JP2008058411A - 光制御素子、この光制御素子を用いたレーザ装置および光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カーボンナノチューブと、このカーボンナノチューブと異なる屈折率を有するものとの界面で生ずる反射光を抑える光制御素子およびこの光制御素子を用いた光制御装置を実現することにある。
【解決手段】光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へ端面を斜めにカットした光ファイバと、この光ファイバの斜めにカットされた端面に取り付けられ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブとを有することを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、可飽和吸収体としてカーボンナノチューブ（Carbon Nanotube：以下ＣＮＴと略す）を用いて、このＣＮＴの有する非線形光学機能を利用して、光を制御する光制御素子およびこの光制御素子を用いた光制御装置（レーザ装置、光伝送装置等）に関し、詳しくは、ＣＮＴと、このＣＮＴと異なる屈折率を有するものとの界面で生ずる反射光を抑える光制御素子およびこの光制御素子を用いた光制御装置に関するものである。

可飽和吸収機能を有する材料として多重量子井戸構造の化合物半導体やＣＮＴの一種である単層カーボンナノチューブ（Single wall carbon Nanotube：以下ＳＷＮＴと略す）が一般的に知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。特にＳＷＮＴは、製造コストが安く光ファイバの端面に吹き付けたり蒸着したりすることができ、光ファイバとの接続が容易である（例えば、特許文献２、３参照）。

可飽和吸収機能とは、可飽和吸収体であるＳＷＮＴの非線形光学現象によって、ＳＷＮＴに入射する光の強度に依存して、ＳＷＮＴでの吸収特性が変化する現象である。すなわち、入射光強度が低い線形領域では、ＳＷＮＴは入射光を吸収し、その結果、ＳＷＮＴを通過した後の入射光の光強度が減少する。一方、入射光強度がより高いレベルまで上昇すると、吸収飽和が生じてＳＷＮＴによる吸収が減少し、ＳＷＮＴを通過した後の入射光の光強度の減衰が低下する。

この様にＳＷＮＴによる吸収が入射光の光強度に依存するので、例えば、光パルスがＳＷＮＴに入射した場合、光パルスのピーク付近の高強度成分はＳＷＮＴを通過できるが、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴを通過できない。

図５は、従来の光制御素子の構成を示した図である（例えば、特許文献３参照）。
図５において、光ファイバ１は、フェルール２によって保持され、光ファイバ１およびフェルール２が同一面上で平面研磨されており、この平面研磨された端面にＳＷＮＴ３が吹きつけまたは蒸着して取り付けられている。

光ファイバ４は、フェルール５によって保持され、光ファイバ４およびフェルール５が同一面上で平面研磨されており、この平面研磨された端面に無反射膜６が蒸着されている。

レンズ７、８は、ＳＷＮＴ３が取り付けられた光ファイバ１の端面と、無反射膜６が蒸着された光ファイバ４の端面との間に設けられ、光ファイバ１から出射された光ビーム１００を光ファイバ４に入射させ、光学的に結合するように配置される。

このような光制御素子の動作を説明する。
光ファイバ１のもう一方の端面（図示せず）に入射し、光ファイバ１によって伝播されてきた光パルスが、光ファイバ１の端面のＳＷＮＴ３に入射する。そして、光パルスのうち、光パルスのピーク付近の高強度成分がＳＷＮＴ３を透過し、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴ３で吸収され透過されない。そして、ＳＷＮＴ３を透過した光パルスが、レンズ７で平行光となり、レンズ８で集光され無反射膜６を介して光ファイバ４の端面から光ファイバ４に入射する。これによって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ４を伝播してゆく。

なお、光パルスが、光ファイバ４から光ファイバ１に入射する場合も同様に光制御される。光ファイバ４によって伝播され、光ファイバ４の端面から出射された光パルスが、レンズ８、７を介して光ファイバ１に結合される。この際、ＳＷＮＴ３によって光パルスのピーク付近の高強度成分のみが光ファイバ１に入射し、伝播していく。

