JP2003501674A - 共振器と光ファイバーの両方向性カプラ - Google Patents
共振器と光ファイバーの両方向性カプラInfo
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Abstract
(57)【要約】
共振器（３００）、例えばシリカの微小球またはディスクを、二つの光ファイバーケーブル（５００、５０２）の間に使用して、アッド／ドロップフィルタを形成する。上記共振器（３００）は、アッドまたはドロップされる周波数と共振する。このように、特定のチャネルのみが、必要に応じて、アッドまたはドロップされる。
Description
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、１９９８年１１月１３日付けで出願された米国仮特許出願第６０／１
０８,３５８号の優先権を主張するものである。
０８,３５８号の優先権を主張するものである。
【０００２】
（背景）
最新の光ファイバー通信システムは、波長分割多重方式すなわちＷＤＭと呼称
される方法を使用して、多量の情報を、極端に高いデータ速度で、単一の光ファ
イバーによって送る。これらのＷＤＭシステムには、情報を搬送するのに用いる
多数の光波長（光チャネルとも呼称される）がある。これら波長各々の光パワー
は、単一の光ファイバーケーブルで、他の波長の光パワーと同時に伝搬する。そ
の光ファイバーにそった特定のポイントで光チャネルを取り去る（リムーブする
：remove）および／または加える（アッドする：add）ことが必要になることが
ある。このことは、例えば、長距離通信システムにおいて、ファイバーケーブル
が都市に入る時に起こる。また、このことは、光チャネルがその波長を使用する
ことによって送られる場合、都市内（または大都市圏内）でも起こることがある
。この機能を実施する装置はアッド／ドロップフィルタ（add/drop filter）と
呼ばれている。
される方法を使用して、多量の情報を、極端に高いデータ速度で、単一の光ファ
イバーによって送る。これらのＷＤＭシステムには、情報を搬送するのに用いる
多数の光波長（光チャネルとも呼称される）がある。これら波長各々の光パワー
は、単一の光ファイバーケーブルで、他の波長の光パワーと同時に伝搬する。そ
の光ファイバーにそった特定のポイントで光チャネルを取り去る（リムーブする
：remove）および／または加える（アッドする：add）ことが必要になることが
ある。このことは、例えば、長距離通信システムにおいて、ファイバーケーブル
が都市に入る時に起こる。また、このことは、光チャネルがその波長を使用する
ことによって送られる場合、都市内（または大都市圏内）でも起こることがある
。この機能を実施する装置はアッド／ドロップフィルタ（add/drop filter）と
呼ばれている。
【０００３】
これら装置の一般的原理を図１と２に示す。図１はドロップ（取り去り）機能
の特性を示す。波長分割多重信号１００がアッド／ドロップフィルタ１０４の＃
１ポート１０２に導入される。この場合、指定の波長この場合λ３が指定されて
ドロップされる（取り去られる）。そのドロップされた波長λ３は、ポート＃３ １０６を通じて出力される。残りのスペクトルλ１、λ２およびλ４は、＃２
出力ポート１１０を通じて出力される。
の特性を示す。波長分割多重信号１００がアッド／ドロップフィルタ１０４の＃
１ポート１０２に導入される。この場合、指定の波長この場合λ３が指定されて
ドロップされる（取り去られる）。そのドロップされた波長λ３は、ポート＃３ １０６を通じて出力される。残りのスペクトルλ１、λ２およびλ４は、＃２
出力ポート１１０を通じて出力される。
【０００４】
アッド／ドロップフィルタのアッド（加える）機能を図２に示す。部分スペク
トルλ１、λ２、λ４が入力波２００として（＃１ポートに）入力される。アッ
ドされる（加えられる）波長λ３が、＃４ポート２０２を通じて入力される。λ １ 〜λ４がすべて入っている完全スペクトルが、＃２出力ポート２１０を通じて
出力される。
トルλ１、λ２、λ４が入力波２００として（＃１ポートに）入力される。アッ
ドされる（加えられる）波長λ３が、＃４ポート２０２を通じて入力される。λ １ 〜λ４がすべて入っている完全スペクトルが、＃２出力ポート２１０を通じて
出力される。
【０００５】
いくつもの異なる種類のアッド／ドロップフィルタ装置が提案されている。こ
れらの方法の中で、本発明に最も関連がある装置は、Littleらの文献“Utracomp
act Si-SiO2 Micro Ring Resonator Optical Channel Dropping Filters”（本
願では“Little”と呼ぶ）に記載されている。Littleの方法では、ウェーハ上に
リソグラフィーとエッチングの技法を用いて二つの導波管を準備する。これらの
導波管は、リソグラフィーとエッチングを利用して画成されたディスクの両面に
設けられている。そのディスクは、共振波長（resonant wavelength）と性能係
数（quality factor）すなわちＱに特徴がある光学モードを維持するように設計
されている。これら導波管は、その導波管とディスク間で光パワーを結合できる
位置に配置されている。この光パワーの波長がディスクの共振波長と一致すると
、光パワーは両導波管の間を移動する。これによって、アッド/ドロップ機能を
実現することができる。
れらの方法の中で、本発明に最も関連がある装置は、Littleらの文献“Utracomp
act Si-SiO2 Micro Ring Resonator Optical Channel Dropping Filters”（本
願では“Little”と呼ぶ）に記載されている。Littleの方法では、ウェーハ上に
リソグラフィーとエッチングの技法を用いて二つの導波管を準備する。これらの
導波管は、リソグラフィーとエッチングを利用して画成されたディスクの両面に
設けられている。そのディスクは、共振波長（resonant wavelength）と性能係
数（quality factor）すなわちＱに特徴がある光学モードを維持するように設計
されている。これら導波管は、その導波管とディスク間で光パワーを結合できる
位置に配置されている。この光パワーの波長がディスクの共振波長と一致すると
、光パワーは両導波管の間を移動する。これによって、アッド/ドロップ機能を
実現することができる。
【０００６】
上記Littleの文献には、モノリシックアッド−ドロップ装置が記載されており
、この装置の主要部分は、単一の半導体チップ上に形成されている。このような
装置にはいくつもの制限がある。第一に、Littleの装置は、導波管などの部品と
して、チップ上に形成されているので、その導波管とディスク共振器は、エッチ
ングまたは他の方法でチップに形成される。この種のモノリシック光学素子の製
造法は大量生産に好適であるが、欠点がある。ウェーハ上に形成された導波管を
