JP2007272221A - Wavelength dispersion compensator - Google Patents

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Yuji Sakata
裕司 阪田
Shinichi Wakana
伸一 若菜
Hideo Okada
英夫 岡田
Yasuhiro Yamauchi
康寛 山内
Hirohiko Sonoda
裕彦 園田
Osamu Oyama
修 尾山
Hiroyuki Furukawa
博之 古川
Hideaki Namiki
英明 並木
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact wavelength dispersion compensator in which the height of optical components is equalized even when the variation of accuracy of the optical components are adjusted and absorbed in assembly. <P>SOLUTION: In the wavelength dispersion compensator, the light having respective wavelengths which is dispersed in angle in a first direction (y-axis direction) with a VIPA board 10 and passing through a focusing lens 60 and the respective optical paths are bent by approximately 90 degrees by reflected on a flat mirror 80, reflected on a three-dimensional mirror 70 and returned to the VIPA board 10 via the flat mirror 80. The arrangement angle of the flat mirror 80 with respect to the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70 is adjusted by turning around two axes 80A and 80B which are parallel and perpendicular to the first direction, respectively, thus the variation of accuracy of the respective optical components are absorbed by the flat mirror 80. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信の分野において、光伝送路を伝搬した光信号に蓄積する波長分散を補償するための波長分散補償器に関し、特に、入力光を波長に応じて分波する機能を備えた光部品を利用して光信号に波長分散を与える波長分散補償器に関する。   The present invention relates to a chromatic dispersion compensator for compensating for chromatic dispersion accumulated in an optical signal propagated through an optical transmission line in the field of optical communication, and in particular, has a function of demultiplexing input light according to wavelength. The present invention relates to a chromatic dispersion compensator that applies chromatic dispersion to an optical signal using an optical component.

従来の波長分散補償器の1つとして、例えば、波長多重(Wavelength Division Multiplexing:WDM)光を波長に応じて空間的に区別可能な複数の光束に分波する、いわゆるバーチャリ・イメージド・フェイズド・アレイ(Virtually Imaged Phased Array:VIPA)を利用して構成したものが提案されている(例えば、下記の特許文献1,2参照)。   As one of the conventional chromatic dispersion compensators, for example, a so-called virtual imaged phased multiplex that demultiplexes wavelength division multiplexing (WDM) light into a plurality of spatially distinguishable light beams according to wavelengths. A configuration using an array (Virtually Imaged Phased Array: VIPA) has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2 below).

図13は、従来のVIPA型波長分散補償器の構成例を示した斜視図である。   FIG. 13 is a perspective view showing a configuration example of a conventional VIPA type chromatic dispersion compensator.

図13において、従来のVIPA型波長分散補償器では、例えば、光サーキュレータ120を介して光ファイバ130の一端から出射された光が、コリメートレンズ140で平行光となり、シリンドリカルレンズ150でライン上に集光され、VIPA板110の照射窓116を通って対向する平行平面の間に入射される。このVIPA板110への入射光は、例えば、VIPA板110の一方の平面に形成された僅かに光を透過する反射膜112と、他方の平面に形成された略100%の反射率を有する反射膜114との間で多重反射を繰り返す。その際、反射膜112を透過した光が相互に干渉し、波長に応じて異なる角度で一方向(図のy軸方向)に分散した複数の光束となり、フォーカシングレンズ160を介して3次元ミラー170上に集光される。なお、図13では、VIPA板110から水平方向に出射された波長の光のみを示したが、波長の異なる光は、3次元ミラー170上のy軸方向の異なる位置に集光される。   In FIG. 13, in the conventional VIPA type chromatic dispersion compensator, for example, light emitted from one end of the optical fiber 130 via the optical circulator 120 becomes parallel light by the collimating lens 140 and collected on the line by the cylindrical lens 150. The light is incident on the parallel planes facing each other through the irradiation window 116 of the VIPA plate 110. The incident light to the VIPA plate 110 is, for example, a reflection film 112 formed on one plane of the VIPA plate 110 that slightly transmits light, and a reflection having a reflectance of approximately 100% formed on the other plane. Multiple reflections are repeated between the film 114. At this time, the light transmitted through the reflective film 112 interferes with each other, and becomes a plurality of light beams dispersed in one direction (y-axis direction in the figure) at different angles depending on the wavelength, and the three-dimensional mirror 170 through the focusing lens 160. Focused on top. In FIG. 13, only light having a wavelength emitted from the VIPA plate 110 in the horizontal direction is shown, but light having different wavelengths is collected at different positions in the y-axis direction on the three-dimensional mirror 170.

3次元ミラー170のそれぞれの位置で反射された各波長の光は、3次元ミラー170の反射面の角度に応じてVIPA板110の異なった位置に戻される。VIPA板110に再入射した各波長の光は、図で上側に戻された光が下側に戻された光より数多く反射を繰り返した後にVIPA板110の照射窓116から出射され、シリンドリカルレンズ150、コリメートレンズ140および光ファイバ130を通って光サーキュレータ120より出力されることになる。このため、VIPA板110の上部に戻された光の方が下部に戻された光よりも遅延することとなり、光信号に波長分散を与えることができるようになる。また、3次元ミラー170は移動ステージ171でx軸方向に移動可能な構成となっており、y軸方向の反射面の曲率がx軸方向について徐々に変化する3次元ミラー170を使用することで、ステージ171の移動により光信号に与える波長分散を変化させることが可能となる。   The light of each wavelength reflected at each position of the three-dimensional mirror 170 is returned to a different position on the VIPA plate 110 according to the angle of the reflection surface of the three-dimensional mirror 170. The light of each wavelength re-entering the VIPA plate 110 is emitted from the irradiation window 116 of the VIPA plate 110 after the light returned to the upper side in the drawing repeatedly reflects more than the light returned to the lower side, and the cylindrical lens 150 The light is output from the optical circulator 120 through the collimating lens 140 and the optical fiber 130. For this reason, the light returned to the upper part of the VIPA plate 110 is delayed more than the light returned to the lower part, so that wavelength dispersion can be given to the optical signal. Further, the three-dimensional mirror 170 is configured to be movable in the x-axis direction by the moving stage 171. By using the three-dimensional mirror 170 in which the curvature of the reflecting surface in the y-axis direction gradually changes in the x-axis direction. The movement of the stage 171 can change the chromatic dispersion given to the optical signal.

ところで、上記のような従来のVIPA型波長分散補償器は、各光部品を略一直線上に配置した光学系が用いられるため、その長手方向のサイズが比較的大きくなってしまい、小型化が難しいという欠点があった。また、VIPA型波長分散補償器は、通常、各光部品の精度バラツキを組み立て調整で吸収することが不可欠となっているため、例えば図14の実線に示すように、3次元ミラーを除く光学系をz軸方向に対して傾けなければ各光部品の精度バラツキを吸収できない場合も生じる。調整後のVIPA型波長分散補償器のy軸方向の高さは、VIPA型波長分散補償器が実装されるボート等に対応した高さ制限により均一にすることが望まれるが、図14に示したような状態ではそれを実現することが難しいという問題点もあった。   By the way, since the conventional VIPA type chromatic dispersion compensator as described above uses an optical system in which optical components are arranged substantially in a straight line, the size in the longitudinal direction becomes relatively large and it is difficult to reduce the size. There was a drawback. Further, since it is indispensable for the VIPA type chromatic dispersion compensator to absorb the accuracy variation of each optical component by assembling and adjusting the optical system, for example, as shown by the solid line in FIG. If the angle is not tilted with respect to the z-axis direction, there may be a case where the accuracy variation of each optical component cannot be absorbed. The height in the y-axis direction of the VIPA type chromatic dispersion compensator after adjustment is desired to be uniform by height restriction corresponding to a boat or the like on which the VIPA type chromatic dispersion compensator is mounted. There was also a problem that it was difficult to realize it in such a state.

従来のVIPA型波長分散補償器の小型化を図るための技術としては、例えば図15に示すように、VIPA板110’の一側面を反射面としてその対向側面より光を入出射させたり、フォーカシングレンズ160と3次元ミラー170の間に折り返しプリズム180を配置して光路を180度折り返すようにしたりする構成が提案されている(例えば、下記の特許文献3、4参照)。
特開平9−43057号公報 特表2000−511655号公報 特開2005−70250号公報 米国特許第6392807号明細書
As a technique for reducing the size of a conventional VIPA type chromatic dispersion compensator, for example, as shown in FIG. 15, one side surface of the VIPA plate 110 ′ is used as a reflecting surface, and light is input / exited from the opposite side surface, or focusing is performed. There has been proposed a configuration in which a folding prism 180 is disposed between the lens 160 and the three-dimensional mirror 170 so that the optical path is folded 180 degrees (for example, see Patent Documents 3 and 4 below).
JP 9-43057 A Special table 2000-511655 gazette JP-A-2005-70250 US Pat. No. 6,392,807

上記の図15に示したような折り返しプリズムを利用した従来の構成は、VIPA型波長分散補償器の長手方向(図13におけるz軸方向)のサイズを小さくするのに有効である。しかしながら、VIPA型波長分散補償器は、VIPA板の光学特性が環境変化の影響を受け易いので、通常、VIPA板の付近にヒーター等を配置してVIPA板の温度制御が行われる。このVIPA板の温度制御機構は、図15では構成を分かり易くするために省略されているが、実際にはサイズの大きな部品がVIPA板の周囲に設けられることになる。このため、折り返しプリズムの利用によりVIPA板の横に並べて配置される3次元ミラーは、VIPA板からある程度離れた場所にしか設けることができず、図15においてx軸方向のサイズがかなり大きくなってしまう。また、y軸方向の高さに関しても、VIPA板の側面より光を入出射させる構成ではサイズを増大させることになる。さらに、上述の図13に示した構成におけるVIPA板110よりも右側の部分に、図15の折り返しプリズムを用いた構成を適用して長手方向の小型化を図ったとしても、図14に示したような光部品の精度バラツキを吸収する際の光学系の傾きの問題を解消することはできない。   The conventional configuration using the folding prism as shown in FIG. 15 is effective for reducing the size of the VIPA type chromatic dispersion compensator in the longitudinal direction (z-axis direction in FIG. 13). However, in the VIPA type chromatic dispersion compensator, the optical characteristics of the VIPA plate are easily affected by environmental changes, and therefore the temperature of the VIPA plate is usually controlled by arranging a heater or the like in the vicinity of the VIPA plate. The temperature control mechanism of the VIPA plate is omitted in FIG. 15 for easy understanding of the configuration, but in reality, a large-sized component is provided around the VIPA plate. For this reason, the three-dimensional mirrors arranged side by side on the VIPA plate by using the folding prism can be provided only at a location some distance from the VIPA plate, and the size in the x-axis direction in FIG. End up. Further, with respect to the height in the y-axis direction, the size is increased in the configuration in which light enters and exits from the side surface of the VIPA plate. Further, even if the configuration using the folding prism of FIG. 15 is applied to the portion on the right side of the VIPA plate 110 in the configuration shown in FIG. 13 to reduce the size in the longitudinal direction, it is shown in FIG. It is impossible to solve the problem of the tilt of the optical system when absorbing such accuracy variations of optical components.

