JP2006047678A - Variable band type optical filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable band type optical filter which largely increases a variable range of the band and copes with an optical network in which a lot of wave channels are used. <P>SOLUTION: The optical filter is provided with three-port type optical circulators 9a and 9b, a chirp fiber grating 10 of short wavelength side connection connected to the three-port type optical circulator 9a, a chirp fiber grating 11 of long wavelength side connection having a wavelength dispersion value which is the same as that of the chirp fiber grating 10 and connected to a three-port type optical circulator 11. An optical switch 12 is provided on a single area of the chirp fiber gratings 10 and 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、帯域可変型光フィルタに関し、より詳細には、光の透過帯域を制御可能な帯域可変型光フィルタに関する。   The present invention relates to a band-variable optical filter, and more particularly to a band-variable optical filter capable of controlling a light transmission band.

近年の高度情報化から将来の通信情報量の更なる増大が予想されており、大容量の通信方式として、異なる複数の波長の光を一本の光ファイバで伝送する波長多重伝送技術が注目されている。このような波長多重伝送技術の開発は盛んに行われておりその進展に伴い、従来の波長可変光フィルタの機能に加えて、帯域幅が可変な機能を持つ光フィルタも必要となってくると考えられる。これは、トラフィックの状況に応じていくつかの異なる波長の光信号をまとめて処理をする場合が想定されるからである。   The amount of communication information in the future is expected to increase further due to the advancement of advanced information technology in recent years, and as a large-capacity communication method, wavelength multiplexing transmission technology that transmits light of a plurality of different wavelengths through a single optical fiber attracts attention. ing. The development of such wavelength division multiplexing technology has been actively carried out, and along with its progress, in addition to the function of the conventional wavelength tunable optical filter, an optical filter having a variable bandwidth function will be required. Conceivable. This is because it is assumed that optical signals of several different wavelengths are processed together according to the traffic situation.

これまで、帯域可変型光フィルタとしていくつかの装置が提案されている。例えば、平面光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)を用いた装置が提案されている(非特許文献1参照)。この装置では、帯域の変化量が極めて小さく、実用性には乏しい。また、二つのユニフォームなファイバグレーティング(Fiber Bragg Grating)の反射スペクトルの重なり具合を制御する方式も提案されている(特許文献1参照)。この方法は、二つのファイバグレーティングのBragg波長の差を制御する方法であるが、ファイバグレーティング自体の帯域に制限があるためにこれも可変幅は小さい。   Heretofore, several devices have been proposed as variable bandwidth optical filters. For example, an apparatus using a planar lightwave circuit (PLC) has been proposed (see Non-Patent Document 1). In this apparatus, the amount of change in the band is extremely small and the practicality is poor. In addition, a method of controlling the overlapping state of reflection spectra of two uniform fiber gratings has been proposed (see Patent Document 1). This method is a method for controlling the difference between the Bragg wavelengths of two fiber gratings. However, since the bandwidth of the fiber grating itself is limited, this also has a small variable width.

一方、ファイバグレーティングによる他の方法として、歪み付与によるチャープ可変ファイバグレーティングの利用も考えられる(特許文献2参照)。特許文献2に記載のフィルタでは、図1に示すように、例えばファイバグレーティング4と金属棒2とをポリエチレンスリーブ3で包んで加熱することによりそれらを一体化して梁を作製する。それを図2に示すように、2種類のクランプ(第1クランプ5および第2クランプ6)で保持する。このような構成で特許文献2に記載のフィルタに対して、第2クランプ6を梁の最初の方向と垂直方向(変位zの変位方向)に移動させることにより歪みを与える。   On the other hand, as another method using a fiber grating, use of a chirp variable fiber grating by imparting strain is also conceivable (see Patent Document 2). In the filter described in Patent Document 2, as shown in FIG. 1, for example, a fiber grating 4 and a metal rod 2 are wrapped in a polyethylene sleeve 3 and heated to integrate them to produce a beam. As shown in FIG. 2, it is held by two types of clamps (first clamp 5 and second clamp 6). With such a configuration, distortion is applied to the filter described in Patent Document 2 by moving the second clamp 6 in a direction perpendicular to the initial direction of the beam (displacement direction of the displacement z).

第2クランプ6は、梁の最初の方向には梁を拘束しないため、梁はS字型に曲げられ、歪みの分布が長手方向に線形に負から正に変化する。このことにより、Bragg波長が長手方向に分布し、チャープファイバグレーティング(Chirped Fiber Bragg Grating)となるため、中心波長は一定のまま、反射帯域が広がる。本来は、歪みの制御はファイバグレーティングの波長分散(群遅延分散)の制御のためであるが、特許文献2に記載のフィルタは、歪みの調整により、帯域も同時に変化しており、帯域可変型光フィルタとなっている。ただし、この場合、入射した光はチャープして出射することになる。帯域が狭い光信号の場合、実用的には問題にならないが、帯域の広い、すなわち高速の信号の場合は問題となる。   Since the second clamp 6 does not restrain the beam in the first direction of the beam, the beam is bent into an S shape, and the strain distribution changes linearly from negative to positive in the longitudinal direction. As a result, the Bragg wavelength is distributed in the longitudinal direction and becomes a chirped fiber Bragg grating, so that the reflection band is widened while the center wavelength remains constant. Originally, the distortion control is for controlling the chromatic dispersion (group delay dispersion) of the fiber grating. However, the filter described in Patent Document 2 also changes the band at the same time by adjusting the distortion. It is an optical filter. However, in this case, the incident light is chirped and emitted. In the case of an optical signal having a narrow band, there is no practical problem, but in the case of a signal having a wide band, that is, a high speed, it becomes a problem.

この問題を回避するために、光信号に逆チャープを付与するフィルタが提案されている(非特許文献2参照)。具体的には、同一仕様のファイバグレーティングを用いて梁を2つ作製し、それら2つの梁に対して全く同様に歪みを付与して同一のチャープファイバグレーティングを実現する。図3に示すように、これらファイバグレーティング8を長波長側と短波長側とが結合するように光サーキュレータ7を介して接続すれば、入射した光は最終的にチャープが相殺されて出射されることになる。これらの二つのファイバグレーティング8からなる系をひとつの光フィルタとして見ると、各歪み量を同一になるように制御しさえすれば、入射した光は常に無チャープの状態で出射されることになる。   In order to avoid this problem, a filter that gives an inverse chirp to an optical signal has been proposed (see Non-Patent Document 2). Specifically, two beams are produced using fiber gratings of the same specification, and the same chirped fiber grating is realized by applying distortion to the two beams in exactly the same manner. As shown in FIG. 3, if these fiber gratings 8 are connected via an optical circulator 7 so that the long wavelength side and the short wavelength side are coupled, the incident light is finally emitted with the chirp canceled. It will be. When the system composed of these two fiber gratings 8 is viewed as one optical filter, the incident light is always emitted without a chirp as long as each distortion amount is controlled to be the same. .

図4は、従来の、歪み付与による帯域可変型光フィルタの帯域可変特性を示す図である。ここでは、図2で示した変位zの値を変化させて歪みを付与している。長さlは、160mmである。図4より、変位zを変化させても、中心波長は一定で帯域のみ変化しているのがわかる。z=0mmのとき、3dB帯域は0.3nmであり、z=5mmのとき、3dB帯域は1.0nmである。zの値をさらに大きくすることにより、最大帯域3〜4nmが可能である(非特許文献2参照)。しかし、梁の強度的限界から帯域可変量に制限があり、多数の波長の光信号を処理することが困難であることから、用途がごく限られる。   FIG. 4 is a diagram illustrating a band variable characteristic of a conventional band variable optical filter by applying distortion. Here, distortion is given by changing the value of the displacement z shown in FIG. The length l is 160 mm. FIG. 4 shows that even if the displacement z is changed, the center wavelength is constant and only the band is changed. When z = 0 mm, the 3 dB band is 0.3 nm, and when z = 5 mm, the 3 dB band is 1.0 nm. By further increasing the value of z, a maximum bandwidth of 3 to 4 nm is possible (see Non-Patent Document 2). However, there is a limit to the amount of variable bandwidth due to the strength limit of the beam, and it is difficult to process optical signals with a large number of wavelengths, so the applications are very limited.