図６は、従来の光制御素子のその他の構成を示した図である。図６において、レンズ７、８が取り外され、無反射膜６も外される。そして、フェルール２、５が、フォルダ９によって保持され、光ファイバ１、４を光学的に接続する。すなわち光ファイバ１、４の端面同士が接触（正確には、ＳＷＮＴ３と光ファイバ４の端面）される。なお、光ファイバ４の端面に無反射膜６の代わりにＳＷＮＴを取り付けてもよい。

このような光制御素子の動作を説明する。
光ファイバ１のもう一方の端面（図示せず）に入射し、光ファイバ１によって伝播されてきた光パルスが、光ファイバ１の端面のＳＷＮＴ３に入射する。そして、光パルスのうち、光パルスのピーク付近の高強度成分がＳＷＮＴ３を透過し、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴ３で吸収され透過されない。そして、ＳＷＮＴ３を透過した光パルスが、直接光ファイバ４の端面から光ファイバ４に入射する。これによって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ４を伝播してゆく。

なお、光パルスが、光ファイバ４から光ファイバ１に入射する場合も同様に光制御される。光ファイバ４によって伝播され、光ファイバ４の端面から出射された光パルスが、光ファイバ１に直接結合されるが、ＳＷＮＴ３によって光パルスのピーク付近の高強度成分のみが光ファイバ１に入射し、伝播していく。

特開２００３−２４８２５１号公報 特開２００５−３２２８６４号公報 特表２００６−５１１９４９号公報

図５、図６に示す可飽和吸収機能を有する光制御素子を１個または複数個を、例えば、レーザ装置のレーザ共振器の内部に挿入して適切な動作をさせることにより、モード同期あるいはＱスイッチングが実現され、超短光パルスや光パルスが容易に得られることが一般的に知られている（例えば、特許文献２、３参照）。

また、光伝送装置では、光を強度変調することによって複数の光パルス列からなる光信号を生成し、この光信号を光ファイバで伝送してデータ通信等を行なっている。この光伝送装置に、図５、図６に示す可飽和吸収機能を有する光制御素子を１個または複数個を挿入して適切な動作をさせることにより、雑音（例えば、光増幅器によって生ずる光強度の弱いＡＳＥ光）を除去したり、光信号のパルス波形の整形等、光信号の品質改善が行なわれている（例えば、特許文献１、３参照）。

しかしながら、図５、図６に示す従来の光制御素子では、平面研磨した光ファイバ１の端面にＳＷＮＴ３を吹き付けたり、蒸着したりしている。ＳＷＮＴ３と光ファイバ１のコア・クラッドとの界面には屈折率差があるため、界面にて光パルスの反射が生ずる。特に、光の伝播方向が、光ファイバ１の端面の法線方向となるため、反射光も、光パルスの伝播方向と逆方向に効率よく光ファイバ１内を伝播する。

光信号や光パルスの伝播方向と逆に進む反射光は、この可飽和吸収機能を有する光制御素子に接続されている光制御装置（レーザ装置、光伝送装置）に対し影響を与える。例えば、装置内の他の反射点とによって多重反射を起こしたり、装置が利得機能を有する場合は、利得の低下を生ずる。特に、レーザ装置のレーザ共振器内部に、図５、図６に示す光制御素子を用いてレーザ装置を構成する場合、多重反射によって動作不安定が生じ、安定した光パルスを発生することができないという問題が生ずる。