また、従来のVIPA型波長分散補償器については、上記のようなサイズの問題の他に、3次元ミラーの反射面の粗さに起因した群遅延リップル(GDR)の発生という問題点もある。具体的には、例えば図13の構成において、フォーカシングレンズ160を通過した各波長の光は、理想的には、3次元ミラー170上の1点にそれぞれ集光され、当該位置の反射面の角度に応じて異なる方向に反射される。3次元ミラー170の反射面は、非常に高い精度で加工されているが、加工方法等に依存したある程度の表面の粗さは現状避けられない。このため、3次元ミラー170の反射面の凹凸により反射光の伝播方向に誤差が生じ、その結果として波長分散補償器の光学特性に群遅延リップルが発生する。   Further, the conventional VIPA type chromatic dispersion compensator has a problem of generation of a group delay ripple (GDR) due to the roughness of the reflection surface of the three-dimensional mirror in addition to the size problem as described above. Specifically, for example, in the configuration of FIG. 13, light of each wavelength that has passed through the focusing lens 160 is ideally collected at one point on the three-dimensional mirror 170, and the angle of the reflecting surface at that position Depending on the direction of reflection. The reflection surface of the three-dimensional mirror 170 is processed with very high accuracy, but a certain degree of surface roughness depending on the processing method is unavoidable at present. Therefore, an error occurs in the propagation direction of the reflected light due to the unevenness of the reflection surface of the three-dimensional mirror 170, and as a result, a group delay ripple occurs in the optical characteristics of the chromatic dispersion compensator.

上記のような群遅延リップルを低減するためには、例えば、3次元ミラー170の反射面上に集光される光をデフォーカスしてスポットサイズを広げるなどの措置が考えられる。しかしながら、デフォーカスを行った場合、3次元ミラー170の反射面上のスポットはx軸およびy軸の各方向に広がり、y軸方向の広がりは群遅延リップルの低減に有効であるが、x軸方向の広がりは波長分散補償の精度低下を招いてしまい問題となる。   In order to reduce the group delay ripple as described above, for example, measures such as defocusing the light collected on the reflection surface of the three-dimensional mirror 170 to increase the spot size can be considered. However, when defocusing is performed, the spot on the reflection surface of the three-dimensional mirror 170 spreads in each of the x-axis and y-axis directions, and the spread in the y-axis direction is effective in reducing group delay ripple. The spread of the direction causes a decrease in accuracy of chromatic dispersion compensation, which is a problem.

さらに、従来のVIPA型波長分散補償器については、前述したVIPA板の温度制御に関連した光学特性上の別の問題もある。すなわち、VIPA型波長分散補償器では、例えば図16の左側に示すように、その透過波長特性が中心波長付近で強度ピークを持つラウンドトップになる。このような透過波長特性では透過帯域が狭くなってしまうので、図16の右側に示すようなフラットトップの透過波長特性とすることが望まれる。これを実現するための従来技術として、例えば特開2003−294999号公報には、製造時の調整において中心波長の結合効率を落とすことにより、フラットトップの透過波長特性を実現するようにした技術が提案されている。   Further, the conventional VIPA type chromatic dispersion compensator has another problem in optical characteristics related to the above-described VIPA plate temperature control. That is, in the VIPA type chromatic dispersion compensator, for example, as shown on the left side of FIG. 16, the transmission wavelength characteristic is a round top having an intensity peak near the center wavelength. Since such a transmission wavelength characteristic results in a narrow transmission band, it is desirable to have a flat-top transmission wavelength characteristic as shown on the right side of FIG. As a conventional technique for realizing this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-294999 discloses a technique for realizing a transmission wavelength characteristic of a flat top by reducing the coupling efficiency of the center wavelength in adjustment at the time of manufacture. Proposed.

しかしながら、このような従来技術を適用して製造したVIPA型波長分散補償器を通信システムに組み込んで実際に運用する場合を考えると、幅広い温度環境(例えば、0〜65℃など)での動作がVIPA型波長分散補償器に要求されるため、製造時の調整によって最適化された透過波長特性が温度環境の変動により変化してしまう。具体的には、VIPA板自体の温度は、VIPA板の近傍に設けた温度センサの測定値に応じてヒーター等を制御することにより所望の温度で一定に維持されるが、VIPA板から離れた周囲環境の温度との差が大きくなると波長分散補償器内に温度分布が発生するようになり、中心波長の結合効率が低下するように設計した光学系の配置にずれが生じ、透過波長特性が変化してしまう。このため、従来のVIPA型波長分散補償器の透過帯域の値は、温度環境が変動しても満たすことができる範囲を示すものとなっており、元々広くない透過帯域をさらに狭くしていた。   However, considering a case where a VIPA type chromatic dispersion compensator manufactured by applying such a conventional technique is incorporated in a communication system and actually operated, operation in a wide temperature environment (for example, 0 to 65 ° C., etc.) is possible. Since it is required for the VIPA type chromatic dispersion compensator, the transmission wavelength characteristic optimized by the adjustment at the time of manufacture changes due to the fluctuation of the temperature environment. Specifically, the temperature of the VIPA plate itself is kept constant at a desired temperature by controlling a heater or the like according to the measured value of a temperature sensor provided in the vicinity of the VIPA plate, but separated from the VIPA plate. When the difference from the ambient temperature increases, a temperature distribution is generated in the chromatic dispersion compensator, the optical system designed to reduce the coupling efficiency of the center wavelength is shifted, and the transmission wavelength characteristics are reduced. It will change. For this reason, the value of the transmission band of the conventional VIPA type chromatic dispersion compensator indicates a range that can be satisfied even if the temperature environment fluctuates, and the transmission band that was originally not wide was further narrowed.

本発明は上記の点に着目してなされたもので、入力光の光軸方向のサイズを小さくすると共に、光部品の精度バラツキを組み立て調整で吸収しても高さを均一にできる小型の波長分散補償器を提供することを目的とする。また、波長分散補償の精度低下を招くことなく3次元ミラーの表面粗さに起因した群遅延リップルを低減できる波長分散補償器を提供することを目的とする。さらに、環境温度の変動による透過波長特性の変化を抑えて透過帯域を有効に利用できる波長分散補償器を提供することを目的とする。   The present invention has been made by paying attention to the above points, and has a small wavelength that can reduce the size of the input light in the optical axis direction and can make the height uniform even if the accuracy variation of the optical component is absorbed by assembly adjustment. An object is to provide a dispersion compensator. It is another object of the present invention to provide a chromatic dispersion compensator that can reduce the group delay ripple caused by the surface roughness of a three-dimensional mirror without causing a decrease in accuracy of chromatic dispersion compensation. It is another object of the present invention to provide a chromatic dispersion compensator that can effectively use a transmission band while suppressing a change in transmission wavelength characteristics due to a change in environmental temperature.

上記の目的を達成するため、本発明の波長分散補償器は、入力光を1次元方向に集光させる光学系と、相対する平行な2つの反射面を有し、前記光学系から出力される光が前記各反射面の間に入射され、該入射光が各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより波長に応じて異なる角度で第1の方向に分散した光を出力する光部品と、前記光部品から出力される各波長の光を反射し、各々の光路を反射前の光軸方向とは異なる方向に折り曲げる第1反射器と、前記第1反射器で光路の折り曲げられた各波長の光を反射し、前記第1反射器を介して前記光部品に戻す第2反射器と、を備えて構成されるものである。   In order to achieve the above object, the chromatic dispersion compensator of the present invention has an optical system that condenses input light in a one-dimensional direction and two opposite parallel reflecting surfaces, and is output from the optical system. Light is incident between the reflecting surfaces, and a part of the incident light is reflected by each reflecting surface while part of the light is transmitted through one reflecting surface, and the transmitted light interferes with each other at different angles depending on the wavelength. And an optical component that outputs light dispersed in the first direction, and a first reflection that reflects the light of each wavelength output from the optical component and bends each optical path in a direction different from the optical axis direction before reflection. And a second reflector that reflects light of each wavelength whose optical path is bent by the first reflector and returns the light to the optical component via the first reflector. .

また、前記第1反射器は、組み立て時において、前記第1の方向に平行および垂直な2つの軸をそれぞれ中心にして回転可能であり、前記光部品および前記第2反射器に対する配置角度が調整された後に固定されるのが好ましい。   The first reflector can be rotated around two axes parallel and perpendicular to the first direction at the time of assembly, and an arrangement angle with respect to the optical component and the second reflector is adjusted. It is preferably fixed after being applied.