特許第3348601号公報Japanese Patent No. 3348601 特許第3337408号公報Japanese Patent No. 3337408 E.Pawlowski、他6名、「Variable bandwidth and tunable centre frequency filter using transversal-form programmable optical tilter」、英国電気技術者協会、1996年1月16日、vol.32、no.2、p.113-114E.Pawlowski and 6 others, “Variable bandwidth and tunable center frequency filter using transversal-form programmable optical tilter”, British Electrical Engineers Association, January 16, 1996, vol.32, no.2, p.113- 114 Chee S. Goh、他3名、「A Dispersion Free Filter with Bandwidth Tunability based on Simultaneous S-bend Chirping of Linearly Chirped Fiber Bragg Gratings」、2003年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集1、2003年9月、C-3-69、p.202Chee S. Goh and three others, “A Dispersion Free Filter with Bandwidth Tunability based on Simultaneous S-bend Chirping of Linearly Chirped Fiber Bragg Gratings”, 2003 IEICE Society Conference Proceedings 1, September 2003, C-3-69, p.202 小向哲郎、他3名、「ファイバグレーティングのスペクトルフィルタリングへの応用」、1997年1月、電子情報通信学会論文誌、C-I、vol.J80-C-I、p.32-40Tetsuro Komukai and three others, “Application of Fiber Grating to Spectral Filtering”, January 1997, IEICE Transactions, C-I, vol.J80-C-I, p.32-40 S.Savin、他3名、「Tunable mechanically induced long-period fiber gratings」、2000年5月15日、米国光学協会、vol.25、no.10、p.710-712S.Savin and three others, “Tunable mechanically induced long-period fiber gratings”, May 15, 2000, American Optical Society, vol.25, no.10, p.710-712 A.K.Ahuja、他3名、「Tunable single phase-shifted and superstructure gratings using microfabricated on-fiber thin film heaters」、Optics Communications(オランダElsevier Science社)、2000年10月1日、vol.184、p.119-125AKAhuja and 3 others, “Tunable single phase-shifted and superstructure gratings using microfabricated on-fiber thin film heaters”, Optics Communications (Elsevier Science, Netherlands), October 1, 2000, vol.184, p.119- 125 M.J.F.Digonnet編著、「希土類添加ファイバレーザと増幅器(Rare earth doped fiber lasers and amplifiers)」、Marcel Dekker社(米国)、p.442Edited by M.J.F.Digonnet, “Rare earth doped fiber lasers and amplifiers”, Marcel Dekker (USA), p.442 春本道子、他2名、「長周期ファイバグレーティングの損失特性の張力依存性」、進学技報、1998年4月27日、vol.98、no.37、OFT-98-9、p.47-51Michiko Harumoto and two others, "Tension dependence of loss characteristics of long-period fiber gratings", Advancement Technical Report, April 27, 1998, vol.98, no.37, OFT-98-9, p.47 -51

以上から明らかなように、波長多重伝送技術においては、高速かつ大容量の情報伝送の手段として帯域可変型光フィルタが有力であるが、この帯域可変型光フィルタであっても、伝送可能な情報量を増大させるためには、まだ改善しなければならない課題が残されている。特に、これまで提案された帯域可変型光フィルタは帯域の可変量が小さく、実際の光ネットワークにおいて用いるには実用性が乏しかった。   As is clear from the above, in the wavelength division multiplexing transmission technology, a variable bandwidth optical filter is effective as a means of high-speed and large-capacity information transmission. In order to increase the amount, there are still problems that must be improved. In particular, the band-variable optical filters proposed so far have a small band-variable amount and are not practical for use in an actual optical network.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、帯域の可変量を大幅に増大させ、多数の波長チャンネルが使用される光ネットワークに対応可能な帯域可変型光フィルタを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a variable bandwidth type that greatly increases the variable amount of bandwidth and is compatible with an optical network in which a large number of wavelength channels are used. It is to provide an optical filter.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1記載の発明は、少なくとも1つの光サーキュレータと、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、前記第1および第2のチャープファイバグレーティング上の単一あるいは複数の領域で、前記少なくとも1つの光サーキュレータからの入射光を所定の時間だけ遮断する遮断手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, in the first aspect of the present invention, at least one optical circulator and a first refractive index period varying from the first end toward the second end are provided. A first chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the first end, and having the same chromatic dispersion value as the first chirped fiber grating; The refractive index period changes from the third end toward the fourth end so as to be the same as the change direction of the refractive index period from the first end to the second end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the fourth end. And blocking means for blocking incident light from the at least one optical circulator for a predetermined time in a single region or a plurality of regions on the first and second chirped fiber gratings. .

請求項2記載の発明は、少なくとも1つの光サーキュレータと、平面光波回路に形成された、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、前記平面光波回路と同一もしくは別個の平面光波回路に形成された、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、前記第1および第2のチャープファイバグレーティング上の単一あるいは複数の領域で、前記少なくとも1つの光サーキュレータからの入射光を所定の時間だけ遮断する遮断手段とを備えることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is at least one optical circulator and a first chirped fiber grating formed in a planar lightwave circuit, the refractive index period of which varies from the first end toward the second end. A first chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the first end, and the first chirped fiber formed in a planar lightwave circuit that is the same as or different from the planar lightwave circuit. Having the same chromatic dispersion value as the grating, and from the third end so as to be the same as the changing direction of the refractive index period from the first end to the second end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating with a refractive index period changing toward the end of 4, wherein the at least one optical circular is at the fourth end. The incident light from the at least one optical circulator is blocked for a predetermined time in the second chirped fiber grating coupled to the first and second or single regions on the first and second chirped fiber gratings. And a blocking means.

請求項3記載の発明は、少なくとも1つの光サーキュレータと、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングにおいて、前記光サーキュレータからの入射光の入射側の第1の点から該入射側とは反対側の第2の点までの領域について、前記入射光を所定の時間だけ減衰させる減衰手段とを備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided at least one optical circulator and a first chirped fiber grating having a refractive index period changing from a first end toward a second end, wherein the first end A first chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator, and having the same chromatic dispersion value as the first chirped fiber grating, from the first end of the first chirped fiber grating A second chirped fiber grating in which the refractive index period is changed from the third end toward the fourth end so as to be the same as the direction of change of the refractive index period toward the second end, A second chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at a fourth end; and the first and second chirped fibers. In a bug rating, attenuation means for attenuating the incident light for a predetermined time in a region from a first point on the incident side of the incident light from the optical circulator to a second point on the opposite side of the incident side; It is characterized by providing.

請求項4記載の発明は、少なくとも1つの光サーキュレータと、平面光波回路に形成された、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、前記平面光波回路と同一もしくは別個の平面光波回路に形成された、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングにおいて、前記光サーキュレータからの入射光の入射側の第1の点から該入射側とは反対側の第2の点までの領域について、前記入射光を所定の時間だけ減衰させる減衰手段とを備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided at least one optical circulator and a first chirped fiber grating formed in a planar lightwave circuit, the refractive index period of which changes from the first end toward the second end. A first chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the first end, and the first chirped fiber formed in a planar lightwave circuit that is the same as or different from the planar lightwave circuit. Having the same chromatic dispersion value as the grating, and from the third end so as to be the same as the changing direction of the refractive index period from the first end to the second end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating with a refractive index period changing toward the end of 4, wherein the at least one optical circular is at the fourth end. In the second chirped fiber grating coupled to the first and second chirped fiber gratings, the first point on the incident side of the incident light from the optical circulator from the first point opposite to the incident side Attenuating means for attenuating the incident light for a predetermined time is provided for a region up to two points.

請求項5記載の発明は、請求項3または4記載の発明において、前記領域は、希土類イオンもしくは遷移金属イオンを含み、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングの側面に前記希土類イオンもしくは遷移金属イオンに対する励起光を照射する光源と、前記領域の所定の領域に対して、前記励起光が照射されないようにする手段とをさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the region contains rare earth ions or transition metal ions, and the rare earth ions or transition metals are arranged on the side surfaces of the first and second chirped fiber gratings. It further comprises a light source for irradiating excitation light for ions and means for preventing the excitation light from being irradiated to a predetermined region of the region.

請求項6記載の発明は、請求項3または4記載の発明において、前記減衰手段は、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングに対して、線形的に変化するピッチで側圧を付与する手段であることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the attenuating means is means for applying a lateral pressure to the first and second chirped fiber gratings at a linearly changing pitch. It is characterized by being.

請求項7記載の発明は、請求項3または4記載の発明において、前記減衰手段は、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングに対して、線形的に変化するピッチで温度分布を形成させる手段であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the attenuation means forms a temperature distribution with a linearly changing pitch with respect to the first and second chirped fiber gratings. It is characterized by being.

請求項8記載の発明は、少なくとも1つの光サーキュレータと、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、前記少なくとも1つの光サーキュレータから前記第1および第2のチャープファイバグレーティングへの入射光に対する、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングによる反射光の波長帯域を変化させる手段とを備えることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is at least one optical circulator and a first chirped fiber grating having a refractive index period changing from the first end toward the second end, wherein the first end A first chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator, and having the same chromatic dispersion value as the first chirped fiber grating, from the first end of the first chirped fiber grating A second chirped fiber grating in which the refractive index period is changed from the third end toward the fourth end so as to be the same as the direction of change of the refractive index period toward the second end, A second chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the end of 4, and the at least one optical circulator With respect to the incident light to et the first and second chirped fiber grating, characterized in that it comprises a means for changing the wavelength band of the reflected light by the first and second chirped fiber grating.

以上説明したように、本発明によれば、従来よりも可変量を大幅に増大させた、帯域可変型光フィルタを実現することができ、実際の光ネットワークにおいて有用となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a band-variable optical filter having a variable amount greatly increased as compared with the prior art, which is useful in an actual optical network.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本発明の一実施形態では、光サーキュレータを介して互いに連結された2つのチャープファイバグレーティングのそれぞれに対して、各チャープファイバグレーティングを伝播する光を遮断もしくは減衰することにより、光フィルタの帯域幅を制御する。なお、本明細書において、「チャープファイバグレーティング」とは、光ファイバのコア部の長手方向に対する屈折率周期を変化させた光ファイバグレーティングを指す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
In an embodiment of the present invention, the bandwidth of an optical filter is reduced by blocking or attenuating light propagating through each chirped fiber grating for each of two chirped fiber gratings connected to each other via an optical circulator. Control. In this specification, “chirped fiber grating” refers to an optical fiber grating in which the refractive index period in the longitudinal direction of the core portion of the optical fiber is changed.