光ファイバーに結合するのに伴い大きな挿入損失がある。光ファイバーとチップ
を結合する場合、数デシベルもの望ましくない損失が一般的である。また光ファ
イバーをオンチップ導波管に連結する製造工程は多大の費用を要する。したがっ
て、Littleの文献に記載されているような光ファイバーを連結された装置を製造
するのに伴う経費は高額になる。Littleの装置のもう一つの欠点は、リソグラフ
ィーで画成されるインタフェースが不完全なものであることから不要な光散乱が
起こるため、製造工程中に誘発される寄生光損失（parasitic optical loss）で
ある。このような損失は、装置による伝搬および共振器の性能係数Ｑに悪影響を
与える。
、この装置の主要部分は、単一の半導体チップ上に形成されている。このような
装置にはいくつもの制限がある。第一に、Littleの装置は、導波管などの部品と
して、チップ上に形成されているので、その導波管とディスク共振器は、エッチ
ングまたは他の方法でチップに形成される。この種のモノリシック光学素子の製
造法は大量生産に好適であるが、欠点がある。ウェーハ上に形成された導波管を
光ファイバーに結合するのに伴い大きな挿入損失がある。光ファイバーとチップ
を結合する場合、数デシベルもの望ましくない損失が一般的である。また光ファ
イバーをオンチップ導波管に連結する製造工程は多大の費用を要する。したがっ
て、Littleの文献に記載されているような光ファイバーを連結された装置を製造
するのに伴う経費は高額になる。Littleの装置のもう一つの欠点は、リソグラフ
ィーで画成されるインタフェースが不完全なものであることから不要な光散乱が
起こるため、製造工程中に誘発される寄生光損失（parasitic optical loss）で
ある。このような損失は、装置による伝搬および共振器の性能係数Ｑに悪影響を
与える。
【０００７】
上記光学的Ｑは、光共振器にしばしば引用される性能指数（figure of merit
）であり、共振器の性能に関する基準点を提供する。共振モード（resonator mo
de）の光学的Ｑすなわち性能計数は、Ｑ＝ν／△ν（式中、νは与えられたモー
ドの光学的振動数であり、△νは共振モードの線幅である）と定義される。本発
明の共振器のＱは1,000,000を超えることがある。Ｑの値が高いことは、共振器
の性能を比較するための基盤を確立するのに重要であるのみならず、アッド／ド
ロップ装置が機能する方式に影響を与える。一般にＱの値が高い共振器の方が、
設計時の適応性が高く、かつアッド／ドロップフィルタについて先に引用した用
途を超えてさらに広い範囲のシステムの用途に利用できる。
）であり、共振器の性能に関する基準点を提供する。共振モード（resonator mo
de）の光学的Ｑすなわち性能計数は、Ｑ＝ν／△ν（式中、νは与えられたモー
ドの光学的振動数であり、△νは共振モードの線幅である）と定義される。本発
明の共振器のＱは1,000,000を超えることがある。Ｑの値が高いことは、共振器
の性能を比較するための基盤を確立するのに重要であるのみならず、アッド／ド
ロップ装置が機能する方式に影響を与える。一般にＱの値が高い共振器の方が、
設計時の適応性が高く、かつアッド／ドロップフィルタについて先に引用した用
途を超えてさらに広い範囲のシステムの用途に利用できる。
【０００８】
（要約）
本発明のシステムは、光パワーを、Ｑの値が高い光共振器に連結することによ
って、第一光ファイバーから第二光ファイバーにまたは逆の方向に共振によって
転送する特定種類の共振器ベースの全光ファイバー両方向性カプラを教示する。
一つの用途は、装置のバージョン（変形）がアッド／ドロップフィルタとして機
能できる波長分割多重方式の光通信システムに対する用途である。もう一つの用
途では、前記フィルタの超高Ｑ特性を高分解能光スペクトル分析に利用する。
って、第一光ファイバーから第二光ファイバーにまたは逆の方向に共振によって
転送する特定種類の共振器ベースの全光ファイバー両方向性カプラを教示する。
一つの用途は、装置のバージョン（変形）がアッド／ドロップフィルタとして機
能できる波長分割多重方式の光通信システムに対する用途である。もう一つの用
途では、前記フィルタの超高Ｑ特性を高分解能光スペクトル分析に利用する。
【０００９】
この用途は、第一の細くした部分を有し、案内される光パワーの一部（フラク
ション）が第一の細くした部分の外側を伝播するように形成された光ファイバー
、および光パワーを共振器に転送できるように、前記第一の細くした部分に連結
された共振器を備えた光装置を規定する。その共振器は、例えば球形でもディス
ク形でもよい。
ション）が第一の細くした部分の外側を伝播するように形成された光ファイバー
、および光パワーを共振器に転送できるように、前記第一の細くした部分に連結
された共振器を備えた光装置を規定する。その共振器は、例えば球形でもディス
ク形でもよい。
【００１０】
第二の細くした部分を有する第二光ファイバーも、光パワーが第一光ファイバ
ーと第二光ファイバー間を移動できるように、前記共振器に連結することができ
る。
ーと第二光ファイバー間を移動できるように、前記共振器に連結することができ
る。
【００１１】
（好ましい実施態様の説明）
本発明の上記およびその外の側面を添付した図面と写真を参照して説明する。
【００１２】
本発明の発明者らは、波長アッド及びドロップフィルタが特定の望ましい特性
を有していなければならないことを認識している。これらの望ましい特性として
は下記のものがある。
を有していなければならないことを認識している。これらの望ましい特性として
は下記のものがある。
【００１３】
上記装置はドロップイクスティンクション（drop extinction）が高くなけれ
ばならない。このことは、上記装置が、出力ポートにて、現在ドロップされたチ
ャネルの位置における残留光パワーを最小限にしなければならないことを意味す
る。このことは、このような残留情報が、利用可能な波長スロットに加えられる
新しい情報に干渉するので重要である。
ばならない。このことは、上記装置が、出力ポートにて、現在ドロップされたチ
ャネルの位置における残留光パワーを最小限にしなければならないことを意味す
る。このことは、このような残留情報が、利用可能な波長スロットに加えられる
新しい情報に干渉するので重要である。
【００１４】
上記装置は、非指定チャネル（non-designated channel）に対する拒絶性が高
くなければならない。これらの非指定チャネルは、ドロップポート（Ｎｏ．３ポ
ート）またはアッドポート（Ｎｏ．４ポート）に連結されてはならない。非指定
のチャネルの挿入損失は低くなければならず、すなわち、当該装置によってドロ
ップされない波長の減衰は最小でなければならない。
くなければならない。これらの非指定チャネルは、ドロップポート（Ｎｏ．３ポ
ート）またはアッドポート（Ｎｏ．４ポート）に連結されてはならない。非指定