上記のような構成の波長分散補償器では、入射光を波長に応じて第1の方向に角度分散する光部品、すなわち、前述したVIPA板に対して光学系で1次元方向に集光された光が入射される。そして、この光部品で角度分散された各波長の光は、第1反射器によって各々の光路が折り曲げられた後に、第2反射器で反射されて、第1反射器を介して光部品に戻される。このとき、第1反射器において各波長の光路が第1の方向に垂直な平面内で例えば略90度折り曲げられるようにすれば、波長分散補償器全体の小型化が図られるようになる。また、波長分散補償器の組み立て時に、光部品および第2反射器に対する第1反射器の配置角度を2軸を中心に回転調整することで、各光部品の精度バラツキが第1反射器の回転調整によって吸収されるようになる。   In the chromatic dispersion compensator configured as described above, the incident light is condensed in the one-dimensional direction by the optical system with respect to the optical component that angularly disperses the incident light in the first direction according to the wavelength, that is, the VIPA plate described above. Light is incident. Then, the light of each wavelength angle-dispersed by this optical component is reflected by the second reflector after the respective optical paths are bent by the first reflector, and returned to the optical component via the first reflector. It is. At this time, if the optical path of each wavelength in the first reflector is bent, for example, by approximately 90 degrees in a plane perpendicular to the first direction, the entire chromatic dispersion compensator can be miniaturized. Further, when the chromatic dispersion compensator is assembled, by adjusting the arrangement angle of the first reflector with respect to the optical component and the second reflector around the two axes, the accuracy variation of each optical component is rotated by the rotation of the first reflector. It will be absorbed by the adjustment.

上記のような波長分散補償器については、前記光部品から出力される各波長の光を前記第2反射器の反射面上に1点で集光させる集光レンズを備え、前記第1反射器は、反射面の前記第1の方向に沿った形状が凸面となっていてもよい。このような構成とすることで、第2反射器の反射面上に集光される光のスポットが第1の方向にだけ広げられるようになる。   The chromatic dispersion compensator as described above includes a condensing lens that collects light of each wavelength output from the optical component on a reflection surface of the second reflector at one point, and the first reflector. The shape along the first direction of the reflective surface may be a convex surface. With such a configuration, the spot of light collected on the reflection surface of the second reflector is expanded only in the first direction.

上記波長分散補償器の具体的な構成として、前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面の粗さの状態に応じて前記凸面の曲率が設定されるようにするのが好ましい。また、前記第2反射器は、反射面が周期的な凹凸を有し、前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面上に集光される各波長の光のスポットを、当該反射面の凹凸の周期に対応させて前記第1の方向にのみ広げられるように前記凸面の曲率が設定されるようにしてもよい。   As a specific configuration of the chromatic dispersion compensator, it is preferable that the curvature of the convex surface of the first reflector is set in accordance with the state of roughness of the reflection surface of the second reflector. In addition, the second reflector has a periodic unevenness on the reflection surface, and the first reflector reflects the spot of light of each wavelength collected on the reflection surface of the second reflector. The curvature of the convex surface may be set so as to be expanded only in the first direction in correspondence with the period of unevenness of the reflecting surface.

さらに、前述した波長分散補償器については、組み立て後の前記第1反射器を前記第1の方向に平行な軸を中心にして回転させることで、前記光部品および前記第2反射器に対する前記第1反射器の配置角度を調整可能にする角度調整機構と、環境温度を測定する温度センサと、前記温度センサで測定される環境温度に応じて前記角度調整機構を制御する制御部と、を備えて構成されるようにしてもよい。   Further, with regard to the above-described chromatic dispersion compensator, the first reflector after assembly is rotated about an axis parallel to the first direction, whereby the first reflector with respect to the optical component and the second reflector is rotated. An angle adjustment mechanism that enables adjustment of an arrangement angle of one reflector, a temperature sensor that measures an environmental temperature, and a control unit that controls the angle adjustment mechanism according to the environmental temperature measured by the temperature sensor. You may make it comprise.

上記のような波長分散補償器では、組み立て後においても、前記温度センサで測定される環境温度に応じて制御部により角度調整機構が制御されることで、波長分散補償器の環境温度が変動しても第1反射器を所望の配置角度に調整することができるようになる。   In the chromatic dispersion compensator as described above, the environmental temperature of the chromatic dispersion compensator fluctuates even after assembly by controlling the angle adjustment mechanism by the control unit according to the environmental temperature measured by the temperature sensor. However, the first reflector can be adjusted to a desired arrangement angle.

上述したような本発明によれば、光部品および第2反射器の間の光路を第1反射器により折り曲げるようにしたことで、波長分散補償器全体の小型化を図ることができると共に、波長分散補償器の高さを均一にすることが可能になる。また、第2反射器の反射面に集光される光のスポットを第1の方向にのみ広げることで、波長分散補償の精度を低下させることなく、第2反射器の表面粗さに起因した群遅延リップルを抑えることが可能である。さらに、組み立て後に第1反射器の配置角度を環境温度に応じて調整するようにしたことで、環境温度が変動しても透過波長特性の変化を抑えることができ、限られた透過帯域を有効に利用することが可能になる。よって、良好な精度で波長分散補償を行うことのできる小型の波長分散補償器を提供することが可能になる。   According to the present invention as described above, since the optical path between the optical component and the second reflector is bent by the first reflector, the entire chromatic dispersion compensator can be miniaturized and the wavelength can be reduced. It becomes possible to make the height of the dispersion compensator uniform. In addition, the light spot collected on the reflection surface of the second reflector is expanded only in the first direction, thereby causing the surface roughness of the second reflector without degrading the accuracy of chromatic dispersion compensation. It is possible to suppress the group delay ripple. Furthermore, by adjusting the arrangement angle of the first reflector according to the ambient temperature after assembly, it is possible to suppress changes in the transmission wavelength characteristics even if the ambient temperature fluctuates, and the limited transmission band is effective. It becomes possible to use it. Therefore, it is possible to provide a small chromatic dispersion compensator capable of performing chromatic dispersion compensation with good accuracy.

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings.

図1は、本発明による波長分散補償器の第1実施形態の構成を示す斜視図である。また、図2は、図1の構成の上面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of a chromatic dispersion compensator according to the present invention. FIG. 2 is a top view of the configuration of FIG.

図1および図2において、本波長分散補償器は、例えば、相対する平行な2つの反射面を有するVIPA板10と、該VIPA板10の照射窓16に対して一線分上に集光された光信号を入射可能にする、光サーキュレータ20、光ファイバ30、コリメートレンズ40およびシリンドリカルレンズ50からなる光学系と、VIPA板10で多重反射されて一方の平行平面から出射される光を集光するフォーカシングレンズ60と、該フォーカシングレンズ60を通過した光を反射する第1反射器としての平面ミラー80と、該平面ミラー80からの光を所要の位置で反射し、平面ミラー80およびフォーカシングレンズ60を介してVIPA板10に戻すための第2反射器としての3次元ミラー70と、を備えて構成される。   In FIG. 1 and FIG. 2, the chromatic dispersion compensator is focused on, for example, a VIPA plate 10 having two parallel parallel reflecting surfaces and an irradiation window 16 of the VIPA plate 10. An optical system including an optical circulator 20, an optical fiber 30, a collimating lens 40, and a cylindrical lens 50 that allows an optical signal to enter, and light that is multiple-reflected by the VIPA plate 10 and emitted from one parallel plane is collected. A focusing lens 60, a plane mirror 80 as a first reflector that reflects the light that has passed through the focusing lens 60, and light from the plane mirror 80 is reflected at a required position, so that the plane mirror 80 and the focusing lens 60 are And a three-dimensional mirror 70 as a second reflector for returning to the VIPA plate 10.

VIPA板10は、対向する平行平面を備えた基板の一方の平面に形成された反射膜12と、他方の平面に形成された反射膜14および照射窓16と、を有する。このVIPA板10は、照射窓16に入射される光の光軸が垂直入射となる角度に対して所要の角度だけ傾けられている。反射膜12は、照射窓16から入射される光信号に対して100%より低い(好ましくは95〜98%程度)反射率を有し、基板の一方の平面全体に形成されている。また、反射膜14は、照射窓16から入射される光信号に対して略100%の反射率を有し、基板の他方の平面の一部分に形成されている。基板の他方の平面の反射膜14が形成されていない部分は、光信号に対して透明な照射窓16となっている。   The VIPA plate 10 includes a reflective film 12 formed on one plane of a substrate having opposed parallel planes, and a reflective film 14 and an irradiation window 16 formed on the other plane. The VIPA plate 10 is tilted by a required angle with respect to the angle at which the optical axis of the light incident on the irradiation window 16 is perpendicularly incident. The reflective film 12 has a reflectance lower than 100% (preferably about 95 to 98%) with respect to the optical signal incident from the irradiation window 16, and is formed on one entire plane of the substrate. The reflective film 14 has a reflectance of approximately 100% with respect to the optical signal incident from the irradiation window 16 and is formed on a part of the other plane of the substrate. A portion of the substrate on which the reflective film 14 is not formed is an irradiation window 16 that is transparent to the optical signal.

光サーキュレータ20は、例えば、3つのポートを有し、第1ポートから第2ポートに向かう方向、第2ポートから第3ポートに向かう方向、第3ポートから第1ポートに向かう方向に光を伝達する一般的な光部品である。ここでは本波長分散補償器に入力される光信号が、光サーキュレータ20の第1ポートに与えられ、第2ポートを介して光ファイバ30の一端に送られると共に、光ファイバ30の他端に戻されてきた光信号が、第2ポートを介して第3ポートから本波長分散補償器の出力光として出力される。   The optical circulator 20 has, for example, three ports, and transmits light in a direction from the first port to the second port, from the second port to the third port, and from the third port to the first port. It is a common optical component. Here, an optical signal input to the present chromatic dispersion compensator is given to the first port of the optical circulator 20, sent to one end of the optical fiber 30 via the second port, and returned to the other end of the optical fiber 30. The optical signal thus transmitted is output from the third port as the output light of the present chromatic dispersion compensator via the second port.