さて、上述した図3の光フィルタは、単純に考えると、波長分散の絶対値が等しく、その符号が異なる二つの線形チャープファイバグレーティングの組み合わせである。このような構成の光フィルタは、広帯域な特性を得る方法としてすでに検討例がある(非特許文献3参照)。これは単独のユニフォームなファイバグレーティングでは帯域が最大3nm程度までしか得られないため、より帯域の広いフィルタを得ることを目的に工夫したものである。非特許文献3に記載の光フィルタによれば、チャープ特性は歪み付与により実現することを前提としていないため、10nm以上の帯域が期待できる。図5にその構成例を示す。あるいは図6の構成でもよい。本発明の一実施形態も、図5や図6に例示される構成を基本構成としている。   The optical filter of FIG. 3 described above is a combination of two linear chirped fiber gratings having the same absolute value of chromatic dispersion and different signs. The optical filter having such a configuration has already been studied as a method for obtaining a broadband characteristic (see Non-Patent Document 3). This is devised for the purpose of obtaining a filter having a wider band because a single uniform fiber grating can only obtain a band of up to about 3 nm. According to the optical filter described in Non-Patent Document 3, a chirp characteristic is not premised on realization by imparting distortion, so a band of 10 nm or more can be expected. FIG. 5 shows an example of the configuration. Or the structure of FIG. 6 may be sufficient. One embodiment of the present invention also has a basic configuration illustrated in FIGS. 5 and 6.

図5は、本発明の一実施形態に係る3ポート型光サーキュレータによるフィルタの構成を示す図である。図5において、3ポート型光サーキュレータ9aの第1の端には光ファイバが連結されており、ここから入射光が入射される。また、3ポート型光サーキュレータの第2の端には短波長側結合のチャープファイバグレーティング10が連結されており、第3の端には、光ファイバを介して3ポート型光サーキュレータ9bの第1の端が連結されている。上記と同様に、3ポート型光サーキュレータ9bの第2の端には、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11が連結され、第3の端には光ファイバが連結されており、この光ファイバから出射光が出射される。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a filter using a three-port optical circulator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, an optical fiber is connected to the first end of the three-port optical circulator 9a, from which incident light is incident. Further, a short wavelength side coupled chirped fiber grating 10 is connected to the second end of the three-port optical circulator, and the first end of the three-port optical circulator 9b is connected to the third end via the optical fiber. The ends of are connected. Similarly to the above, a chirped fiber grating 11 coupled to the long wavelength side is connected to the second end of the three-port optical circulator 9b, and an optical fiber is connected to the third end. Outgoing light is emitted.

図6は、本発明の一実施形態に係る4ポート型光サーキュレータによるフィルタの構成を示す図である。図6において、4ポート型光サーキュレータ7の第1の端には光ファイバが連結されたおり、ここから入射光が入射される。また、4ポート型光サーキュレータ7の第2の端には短波長側結合のチャープファイバグレーティング10が連結され、第3の端には長波長側結合のチャープファイバグレーティング11が連結され、第4の端には光ファイバが連結されており、この光ファイバから出射光が出射される。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a filter using a 4-port optical circulator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, an optical fiber is connected to the first end of the four-port optical circulator 7, and incident light enters from here. A short-wavelength-side chirped fiber grating 10 is connected to the second end of the 4-port optical circulator 7, and a long-wavelength-side-coupled chirped fiber grating 11 is connected to the third end. An optical fiber is connected to the end, and outgoing light is emitted from this optical fiber.

なお、上述した各光サーキュレータは、光を一定の方向にのみ伝達するものである。すなわち、3ポート型光サーキュレータ9aおよび9bについては、それぞれ第1の端から入射された光を第2の端へ、チャープファイバグレーティング10または11から反射された光を第2の端から第3の端へと伝達する。同様に、4ポート型光サーキュレータ7についても、第1の端から入射された光を第2の端へ、チャープファイバグレーティング10から反射された光を第3の端へ、チャープファイバグレーティング11から反射された光を第4の端へと伝達する。   Each of the optical circulators described above transmits light only in a certain direction. That is, for the three-port optical circulators 9a and 9b, the light incident from the first end is transmitted to the second end, and the light reflected from the chirped fiber grating 10 or 11 is transmitted from the second end to the third end. Communicate to the edge. Similarly, for the 4-port optical circulator 7, light incident from the first end is reflected to the second end, light reflected from the chirped fiber grating 10 is reflected to the third end, and reflected from the chirped fiber grating 11. The transmitted light is transmitted to the fourth end.

ここでチャープファイバグレーティング10および11は、線形チャープファイバグレーティングであり、同一の波長分散値で、長さはL、反射波長域をλ〜λまでとする。なお、本明細書において、「同一の波長分散値」とは、所望の光フィルタの透過帯域のことである。従って、チャープファイバグレーティング10および11のそれぞれについて、反射波長域が異なっていても、所望の帯域を双方とも有していればよい。 Here, the chirped fiber gratings 10 and 11 are linear chirped fiber gratings having the same chromatic dispersion value, a length of L, and a reflection wavelength region from λ S to λ L. In the present specification, the “same chromatic dispersion value” refers to a transmission band of a desired optical filter. Therefore, the chirped fiber gratings 10 and 11 may have both desired bands even if the reflection wavelength ranges are different.

本発明の一実施形態において、チャープファイバグレーティング10および11に対して、光の入射口が異なるだけ、すなわち、光が短波長側から入射するかもしくは長波長側から入射するかが異なるだけである。図5および図6では、便宜的に、反射光の波長帯域が短波長側から光が入射するチャープファイバグレーティング(短波長側結合のチャープファイバグレーティングとも呼ぶ)の次に、反射光の波長帯域が長波長側から光が入射するチャープファイバグレーティング(長波長側結合のチャープファイバグレーティングとも呼ぶ)が配置されているとする。   In one embodiment of the present invention, the light entrance is different from that of the chirped fiber gratings 10 and 11, that is, whether the light is incident from the short wavelength side or the long wavelength side. . 5 and 6, for convenience, the wavelength band of the reflected light is next to the chirped fiber grating (also referred to as a short-wavelength-side coupled chirped fiber grating) in which light enters from the short wavelength side. It is assumed that a chirped fiber grating (also referred to as a long wavelength side coupled chirped fiber grating) in which light enters from the long wavelength side is arranged.

なお、本発明の一実施形態では、上記とは逆の配置、すなわち、長波長側結合のチャープファイバグレーティングの次に、短波長側結合のチャープファイバグレーティングを配置するようにしても同一の効果が得られる。   In one embodiment of the present invention, the same effect can be obtained by arranging a chirped fiber grating with short wavelength side coupling next to a chirped fiber grating with long wavelength side coupling, which is the reverse of the above. can get.

また、本発明の一実施形態では、チャープファイバグレーティング10および11において、反射波長域のうち所望の帯域をいずれのチャープファイバグレーティングが有していれば、その分散値は同一でなくてもよい。   In one embodiment of the present invention, in the chirped fiber gratings 10 and 11, as long as any chirped fiber grating has a desired band in the reflection wavelength range, the dispersion values may not be the same.

次に、上述の構成の光フィルタの動作を説明する。
図5において、3ポート型光サーキュレータ9aの第1の端から入射した光は、まず、第2の端へと伝達され、短波長側結合のチャープファイバグレーティング10で反射される。このとき、チャープファイバグレーティング10において、入射光の波長により反射される場所が異なる。波長がλより短い光とλより長い光とは反射されないでそのまま通過し、ファイバ外へ放射される。チャープファイバグレーティング10から反射された光は、3ポート型光サーキュレータの第2の端から第3の端へと伝達され、第3の端から出射される。その出射光は、3ポート型光サーキュレータ9bの第1の端から該サーキュレータ9bに入射し、第2の端へと伝達され、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11で上記と同様に反射される。その反射された光は、3ポート型光サーキュレータ9bの第2の端から第3の端へと伝達され、第3の端から出射される。
Next, the operation of the optical filter having the above configuration will be described.
In FIG. 5, the light incident from the first end of the three-port optical circulator 9a is first transmitted to the second end and reflected by the chirped fiber grating 10 with short wavelength side coupling. At this time, in the chirped fiber grating 10, the location where the light is reflected differs depending on the wavelength of the incident light. Light having a wavelength shorter than λ S and light longer than λ L pass without being reflected and are emitted outside the fiber. The light reflected from the chirped fiber grating 10 is transmitted from the second end to the third end of the three-port optical circulator and emitted from the third end. The emitted light enters the circulator 9b from the first end of the three-port optical circulator 9b, is transmitted to the second end, and is reflected by the long wavelength side coupled chirped fiber grating 11 in the same manner as described above. . The reflected light is transmitted from the second end of the three-port optical circulator 9b to the third end and is emitted from the third end.

このとき、光信号は、短波長側結合のチャープファイバグレーティング10で反射された際、チャープするが、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11でも反射されるので、それぞれのチャープは相殺されチャープレスの状態に戻る。   At this time, the optical signal is chirped when reflected by the short-wavelength side-coupled chirped fiber grating 10, but is also reflected by the long-wavelength-side-coupled chirped fiber grating 11. Return to state.