のチャネルの挿入損失は低くなければならず、すなわち、当該装置によってドロ
ップされない波長の減衰は最小でなければならない。
【００１５】
また、ドロップまたはアッドされるチャネルも、ドロップおよび／またはアッ
ドの工程による減衰が最小でなければならない。
ドの工程による減衰が最小でなければならない。
【００１６】
いくつかの用途では、アッドまたはドロップされる特定のチャネルはプログラ
マブルでなければならない。
マブルでなければならない。
【００１７】
また、本発明の装置は、光ファイバーへの連結が容易でかつ安価でなければな
らない。本発明のアッド／ドロップ装置はそれ自体、理想的に、該装置を光ファ
イバーに連結する場合に付随する高価な実装操作を回避できるように光ファイバ
ーで構成されている。
らない。本発明のアッド／ドロップ装置はそれ自体、理想的に、該装置を光ファ
イバーに連結する場合に付随する高価な実装操作を回避できるように光ファイバ
ーで構成されている。
【００１８】
本発明のアッド／ドロップ装置の光通過帯域幅は、光チャネルのスペクトル幅
より大きいかまたは等しくなければならない。さもないと、光チャネルの情報は
、失われるか、ひずむか、または減衰する。
より大きいかまたは等しくなければならない。さもないと、光チャネルの情報は
、失われるか、ひずむか、または減衰する。
【００１９】
すべて光ファイバー材料で製造することができて実質的な利点を有する装置の
実施態様について述べる。
実施態様について述べる。
【００２０】
本発明のシステムによれば、共振器、例えば球形またはディスク形の共振器が
、光テーパー部分（optical taper）を設けた二つの単一モード光ファイバーに
結合されている。共振器は、ディスク形、球形または回転楕円体形（例えば押し
つぶした球形）でもよい。テーパーを付けた光ファイバーは、光ファイバーの一
部を炎内で加熱することによって製造することができる。このようなテーパー部
分を形成する他の方法が知られている。光ファイバーのテーパー部分は、光波を
コアではなくてクラッドで案内できるように十分に細いことが好ましい。その上
に、光ファイバーのテーパー部分は、非常に細いので、案内される光パワーの無
視できないかなりの部分が実際には、ガラス媒体の外側にある。この細くした（
すなわちテーパーを付けた）領域の直径は１〜１０ミクロンの範囲内にある。
、光テーパー部分（optical taper）を設けた二つの単一モード光ファイバーに
結合されている。共振器は、ディスク形、球形または回転楕円体形（例えば押し
つぶした球形）でもよい。テーパーを付けた光ファイバーは、光ファイバーの一
部を炎内で加熱することによって製造することができる。このようなテーパー部
分を形成する他の方法が知られている。光ファイバーのテーパー部分は、光波を
コアではなくてクラッドで案内できるように十分に細いことが好ましい。その上
に、光ファイバーのテーパー部分は、非常に細いので、案内される光パワーの無
視できないかなりの部分が実際には、ガラス媒体の外側にある。この細くした（
すなわちテーパーを付けた）領域の直径は１〜１０ミクロンの範囲内にある。
【００２１】
次に、適当な形態の共振器を、二つの光ファイバーの小間隔をおいた平行なテ
ーパー領域の間に配置する。一方の光ファイバー中を伝搬している光パワー（情
報を運ぶことができる）が、対応する光ファイバーテーパー部分から共振器に弱
く結合する。しかし、前記光パワーの周波数が前記光共振器のモードと“共振”
すると、一般に、光パワーが有意に増大して、前記共振器に転送され次に第二光
ファイバーのテーパー部分に転送される。
ーパー領域の間に配置する。一方の光ファイバー中を伝搬している光パワー（情
報を運ぶことができる）が、対応する光ファイバーテーパー部分から共振器に弱
く結合する。しかし、前記光パワーの周波数が前記光共振器のモードと“共振”
すると、一般に、光パワーが有意に増大して、前記共振器に転送され次に第二光
ファイバーのテーパー部分に転送される。
【００２２】
実質的な利点を有する全光ファイバー装置の実施態様を説明する。
【００２３】
図３と４はアッド／ドロップフィルタとして使用するため配置構成されたシス
テムを示す。そのドロップ機能を図３に示し、一方、アッド機能を図４に示す。
この図には、図１と２に示したポートの名称を使用している。微小球共振器３０
０が、二つの光ファイバー、すなわち原光チャネル（original optical channel
）（ポート１）と変形チャネル（modified channel）（ポート２）を備えた第一
光ファイバー５００、およびドロップされたチャネル（ポート３）またはアッド
されたチャネル（ポート４）を備えた第二ファイバー５０２の間に配置されてい
る。
テムを示す。そのドロップ機能を図３に示し、一方、アッド機能を図４に示す。
この図には、図１と２に示したポートの名称を使用している。微小球共振器３０
０が、二つの光ファイバー、すなわち原光チャネル（original optical channel
）（ポート１）と変形チャネル（modified channel）（ポート２）を備えた第一
光ファイバー５００、およびドロップされたチャネル（ポート３）またはアッド
されたチャネル（ポート４）を備えた第二ファイバー５０２の間に配置されてい
る。
【００２４】
これら光ファイバーは各々、それぞれのネック部分にテーパーが付けられてい
る。
る。
【００２５】
図５は上記実施態様の高倍率の写真を示す。直径が３００ミクロンの微小球共
振器３００が、二つの光ファイバー５００と５０２の間に示されている。これら
光ファイバーは各々、光ファイバー５００、５０２の最も細い部分の位置５０１
、５０３の直径が３〜５ミクロンである。図３と４に示す好ましい実施態様は、
球形共振器３００が、前記両光ファイバーのネック部分と実際に接触している。
しかし、光ファイバーと共振器の間に特定の間隙があってもよく、その間隙はむ
しろ好ましい。というのは、光エネルギーは、エバネッセント結合によって転送
できるからである。
振器３００が、二つの光ファイバー５００と５０２の間に示されている。これら
光ファイバーは各々、光ファイバー５００、５０２の最も細い部分の位置５０１
、５０３の直径が３〜５ミクロンである。図３と４に示す好ましい実施態様は、
球形共振器３００が、前記両光ファイバーのネック部分と実際に接触している。
しかし、光ファイバーと共振器の間に特定の間隙があってもよく、その間隙はむ
しろ好ましい。というのは、光エネルギーは、エバネッセント結合によって転送
できるからである。
【００２６】
図６は、図５に示す装置のポート♯２とポート♯３の透過スペクトル（transm
ission spectrum）を示す。そのスペクトルは、ポート＃１に導入される光波の
光学的振動数を走査することによって生成したスペクトルである。図６に示す二
つのトレース（trace）の極小値と極大値は、図５に示す写真に現れている球形
共振器の共振に対応している。
ission spectrum）を示す。そのスペクトルは、ポート＃１に導入される光波の
