備え、
前記入射光に所望の分散量を付与した後に前記窓部を介
して出射させる分散補償器であって、前記基準方向における前記ミラーの反射面の表面形状を
関数η（ｙ）で表示したときに、η（ｙ）は次式：【数２】（ｙは基準方向における位置座標，ｆは集光レンズの焦
点距離，Ｌは多重反射素子の集光位置と集光レンズ間の
距離，ｃは光速，φは窓部を介して多重反射素子に入射
した入射光が集光位置に入射する入射角度，ｎは第１の
反射面と第２の反射面との間の屈折率，ｍは多重反射素
子の第２の反射面から集光レンズへの出射光の干渉次
数，γは分散量，ｄは第１の反射面と第２の反射面との
間の距離，σは多重反射素子の集光位置と集光レンズの
中心軸との距離，およびＣｏｎｓｔ．は任意の定数を表
す。）で示される関係を満足することを特徴とする分散
補償器。
【請求項５】前記ミラーには、前記基準面に直交する
方向に前記ミラー反射面を移動させる移動手段が設けら
れ、前記移動手段による前記ミラー反射面の移動の前後
で、前記集光レンズによって集光された前記第２の出射
面からの出射光が反射される前記ミラー反射面の部分に
おける関数η（ｙ）が前記関係を満足しながら変化する
請求項４の分散補償器。
【請求項６】更に、前記集光レンズの中心軸上に配置
され、前記第２の反射面からの出射光を前記集光レンズ
によって集光される途中にて反射する回転ミラーと、こ
の回転ミラーを前記基準方向と平行な回転軸を中心とし
て回転させる回転手段とを備え、前記回転ミラーの前記
回転手段による回転に伴って前記集光レンズの焦点面は
前記回転軸を中心とする円周上を変化し、かつ、前記ミ
ラーは前記円周に沿って配列された複数の前記ミラー反
射面を有する請求項４の分散補償器。