ここで、チャープファイバグレーティング10および11上に図7に示すように座標を設定する。
図7は、本発明の原理を説明するために設定したチャープファイバグレーティング上の座標を示す図である。図7において、チャープファイバグレーティング10および11では、Bragg波長は長手方向に分布している。短波長側結合のチャープファイバグレーティング10の場合、反射光の最短波長λがz=0にあるとし、最長波長λがz=Lにあるとする。長波長側結合のチャープファイバグレーティング11の場合、反射光の最長波長λがz=0にあるとし、最短波長λがz=Lにあるとする。短波長側結合のチャープファイバグレーティング10上のある点z=LでのBragg波長をλ’とし、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11上のある点z=LでのBragg波長をλ’とする。
Here, coordinates are set on the chirped fiber gratings 10 and 11 as shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the coordinates on the chirped fiber grating set to explain the principle of the present invention. In FIG. 7, in the chirped fiber gratings 10 and 11, the Bragg wavelength is distributed in the longitudinal direction. In the case of the chirped fiber grating 10 with short wavelength side coupling, it is assumed that the shortest wavelength λ S of reflected light is at z = 0 and the longest wavelength λ L is at z = L. In the case of the chirped fiber grating 11 coupled to the long wavelength side, it is assumed that the longest wavelength λ L of the reflected light is at z = 0 and the shortest wavelength λ S is at z = L. The Bragg wavelength at a point z = L a on the chirped fiber grating 10 on the short wavelength side coupling and lambda 'L, the Bragg wavelength at z = L b point on the chirped fiber grating 11 on the long wavelength side coupling lambda ' S.

短波長側結合のチャープファイバグレーティング10において、λ’より長波長の光はz>Lでの点で反射されるが、反射前後にその光(z>Lで反射される光)が減衰もしくは外部への放射等で失われれば、結果として、短波長側結合のチャープファイバグレーティング10の実効帯域は、λ<λ<λ’となる。一方、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11においても、λ’より短波長の光はz>Lでの点で反射されるが、反射前後にその光(z>Lで反射される光)が減衰もしくは外部への放射等で失われれば、短波長側結合のチャープファイバグレーティング10と同様に、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11の実効帯域は、λ’<λ<λとなる。 In chirped fiber grating 10 on the short wavelength side binding, the light of wavelength longer than lambda 'L is reflected at a point on the z> L a, the light before and after reflection (z> light reflected by the L a) is If it is lost due to attenuation or radiation to the outside, as a result, the effective band of the short-wavelength side-coupled chirped fiber grating 10 becomes λ S <λ <λ ′ L. On the other hand, even in the chirped fiber grating 11 on the long wavelength side binding, the light having a shorter wavelength than lambda 'S is reflected at a point on the z> L b, it is reflected by the light (z> L b back and forth reflection If the light is lost due to attenuation or radiation to the outside, the effective band of the long-wavelength-side chirped fiber grating 11 is λ ′ S <λ <λ L , as with the short-wavelength-side chirped fiber grating 10. It becomes.

従って、図5もしくは図6で示された光フィルタ全体としては、実効帯域はλ’<λ<λ’となる。すなわち、帯域が変化している。実効帯域の最短波長は、Lの値で決まり、最長波長は、Lの値で決まることになる。ここで、もしL+L≧Lならば、実効帯域は消失することになる。すなわち、すべての信号光は遮断もしくは減衰されることになる。 Therefore, the effective band of the entire optical filter shown in FIG. 5 or 6 is λ ′ S <λ <λ ′ L. That is, the band is changing. The shortest wavelength of the effective band is determined by the value of L b, the longest wavelength will be determined by the value of L a. Here, if L a + L b ≧ L, the effective band will be lost. That is, all signal light is blocked or attenuated.

このように、各チャープファイバグレーティング中を伝搬する光(信号光)を、各チャープファイバグレーティングの所望の位置において何らかの手段で遮断もしくは減衰させれば広帯域な光フィルタの帯域を変化させることができる。すなわち、本発明の一実施形態では、図5および図6に例示したような基本構成である、本発明の一実施形態に係るチャープファイバグレーティングにおいて、所望の帯域に応じて、該チャープファイバグレーティング中のある領域への伝搬光を遮断もしくは減衰させることを特徴としている。また、伝搬光の遮断もしくは減衰させる領域を変えることによって、光フィルタの帯域を広帯域にすることができるばかりか、帯域幅を所望に応じて変化させることができる。また、伝搬光の遮断もしくは減衰時間を制御することで、所望の時間で帯域幅の切換を行うことができる。   Thus, if the light (signal light) propagating through each chirped fiber grating is blocked or attenuated by some means at a desired position of each chirped fiber grating, the band of the wideband optical filter can be changed. That is, in one embodiment of the present invention, in the chirped fiber grating according to one embodiment of the present invention, which has the basic configuration illustrated in FIGS. 5 and 6, the chirped fiber grating in the chirped fiber grating according to a desired band. It is characterized by blocking or attenuating light propagating to a certain area. Further, by changing the area where the propagation light is blocked or attenuated, the bandwidth of the optical filter can be increased, and the bandwidth can be changed as desired. Further, the bandwidth can be switched at a desired time by controlling the blocking or attenuation time of the propagation light.

ここで伝搬する光を遮断もしくは減衰させるには、以下に示すようにいくつかの方法を適宜選択して用いればよい。
まず、帯域について不連続変化で十分な場合は、それぞれのチャープファイバグレーティング中に、光スイッチを複数個挿入すればよい。どの光スイッチにより光を遮断するかによって光フィルタの帯域が決定される。
帯域について連続可変が必要な場合、チャープファイバグレーティング中の任意の領域で、何らかの手段を用いて信号光を減衰させる必要がある。
In order to block or attenuate the light propagating here, several methods may be appropriately selected and used as shown below.
First, when a discontinuous change in the band is sufficient, a plurality of optical switches may be inserted into each chirped fiber grating. The band of the optical filter is determined depending on which optical switch is used to block light.
When continuous variation is required for the band, it is necessary to attenuate the signal light by some means in an arbitrary region in the chirped fiber grating.

信号光を減衰させる手段としては、希土類イオンもしくは遷移金属イオンの基底準位吸収(1.5μm近辺)を利用すればよい。このためには、光増幅に用いられる希土類イオンもしくは遷移金属イオンを添加した光ファイバにチャープファイバグレーティングを形成する必要がある。通常はチャープファイバグレーティング全体に該チャープファイバグレーティングの側面より励起光を照射して、すべての部分のイオンを励起状態にしておき、透明化しておく。   As means for attenuating the signal light, the ground level absorption (around 1.5 μm) of rare earth ions or transition metal ions may be used. For this purpose, it is necessary to form a chirped fiber grating in an optical fiber to which rare earth ions or transition metal ions used for optical amplification are added. Usually, the entire chirped fiber grating is irradiated with excitation light from the side surface of the chirped fiber grating so that all the ions are in an excited state and are made transparent.

減衰領域を発生させたいときは、減衰領域とすべき部分だけ一時的に励起を停止し、吸収媒質化すればよい。すなわち、チャープファイバグレーティングについて、減衰領域を発生させたい領域に対して光を遮断またはその領域が吸収媒質化する照射量まで光の照射量を減少させる。そのような具体的な手段として、例えばマスクなど、光を遮断させるものや、例えば、励起光の波長に対するNDフィルタなど、光量を減少させるものなどを所望の減衰領域に対して形成すればよい。   When it is desired to generate the attenuation region, it is only necessary to temporarily stop the excitation for only the portion that should be the attenuation region, thereby forming an absorption medium. That is, with respect to the chirped fiber grating, the light irradiation amount is reduced to a dose at which the region where the attenuation region is to be generated is blocked or the region becomes an absorption medium. As such specific means, for example, a mask or the like that blocks light, or an ND filter that reduces the amount of light such as an ND filter for the wavelength of the excitation light may be formed in a desired attenuation region.

他の方法として、チャープファイバグレーティングに励起光を照射するために、チャープファイバグレーティングに沿って幾つかのレーザを配列する。このようにレーザを配列することにより、チャープファイバグレーティングへの励起光の照射を、配列されたレーザの各々が担当することになる。減衰領域を発生させたいときは、減衰領域とすべき部分への照射を担当しているレーザの出力を停止すればよい。   Alternatively, several lasers are arranged along the chirped fiber grating to irradiate the chirped fiber grating with excitation light. By arranging the lasers in this way, each of the arranged lasers takes charge of irradiating the chirped fiber grating with excitation light. When it is desired to generate an attenuation region, it is only necessary to stop the output of the laser that is responsible for irradiating the portion to be the attenuation region.

希土類イオンとしては、Er3+、Tm3+、Sm3+等を選択すればよい。遷移金属イオンとしては、Co2+、Cr2+等を選択すればよい。ただし、コアに添加したイオンを効率的に励起するためには励起光源からのレーザ光を円柱レンズでコアに収束して照射する等の工夫が必要である。 As the rare earth ions, Er 3+ , Tm 3+ , Sm 3+ and the like may be selected. As the transition metal ion, Co 2+ , Cr 2+ or the like may be selected. However, in order to efficiently excite the ions added to the core, it is necessary to devise such as irradiating the laser beam from the excitation light source by converging the core with a cylindrical lens.

他の手段としては、減衰領域とすべき部分に長周期ファイバグレーティングを一時的に形成し、その部分で信号光の大半を放射モードに変換すればよい。この場合、チャープファイバグレーティングの一部に長周期ファイバグレーティングが重畳されており、周期を数百μm程度にすることにより、1.5μm帯で放射損失帯が形成できる。   As another means, a long-period fiber grating may be temporarily formed in a portion to be an attenuation region, and most of the signal light may be converted into a radiation mode in that portion. In this case, a long-period fiber grating is superimposed on a part of the chirped fiber grating, and a radiation loss band can be formed in the 1.5 μm band by setting the period to about several hundred μm.

長周期ファイバグレーティングの形成法としては、従来の紫外線照射法により形成することができるが、帯域を所望に応じて制御する場合、可逆性を確保するために通常の紫外線照射法以外の手段を用いる必要がある。具体的には、以下の2つの方法を実施すればよい。   As a method for forming a long-period fiber grating, it can be formed by a conventional ultraviolet irradiation method, but when the band is controlled as desired, means other than the normal ultraviolet irradiation method are used to ensure reversibility. There is a need. Specifically, the following two methods may be performed.