光学的振動数を走査することによって生成したスペクトルである。図６に示す二
つのトレース（trace）の極小値と極大値は、図５に示す写真に現れている球形
共振器の共振に対応している。
【００２７】
好ましい共振器はシリカの微小球体である。その外の形態、大きさおよび材料
も、上記共振器に使用することができる。これらの球体は変形させてもよく、例
えば扁平な回転楕円体（prolate or oblate）でもよい。例えば、ディスク形の
共振器を使用できる。ディスク形共振器は、色々な点でより簡単に製造すること
ができ、かつ一層単純なモードのスペクトルを有している。また、ディスク形共
振器は、リソグラフィーの技法を使用して製作することができる。さらに、球形
またはディスク形の共振器は、シリカまたは他の材料（限定されないが、半導体
または重合体の材料がある）を使用して製作できる。
も、上記共振器に使用することができる。これらの球体は変形させてもよく、例
えば扁平な回転楕円体（prolate or oblate）でもよい。例えば、ディスク形の
共振器を使用できる。ディスク形共振器は、色々な点でより簡単に製造すること
ができ、かつ一層単純なモードのスペクトルを有している。また、ディスク形共
振器は、リソグラフィーの技法を使用して製作することができる。さらに、球形
またはディスク形の共振器は、シリカまたは他の材料（限定されないが、半導体
または重合体の材料がある）を使用して製作できる。
【００２８】
直径が２００〜３００ミクロンの範囲内の球体と、直径が３〜５ミクロンのテ
ーパー部分を利用するこれら装置の透過線幅または透過帯域幅は、一般に２０〜
１００ＭＨｚである。これは2,000,000〜10,000,000の光学的Ｑ値に相当する。
例えば光スペクトル分析器における用途のような特定の用途では、このように高
いＱの値と狭い線幅が非常に望ましい。しかし、各光チャネルがギガヘルツとい
うデータ速度を有するＷＤＭ通信システムの場合、より広い帯域幅を有し、その
結果、光学的Ｑ値が一層低いことが望ましい。その上に、プロトタイプ装置の微
小球形共振器の一般的なモード周波数スペーシング（mode frequency spacing）
は、ＷＤＭシステムに使用するには狭すぎる。例えば、図６に示すスペクトルで
は、１．３ギガヘルツというモードスペーシングは、データ帯域幅が大きいアッ
ド／ドロップの用途に使用するには狭すぎる。したがって、異なる特徴を改変し
て、共振線幅に関連する帯域幅と共振モードの周波数スペーシングの両者を増大
させることができる。
ーパー部分を利用するこれら装置の透過線幅または透過帯域幅は、一般に２０〜
１００ＭＨｚである。これは2,000,000〜10,000,000の光学的Ｑ値に相当する。
例えば光スペクトル分析器における用途のような特定の用途では、このように高
いＱの値と狭い線幅が非常に望ましい。しかし、各光チャネルがギガヘルツとい
うデータ速度を有するＷＤＭ通信システムの場合、より広い帯域幅を有し、その
結果、光学的Ｑ値が一層低いことが望ましい。その上に、プロトタイプ装置の微
小球形共振器の一般的なモード周波数スペーシング（mode frequency spacing）
は、ＷＤＭシステムに使用するには狭すぎる。例えば、図６に示すスペクトルで
は、１．３ギガヘルツというモードスペーシングは、データ帯域幅が大きいアッ
ド／ドロップの用途に使用するには狭すぎる。したがって、異なる特徴を改変し
て、共振線幅に関連する帯域幅と共振モードの周波数スペーシングの両者を増大
させることができる。
【００２９】
一つの変形は、共振器の大きさを小さくすることによって、共振器のＱ係数を
、計画的に小さくする変形である。例えば、より小さい共振器はＱ係数が一層小
さいので線幅が広い。例えば、直径が３０〜５０ミクロンの範囲内にあるより小
さい球形共振器は、システムで、共同発明者が試験した結果、５ギガビット／se
cの擬似ランダムデータを伝送する情報チャネルをドロップするのに十分な帯域
幅を提供できた。これら直径を小さくしたシステムの特定の共振モードの線幅は
１０ギガヘルツの範囲内にあり、対応するＱの値は20,000の範囲内である。
、計画的に小さくする変形である。例えば、より小さい共振器はＱ係数が一層小
さいので線幅が広い。例えば、直径が３０〜５０ミクロンの範囲内にあるより小
さい球形共振器は、システムで、共同発明者が試験した結果、５ギガビット／se
cの擬似ランダムデータを伝送する情報チャネルをドロップするのに十分な帯域
幅を提供できた。これら直径を小さくしたシステムの特定の共振モードの線幅は
１０ギガヘルツの範囲内にあり、対応するＱの値は20,000の範囲内である。
【００３０】
モード周波数スペーシングについては、この数値を現在の数値より増大する多
数の異なる方法がある。これらの方法としては、離心回転楕円体形共振器（ecce
ntric spheroidal resonator）を使って共振モードの周波数分割（frequency sp
litting）を増大する方法、またはディスク形共振器を使用して球形光学モード
の方位自由度（azimuthal degree of freedom）を除くかまたは減らす方法があ
る。
数の異なる方法がある。これらの方法としては、離心回転楕円体形共振器（ecce
ntric spheroidal resonator）を使って共振モードの周波数分割（frequency sp
litting）を増大する方法、またはディスク形共振器を使用して球形光学モード
の方位自由度（azimuthal degree of freedom）を除くかまたは減らす方法があ
る。
【００３１】
アッド／ドロップフィルタを使用する際の重要問題は、第二テーパー部分に結
合するときの損失（loss）と、共振器を透過するときの損失である。プロトタイ
プの装置で行われる測定では、これらコンポーネント各々に対し主として寄与し
ているのは、光ファイバーのテーパー部分自体からの寄与である。テーパー部分
−共振器−テーパー部分の結合は極めて効率的であることが測定されている。例
えば、テーパー部分−共振器−テーパー部分の結合の９９．８％の損失が達成さ
れたのである。この結果と一致して、ドロップされたチャネルの非常に高いイク
スティンクションが観察された。２７ｄＢを超えるイクスティンクションが観察
された。これは、テーパー部分−共振器接合部の高性能（すなわち損失）と二つ
の光ファイバー−テーパー部分結合接合部分のほぼ同じ性能とに帰することがで
きる。
合するときの損失（loss）と、共振器を透過するときの損失である。プロトタイ
プの装置で行われる測定では、これらコンポーネント各々に対し主として寄与し
ているのは、光ファイバーのテーパー部分自体からの寄与である。テーパー部分
−共振器−テーパー部分の結合は極めて効率的であることが測定されている。例
えば、テーパー部分−共振器−テーパー部分の結合の９９．８％の損失が達成さ