光ファイバ30は、例えばシングルモードファイバ等の一端を光サーキュレータ20の第2ポートに接続し、他端をコリメートレンズ40の近傍に配置したものである。なお、光ファイバ30の種類は上記に限られるものではない。   The optical fiber 30 is, for example, one end of a single mode fiber or the like connected to the second port of the optical circulator 20 and the other end disposed in the vicinity of the collimating lens 40. The type of the optical fiber 30 is not limited to the above.

コリメートレンズ40は、光ファイバ30の他端から出射される光ビームを平行光に変換してシリンドリカルレンズ50に与える一般的なレンズである。   The collimating lens 40 is a general lens that converts a light beam emitted from the other end of the optical fiber 30 into parallel light and gives it to the cylindrical lens 50.

シリンドリカルレンズ50は、コリメートレンズ40からの平行光を1つの線分の上に集光させるものである。なお、このシリンドリカルレンズの代わりに屈折率分布レンズなどを用いることも可能である。   The cylindrical lens 50 collects the parallel light from the collimating lens 40 on one line segment. It is also possible to use a gradient index lens instead of this cylindrical lens.

フォーカシングレンズ60は、VIPA板10で多重反射して反射膜12側から出射され相互に干渉して図のy軸方向に角度分散した各波長の光を、それぞれ1点に集光する一般的な集光レンズである。   The focusing lens 60 collects light of each wavelength, which is multiple-reflected by the VIPA plate 10 and emitted from the reflection film 12 side, interferes with each other, and is angularly dispersed in the y-axis direction in the figure, at one point. It is a condenser lens.

平面ミラー80は、フォーカシングレンズ60と3次元ミラー70の間に配置され、フォーカシングレンズ60を通過した光を平らな面で反射し、その光路を反射前の光軸方向(z軸方向)とは異なる方向に折り曲げるものである。この平面ミラー80は、具体的には、フォーカシングレンズ60を通過した各波長の光路をy軸に垂直な平面(x−z平面)内で略90度折り曲げるのが好ましい。また、上記の平面ミラー80は、波長分散補償器の組み立て時に、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70に対する配置角度が、y軸に平行な軸80Aおよびy軸に垂直な軸80Bを中心にして回転調整され、該調整後の角度に固定される。なお、具体的な組み立て調整の方法については後述する。   The plane mirror 80 is disposed between the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70, reflects light that has passed through the focusing lens 60 on a flat surface, and the optical path direction before reflection (z-axis direction) is the optical path. It bends in different directions. Specifically, it is preferable that the plane mirror 80 bends the optical path of each wavelength that has passed through the focusing lens 60 approximately 90 degrees in a plane (xz plane) perpendicular to the y axis. In addition, when the chromatic dispersion compensator is assembled, the plane mirror 80 rotates about the axis 80A parallel to the y-axis and the axis 80B perpendicular to the y-axis with respect to the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70. It is adjusted and fixed at the angle after the adjustment. A specific assembly adjustment method will be described later.

3次元ミラー70は、反射面の形状が非球面の3次元構造となっており、その非球面ミラー上には、VIPA板10における光の角度分散方向(y軸方向)に垂直な方向(ここではz軸方向)について、設計基準となる中心軸70Aが存在する。具体的には、y軸方向の曲率が中心軸70Aに沿って変化する曲面形状、ここでは中心軸70Aに沿って徐々に凹面から平面さらに凸面へと変わる3次元構造となっている。この3次元ミラー70は、移動ステージ71上に載置されており、該移動ステージ71の走行軸と中心軸70Aの各方向とが平行となるように配置されている。   The three-dimensional mirror 70 has a three-dimensional structure with an aspheric reflecting surface. On the aspherical mirror, a direction perpendicular to the angular dispersion direction (y-axis direction) of light on the VIPA plate 10 (here) In the z-axis direction), there is a central axis 70A serving as a design reference. Specifically, a curved surface shape in which the curvature in the y-axis direction changes along the central axis 70A, in this case, a three-dimensional structure that gradually changes from a concave surface to a flat surface to a convex surface along the central axis 70A. The three-dimensional mirror 70 is placed on a moving stage 71, and is arranged so that the traveling axis of the moving stage 71 and each direction of the central axis 70A are parallel to each other.

次に、第1実施形態の動作について説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

最初に、本波長分散補償器の組み立て時の調整手順について説明する。   First, an adjustment procedure when assembling the present chromatic dispersion compensator will be described.

上記のような構成における各光部品の組み立ては、例えば、光信号の入出力端となる光サーキュレータ20若しくは光ファイバ30からフォーカシングレンズ60までの略一直線上に配置される各光部品を1つのサブユニットとして組み立てた後に、そのサブユニットと、平面ミラー80および3次元ミラー70との相対的な位置関係を調整することにより、所望の光学特性(例えば、挿入損失や透過波長特性など)が実現される光学系の配置が決定される。なお、サブユニットは各光部品を伝搬する光の損失が最も小さくなるように組み立てられているものとする。   The assembly of each optical component in the configuration as described above is performed by, for example, arranging each optical component arranged on a substantially straight line from the optical circulator 20 or the optical fiber 30 to the focusing lens 60 serving as an input / output end of an optical signal into one sub After being assembled as a unit, desired optical characteristics (for example, insertion loss, transmission wavelength characteristics, etc.) are realized by adjusting the relative positional relationship between the subunit and the plane mirror 80 and the three-dimensional mirror 70. The arrangement of the optical system is determined. It is assumed that the subunit is assembled so that the loss of light propagating through each optical component is minimized.

具体的には、例えば、3次元ミラー70が予め定めた基準位置に設けられ、その3次元ミラー70に対してサブユニットおよび平面ミラー80が所定の設計位置に配置される。そして、平面ミラー80について、サブユニットから出力される光のうちの中心波長成分が3次元ミラー70の中心軸70A上の所定の位置に到達するように、平面ミラー80が各軸80A,80Bを中心に回転調整される。なお、この平面ミラー80の調整の際、サブユニットは長手方向(光軸方向)がx−z平面に平行となるようにして固定されている。次に、サブユニットについて、各波長の光が3次元ミラー70の反射面上で実質的に1点に集光するように、z軸方向についてのサブユニットの配置が調整されるとともに、VIPA板10で角度分散されフォーカシングレンズ60を介して出力される各波長の光の分布方向がy軸方向と平行になるように、z軸を中心にしてサブユニットが回転調整される。   Specifically, for example, the three-dimensional mirror 70 is provided at a predetermined reference position, and the subunit and the plane mirror 80 are arranged at a predetermined design position with respect to the three-dimensional mirror 70. Then, for the plane mirror 80, the plane mirror 80 moves the axes 80A and 80B so that the center wavelength component of the light output from the subunit reaches a predetermined position on the center axis 70A of the three-dimensional mirror 70. The rotation is adjusted to the center. When adjusting the plane mirror 80, the subunit is fixed so that the longitudinal direction (optical axis direction) is parallel to the xz plane. Next, for the subunits, the arrangement of the subunits in the z-axis direction is adjusted so that the light of each wavelength is condensed at one point on the reflecting surface of the three-dimensional mirror 70, and the VIPA plate The subunits are rotationally adjusted around the z-axis so that the distribution direction of the light of each wavelength that is angularly dispersed at 10 and output through the focusing lens 60 is parallel to the y-axis direction.

このような組み立て調整は、実際には光サーキュレータ20の第1ポートにWDM光を与えたときに第3ポートから出力されるWDM光のパワーをモニタし、該モニタパワーが最大になるように3次元ミラー70に対するサブユニットおよび平面ミラー80の相対的な配置を最適化することによって実現可能である。なお、本発明における各光部品の組み立て調整の方法は、上記の具体例に限定されるものではない。   Such assembly adjustment is actually performed by monitoring the power of the WDM light output from the third port when the WDM light is applied to the first port of the optical circulator 20 so that the monitor power is maximized. This can be realized by optimizing the relative arrangement of the subunits and the plane mirror 80 with respect to the three-dimensional mirror 70. The method for assembling and adjusting each optical component in the present invention is not limited to the above specific example.

次に、上記のようにして組み立て調整された波長分散補償器の動作について説明する。   Next, the operation of the chromatic dispersion compensator assembled and adjusted as described above will be described.

本波長分散補償器では、例えば、光通信システムの光伝送路等を伝搬して波長分散の発生したWDM光が光サーキュレータ20の第1ポートに入力され、そのWDM光が光サーキュレータ20の第2ポートを介して光ファイバ30に送られる。光ファイバ30から出射されたWDM光は、図3上段のA方向から見た側面図に示すように、コリメートレンズ40で平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ50によって一線分上に集光されて、VIPA板10の照射窓16を通って対向する反射膜12,14の間に入射される。   In the present chromatic dispersion compensator, for example, WDM light that has propagated through an optical transmission line of an optical communication system and generated chromatic dispersion is input to the first port of the optical circulator 20, and the WDM light is input to the second circulator 20. It is sent to the optical fiber 30 through the port. The WDM light emitted from the optical fiber 30 is converted into parallel light by the collimating lens 40 as shown in the side view seen from the A direction in the upper part of FIG. Then, the light enters through the irradiation window 16 of the VIPA plate 10 between the reflecting films 12 and 14 facing each other.

VIPA板10への入射光は、各反射膜12,14の間で多重反射を繰り返し、反射膜12で反射するごとに数%の光が当該反射面を透過してVIPA板10の外に出射される。そして、VIPA板10からの出射光は、相互に干渉し、波長に応じて異なる角度でy軸方向に分散した複数の光束がそれぞれ形成される。各波長の光束は、フォーカシングレンズ60を通過した後に平面ミラー80で反射されて進行方向が3次元ミラー70側に略90度曲げられる。   Incident light to the VIPA plate 10 repeats multiple reflections between the reflection films 12 and 14, and whenever it is reflected by the reflection film 12, several percent of light passes through the reflection surface and exits from the VIPA plate 10. Is done. The emitted light from the VIPA plate 10 interferes with each other, and a plurality of light beams dispersed in the y-axis direction at different angles depending on the wavelength are formed. The light beams having the respective wavelengths pass through the focusing lens 60, are reflected by the plane mirror 80, and the traveling direction is bent by approximately 90 degrees toward the three-dimensional mirror 70.