一つは、放射領域とすべき部分に周期的に側圧を加えることにより、その放射領域に周期的な歪みを付与すればよい(非特許文献4参照)。側圧によって生じる歪みにより、放射領域とすべき部分に屈折率変調が誘起され、長周期ファイバグレーティングが形成される。   One is to apply a periodic strain to the radiation region by periodically applying a lateral pressure to the portion to be the radiation region (see Non-Patent Document 4). Due to the distortion caused by the side pressure, refractive index modulation is induced in the portion to be the radiation region, and a long-period fiber grating is formed.

他の方法としては、放射領域とすべき部分に周期的に膜圧が変化する金属薄膜をコーティングしておき、長周期ファイバグレーティングを形成すべき部分に電流を流して発熱させ、膜厚による電気抵抗の違いによる周期的な温度分布を形成して、長周期ファイバグレーティングを形成してもよい(非特許文献5参照)。これは温度変化による屈折率変化を利用する方法である。   As another method, a metal thin film whose film pressure is periodically changed is coated on a portion to be a radiation region, and a current is supplied to a portion on which a long-period fiber grating is to be formed to generate heat. A long-period fiber grating may be formed by forming a periodic temperature distribution due to a difference in resistance (see Non-Patent Document 5). This is a method using a change in refractive index due to a temperature change.

チャープファイバグレーティングの信号光が伝搬する領域において信号光を放射させるためには、他の手段として、チャープファイバグレーティングに曲げを与えて曲げ損失を発生させてもよい。その際、基となる光ファイバは曲げ損失が発生しやすいものを選択する。そのためにはカットオフ波長を1μm未満とする。   In order to emit the signal light in the region where the signal light of the chirped fiber grating propagates, as another means, the chirped fiber grating may be bent to generate bending loss. At that time, a base optical fiber that is likely to cause bending loss is selected. For this purpose, the cutoff wavelength is set to less than 1 μm.

得られる帯域可変型光フィルタの波長選択性の向上のためには裾野を十分抑圧する必要があるが、そのためにはチャープファイバグレーティング中での光の減衰効果を大きくする必要がある。また単位長さ当りの減衰率が小さい場合、チャープファイバグレーティングを長くせざるを得ないが、その場合はチャープファイバグレーティングを円周上に配置する等すれば光フィルタの小型化が可能である。   In order to improve the wavelength selectivity of the obtained band-variable optical filter, it is necessary to sufficiently suppress the base, and for that purpose, it is necessary to increase the light attenuation effect in the chirped fiber grating. If the attenuation rate per unit length is small, the chirped fiber grating must be lengthened. In that case, the optical filter can be miniaturized by arranging the chirped fiber grating on the circumference.

チャープファイバグレーティングは石英ガラス系光ファイバでの形成が一般的であるが、本発明の一実施形態においては、これに限る必要はない。フッ化物系ガラス、テルライト系ガラス、カルゴゲンナイト系ガラスの光ファイバでも本発明の一実施形態に適用できる。   The chirped fiber grating is generally formed of a silica glass-based optical fiber, but in one embodiment of the present invention, it is not necessary to be limited to this. An optical fiber made of fluoride glass, tellurite glass, or chalcogenite glass can also be applied to one embodiment of the present invention.

また、光ファイバ以外の光導波路でもよい。例えば、平面光波回路でもよい。平面光波回路は、シリコン基板(シリコンウエハー)上に厚さ100μm程度の石英ガラス膜を堆積させ、その膜中に基板と平行に、基板から数十μm付近に、ゲルマニウム(Ge)が含まれる10μm角の長尺のラインを形成したものであり、この部分が光ファイバのコアに相当したものとなっている。よって、この部分にグレーティング構造を形成すれば、光ファイバと全く同じ効果が期待できる。なお、平面光波回路上に2つのチャープファイバグレーティングを形成する際に、各チャープファイバグレーティングは、それぞれ、同一の平面光波回路に形成してもよいし、別個の平面光波回路に形成するようにしてもよい。   Further, an optical waveguide other than the optical fiber may be used. For example, a planar lightwave circuit may be used. In the planar lightwave circuit, a quartz glass film having a thickness of about 100 μm is deposited on a silicon substrate (silicon wafer), and the film contains 10 μm containing germanium (Ge) parallel to the substrate and in the vicinity of several tens of μm from the substrate. A long corner line is formed, and this portion corresponds to the core of the optical fiber. Therefore, if a grating structure is formed in this part, the same effect as an optical fiber can be expected. When two chirped fiber gratings are formed on the planar lightwave circuit, each chirped fiber grating may be formed in the same planar lightwave circuit or in separate planar lightwave circuits. Also good.

さらに光導波路が作製でき、その導波路上に屈折率変調によるブラッググレーティング(チャープファイバグレーティング)が形成できるならば、構成材料は必ずしもガラスでなくてもよい。例えばポリマーやLiNbO結晶でもよい。 Further, if the optical waveguide can be manufactured and a Bragg grating (chirped fiber grating) by refractive index modulation can be formed on the waveguide, the constituent material is not necessarily glass. For example, a polymer or LiNbO 3 crystal may be used.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは言うまでもない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to the following Example, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.

(実施例1)
本発明に係る実施例1では、図5に示すような基本構成の光フィルタにおいて、チャープファイバグレーティング10および11のそれぞれ一箇所に光スイッチを設けた帯域可変型光フィルタの構成例を示す。
Example 1
The first embodiment according to the present invention shows a configuration example of a band-variable optical filter in which an optical switch is provided at each of the chirped fiber gratings 10 and 11 in the optical filter having the basic configuration as shown in FIG.

図8は、本発明の実施例1に係る帯域可変型光フィルタの構成を示す図である。図8において、チャープファイバグレーティング10および11は、波長1500nm〜1600nmまで反射帯域があり、帯域幅は100nmである。短波長側結合のチャープファイバグレーティング10に関してはBragg波長が1575nmの点に、長波長側結合のチャープファイバグレーティング11に関してはBragg波長が1525nmの点にそれぞれ光スイッチ12を挿入している。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the band-variable optical filter according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 8, the chirped fiber gratings 10 and 11 have a reflection band from a wavelength of 1500 nm to 1600 nm and a bandwidth of 100 nm. The optical switch 12 is inserted at a point where the Bragg wavelength is 1575 nm for the short-wavelength side-coupled chirped fiber grating 10 and at the point where the Bragg wavelength is 1525 nm for the long-wavelength-side-coupled chirped fiber grating 11.

二つの光スイッチ12により信号光を遮断するので、上述のように、チャープファイバグレーティング10に関しては、1575nm〜1600nmの波長の信号光は反射されず、またチャープファイバグレーティング11に関しては、1500nm〜1525nmの波長の信号光は反射されない。従って、帯域は1525nmから1575nmとなり、帯域幅は50nmとなる。本実施例では帯域幅が半分になるが、光スイッチの挿入場所により帯域幅の可変量が異なった光フィルタを得ることができる。また、光スイッチに信号光を遮断するので所望でない波長の信号光の反射を抑えることができ、帯域のサイドフローを抑えることができる。さらに、光スイッチのオン・オフを制御することで、所望の時間で帯域幅の切換を行うことができる。   Since the signal light is blocked by the two optical switches 12, as described above, the signal light having a wavelength of 1575 nm to 1600 nm is not reflected for the chirped fiber grating 10, and the wavelength of 1500 nm to 1525 nm for the chirped fiber grating 11. Wavelength signal light is not reflected. Accordingly, the bandwidth is from 1525 nm to 1575 nm, and the bandwidth is 50 nm. In this embodiment, the bandwidth is halved, but an optical filter with a variable amount of bandwidth can be obtained depending on the insertion location of the optical switch. Further, since the signal light is blocked by the optical switch, reflection of signal light having an undesired wavelength can be suppressed, and the side flow of the band can be suppressed. Furthermore, the bandwidth can be switched in a desired time by controlling the on / off of the optical switch.

(実施例2)
本発明に係る実施例2では、図5に示すような基本構成の光フィルタにおいて、希土類イオンであるエルビウムイオン(Er3+)を添加して作製されたチャープファイバグレーティング10および11を用いた帯域可変型光フィルタの構成例を示す。
(Example 2)
In the second embodiment according to the present invention, the band variable using the chirped fiber gratings 10 and 11 produced by adding erbium ions (Er 3+ ), which are rare earth ions, in the optical filter having the basic configuration as shown in FIG. The structural example of a type | mold optical filter is shown.

希土類イオンのうち、ガラスに添加されたエルビウムイオン(Er3+)は1.48〜1.6μmにて基底準位吸収があり、1.48μm帯、0.98μm帯、0.8μm帯、0.67μm帯のレーザ光で励起することにより透明化する。例えば、エルビウムイオンを10,000ppm添加した光ファイバは、1.50〜1.55μmにておよそ2dB/cmの損失がある(非特許文献6参照)。この光ファイバを用いて長さ100cmの、反射帯域が波長1500nm〜1550nmまでの線形チャープファイバグレーティングを二つ作製し、図5の光フィルタを構成する。実施例2では、チャープファイバグレーティング10および11に沿って、各チャープファイバグレーティングへの励起光の照射を担当するレーザを複数個配列させている。 Among the rare earth ions, erbium ions (Er 3+ ) added to the glass have ground level absorption at 1.48 to 1.6 μm, and the 1.48 μm band, 0.98 μm band, 0.8 μm band, 0. It becomes transparent by being excited with a 67 μm band laser beam. For example, an optical fiber doped with 10,000 ppm of erbium ions has a loss of approximately 2 dB / cm at 1.50 to 1.55 μm (see Non-Patent Document 6). Using this optical fiber, two linear chirped fiber gratings having a length of 100 cm and a reflection band of wavelengths from 1500 nm to 1550 nm are produced, and the optical filter of FIG. 5 is constructed. In the second embodiment, a plurality of lasers in charge of irradiation of excitation light to each chirped fiber grating are arranged along the chirped fiber gratings 10 and 11.