れたのである。この結果と一致して、ドロップされたチャネルの非常に高いイク
スティンクションが観察された。２７ｄＢを超えるイクスティンクションが観察
された。これは、テーパー部分−共振器接合部の高性能（すなわち損失）と二つ
の光ファイバー−テーパー部分結合接合部分のほぼ同じ性能とに帰することがで
きる。
【００３２】
制御機構を使用して、特定の共振波長を、光信号の波長にまたはその近傍の波
長に維持することができる。球形共振器を帰還制御することによって、可能な出
力ポートを透過する光パワーまたは共振器からの散乱する微小光パワーさえも監
視することができる。帰還制御法を使用して、光源の発光波長または共振器の共
振波長を制御することができる。このプロセスにおいて波長を制御するのに、本
願に記載されている温度などの可能な手段を利用できる。
長に維持することができる。球形共振器を帰還制御することによって、可能な出
力ポートを透過する光パワーまたは共振器からの散乱する微小光パワーさえも監
視することができる。帰還制御法を使用して、光源の発光波長または共振器の共
振波長を制御することができる。このプロセスにおいて波長を制御するのに、本
願に記載されている温度などの可能な手段を利用できる。
【００３３】
また、本発明のシステムは調整可能にすることができる。一つの方法は、共振
器またはディスクを、電気的手段または光学的手段を用いて直接加熱することに
よって共振器またはディスクの温度を変えて調整する方法である。光学的手段を
使用する場合、小さなレーザ源を使用して共振器を加熱することができる。
器またはディスクを、電気的手段または光学的手段を用いて直接加熱することに
よって共振器またはディスクの温度を変えて調整する方法である。光学的手段を
使用する場合、小さなレーザ源を使用して共振器を加熱することができる。
【００３４】
別の方法では、球形またはディスク形共振器に対するコーティングが利用され
、そのコーティングの屈折率は光学的手段または電気的手段によって変えること
ができる。例えば、いくつかの材料は電気光学性が強い（strongly electro opt
ic）ので、電界が加えられるとそれらの屈折率が変化する。球形またはディスク
形の共振器を小さなキャパシタのプレートの間に配置した場合、そのキャパシタ
に電圧を印加すると、球形共振器の共振周波数の調整が行われる。利用可能なコ
ーティングとしては、限定されないが、選択された重合体、液晶、半導体または
ガラスがある。
、そのコーティングの屈折率は光学的手段または電気的手段によって変えること
ができる。例えば、いくつかの材料は電気光学性が強い（strongly electro opt
ic）ので、電界が加えられるとそれらの屈折率が変化する。球形またはディスク
形の共振器を小さなキャパシタのプレートの間に配置した場合、そのキャパシタ
に電圧を印加すると、球形共振器の共振周波数の調整が行われる。利用可能なコ
ーティングとしては、限定されないが、選択された重合体、液晶、半導体または
ガラスがある。
【００３５】
共振器をシリカ以外の材料で製造する場合、その材料自体が、電気光学性が強
いので（シリカは電気光学性が弱い）、印加されるフィールドが材料の屈折率を
変化させて、共振周波数を調整することができる。半導体製の球形もしくはディ
スク形の共振器は、屈折率がキャリアデンシティ（carrier density）で変化す
るので、優れた調整、機構も提供することができる。
いので（シリカは電気光学性が弱い）、印加されるフィールドが材料の屈折率を
変化させて、共振周波数を調整することができる。半導体製の球形もしくはディ
スク形の共振器は、屈折率がキャリアデンシティ（carrier density）で変化す
るので、優れた調整、機構も提供することができる。
【００３６】
別の実施態様では、システムが、その強度と耐久性を改善するため、基板に取
り付けられている。例えば、その基板には、アラインメントグルーブ（alignmen
t groove）、通孔などが設けられ、その基板は標準のリソグラフィー法とエッチ
ング法で製造することができる。次に、光ファイバーのテーパー部分と共振器を
、これら構造体中に配置して空間レジストレーション（spatial registration）
を達成する。前記テーパー部分は、光ファイバー固有の融通性の利点を引き出す
ように光ファイバーを使用して調製することが重要である。共振器を、基板の一
部として製造することもできる。例えば、前記Littleの文献に記載されているの
と類似のディスク形共振器をウェーハ中に形成し、次いで、そのウェーハに光フ
ァイバーテーパー部分を、レジストレーショングルーブを通じて取り付けること
ができる。また、基板を使用すると、電子制御回路を、同じウェーハまたは半導
体チップ上に組み込むことも可能になる。
り付けられている。例えば、その基板には、アラインメントグルーブ（alignmen
t groove）、通孔などが設けられ、その基板は標準のリソグラフィー法とエッチ
ング法で製造することができる。次に、光ファイバーのテーパー部分と共振器を
、これら構造体中に配置して空間レジストレーション（spatial registration）
を達成する。前記テーパー部分は、光ファイバー固有の融通性の利点を引き出す
ように光ファイバーを使用して調製することが重要である。共振器を、基板の一
部として製造することもできる。例えば、前記Littleの文献に記載されているの
と類似のディスク形共振器をウェーハ中に形成し、次いで、そのウェーハに光フ
ァイバーテーパー部分を、レジストレーショングルーブを通じて取り付けること
ができる。また、基板を使用すると、電子制御回路を、同じウェーハまたは半導
体チップ上に組み込むことも可能になる。
【００３７】
シリカを使用して共振器を製造する好ましい実施態様を説明する。しかし、半
導体や重合体の材料を含む他の材料も利用できる。
導体や重合体の材料を含む他の材料も利用できる。
【００３８】
図７に示す別の実施態様は、複数の共振器７００〜７１０を、二つの光ファイ
バーのテーパー部分７２０、７３０の間に配置している。図７に示すシステムは
、Ｎ個の微小球形共振器７００〜７１０を示している。各微小球形共振器は、そ
れぞれの光ファイバーのテーパー部分７２０、７３０に近接しているかまたは接
触している。共振器は各々、共振周波数が異なっていてもよい。より好ましいモ
ードは、各共振器が、上記技法を使用して、他の共振器から独立して調整可能な
モードである。この実施態様は、単一の装置に、複数のアッド／ドロップ機能を
提供する。
バーのテーパー部分７２０、７３０の間に配置している。図７に示すシステムは
、Ｎ個の微小球形共振器７００〜７１０を示している。各微小球形共振器は、そ
れぞれの光ファイバーのテーパー部分７２０、７３０に近接しているかまたは接
触している。共振器は各々、共振周波数が異なっていてもよい。より好ましいモ
ードは、各共振器が、上記技法を使用して、他の共振器から独立して調整可能な
モードである。この実施態様は、単一の装置に、複数のアッド／ドロップ機能を