平面ミラー80で光路が略90度曲げられた各波長の光は、図3下段のB方向から見た側面図に示すように、3次元ミラー70の反射面上のy軸方向に対してそれぞれ異なる位置に1点で集光され、当該位置における反射面の角度に応じた方向に反射される。このときの3次元ミラー70の中心軸70A方向についての位置は、移動ステージ71によって、波長分散補償量に対応した所定の位置に調整されている。   The light of each wavelength whose optical path is bent by about 90 degrees by the plane mirror 80 is respectively shown with respect to the y-axis direction on the reflection surface of the three-dimensional mirror 70 as shown in the side view seen from the B direction in the lower part of FIG. The light is condensed at one point at a different position and reflected in a direction corresponding to the angle of the reflecting surface at the position. At this time, the position of the three-dimensional mirror 70 in the direction of the central axis 70 </ b> A is adjusted to a predetermined position corresponding to the chromatic dispersion compensation amount by the moving stage 71.

3次元ミラー70で反射された各波長の光は、3次元ミラー70の反射面の曲面形状に応じてそれぞれ異なる方向に進行し、各々の進行方向が平面ミラー80でフォーカシングレンズ60側に略90度曲げられ、フォーカシングレンズ60を介してVIPA板10に戻される。VIPA板10に再入射した各波長の光は、入射位置に応じて異なる回数反射を繰り返した後に照射窓16から出射され、シリンドリカルレンズ50、コリメートレンズ40および光ファイバ30を順に通過して、光サーキュレータ20の第3ポートから出力される。これにより、本波長分散補償器に入力されるWDM光に対して3次元ミラー70の位置に応じて設定される所要の波長分散が与えられ、該WDM光が波長分散補償器から出力されるようになる。   The light of each wavelength reflected by the three-dimensional mirror 70 travels in different directions depending on the curved surface shape of the reflecting surface of the three-dimensional mirror 70, and each traveling direction is approximately 90 toward the focusing lens 60 side by the plane mirror 80. And is returned to the VIPA plate 10 through the focusing lens 60. The light of each wavelength that reenters the VIPA plate 10 is reflected from the irradiation window 16 after being reflected a different number of times depending on the incident position, and passes through the cylindrical lens 50, the collimating lens 40, and the optical fiber 30 in order. Output from the third port of the circulator 20. Thereby, the required chromatic dispersion set according to the position of the three-dimensional mirror 70 is given to the WDM light input to the present chromatic dispersion compensator, and the WDM light is output from the chromatic dispersion compensator. become.

上記のような第1実施形態によれば、フォーカシングレンズ60と3次元ミラー70の間の光路を平面ミラー80を用いて略90度折り曲げたことにより、波長分散補償器の長手方向(z軸方向)の長さを短くすることができると共に、VIPA板10の温度制御を行うためのヒーター等の大きな部品がVIPA板10の付近に設けられていても、VIPA板10の比較的近くに3次元ミラー70を配置できるため、波長分散補償器全体のサイズを小型化することが可能になる。また、組み立て時に軸80Bを中心にして平面ミラー80を回転調整するようにしたことで、上述の図14に示したように光部品の精度バラツキを吸収するためにサブユニットを傾けて配置する必要がなく、平面ミラー80によって光部品の精度バラツキを吸収することができるため、波長分散補償器のy軸方向の高さを均一にすることが可能になる。さらに、光サーキュレータ20若しくは光ファイバ30からフォーカシングレンズ60までの略一直線上に配置される各光部品をサブユニット化したことにより、平面ミラー80を回転調整する際に平面ミラー80への光の入射状態が安定化するため、組み立て調整を容易に行うことができる。   According to the first embodiment as described above, the optical path between the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70 is bent by approximately 90 degrees using the plane mirror 80, whereby the longitudinal direction of the chromatic dispersion compensator (z-axis direction). ), And a large part such as a heater for controlling the temperature of the VIPA plate 10 is provided in the vicinity of the VIPA plate 10 in a three-dimensional manner relatively close to the VIPA plate 10. Since the mirror 70 can be disposed, the overall size of the chromatic dispersion compensator can be reduced. Further, since the plane mirror 80 is rotated and adjusted around the axis 80B during assembly, it is necessary to incline the subunits so as to absorb the accuracy variation of the optical components as shown in FIG. Therefore, the flat mirror 80 can absorb the variation in accuracy of the optical components, so that the height of the chromatic dispersion compensator in the y-axis direction can be made uniform. Furthermore, by making each optical component arranged substantially in a straight line from the optical circulator 20 or the optical fiber 30 to the focusing lens 60 into a subunit, light is incident on the plane mirror 80 when the plane mirror 80 is rotationally adjusted. Since the state is stabilized, assembly adjustment can be easily performed.

次に、第2実施形態について説明する。   Next, a second embodiment will be described.

図4は、本発明による波長分散補償器の第2実施形態の構成を示す斜視図である。また、図5は、図4の波長分散補償器の上面図である。   FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the second embodiment of the chromatic dispersion compensator according to the present invention. FIG. 5 is a top view of the chromatic dispersion compensator of FIG.

図4および図5において、本実施形態の波長分散補償器の構成が上述した第1実施形態の場合と異なる点は、第1実施形態で用いた平面ミラー80に代えて凸面ミラー80’を設けた点である。上記以外の他の構成は第1実施形態の場合と同様であるため、ここでの説明を省略する。   4 and 5, the configuration of the chromatic dispersion compensator of the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a convex mirror 80 ′ is provided instead of the flat mirror 80 used in the first embodiment. It is a point. Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.

凸面ミラー80’は、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70と向かい合う反射面のy軸方向に沿った形状が凸面となっており、第1実施形態の場合と同様、組み立て時に2つの軸80A,80Bを中心として配置角度が回転調整される。上記凸面の曲率は、後述するように3次元ミラー70の反射面の粗さ状態に応じて、当該反射面上に集光される光のスポットがy軸方向に拡大されるよう設計されている。   The convex mirror 80 ′ has a convex surface along the y-axis direction of the reflecting surface facing the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70. As in the case of the first embodiment, the two axes 80A and 80B are assembled. The rotation angle is adjusted around the center. The curvature of the convex surface is designed so that the spot of the light collected on the reflection surface is expanded in the y-axis direction according to the roughness state of the reflection surface of the three-dimensional mirror 70, as will be described later. .

上記のような構成の波長分散補償器では、第1実施形態の場合と同様にして、光サーキュレータ20に入力されたWDM光が、光ファイバ30、コリメートレンズ40およびシリンドリカルレンズ50を介してVIPA板10に入射され多重反射される。VIPA板10で多重反射された光は、図6上段のA方向から見た側面図に示すように、波長に応じてy軸方向に角度分散した光となり、各波長の光がフォーカシングレンズ60に送られる。フォーカシングレンズ60を通過した各波長の光は、凸面ミラー80’で反射されることにより各々の進行方向が3次元ミラー70側に略90度曲げられる。   In the chromatic dispersion compensator having the above configuration, the WDM light input to the optical circulator 20 is transmitted through the optical fiber 30, the collimating lens 40, and the cylindrical lens 50 in the same manner as in the first embodiment. 10 is reflected multiple times. As shown in the side view of the VIPA plate 10 viewed from the A direction in the upper part of FIG. 6, the light that has been angle-dispersed in the y-axis direction according to the wavelength is obtained. Sent. The light of each wavelength that has passed through the focusing lens 60 is reflected by the convex mirror 80 ′, whereby each traveling direction is bent by approximately 90 degrees toward the three-dimensional mirror 70.

このとき、図5の上面図の右側に示したように、凸面ミラー80’の反射面のx‐z平面に沿った形状は平面となる。このため、3次元ミラー70の反射面に集光される各波長の光のz軸方向のスポットは、第1実施形態の場合と同様に略一点となる。一方、図6下段のB方向から見た側面図に示すように、凸面ミラー80’の反射面のy軸方向に沿った形状は凸面となる。このため、3次元ミラー70の反射面に集光される各波長の光のy軸方向のスポットは、第1実施形態の場合のように略一点とはならず、凸面ミラー80’の凸面の曲率に応じてy軸方向に広がる。したがって、3次元ミラー70の反射面に入射される各波長の光は、y軸方向についてだけデフォーカスされたスポット形状となる。これにより、波長分散補償の精度低下を招くことなく、3次元ミラー70の反射面の表面粗さに起因した群遅延リップル(GDR)の発生を効果的に抑えることができるようになる。   At this time, as shown on the right side of the top view of FIG. 5, the shape of the reflecting surface of the convex mirror 80 'along the xz plane is a plane. For this reason, the spot in the z-axis direction of the light of each wavelength condensed on the reflection surface of the three-dimensional mirror 70 is substantially one point as in the first embodiment. On the other hand, as shown in the side view seen from the B direction in the lower part of FIG. 6, the shape of the reflecting surface of the convex mirror 80 'along the y-axis direction is a convex surface. For this reason, the spot in the y-axis direction of the light of each wavelength condensed on the reflection surface of the three-dimensional mirror 70 is not substantially one point as in the first embodiment, but the convex surface of the convex mirror 80 ′. It spreads in the y-axis direction according to the curvature. Therefore, each wavelength of light incident on the reflecting surface of the three-dimensional mirror 70 has a spot shape defocused only in the y-axis direction. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of group delay ripple (GDR) due to the surface roughness of the reflecting surface of the three-dimensional mirror 70 without degrading the accuracy of chromatic dispersion compensation.

ここで、3次元ミラー70の反射面の表面粗さと群遅延リップルとの関係について具体的に説明する。   Here, the relationship between the surface roughness of the reflecting surface of the three-dimensional mirror 70 and the group delay ripple will be specifically described.