エルビウムイオンが添加された、チャープファイバグレーティング10および11の全領域に対して、各チャープファイバグレーティングに沿って配列されたレーザによって、上記したエルビウムイオンが励起する波長の光(励起光)を照射した場合、その透過スペクトルは図9の実線のようになり、フラットな帯域幅は50nmとなる。次に短波長側結合のチャープファイバグレーティング10に関して1530〜1550nmの領域への励起光の照射を担当しているレーザの出力を停止して該領域の励起を停止し、かつ長波長側結合のチャープファイバグレーティング11に関して1500〜1520nmの領域への励起光の照射を担当しているレーザの出力を停止して該領域の励起を停止する。   The entire region of the chirped fiber gratings 10 and 11 to which erbium ions were added was irradiated with light (excitation light) having a wavelength excited by the erbium ions by a laser arrayed along each chirped fiber grating. In this case, the transmission spectrum is as shown by the solid line in FIG. 9, and the flat bandwidth is 50 nm. Next, with respect to the short-wavelength-side coupled chirp fiber grating 10, the output of the laser responsible for irradiating the 1530 to 1550 nm region with the excitation light is stopped to stop the excitation of the region, and the long-wavelength-side coupled chirp With respect to the fiber grating 11, the output of the laser responsible for the irradiation of the excitation light to the 1500 to 1520 nm region is stopped to stop the excitation of the region.

このとき、光フィルタの透過スペクトルは図9の点線のようになり、フラットな領域は10nm、20dB帯域幅は20nmと変化する。このように、励起を停止したい領域を担当しているレーザの出力を停止することによって励起領域の選択を行うことができ、図9とは異なる透過スペクトルを得ることが可能となる。また、各レーザの出力のオン・オフを制御することで、所望の時間で帯域幅の切換を行うことができる。   At this time, the transmission spectrum of the optical filter is as shown by the dotted line in FIG. 9, and the flat region changes to 10 nm and the 20 dB bandwidth changes to 20 nm. In this way, the excitation region can be selected by stopping the output of the laser responsible for the region where excitation is desired to be stopped, and a transmission spectrum different from that in FIG. 9 can be obtained. Further, by controlling on / off of the output of each laser, the bandwidth can be switched in a desired time.

(実施例3)
実施例2のように信号光の減衰のために希土類イオンを用いる方法では、イオンの吸収スペクトルが決まっているため必ずしも所望の特性が設計できない場合がある。これは、遷移金属イオンを用いる場合においても同様である。希土類イオンもしくは遷移金属イオンの基底準位吸収が利用できない場合、可逆的に形成できる長周期ファイバグレーティングを用いればよい。この場合、伝搬光の大部分をコア外へ放射させることにより、信号光の減衰を行うことになる。
(Example 3)
In the method using rare earth ions for the attenuation of the signal light as in the second embodiment, the desired characteristics may not always be designed because the absorption spectrum of the ions is determined. The same applies to the case where transition metal ions are used. If ground level absorption of rare earth ions or transition metal ions cannot be used, a long-period fiber grating that can be formed reversibly may be used. In this case, the signal light is attenuated by radiating most of the propagation light out of the core.

通常の長周期ファイバグレーティングは、紫外線照射を用いたコアの屈折率変調によって形成されているため可逆性はない。しかし、周期的な側圧付与により形成するタイプでは、側圧付与を停止すると、側圧により形成された長周期ファイバグレーティングは本来の光ファイバの特性に戻る(非特許文献4参照)。そこで、本発明の実施例3では、図5に示すような基本構成の光フィルタにおいて、チャープファイバグレーティング10および11に対して伝搬する信号光を減衰すべき領域に周期的な側圧を付与することにより形成された長周期ファイバグレーティングを有する帯域可変型光フィルタの構成例を示す。   A normal long-period fiber grating is not reversible because it is formed by refractive index modulation of the core using ultraviolet irradiation. However, in the type formed by applying a periodic side pressure, when the application of the side pressure is stopped, the long-period fiber grating formed by the side pressure returns to the original optical fiber characteristics (see Non-Patent Document 4). Therefore, in the third embodiment of the present invention, in the optical filter having the basic configuration as shown in FIG. 5, a periodic lateral pressure is applied to a region where the signal light propagating to the chirped fiber gratings 10 and 11 is to be attenuated. 2 shows a configuration example of a band-variable optical filter having a long-period fiber grating formed by the above.

一般に周期Λの長周期ファイバグレーティングにおいてLP01導波モードの光がm次の前進クラッドモードに結合する波長λは、
λ=(neff―ncl )Λ
で表される(非特許文献4参照)。ここで、neffとncl とは、それぞれ波長λでのLP01導波モードとm次のクラッドモードとの有効屈折率である。この波長をピークとしてその周辺の数nmが損失帯になる。このため側圧を均一な周期Λで付与すると、特定の波長の信号光しか減衰しないことになる。そこで広い波長帯で損失帯を形成するためには側圧の周期も徐々に変化させる必要がある。
In general, in a long-period fiber grating having a period Λ, the wavelength λ m at which LP 01 waveguide mode light is coupled to the m-th order forward cladding mode
λ m = (n eff −n cl m ) Λ
(See Non-Patent Document 4). Here, n eff and n cl m are effective refractive indexes of the LP 01 waveguide mode and the m-th order cladding mode at the wavelength λ m , respectively. With this wavelength as a peak, a few nm around it becomes a loss band. For this reason, if the lateral pressure is applied with a uniform period Λ, only signal light of a specific wavelength is attenuated. Therefore, in order to form a loss band in a wide wavelength band, it is necessary to gradually change the period of the side pressure.

例えば、図5の光フィルタにおいて、通常の1.3μm零分散単一モードファイバに相当する光ファイバにて作製したチャープファイバグレーティング10および11の反射帯域が1550〜1600nmであるとする。このチャープファイバグレーティング10および11に側圧を付与する方法として、図11に示すチャープ溝板13で光ファイバを側面から圧縮する場合、溝板の溝の凹凸の周期(ピッチ)は図10や図11のようにチャープしている必要がある。具体的には、最低次のクラッドモードを選択するとチャープファイバグレーティングに対応する領域で700μm〜720μmと線形に周期を変化させる必要がある。   For example, in the optical filter of FIG. 5, it is assumed that the reflection bands of chirped fiber gratings 10 and 11 made of an optical fiber corresponding to a normal 1.3 μm zero-dispersion single mode fiber are 1550 to 1600 nm. As a method of applying a side pressure to the chirped fiber gratings 10 and 11, when the optical fiber is compressed from the side surface with the chirped groove plate 13 shown in FIG. 11, the period of the unevenness (pitch) of the groove of the groove plate is as shown in FIG. It needs to be chirped like this. Specifically, when the lowest-order cladding mode is selected, the period needs to be linearly changed from 700 μm to 720 μm in the region corresponding to the chirped fiber grating.

図10は、本発明の実施例3に係るチャープファイバグレーティングに側圧を付与する様子を示す図である。図10において、チャープファイバグレーティング10および11は、チャープ溝板13と平板14とによって挟持されている。この構成で、不図示の押圧制御装置によってチャープ溝板13から平板14に向かってチャープ溝板13を押圧することによって、チャープファイバグレーティング10および11に側圧が付与され、放射領域とすべき部分に歪みが生じる。その歪みにより屈折率変調が誘起され、長周期ファイバグレーティングを形成することができる。このとき、押圧制御装置を制御することによって、長周期ファイバグレーティングの形成時間を制御することができる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which a lateral pressure is applied to the chirped fiber grating according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 10, chirped fiber gratings 10 and 11 are sandwiched between a chirped groove plate 13 and a flat plate 14. With this configuration, by pressing the chirped groove plate 13 from the chirped groove plate 13 toward the flat plate 14 by a pressing control device (not shown), a lateral pressure is applied to the chirped fiber gratings 10 and 11, and the portion to be a radiation region is applied. Distortion occurs. Refractive index modulation is induced by the distortion, and a long-period fiber grating can be formed. At this time, the formation time of the long-period fiber grating can be controlled by controlling the pressing control device.

なお、部分的に側圧を印加する必要性から図12のようにチャープ溝板15が、いくつかの部分に分離されているのが望ましい。このようにチャープ溝板を複数個に分離することによって、押圧制御装置による押圧の際に、チャープファイバグレーティングに対して選択的に側圧を付与することができる。   Note that it is desirable that the chirped groove plate 15 is separated into several parts as shown in FIG. By separating the chirped groove plate into a plurality of pieces as described above, it is possible to selectively apply a lateral pressure to the chirped fiber grating at the time of pressing by the pressing control device.

上述のようにして作製された長周期ファイバグレーティングを有する帯域可変型光フィルタについて、透過スペクトル特性は、図9に準じたものとなるが、裾野を低下させるためには長周期ファイバグレーティングの損失を大きくする必要がある。本実施例では数dB/cmであることから(非特許文献4参照)、反射帯域が1550〜1600nmの場合、裾野を十分抑圧するためには長さ50cm以上に設計する必要がある。   For the band-variable optical filter having the long-period fiber grating manufactured as described above, the transmission spectrum characteristics are the same as those in FIG. 9, but in order to reduce the base, the loss of the long-period fiber grating is reduced. It needs to be bigger. In this embodiment, since it is several dB / cm (see Non-Patent Document 4), when the reflection band is 1550 to 1600 nm, the length needs to be designed to be 50 cm or more in order to sufficiently suppress the skirt.