提供する。
【００３９】
図７に示すシステムも、上記のように基板上に形成することができる。
【００４０】
上記システムは、光波の入力偏光によって決まる透過特性を有している。二つ
の共振器が互いに９０°の角度で配置構成されて、特定の光チャネルの直交偏光
状態を、独立して結合するとき、偏光に無関係のシステムが可能になる。上記共
振器の結合特性がほぼ同じであれば、その結果、偏光にほぼ無関係になる。さら
に、前記二つの９０°の角度で配向した共振器の間のスペーシングをできるだけ
狭くして、結合された二つの直交偏光状態の光路長の差を最小限にしなければな
らない。
の共振器が互いに９０°の角度で配置構成されて、特定の光チャネルの直交偏光
状態を、独立して結合するとき、偏光に無関係のシステムが可能になる。上記共
振器の結合特性がほぼ同じであれば、その結果、偏光にほぼ無関係になる。さら
に、前記二つの９０°の角度で配向した共振器の間のスペーシングをできるだけ
狭くして、結合された二つの直交偏光状態の光路長の差を最小限にしなければな
らない。
【００４１】
特に、上記チャネルのアッド／ドロップ機能が、本発明の唯一可能な実用的機
能ではないことに留意することが大切である。その超高Ｑ特性は、その独特の特
性を、超狭帯域光フィルタを必要とする多くの光ファイバーベースの用途に与え
る。この用途としては、例えば、限定されないが、光スペクトル分析器または狭
帯域スペクトルサンプリング装置がある。
能ではないことに留意することが大切である。その超高Ｑ特性は、その独特の特
性を、超狭帯域光フィルタを必要とする多くの光ファイバーベースの用途に与え
る。この用途としては、例えば、限定されないが、光スペクトル分析器または狭
帯域スペクトルサンプリング装置がある。
【００４２】
いくつかの実施態様のみを詳細に説明してきたが、当該技術分野の当業技術者
は、変形が可能であることが確実に分かるであろう。
は、変形が可能であることが確実に分かるであろう。
【図１】 標準のドロップ／アッドフィルタを示す図である。
【図２】 標準のドロップ／アッドフィルタを示す図である。
【図３】 一実施態様によるドロップ／アッドフィルタの機能を示す。
【図４】 一実施態様によるドロップ／アッドフィルタの機能を示す。
【図５】 本発明の装置の高倍率の写真を示す。
【図６】 図５に示す装置の実験周波数応答を示す図である。
【図７】 複数の共振器を使用する調整可能な実施態様を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月２７日（２００１．８．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
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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
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Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ
，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，
ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ
Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ
，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，
ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ
Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ
，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 サイ ミン
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
91125 パサデナ メールコード128−95
カリフォルニア インスティテュート オ
ブ テクノロジー
(72)発明者 ハンジカー グイド
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
91125 パサデナ メールコード128−95
カリフォルニア インスティテュート オ
ブ テクノロジー
Ｆターム(参考） 2H047 KB03 LA18 MA05 NA02 QA04
QA07 RA00
2H079 AA02 AA12 CA04 KA11
2K002 AA02 AB04 BA01 BA06 BA13
DA07
Claims (94)
- 【請求項１】 第一の細くした部分を有する第一光ファイバーであって、案内される光パワー
の一部が前記第一の細くした部分の外側を伝搬するように形成された第一光ファ
イバー、および 前記第一の細くした部分に結合された共振器であって、光パワーをその共振器
に伝送できるように結合された共振器、 を備えてなる光学装置。 - 【請求項２】 第二の細くした部分を有しかつ前記共振器に結合された第二光ファイバーをさ
らに備えてなり、その結果、光パワーを、前記第一光ファイバーと前記第二光フ
ァイバーの間で転送することができる請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記第一光ファイバーの前記第一の細くした部分を保持する第一領域、前記第
二光ファイバーの前記第二の細くした部分を保持する第二領域、および前記共振
器を保持する第三の指定部分を有する基板をさらに備えている請求項２に記載の
装置。 - 【請求項４】 前記共振器が球体である請求項３に記載の装置。
- 【請求項５】 前記共振器がディスク形である請求項３に記載の装置。
- 【請求項６】 前記共振器が回転楕円体形である請求項３に記載の装置。
- 【請求項７】 前記共振器の近くの前記基板上に形成され、かつ前記共振器の共振モードを調
整するために付勢可能な電気光学的調整素子を、さらに備えている請求項３に記
載の装置。 - 【請求項８】 前記基板に形成された前記電気光学的調整素子の制御回路をさらに備えている
請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記調整素子が抵抗ヒータである請求項８に記載の装置。
- 【請求項１０】 前記調整素子が、前記共振器を加熱するレーザを備えている請求項８に記載の
装置。 - 【請求項１１】 共振器のモードの周波数を、連続的に反復走査モードであるかまたは離散ジャ
ンプである周波数に調整する調整機構をさらに備えている請求項１に記載の装置
。 - 【請求項１２】 前記共振器を、その共振器の温度を変えることによって調整する請求項１１に