図7は、VIPA板から出射される各波長の光を3次元ミラーの反射面上に1点で集光させるようにしたVIPA型波長分散補償器について、3次元ミラーの反射面のy軸方向の二乗平均粗さ(RMS)に対する群遅延リップル(GDR)を測定した結果の一例を示したものである。この図7の測定結果より、3次元ミラーへの入射光を1点に集光させる構成のVIPA型波長分散補償器では、3次元ミラーの反射面のRMSが大きくなる、すなわち反射面の凹凸が増加する程、群遅延リップルの発生量も増大することが分かる。   FIG. 7 shows the VIPA type chromatic dispersion compensator in which light of each wavelength emitted from the VIPA plate is condensed at one point on the reflection surface of the three-dimensional mirror in the y-axis direction of the reflection surface of the three-dimensional mirror. 2 shows an example of a result of measuring group delay ripple (GDR) with respect to root mean square roughness (RMS). From the measurement result of FIG. 7, in the VIPA type chromatic dispersion compensator configured to collect the incident light on the three-dimensional mirror at one point, the RMS of the reflection surface of the three-dimensional mirror is increased, that is, the unevenness of the reflection surface is increased. It can be seen that the generation amount of the group delay ripple increases as the increase increases.

VIPA型波長分散補償器に用いられる3次元ミラーの反射面は、通常、非常に高い精度で加工されているが、例えば切削加工により3次元ミラーを作製すると、光の反射方向に影響を及ぼすような凹凸が周期的に発生する場合がある。具体的には、図7において四角印で示した比較的大きな群遅延リップルが測定されたときの3次元ミラーの表面の高低差は、y軸方向に対して図8に示すような状態であり、また、図7において三角印で示した比較的小さな群遅延リップルが測定されたときの3次元ミラーの表面の高低差は、y軸方向に対して図9に示すような状態である。図8および図9における細かな凹凸は共通しているため、2つの状態における群遅延リップルの差は、図8で顕著な大きな山とほぼ周期的に発生している凹凸が原因になっているものと考えられる。そこで、反射面の凹凸の周期に応じて入射光のスポットをy軸方向に広げることによる平均化効果により、群遅延リップルを効果的に抑えることができるようになる。例えば、0.1mm程度の周期で凹凸が発生しているような場合には、3次元ミラーの反射面上でスポットをy軸方向にのみ0.1mm程度広げるようにするのがよい。   The reflection surface of the three-dimensional mirror used in the VIPA type chromatic dispersion compensator is usually processed with very high accuracy. However, for example, when a three-dimensional mirror is manufactured by cutting, the reflection direction of light is affected. Irregularities may occur periodically. Specifically, the height difference of the surface of the three-dimensional mirror when a relatively large group delay ripple indicated by a square mark in FIG. 7 is measured is as shown in FIG. 8 with respect to the y-axis direction. Further, the height difference of the surface of the three-dimensional mirror when the relatively small group delay ripple indicated by the triangle mark in FIG. 7 is measured is as shown in FIG. 9 with respect to the y-axis direction. Since the fine irregularities in FIG. 8 and FIG. 9 are common, the difference in the group delay ripple in the two states is caused by the noticeable large peaks in FIG. 8 and the irregularities that occur almost periodically. It is considered a thing. Therefore, the group delay ripple can be effectively suppressed by the averaging effect by expanding the spot of incident light in the y-axis direction according to the period of the unevenness of the reflecting surface. For example, when irregularities are generated with a period of about 0.1 mm, it is preferable that the spot is expanded by about 0.1 mm only in the y-axis direction on the reflection surface of the three-dimensional mirror.

なお、ここでは反射面の凹凸がy軸方向に周期的に生じる場合を一例として説明したが、反射面の凹凸は周期的に発生するとは限らず、主に3次元ミラーの加工方法に依存して反射面の凹凸の状態は変化する。このため、3次元ミラーへの入射光のスポットをy軸方向にどの程度広げるかは、使用する3次元ミラーの反射面の凹凸の発生状態を実際に測定するなどして設計するのがよい。   Here, the case where the unevenness of the reflecting surface is periodically generated in the y-axis direction has been described as an example. However, the unevenness of the reflecting surface is not necessarily periodically generated, and mainly depends on the processing method of the three-dimensional mirror. As a result, the unevenness of the reflecting surface changes. For this reason, the extent to which the spot of incident light on the three-dimensional mirror is expanded in the y-axis direction is preferably designed by actually measuring the state of occurrence of irregularities on the reflecting surface of the three-dimensional mirror used.

上記のように第2実施形態の波長分散補償器によれば、上述した第1実施形態の場合の効果に加えて、3次元ミラー70の反射面に入射される各波長の光のスポットを凸面ミラー80’を用いてy軸方向にのみ広げるようにしたことで、波長分散補償の精度を低下させることなく、3次元ミラー70の表面粗さに起因した群遅延リップルの発生を効果的に抑えることが可能になる。   As described above, according to the chromatic dispersion compensator of the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the light spot of each wavelength incident on the reflection surface of the three-dimensional mirror 70 is convex. By using the mirror 80 ′ to expand only in the y-axis direction, generation of group delay ripple due to the surface roughness of the three-dimensional mirror 70 is effectively suppressed without degrading the accuracy of chromatic dispersion compensation. It becomes possible.

次に、第3実施形態について説明する。   Next, a third embodiment will be described.

図10は、本発明による波長分散補償器の第3実施形態の構成を示す斜視図である。   FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of the third embodiment of the chromatic dispersion compensator according to the present invention.

図10において、本実施形態の波長分散補償器は、例えば、上述の図1に示した第1実施形態の構成について、組み立て後の平面ミラー80をy軸を中心にして回転可能にする角度調整機構81を設けると共に、環境温度を測定するための温度センサ82を設け、該温度センサ82で測定される環境温度に応じて制御部90が角度調整機構81を制御することにより、環境温度の変動による透過波長特性の変化を抑えるようにしたものである。   In FIG. 10, the chromatic dispersion compensator of the present embodiment, for example, adjusts the angle so that the assembled plane mirror 80 can be rotated around the y-axis with respect to the configuration of the first embodiment shown in FIG. In addition to providing the mechanism 81, a temperature sensor 82 for measuring the environmental temperature is provided, and the control unit 90 controls the angle adjustment mechanism 81 according to the environmental temperature measured by the temperature sensor 82, thereby changing the environmental temperature. It is intended to suppress the change in the transmission wavelength characteristics due to the above.

図11は、平面ミラー80および角度調整機構81を拡大して示した上面図である。この図11に示す構成例において、角度調整機構81は、ミラー支持部材81Aおよびヒーター81Bを有する。ミラー支持部材81Aは、既知の熱膨張係数を有する材料からなり、x−z断面の形状が略台形状であって、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70に対向する側面に平面ミラー80が固定され、該平面ミラー80の固定面の反対側に位置する側面がケース等に固定されている。ヒーター81Bは、制御部90から出力される制御信号C1に従ってミラー支持部材81Aを加熱する。   FIG. 11 is an enlarged top view showing the plane mirror 80 and the angle adjusting mechanism 81. In the configuration example shown in FIG. 11, the angle adjustment mechanism 81 includes a mirror support member 81A and a heater 81B. The mirror support member 81 </ b> A is made of a material having a known thermal expansion coefficient, and the shape of the xz section is substantially trapezoidal. The plane mirror 80 is fixed to the side surface facing the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70. The side surface of the flat mirror 80 located on the opposite side of the fixed surface is fixed to a case or the like. The heater 81B heats the mirror support member 81A according to the control signal C1 output from the control unit 90.

なお、波長分散補償器の組み立て時において、ミラー支持部材81Aに固定された平面ミラー80は、上述した第1実施形態の場合と同様に、y軸に平行な軸80Aおよびy軸に垂直な軸80B(図1参照)を中心にして回転調整することが可能であり、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70に対する配置角度が最適調整されて後に、ミラー支持部材81Aがケース等に固定されるものとする。   At the time of assembling the chromatic dispersion compensator, the plane mirror 80 fixed to the mirror support member 81A has an axis 80A parallel to the y axis and an axis perpendicular to the y axis, as in the first embodiment described above. It is possible to adjust the rotation about 80B (see FIG. 1), and after the arrangement angle with respect to the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70 is optimally adjusted, the mirror support member 81A is fixed to the case or the like. To do.

温度センサ82は、本波長分散補償器の周囲の環境温度を測定することが可能であり、その測定結果を制御部90に出力する。この温度センサ82は、VIPA板10の温度制御を行うためにVIPA板10の近傍に配置された温度センサ92とは別に設けられている。   The temperature sensor 82 can measure the ambient temperature around the chromatic dispersion compensator, and outputs the measurement result to the control unit 90. The temperature sensor 82 is provided separately from the temperature sensor 92 disposed in the vicinity of the VIPA plate 10 in order to control the temperature of the VIPA plate 10.

制御部90は、温度センサ82で測定された環境温度に対応する平面ミラー80の配置角度に関するデータを記憶部91から読み取り、当該データに従って角度調整機構81を制御する制御信号C1を生成する。記憶部91の記憶データは、組み立て後の波長分散補償器について、環境温度を動作範囲内で変化させたときの平面ミラー80の最適な配置角度を事前に取得しておき、それをデータベース化したものである。   The control unit 90 reads data related to the arrangement angle of the plane mirror 80 corresponding to the environmental temperature measured by the temperature sensor 82 from the storage unit 91, and generates a control signal C1 for controlling the angle adjustment mechanism 81 according to the data. The storage data of the storage unit 91 is obtained by previously acquiring the optimal arrangement angle of the plane mirror 80 when the environmental temperature is changed within the operating range for the assembled chromatic dispersion compensator and making it a database. Is.