以上のように、実施例3に係る帯域可変型光フィルタでは、チャープファイバグレーティングの減衰すべき領域に側圧付与することによって長周期ファイバグレーティングを形成することができ、その領域で信号光を減衰させることができるので、帯域幅を制御することができる。また、側圧付与時間を制御することにより、所望の時間で帯域幅の切換を行うことができる。   As described above, in the band-variable optical filter according to the third embodiment, a long-period fiber grating can be formed by applying a lateral pressure to the region to be attenuated of the chirped fiber grating, and the signal light is attenuated in that region. The bandwidth can be controlled. Moreover, the bandwidth can be switched in a desired time by controlling the side pressure application time.

(実施例4)
実施例3のように側圧を付与して長周期ファイバグレーティングを形成する場合、側圧のため光ファイバを損傷する可能性がある。しかし、周期的な温度変化の付与により屈折率変化を誘起すれば光ファイバヘの物理的損傷の懸念はなくなる。そこで、本発明の実施例4では、図5に示すような基本構成の光フィルタにおいて、チャープファイバグレーティング10および11に対して、周期的な温度分布を生じさせることによって形成された長周期ファイバグレーティングを有する帯域可変型光フィルタの構成例を示す。
Example 4
When a long period fiber grating is formed by applying a side pressure as in the third embodiment, the optical fiber may be damaged due to the side pressure. However, if the refractive index change is induced by applying a periodic temperature change, there is no concern about physical damage to the optical fiber. In the fourth embodiment of the present invention, therefore, a long-period fiber grating formed by causing a periodic temperature distribution in the chirped fiber gratings 10 and 11 in the optical filter having the basic configuration as shown in FIG. 1 shows a configuration example of a band-variable optical filter including

図13は、本発明の実施例4に係るチャープファイバグレーティングに温度分布を生じさせるための様子を示す図である。周期的な温度変化の付与の方法としては、図13のように光ファイバのチャープファイバグレーティングが形成された部分に、膜圧が周期的に変化した薄膜コーティング(薄膜の厚い部分16および薄膜の薄い部分17とが交互に形成されている)を施し、長周期ファイバグレーティングを形成すべき部分に電流を流せばよい(非特許文献5参照)。なお、薄膜の厚い部分16には導線18が接続されている。   FIG. 13 is a diagram illustrating a state for generating a temperature distribution in the chirped fiber grating according to the fourth embodiment of the present invention. As a method of applying a periodic temperature change, as shown in FIG. 13, a thin film coating (thick film portion 16 and thin film thin film) in which the film pressure is periodically changed is applied to the portion where the chirped fiber grating of the optical fiber is formed. The portion 17 and the portion 17 are alternately formed), and a current may be passed through the portion where the long-period fiber grating is to be formed (see Non-Patent Document 5). A conducting wire 18 is connected to the thick portion 16 of the thin film.

非特許文献5では、通常のファイバグレーティング上に周期2.5mmの屈折率変化を誘起して超構造(Superstructure)を形成したものであるが、同じ原理で長周期ファイバグレーティングも形成できる。ただし、熱拡散を小さくするために周期はできるだけ長いほうがよく、最低次のクラッドモードの利用が必要である。具体的な薄膜材料としては、非特許文献5にもあるように、例えば金を用いればよい。   In Non-Patent Document 5, a superstructure is formed by inducing a refractive index change with a period of 2.5 mm on a normal fiber grating, but a long-period fiber grating can also be formed by the same principle. However, in order to reduce thermal diffusion, the period should be as long as possible, and the lowest cladding mode must be used. As a specific thin film material, for example, gold may be used as described in Non-Patent Document 5.

膜圧が薄い領域では電気抵抗が大きく、厚い領域では小さくなるため、電流を流すべき部分の両端の薄膜の厚い部分16に接続された導線18に電流を流すと、薄膜の厚さに応じて発熱量に差が生じ、周期的な温度分布が生じる。温度の高いところでは屈折率が大きく、低いところでは屈折率は小さいままとなり、長周期ファイバグレーティングが形成される。   Since the electric resistance is large in the region where the film pressure is thin, and the electric resistance is small in the thick region, when a current is passed through the conductive wire 18 connected to the thick portion 16 of the thin film at both ends of the portion where the current is to flow, A difference occurs in the amount of heat generated, and a periodic temperature distribution occurs. When the temperature is high, the refractive index is large, and when the temperature is low, the refractive index remains small, and a long-period fiber grating is formed.

従って、実施例4では、減衰領域とすべき部分の両端の薄膜の厚い部分16に接続された導線18に電流を流すことによって、該領域に長周期ファイバグレーティングを形成することができる。このとき、電流を流す導線を選択することによって、所望の領域に電流を流すことができ、所望の領域に長周期ファイバグレーティングを形成することができる。また、導線への電流を流す時間を制御することによって、長周期ファイバグレーティングの形成時間を制御することができる。   Therefore, in Example 4, a long-period fiber grating can be formed in this area | region by sending an electric current through the conducting wire 18 connected to the thick part 16 of the thin film of the both ends of the part which should be used as an attenuation | damping area | region. At this time, by selecting a conducting wire through which a current flows, a current can be passed to a desired region, and a long-period fiber grating can be formed in the desired region. In addition, the formation time of the long-period fiber grating can be controlled by controlling the time for flowing the current to the conducting wire.

本発明では所望の領域にのみ長周期ファイバグレーティングを形成する必要があるが、そのためには電源からの導線を適当な間隔ΔLで配置する必要がある。ある領域で長周期ファイバグレーティングを形成する場合、その領域の両端の導線を選択し、電流を流せばよい。   In the present invention, it is necessary to form a long-period fiber grating only in a desired region. For this purpose, it is necessary to arrange the conductors from the power source at an appropriate interval ΔL. When forming a long-period fiber grating in a certain region, it is only necessary to select a conducting wire at both ends of the region and pass a current.

ここで周期Λは実施例3と同様に線形に変化する必要がある。チャープファイバグレーティングの反射帯域を1550〜1600nmと想定すると最低次のモードを使用した場合、実施例3と同様に700μm〜720μmと線形に周期を変化させる必要がある。   Here, the period Λ needs to change linearly as in the third embodiment. Assuming that the reflection band of the chirped fiber grating is 1550 to 1600 nm, when the lowest order mode is used, it is necessary to change the period linearly from 700 μm to 720 μm as in the third embodiment.

実施例4も実施例3と同様に、上述のようにして作製された長周期ファイバグレーティングを有する帯域可変型光フィルタについて、透過スペクトル特性は、図9に準じたものとなるが、裾野を低下させるためには実施例3と同様に長周期ファイバグレーティングの損失を大きくする必要がある。実施例4では、熱拡散のため温度差が本来より小さくなり、実質的に得られる屈折率差は10−4程度である(非特許文献5参照)。このため、放射モード損失としては1dB/cm程度となる(非特許文献7参照)。そこで、反射帯域を1550〜1600nmと設計すると、裾野を十分低下させるためにチャープファイバグレーティングを100cm程度にする必要がある。 Similarly to Example 3, Example 4 also has a transmission spectrum characteristic similar to that of FIG. 9 for the band-variable optical filter having the long-period fiber grating manufactured as described above, but the base is reduced. In order to achieve this, it is necessary to increase the loss of the long-period fiber grating as in the third embodiment. In Example 4, the temperature difference becomes smaller than the original due to thermal diffusion, and the refractive index difference substantially obtained is about 10 −4 (see Non-Patent Document 5). For this reason, the radiation mode loss is about 1 dB / cm (see Non-Patent Document 7). Therefore, if the reflection band is designed to be 1550 to 1600 nm, the chirped fiber grating needs to be about 100 cm in order to sufficiently reduce the base.

以上のように、実施例4に係る帯域可変型光フィルタでは、チャープファイバグレーティングの減衰すべき領域に電流し温度分布を生じさせることによって長周期ファイバグレーティングを形成することができ、その領域で信号光を減衰させることができるので、帯域幅を制御することができる。また、電流を流す時間を制御することにより、所望の時間で帯域幅の切換を行うことができる。   As described above, in the band-variable optical filter according to the fourth embodiment, a long-period fiber grating can be formed by causing a current distribution in the region to be attenuated of the chirped fiber grating to generate a temperature distribution. Since the light can be attenuated, the bandwidth can be controlled. Further, by controlling the time during which the current flows, the bandwidth can be switched in a desired time.