記載の装置。 - 【請求項１３】 前記共振器の温度を上げて共振器の共振周波数を変えるため、選択的に付勢で
きる抵抗発熱体をさらに備えている請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記調整器が、前記共振器を加熱するためのレーザを備えている請求項１２に
記載の装置。 - 【請求項１５】 前記調整が、各々、異なる共振モードを有する複数の追加共振器を提供するこ
とによって実施される請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１６】 光学装置の指定位置からの光パワーを検出し、次いで前記共振器を、前記光パ
ワーに基づいて調整する帰還素子をさらに備えている請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１７】 検出される前記光パワーは反射される光パワーである請求項１６に記載の装置
。 - 【請求項１８】 検出される前記光パワーが共振器を透過する光パワーであり、そして共振器が
前記透過光パワーを最小限にするように調整される請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１９】 システムの偏光依存性を低下させる手段をさらに備えている請求項２に記載の
装置。 - 【請求項２０】 前記共振器は第一偏光状態に結合するために取り付けられ、そして前記第一偏
光状態とは異なる第二偏光状態に結合するため取り付けられている第二共振器を
さらに備えている請求項２に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記第二偏光状態は、前記第一偏光状態に対して直交している請求項２０に記
載の装置。 - 【請求項２２】 前記共振器の共振モードを調整可能にすることができる調整素子をさらに備え
ている請求項２０に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記細くした部分に光学的に結合された少なくとも一つの追加の共振器をさら
に備え、その少なくとも一つの追加の共振器が、前記共振器と異なる少なくとも
一つの光学特性を有している請求項２に記載の装置。 - 【請求項２４】 前記光学特性は共振モードの周波数である請求項２９に記載の装置。
- 【請求項２５】 前記光学特性が偏光状態である請求項２９に記載の装置。
- 【請求項２６】 複数の光チャネルを保有し、かつ第一の細くした部分を有する第一光ファイバ
ー、 第二の細くした部分を有する第二光ファイバー、および 前記第一および第二の細くした部分に光学的に結合された共振器、 を備えている光ファイバーチャネル修正装置。 - 【請求項２７】 チャネルをドロップする装置として使用され、そして前記共振器が、ドロップ
されるチャネルの周波数と共振する請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２８】 チャネルをアッドする装置として使用され、そして前記共振器がアッドされる
チャネルと共振する請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２９】 複数の追加の共振装置をさらに備え、その共振装置は各々異なる光学特性を有
している請求項２６に記載の装置。 - 【請求項３０】 前記光学特性が共振モードの周波数である請求項２９に記載の装置。
- 【請求項３１】 前記光学特性が偏光状態である請求項２９に記載の装置。
- 【請求項３２】 前記共振器は、シリカガラス製の球形部材である請求項２６に記載の装置。
- 【請求項３３】 作動して、前記共振器の共振モードを調整する調整構造物をさらに備えている
請求項２６に記載の装置。 - 【請求項３４】 システムの共振に関連するパラメータを検出し、次いで調整機構に、前記パラ
メータに応答して、前記共振器の共振モードを調節するように指令するパラメー
タ検出器をさらに備えている請求項３３に記載の装置。 - 【請求項３５】 前記パラメータが光パワーである請求項３４に記載の装置。
- 【請求項３６】 前記光パワーが、第一光ファイバーから第二光ファイバー中に送られ、そして
前記調整が、前記送られた光パワーを最大にするように実施される請求項３５に
記載の装置。 - 【請求項３７】 前記光パワーが散乱された共振光パワーであり、そして前記調整が、その散乱
された光パワーを最大にするように実施される請求項３５に記載の装置。 - 【請求項３８】 前記調整機構が、共振器の温度を修正して、共振器の共振周波数を変える装置
を備えている請求項３３に記載の装置。 - 【請求項３９】 前記調整機構が電気光学的装置を備えている請求項３３に記載の装置。
- 【請求項４０】 少なくとも一つの追加の共振器をさらに備えている請求項２６に記載の装置。
- 【請求項４１】 前記追加の共振器は、前記共振器とは異なる共振周波数を有している請求項４
０に記載の装置。 - 【請求項４２】 前記第一光ファイバーと第二光ファイバーをそれぞれ受け入れる第一光ファイ
バー保持表面と第二光ファイバー保持表面、および前記共振器を受け入れる共振
器保持表面を有するシリコン基板をさらに備えている請求項２６に記載の装置。 - 【請求項４３】 前記第一光ファイバーと第二光ファイバーをそれぞれ受け入れる第一光ファイ
バー保持表面と第二光ファイバー保持表面、および前記共振器を受け入れる共振
器保持表面を有するシリコン基板をさらに備え、かつ前記温度制御機構が前記共
振器の近くに配置されている請求項４２に記載の装置。 - 【請求項４４】 適正な共振を示すある種のパラメータを監視する帰還機構をさらに備え、その
帰還機構は前記シリコン基板内に組み込まれている請求項４３に記載の装置。 - 【請求項４５】 前記加熱機構の制御回路をさらに備え、その制御回路が前記シリコン基板内に
組み込まれている請求項４３に記載の装置。 - 【請求項４６】 共振モードの作動を有する共振器、信号が第一末端から第二末端まで通過し、
第一末端が単一もしくは複数の入力信号を含みそして第二末端が単一もしくは複
数の第一出力信号を含み、および第一の細くした部分が前記共振器に隣接して通
過する第一光ファイバー、ならびに 前記共振器に隣接して通過する第二の細くした部分を有し、そして信号が第一
末端から第二末端まで通過し、第一末端がアッド機能のための入力ポートを形成
しおよび第二末端がドロップ機能のための出力ポートを形成する第二光ファイバ
ー、 を備えている光アッド／ドロップフィルタ。 - 【請求項４７】 前記共振器はシリカ製の微小球である請求項４６に記載のフィルタ。
- 【請求項４８】 前記共振器はディスク形素子である請求項４６に記載のフィルタ。
- 【請求項４９】 前記共振器の共振波長と異なる共振波長を有する少なくとも一つの追加の共振
器をさらに備えている請求項４６に記載のフィルタ。 - 【請求項５０】 作動して、予め定められたパラメータにしたがって共振器の共振モードを調整