また、ここでは上記の制御部90において、温度センサ92で測定されるVIPA板10の温度が予め設定した目標温度で一定となるように温調チャンバー93を制御する制御信号C2と、本波長分散補償器における波長分散補償量の設定に応じて移動ステージ71を制御する制御信号C3とが生成されるものとする。温調チャンバー93内には、ここではコリメートレンズ40、シリンドリカルレンズ50、VIPA板10およびフォーカシングレンズ60が収納されており、図示しないヒーター等によってチャンバー内の温度が調整される。   In addition, here, the control unit 90 controls the temperature control chamber 93 so that the temperature of the VIPA plate 10 measured by the temperature sensor 92 is constant at a preset target temperature, and this wavelength dispersion. It is assumed that a control signal C3 for controlling the moving stage 71 is generated according to the setting of the chromatic dispersion compensation amount in the compensator. Here, a collimating lens 40, a cylindrical lens 50, a VIPA plate 10 and a focusing lens 60 are accommodated in the temperature control chamber 93, and the temperature in the chamber is adjusted by a heater or the like (not shown).

上記のような構成の波長分散補償器では、組み立て後の運用時において、制御部90からの制御信号C2に従って温調チャンバー93が制御されることでVIPA板10が目標温度で一定にされると共に、制御部90からの制御信号C3に従って移動ステージ71が制御されることで波長分散補償量に対応した位置に3次元ミラーが配置される。また、上記の制御に加えて、温度センサ82で測定される環境温度に応じて制御部90で生成される制御信号C1に従って角度調整機構81のヒーター81Bが制御される。これによりミラー支持部材81Aが加熱され、該ミラー支持部材81Aの熱膨張により平面ミラー80がy軸を中心に回転(図11の矢印線参照)し、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70に対する平面ミラー80の配置角度が最適化される。   In the chromatic dispersion compensator configured as described above, the VIPA plate 10 is made constant at the target temperature by controlling the temperature control chamber 93 according to the control signal C2 from the control unit 90 during operation after assembly. The moving stage 71 is controlled according to the control signal C3 from the control unit 90, so that the three-dimensional mirror is disposed at a position corresponding to the chromatic dispersion compensation amount. In addition to the above control, the heater 81B of the angle adjustment mechanism 81 is controlled according to the control signal C1 generated by the control unit 90 in accordance with the environmental temperature measured by the temperature sensor 82. As a result, the mirror support member 81A is heated, and the plane mirror 80 rotates around the y-axis (see the arrow line in FIG. 11) due to thermal expansion of the mirror support member 81A, and the plane mirror with respect to the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70 An arrangement angle of 80 is optimized.

上記のような第3実施形態によれば、平面ミラー80に対して角度調整機構81を設け、温度センサ82で測定される環境温度に応じて角度調整機構81をフィードバック制御するようにしたことで、環境温度が変動しても透過波長特性の変化を抑えることができるため、上述の図16右側に示したようなフラットトップの透過波長特性を実現してVIPAの透過帯域を有効に利用することが可能になる。   According to the third embodiment as described above, the angle adjustment mechanism 81 is provided for the flat mirror 80, and the angle adjustment mechanism 81 is feedback-controlled according to the environmental temperature measured by the temperature sensor 82. Since the change in the transmission wavelength characteristic can be suppressed even when the environmental temperature fluctuates, the transmission wavelength characteristic of the flat top as shown on the right side of FIG. 16 described above is realized to effectively use the transmission band of the VIPA. Is possible.

なお、上記の第3実施形態では、ヒーター81Bにより加熱されるミラー支持部材81Aの熱膨張によって平面ミラー80の配置角度を調整可能にする構成例を示したが、本発明における角度調整機構81の構成は上記の一例に限定されるものではない。例えば図12に示すように、所要の形状に加工されたミラー支持部材81Cに電歪素子(piezoelectric device)81Dを組み込んだ構成を角度調整機構81に適用することも可能である。この場合、制御部90からの制御信号C1に従って電歪素子81Dへの印加電圧が制御されることにより、電歪素子81Dの変位でミラー支持部材81Cが変形して、該ミラー支持部材81Cの一側面に固定された平面ミラー80がy軸を中心に回転し、フォーカシングレンズ60および3次元ミラー70に対する平面ミラー80の配置角度が最適化される。   In the third embodiment, the configuration example is shown in which the arrangement angle of the plane mirror 80 can be adjusted by the thermal expansion of the mirror support member 81A heated by the heater 81B. The configuration is not limited to the above example. For example, as shown in FIG. 12, a configuration in which an electrostrictive element 81D is incorporated in a mirror support member 81C processed into a required shape can be applied to the angle adjustment mechanism 81. In this case, the voltage applied to the electrostrictive element 81D is controlled according to the control signal C1 from the control unit 90, whereby the mirror support member 81C is deformed by the displacement of the electrostrictive element 81D, and one of the mirror support members 81C is deformed. The plane mirror 80 fixed to the side surface rotates about the y axis, and the arrangement angle of the plane mirror 80 with respect to the focusing lens 60 and the three-dimensional mirror 70 is optimized.

また、温度センサ82で測定される環境温度に応じて、制御部90が角度調整機構81を制御する制御信号C1を生成する一例を示したが、平面ミラー80からの光が3次元ミラー70のどの位置で反射されるか、すなわち、本波長分散補償器における波長分散補償量の設定により、透過波長特性の変化の度合いが異なってくるので、環境温度だけでなく波長分散補償量の設定に応じても角度調整機構81を制御するようにしてもよい。これにより、フラットトップの透過波長特性をより高い精度で実現することが可能になる。   Further, although an example in which the control unit 90 generates the control signal C1 for controlling the angle adjustment mechanism 81 according to the environmental temperature measured by the temperature sensor 82 is shown, the light from the plane mirror 80 is transmitted from the three-dimensional mirror 70. The degree of change in transmission wavelength characteristics varies depending on the position at which the light is reflected, that is, the setting of the chromatic dispersion compensation amount in this chromatic dispersion compensator, so it depends on the setting of the chromatic dispersion compensation amount as well as the ambient temperature. Alternatively, the angle adjustment mechanism 81 may be controlled. Thereby, it becomes possible to realize the transmission wavelength characteristic of the flat top with higher accuracy.

さらに、第1実施形態における平面ミラー80の配置角度を角度調整機構81により調整する場合について説明したが、これと同様にして第2実施形態における凸面ミラー80’の配置角度を角度調整機構81により調整することも勿論可能である。   Furthermore, although the case where the arrangement angle of the flat mirror 80 in the first embodiment is adjusted by the angle adjustment mechanism 81 has been described, the arrangement angle of the convex mirror 80 ′ in the second embodiment is similarly adjusted by the angle adjustment mechanism 81. Of course, adjustment is also possible.

以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。   The main inventions disclosed in this specification are summarized as follows.

(付記1) 入力光を1次元方向に集光させる光学系と、
相対する平行な2つの反射面を有し、前記光学系から出力される光が前記各反射面の間に入射され、該入射光が各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより波長に応じて異なる角度で第1の方向に分散した光を出力する光部品と、
前記光部品から出力される各波長の光を反射し、各々の光路を反射前の光軸方向とは異なる方向に折り曲げる第1反射器と、
前記第1反射器で光路の折り曲げられた各波長の光を反射し、前記第1反射器を介して前記光部品に戻す第2反射器と、
を備えて構成されたことを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 1) An optical system that focuses input light in a one-dimensional direction;
It has two opposite parallel reflecting surfaces, and the light output from the optical system is incident between the reflecting surfaces, and a part of the reflected light is reflected by one of the reflecting surfaces while being reflected by each reflecting surface. An optical component that outputs light dispersed in the first direction at different angles depending on the wavelength by transmitting through the surface and interfering with the transmitted light;
A first reflector that reflects light of each wavelength output from the optical component and bends each optical path in a direction different from the optical axis direction before reflection;
A second reflector that reflects light of each wavelength whose optical path is bent by the first reflector and returns the light to the optical component via the first reflector;
A chromatic dispersion compensator, comprising:

(付記2) 付記1に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、各波長の光路を前記第1の方向に垂直な平面内で略90度折り曲げることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 2) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 1, wherein
The chromatic dispersion compensator, wherein the first reflector bends the optical path of each wavelength by approximately 90 degrees in a plane perpendicular to the first direction.

(付記3) 付記1に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、組み立て時において、前記第1の方向に平行および垂直な2つの軸をそれぞれ中心にして回転可能であり、前記光部品および前記第2反射器に対する配置角度が調整された後に固定されることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 3) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 1, wherein
The first reflector is rotatable around two axes parallel and perpendicular to the first direction at the time of assembly, and the arrangement angle with respect to the optical component and the second reflector is adjusted. A chromatic dispersion compensator, which is fixed later.

(付記4) 付記1に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、反射面が平面であることを特徴とする波長分散補償器。
(Appendix 4) The chromatic dispersion compensator according to appendix 1,
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the first reflector has a flat reflecting surface.

(付記5) 付記1に記載の波長分散補償器であって、
前記光部品から出力される各波長の光を前記第2反射器の反射面上に1点で集光させる集光レンズを備え、
前記第1反射器は、反射面の前記第1の方向に沿った形状が凸面となっていることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 5) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 1, wherein
A condensing lens for condensing the light of each wavelength output from the optical component on the reflection surface of the second reflector at one point;
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the first reflector has a convex surface along the first direction.

(付記6) 付記5に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面の粗さの状態に応じて前記凸面の曲率が設定されることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 6) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 5, wherein
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the curvature of the convex surface of the first reflector is set according to a roughness state of a reflection surface of the second reflector.

(付記7) 付記6に記載の波長分散補償器であって、
前記第2反射器は、反射面が周期的な凹凸を有し、
前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面上に集光される各波長の光のスポットを、当該反射面の凹凸の周期に対応させて前記第1の方向にのみ広げられるように前記凸面の曲率が設定されることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 7) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 6, wherein
The second reflector has periodic irregularities on the reflection surface,
The first reflector can spread the light spot of each wavelength collected on the reflection surface of the second reflector only in the first direction in accordance with the period of the unevenness of the reflection surface. The chromatic dispersion compensator is characterized in that the curvature of the convex surface is set.