従来の歪み付与による帯域可変型光フィルタにおいて、ファイバグレーティングを内包する梁の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the beam which encloses a fiber grating in the band variable type optical filter by the conventional distortion provision. 図1に示した梁のS字型屈曲方法の説明図である。It is explanatory drawing of the S-shaped bending method of the beam shown in FIG. 従来の歪み付与による帯域可変型光フィルタの構成図である。It is a block diagram of the conventional band variable type optical filter by distortion provision. 従来の、歪み付与による帯域可変型光フィルタの帯域可変特性を示す図である。It is a figure which shows the band variable characteristic of the conventional band variable type optical filter by distortion provision. 本発明の一実施形態に係る3ポート型光サーキュレータによるフィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the filter by the 3 port type | mold optical circulator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る4ポート型光サーキュレータによるフィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the filter by the 4 port type | mold optical circulator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の原理を説明するために設定したチャープファイバグレーティング上の座標を示す図である。It is a figure which shows the coordinate on the chirped fiber grating set in order to demonstrate the principle of this invention. 本発明の一実施形態に係る帯域可変型光フィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the band variable type optical filter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る帯域可変型光フィルタによる透過スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the transmission spectrum by the band variable type optical filter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るチャープファイバグレーティングに側圧を付与する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a side pressure is provided to the chirped fiber grating which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るチャープ溝板を示す図である。It is a figure which shows the chirp groove board which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るチャープ溝板を示す図である。It is a figure which shows the chirp groove board which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るチャープファイバグレーティングに温度分布を生じさせるための様子を示す図である。It is a figure which shows the mode for producing temperature distribution in the chirped fiber grating which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

7 4ポート型光サーキュレータ
9a、9b 3ポート型光サーキュレータ
10 短波長側結合のチャープファイバグレーティング
11 長波長側結合のチャープファイバグレーティング
12 光スイッチ
13 チャープ溝板
14 平板
15 分割型チャープ溝板
16 薄膜の厚い部分
17 薄膜の薄い部分
18 導線
7 4-port optical circulator 9a, 9b 3-port optical circulator 10 Short wavelength side coupled chirped fiber grating 11 Long wavelength side coupled chirped fiber grating 12 Optical switch 13 Chirped groove plate 14 Flat plate 15 Split type chirped groove plate 16 Thin film Thick part 17 Thin part of thin film 18 Conductor

Claims (8)

少なくとも1つの光サーキュレータと、
第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、
該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、
前記第1および第2のチャープファイバグレーティング上の単一あるいは複数の領域で、前記少なくとも1つの光サーキュレータからの入射光を所定の時間だけ遮断する遮断手段と
を備えることを特徴とする帯域可変型光フィルタ。
At least one optical circulator;
A first chirped fiber grating having a refractive index period changing from a first end toward a second end, the first chirp coupled to the at least one optical circulator at the first end Fiber grating,
It has the same chromatic dispersion value as the first chirped fiber grating, and is the same as the change direction of the refractive index period from the first end to the second end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating having a refractive index period changing from the third end toward the fourth end, wherein the second chirp is coupled to the at least one optical circulator at the fourth end. Fiber grating,
A band-variable type, comprising: a blocking unit that blocks incident light from the at least one optical circulator for a predetermined time in a single region or a plurality of regions on the first and second chirped fiber gratings. Optical filter.
少なくとも1つの光サーキュレータと、
平面光波回路に形成された、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、
前記平面光波回路と同一もしくは別個の平面光波回路に形成された、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、
前記第1および第2のチャープファイバグレーティング上の単一あるいは複数の領域で、前記少なくとも1つの光サーキュレータからの入射光を所定の時間だけ遮断する遮断手段と
を備えることを特徴とする帯域可変型光フィルタ。
At least one optical circulator;
A first chirped fiber grating formed in a planar lightwave circuit and having a refractive index period changing from a first end toward a second end, wherein the at least one optical circulator is formed at the first end. A first chirped fiber grating coupled to
The same wavelength dispersion value as that of the first chirped fiber grating formed in the same or separate planar lightwave circuit as the planar lightwave circuit, and from the first end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating in which the refractive index period changes from the third end toward the fourth end so as to be the same as the direction of change of the refractive index period toward the end of 2. A second chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the end of the
A band-variable type, comprising: a blocking unit that blocks incident light from the at least one optical circulator for a predetermined time in a single region or a plurality of regions on the first and second chirped fiber gratings. Optical filter.
少なくとも1つの光サーキュレータと、
第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、
該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、
前記第1および第2のチャープファイバグレーティングにおいて、前記光サーキュレータからの入射光の入射側の第1の点から該入射側とは反対側の第2の点までの領域について、前記入射光を所定の時間だけ減衰させる減衰手段と
を備えることを特徴とする帯域可変型光フィルタ。
At least one optical circulator;
A first chirped fiber grating having a refractive index period changing from a first end toward a second end, the first chirp coupled to the at least one optical circulator at the first end Fiber grating,
It has the same chromatic dispersion value as the first chirped fiber grating, and is the same as the change direction of the refractive index period from the first end to the second end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating having a refractive index period changing from the third end toward the fourth end, wherein the second chirp is coupled to the at least one optical circulator at the fourth end. Fiber grating,
In the first and second chirped fiber gratings, the incident light is predetermined for a region from a first point on the incident side of incident light from the optical circulator to a second point on the opposite side to the incident side. A band-variable optical filter comprising: attenuating means for attenuating for a period of time.
少なくとも1つの光サーキュレータと、
平面光波回路に形成された、第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、
前記平面光波回路と同一もしくは別個の平面光波回路に形成された、該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から前記第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、
前記第1および第2のチャープファイバグレーティングにおいて、前記光サーキュレータからの入射光の入射側の第1の点から該入射側とは反対側の第2の点までの領域について、前記入射光を所定の時間だけ減衰させる減衰手段と
を備えることを特徴とする帯域可変型光フィルタ。
At least one optical circulator;
A first chirped fiber grating formed in a planar lightwave circuit and having a refractive index period changing from a first end toward a second end, wherein the at least one optical circulator is formed at the first end. A first chirped fiber grating coupled to
The same wavelength dispersion value as that of the first chirped fiber grating formed in the same or separate planar lightwave circuit as the planar lightwave circuit, and from the first end of the first chirped fiber grating. A second chirped fiber grating in which the refractive index period changes from the third end toward the fourth end so as to be the same as the direction of change of the refractive index period toward the end of 2. A second chirped fiber grating coupled to the at least one optical circulator at the end of the
In the first and second chirped fiber gratings, the incident light is predetermined for a region from a first point on the incident side of incident light from the optical circulator to a second point on the opposite side to the incident side. A band-variable optical filter comprising: attenuating means for attenuating for a period of time.
前記領域は、希土類イオンもしくは遷移金属イオンを含み、
前記第1および第2のチャープファイバグレーティングの側面に前記希土類イオンもしくは遷移金属イオンに対する励起光を照射する光源と、
前記領域の所定の領域に対して、前記励起光が照射されないようにする手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項3または4記載の帯域可変型光フィルタ。
The region includes rare earth ions or transition metal ions,
A light source for irradiating side surfaces of the first and second chirped fiber gratings with excitation light for the rare earth ions or transition metal ions;
The band-variable optical filter according to claim 3, further comprising means for preventing the excitation light from being irradiated to a predetermined region of the region.
前記減衰手段は、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングに対して、線形的に変化するピッチで側圧を付与する手段であることを特徴とする請求項3または4記載の帯域可変型光フィルタ。   5. The band-variable optical filter according to claim 3, wherein the attenuating means is means for applying a lateral pressure to the first and second chirped fiber gratings at a linearly changing pitch. . 前記減衰手段は、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングに対して、線形的に変化するピッチで温度分布を形成させる手段であることを特徴とする請求項3または4記載の帯域可変型光フィルタ。   5. The band-variable light according to claim 3, wherein the attenuation means is means for forming a temperature distribution at a linearly changing pitch with respect to the first and second chirped fiber gratings. filter. 少なくとも1つの光サーキュレータと、
第1の端から第2の端に向かって屈折率周期が変化している第1のチャープファイバグレーティングであって、前記第1の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第1のチャープファイバグレーティングと、
該第1のチャープファイバグレーティングと同一の波長分散値を有し、前記第1のチャープファイバグレーティングの前記第1の端から第2の端への屈折率周期の変化方向と同一になるように第3の端から第4の端に向かって屈折率周期が変化している第2のチャープファイバグレーティングであって、前記第4の端で前記少なくとも1つの光サーキュレータに連結された第2のチャープファイバグレーティングと、
前記少なくとも1つの光サーキュレータから前記第1および第2のチャープファイバグレーティングへの入射光に対する、前記第1および第2のチャープファイバグレーティングによる反射光の波長帯域を変化させる手段と
を備えることを特徴とする帯域可変型光フィルタ。
At least one optical circulator;
A first chirped fiber grating having a refractive index period changing from a first end toward a second end, the first chirp coupled to the at least one optical circulator at the first end Fiber grating,
The first chirped fiber grating has the same chromatic dispersion value, and the first chirped fiber grating has the same refractive index period changing direction from the first end to the second end. A second chirped fiber grating having a refractive index period changing from the end of 3 toward the fourth end, the second chirped fiber coupled to the at least one optical circulator at the fourth end The grating,
And means for changing a wavelength band of light reflected by the first and second chirped fiber gratings with respect to light incident on the first and second chirped fiber gratings from the at least one optical circulator. Band-variable optical filter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021207A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 日本電信電話株式会社 Core fiber check device and core fiber check method
CN107783216A (en) * 2017-10-24 2018-03-09 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 A kind of device and method that Chirp gratings are made using Uniform Mask
CN110687734A (en) * 2019-10-18 2020-01-14 北方工业大学 Photon multiple frequency ultrahigh radio frequency signal oscillator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021207A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-25 日本電信電話株式会社 Core fiber check device and core fiber check method
JPWO2010021207A1 (en) * 2008-08-18 2012-01-26 日本電信電話株式会社 Core wire contrast device and method
CN107783216A (en) * 2017-10-24 2018-03-09 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 A kind of device and method that Chirp gratings are made using Uniform Mask
CN110687734A (en) * 2019-10-18 2020-01-14 北方工业大学 Photon multiple frequency ultrahigh radio frequency signal oscillator

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