する調整素子をさらに備えている請求項４６に記載のフィルタ。 - 【請求項５１】 前記予め定められたパラメータが、共振器の共振モードと、アッドまたはドロ
ップされる所望のチャネルとの間に適正な同期を含んでいる請求項５０に記載の
フィルタ。 - 【請求項５２】 前記調整機構が、熱を前記共振器に選択的に加える装置である請求項５１に記
載のフィルタ。 - 【請求項５３】 前記調整機構が、電気光学的装置である請求項５１に記載のフィルタ。
- 【請求項５４】 前記共振器の偏光依存性を最小限にする素子をさらに備えている請求項４６に
記載のフィルタ。 - 【請求項５５】 細くした部分を有する第一光ファイバー、 光共振器、 前記光ファイバーの前記細くした部分を物理的に収容するよう構成され形成さ
れた第一ノッチを備えた表面を有する基板であって、そしてその表面に、前記光
ファイバーの前記テーパー部分に隣接した前記共振器を配置する共振器保持部分
を有し、その結果、光エネルギーが前記共振器と前記光ファイバーの間で結合さ
れる基板、 を備えている光ファイバー結合装置。 - 【請求項５６】 第二の細くした部分を有する第二光ファイバー、および前記基板の表面に形成
され、前記第二の細くした部分を保持し、その結果、チャネルを前記第二光ファ
イバーからアッドすることまたはチャネルを前記第二光ファイバーにドロップさ
せることができるようにするアッド／ドロップフィルタを形成する第二ノッチを
さらに備えている請求項５５に記載の装置。 - 【請求項５７】 基板中にまたは基板上に集積され、かつその前記共振器に結合されている制御
回路をさらに備えている請求項５５に記載の装置。 - 【請求項５８】 前記制御回路は前記共振器の調整回路である請求項５１に記載の装置。
- 【請求項５９】 前記調整回路は、前記共振器の近くに配置されて前記共振器を選択的に加熱し
て該共振器の共振周波数を変える選択的発熱体を備えている請求項５８に記載の
装置。 - 【請求項６０】 前記制御回路は、前記共振器の作動のある側面を制御する素子である請求項５
７に記載の装置。 - 【請求項６１】 前記制御回路は、帰還制御装置でありかつ所望の状態を示すパラメータを監視
するパラメータモニタをさらに備え、そして前記帰還制御装置が、前記共振器の
調整を制御して前記所望の状態を維持する請求項５７に記載の装置。 - 【請求項６２】 細くした部分と細くしていない部分を有する第一光ファイバーと第二光ファイ
バーの各々の部分を得て、次に、 共振器を、前記細くした部分の近くであって、前記細くした部分と前記カプラ
の間に光波の光結合を起こすのに十分近くに配置する、 ことを含んでなる光ファイバー間で光信号を転送する方法。 - 【請求項６３】 前記共振器と共振する光波長を前記第二光ファイバーに送って前記光チャネル
をアッドすることによってチャネルをアッドすることをさらに含んでいる請求項
６２に記載の方法。 - 【請求項６４】 光チャネルをドロップすることをさらに含んでいる請求項６３に記載の方法。
- 【請求項６５】 共振器を調整することをさらに含んでいる請求項６２に記載の方法。
- 【請求項６６】 前記調整に、共振器の温度を制御することが含まれている請求項６５に記載の
方法。 - 【請求項６７】 前記調整が電気光学的素子を使用して行われる請求項６５に記載の方法。
- 【請求項６８】 システムの所望の状態を示すパラメータを監視し、次にそのパラメータを帰還
として使用して、調整の大きさを決定することをさらに含んでいる請求項６５に
記載の方法。 - 【請求項６９】 前記パラメータは光パワーである請求項６８に記載の方法。
- 【請求項７０】 前記光パワーが透過光パワーであり、そして前記調整を修正して、前記透過光
パワーを最小限にする請求項６８に記載の方法。 - 【請求項７１】 前記光パワーが、散乱されて循環する共振器の光パワーであり、そして前記調
整に、共振器を調整して前記散乱光パワーを最大限にすることが含まれている請
求項６９に記載の方法。 - 【請求項７２】 前記光結合はエバネッセント結合である請求項６２に記載の方法。
- 【請求項７３】 前記共振器とは異なる光学特性を有する追加の共振器を、前記細くした部分に
光学的に接触させることをさらに含んでいる請求項６２に記載の方法。 - 【請求項７４】 前記追加共振器のうち少なくとも一つは、前記共振器と異なる偏光を有してい
る請求項６６に記載の方法。 - 【請求項７５】 前記追加共振器のうち少なくとも一つは、前記共振器と異なる光モード周波数
を有している請求項６６に記載の方法。 - 【請求項７６】 チャネルをアッドまたはドロップする光ファイバーに細くした部分を設け、 その細くした部分を、光共振器と光結合させ、次いで その共振器を、チャネルをアッドまたはドロップするための所望の周波数に調
整して、チャネルを、所望の調整された周波数でアッドまたはドロップさせる、 ことを含んでなる、チャネルを光ファイバーにアッドまたはドロップする方法
。 - 【請求項７７】 前記共振器は、ウィスパリングギャラリーモードを支持する共振器である請求
項７６に記載の方法。 - 【請求項７８】 前記共振器は球形である請求項２に記載の装置。
- 【請求項７９】 前記共振器がディスク形である請求項２に記載の装置。
- 【請求項８０】 前記共振器が回転楕円体形である請求項２に記載の装置。
- 【請求項８１】 前記第一光ファイバーと第二光ファイバーに結合された複数の共振器をさらに
備えている請求項２に記載の装置。 - 【請求項８２】 共振モードの周波数を調整する調整機構をさらに備えている請求項２に記載の
装置。 - 【請求項８３】 前記複数の共振器を構成する各共振器の共振モードの周波数を調整する調整機
構をさらに備えている請求項８１に記載の装置。 - 【請求項８４】 前記調整素子が、前記共振器を加熱するレーザを含んでいる請求項７に記載の
装置。 - 【請求項８５】 前記第一光ファイバーと第二光ファイバーに結合された複数の共振器をさらに
備えている請求項３に記載の装置。 - 【請求項８６】 前記共振器が球形である請求項１１に記載の装置。
- 【請求項８７】 前記共振器がディスク形である請求項１１に記載の装置。
- 【請求項８８】 前記共振器が回転楕円体形である請求項１１に記載の装置。
- 【請求項８９】 検出される前記光パワーが、第一光ファイバーから共振器を通じて第二光ファ
イバーに結合される透過光パワーであり、そして前記透過光パワーを最大化する
請求項１６に記載の装置。 - 【請求項９０】 前記共振器がディスク形である請求項２６に記載の装置。
- 【請求項９１】 前記共振器が回転楕円体形である請求項２６に記載の装置。
- 【請求項９２】 前記共振器がシリカガラス製である請求項２６に記載の装置。
- 【請求項９３】 前記共振器が回転楕円体形素子である請求項４６に記載のフィルタ。
- 【請求項９４】 前記共振器がシリカ製である請求項４６に記載のフィルタ。
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