(付記8) 付記3に記載の波長分散補償器であって、
組み立て後の前記第1反射器を前記第1の方向に平行な軸を中心にして回転させることで、前記光部品および前記第2反射器に対する前記第1反射器の配置角度を調整可能にする角度調整機構と、
環境温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定される環境温度に応じて前記角度調整機構を制御する制御部と、
を備えて構成されたことを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 8) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 3, wherein
By rotating the assembled first reflector around an axis parallel to the first direction, the arrangement angle of the first reflector with respect to the optical component and the second reflector can be adjusted. An angle adjustment mechanism;
A temperature sensor for measuring the ambient temperature;
A control unit that controls the angle adjustment mechanism in accordance with an environmental temperature measured by the temperature sensor;
A chromatic dispersion compensator, comprising:

(付記9) 付記8に記載の波長分散補償器であって、
前記角度調整機構は、前記第1反射器が一側面に固定される支持部材と、該支持部材を加熱する加熱部とを含み、前記支持部材の熱膨張を利用して、前記光部品および前記第2反射器に対する前記第1反射器の配置角度を調整可能にすることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 9) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 8,
The angle adjustment mechanism includes a support member on which the first reflector is fixed to one side surface, and a heating unit that heats the support member, and uses the thermal expansion of the support member to generate the optical component and the A chromatic dispersion compensator, characterized in that an arrangement angle of the first reflector with respect to a second reflector can be adjusted.

(付記10) 付記8に記載の波長分散補償器であって、
前記角度調整機構は、前記第1反射器が一側面に固定される支持部材と、該支持部材に取り付けられた電歪素子とを含み、該電歪素子の変位による前記支持部材の変形を利用して、前記光部品および前記第2反射器に対する前記第1反射器の配置角度を調整可能にすることを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 10) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 8,
The angle adjustment mechanism includes a support member to which the first reflector is fixed to one side surface, and an electrostrictive element attached to the support member, and utilizes deformation of the support member due to displacement of the electrostrictive element. The chromatic dispersion compensator is characterized in that an arrangement angle of the first reflector with respect to the optical component and the second reflector can be adjusted.

(付記11) 付記8に記載の波長分散補償器であって、
前記制御部は、前記温度センサで測定される環境温度および波長分散補償量の設定に応じて前記角度調整機構を制御することを特徴とする波長分散補償器。
(Supplementary note 11) The chromatic dispersion compensator according to supplementary note 8,
The chromatic dispersion compensator, wherein the control unit controls the angle adjustment mechanism in accordance with setting of an environmental temperature and a chromatic dispersion compensation amount measured by the temperature sensor.

本発明による波長分散補償器の第1実施形態の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of 1st Embodiment of the wavelength dispersion compensator by this invention. 図1の構成の上面図である。It is a top view of the structure of FIG. 図1の構成の側面図である。It is a side view of the structure of FIG. 本発明による波長分散補償器の第2実施形態の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of 2nd Embodiment of the wavelength dispersion compensator by this invention. 図4の構成の上面図である。It is a top view of the structure of FIG. 図4の構成の側面図である。FIG. 5 is a side view of the configuration of FIG. 4. 3次元ミラーの反射面のy軸方向の二乗平均粗さに対する群遅延リップルを測定した結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of having measured the group delay ripple with respect to the root mean square roughness of the y-axis direction of the reflective surface of a three-dimensional mirror. 図7の四角印に対応した3次元ミラー表面のy軸方向高低差を示す図である。It is a figure which shows the y-axis direction height difference of the three-dimensional mirror surface corresponding to the square mark of FIG. 図7の三角印に対応した3次元ミラー表面のy軸方向高低差を示す図である。It is a figure which shows the y-axis direction height difference of the three-dimensional mirror surface corresponding to the triangle mark of FIG. 本発明による波長分散補償器の第3実施形態の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of 3rd Embodiment of the wavelength dispersion compensator by this invention. 図10の角度調整機構の構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example of the angle adjustment mechanism of FIG. 図10の角度調整機構の他の構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the other structural example of the angle adjustment mechanism of FIG. 従来のVIPA型波長分散補償器の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the conventional VIPA type | mold chromatic dispersion compensator. 従来のVIPA型波長分散補償器について光部品の精度バラツキを組み立て調整により吸収したときの一例を示す図である。It is a figure which shows an example when the accuracy variation of an optical component is absorbed by assembly adjustment about the conventional VIPA type | mold wavelength dispersion compensator. 折り返しプリズムを利用した従来のVIPA型波長分散補償器の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the conventional VIPA type | mold chromatic dispersion compensator using a folding prism. 従来のVIPA型波長分散補償器の透過波長特性を説明する図である。It is a figure explaining the transmission wavelength characteristic of the conventional VIPA type | mold wavelength dispersion compensator.

符号の説明Explanation of symbols

10…VIPA板
12,14…反射膜
16…照射窓
20…光サーキュレータ
30…光ファイバ
40…コリメートレンズ
50…シリンドリカルレンズ
60…フォーカシングレンズ
70…3次元ミラー
71…移動ステージ
80…平面ミラー
80’…凸面ミラー
81…角度調整機構
81A,81C…ミラー支持部材
81B…ヒーター
81D…電歪素子
82,92…温度センサ
90…制御部
91…記憶部
93…温調チャンバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... VIPA board 12, 14 ... Reflective film 16 ... Irradiation window 20 ... Optical circulator 30 ... Optical fiber 40 ... Collimating lens 50 ... Cylindrical lens 60 ... Focusing lens 70 ... Three-dimensional mirror 71 ... Moving stage 80 ... Planar mirror 80 '... Convex mirror 81 ... Angle adjustment mechanism 81A, 81C ... Mirror support member 81B ... Heater 81D ... Electrostrictive element 82, 92 ... Temperature sensor 90 ... Control unit 91 ... Storage unit 93 ... Temperature control chamber

Claims (7)

入力光を1次元方向に集光させる光学系と、
相対する平行な2つの反射面を有し、前記光学系から出力される光が前記各反射面の間に入射され、該入射光が各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより波長に応じて異なる角度で第1の方向に分散した光を出力する光部品と、
前記光部品から出力される各波長の光を反射し、各々の光路を反射前の光軸方向とは異なる方向に折り曲げる第1反射器と、
前記第1反射器で光路の折り曲げられた各波長の光を反射し、前記第1反射器を介して前記光部品に戻す第2反射器と、
を備えて構成されたことを特徴とする波長分散補償器。
An optical system for condensing input light in a one-dimensional direction;
It has two opposite parallel reflecting surfaces, and the light output from the optical system is incident between the reflecting surfaces, and a part of the reflected light is reflected by one of the reflecting surfaces while being reflected by each reflecting surface. An optical component that outputs light dispersed in the first direction at different angles depending on the wavelength by transmitting through the surface and interfering with the transmitted light;
A first reflector that reflects light of each wavelength output from the optical component and bends each optical path in a direction different from the optical axis direction before reflection;
A second reflector that reflects light of each wavelength whose optical path is bent by the first reflector and returns the light to the optical component via the first reflector;
A chromatic dispersion compensator, comprising:
請求項1に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、組み立て時において、前記第1の方向に平行および垂直な2つの軸をそれぞれ中心にして回転可能であり、前記光部品および前記第2反射器に対する配置角度が調整された後に固定されることを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 1,
The first reflector is rotatable around two axes parallel and perpendicular to the first direction at the time of assembly, and the arrangement angle with respect to the optical component and the second reflector is adjusted. A chromatic dispersion compensator, which is fixed later.
請求項1に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、反射面が平面であることを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 1,
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the first reflector has a flat reflecting surface.
請求項1に記載の波長分散補償器であって、
前記光部品から出力される各波長の光を前記第2反射器の反射面上に1点で集光させる集光レンズを備え、
前記第1反射器は、反射面の前記第1の方向に沿った形状が凸面となっていることを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 1,
A condensing lens for condensing the light of each wavelength output from the optical component on the reflection surface of the second reflector at one point;
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the first reflector has a convex surface along the first direction.
請求項4に記載の波長分散補償器であって、
前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面の粗さの状態に応じて前記凸面の曲率が設定されることを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 4,
The chromatic dispersion compensator according to claim 1, wherein the curvature of the convex surface of the first reflector is set according to a roughness state of a reflection surface of the second reflector.
請求項5に記載の波長分散補償器であって、
前記第2反射器は、反射面が周期的な凹凸を有し、
前記第1反射器は、前記第2反射器の反射面上に集光される各波長の光のスポットを、当該反射面の凹凸の周期に対応させて前記第1の方向にのみ広げられるように前記凸面の曲率が設定されることを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 5,
The second reflector has periodic irregularities on the reflection surface,
The first reflector can spread the light spot of each wavelength collected on the reflection surface of the second reflector only in the first direction in accordance with the period of the unevenness of the reflection surface. The chromatic dispersion compensator is characterized in that the curvature of the convex surface is set.
請求項2に記載の波長分散補償器であって、
組み立て後の前記第1反射器を前記第1の方向に平行な軸を中心にして回転させることで、前記光部品および前記第2反射器に対する前記第1反射器の配置角度を調整可能にする角度調整機構と、
環境温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定される環境温度に応じて前記角度調整機構を制御する制御部と、
を備えて構成されたことを特徴とする波長分散補償器。
The chromatic dispersion compensator according to claim 2,
By rotating the assembled first reflector around an axis parallel to the first direction, the arrangement angle of the first reflector with respect to the optical component and the second reflector can be adjusted. An angle adjustment mechanism;
A temperature sensor for measuring the ambient temperature;
A control unit that controls the angle adjustment mechanism in accordance with an environmental temperature measured by the temperature sensor;
A chromatic dispersion compensator, comprising:
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JPWO2013153999A1 (en) * 2012-04-09 2015-12-17 ソニー株式会社 Semiconductor laser device assembly

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