そこで本発明の目的は、ＣＮＴと、このＣＮＴと異なる屈折率を有するものとの界面（例えば、光ファイバの端面とＣＮＴとの界面、ＣＮＴと空間との界面）で生ずる反射光を抑える光制御素子およびこの光制御素子を用いた光制御装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へ端面を斜めにカットした光ファイバと、
この光ファイバの斜めにカットされた端面に取り付けられ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブと
を有することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、
光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へ端面を斜めにカットした第１の光ファイバと、
この第１の光ファイバの斜めにカットされた端面に取り付けられ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブと、
第２の光ファイバと
を有し、前記第１の光ファイバの斜めにカットされた端面から出射された光を前記第２の光ファイバの一方の端面から入射させ、または、前記第２の光ファイバの一方の端面から出射された光を前記第１の光ファイバの斜めにカットされた端面から入射させることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
第２の光ファイバの一方の端面は、光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へカットされ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブが取り付けられることを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、
前記第１、第２の光ファイバの端面間を光学的に結合させるレンズを設けたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、
カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであることを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、
光共振器を用いて光パルスを出射するレーザ装置において、
請求項１〜５に記載の光制御素子のうちのいずれか１種類または複数種類を組み合わせたものを、前記光共振器内に設けたことを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、
光信号を光ファイバによって伝送する光伝送装置において、
請求項１〜５に記載の光制御素子のうちのいずれか１種類または複数種類を組み合わせたものを、前記光ファイバに設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜５によれば、光ファイバの一方の端面を、光ファイバ内の光パルスの伝播方向に対して垂直な面に対して斜めにカットし、この斜めにカットされた端面にカーボンナノチューブを取り付けるので、光ファイバの斜め端面とカーボンナノチューブの界面等で反射された反射光がほとんど光ファイバに結合しない。これにより、光パルスの伝播方向と逆方向に伝播する反射光を抑圧することができる。
請求項６によれば、レーザ装置のレーザ共振器に請求項１〜５に示す光制御素子を挿入するので、装置内の他の反射点とによって多重反射を防ぐことができる。また、利得機能を有する素子の利得の低下を防ぐことができる。これにより、安定した光パルスを発生することができる。
請求項７によれば、光伝送装置の光ファイバ上に請求項１〜５に示す光制御素子を挿入するので、装置内の他の反射点とによって多重反射を防ぐことができる。また、利得機能を有する素子の利得の低下を防ぐことができる。これにより、多重反射による雑音が除去でき、光信号のパルス波形の整形等をより良好に行なえ、光信号の品質改善を行うことができる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施例］
図１は、本発明の第１の実施例を示した構成図である。光ファイバ１０は、断面が略円形のコア１０ａと、このコア１０ａの外周を包むクラッド１０ｂとで構成される。なお、（コアの屈折率）＞（クラッドの屈折率）＞（光ファイバ１０の設置される空間の媒質（例えば、窒素、空気等）の屈折率）である。また、光ファイバ１０の一方の端面は、光ファイバ１０内を伝播する光パルスの伝播方向（コア１０ａの長手方向）に対して垂直な面から傾けた方向に斜めにカット（いわゆる斜め研磨）されている。傾きは、一般的な斜め研磨であれば約８度である。なお、斜めにカットされた端面を、以下斜め端面と呼ぶ。

ＳＷＮＴ１１は、可飽和吸収体として用いられ、光ファイバ１０の斜め端面に吹きつけ、蒸着、塗布などによって取り付けられる。なお、ＳＷＮＴ１１の屈折率は、コア１０ａ、クラッド１０ｂ、空間の媒質それぞれの屈折率とは異なる値である。

このような素子の動作を説明する。
光ファイバ１０のもう一方の端面（図示せず）に入射し、光ファイバ１０によって伝播されてきた光パルス（図１中、紙面の左側から右側方向）が、光ファイバ１０の斜め端面からＳＷＮＴ１１に入射する。そして、光パルスのうち、光パルスのピーク付近の高強度成分がＳＷＮＴ１１を透過し、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴ１１で吸収され透過されない。そして、ＳＷＮＴ１１を透過した光パルスが、空間に出射される。これによって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ１０の斜め端面から空間に出射される。

一方、光ファイバ１０を伝播してきた光パルスが、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面およびＳＷＮＴ１１と空間との界面で反射を生ずる。しかし、それぞれどちらの界面も、光ファイバ１０内で光パルスが伝播される方向に対し垂直な面から傾いている。従って、界面で反射した光パルスの反射光が、光ファイバ１０のコア１０ａへ効率よく結合せず、光ファイバ１０によって光パルスの伝播方向の逆方向へは伝播されない。もしくは、光ファイバ１０に結合したとしても、伝播する成分が極めて小さくなる。

このように、光ファイバ１０の一方の端面を、光ファイバ１０内の光パルスの伝播方向に対して垂直な面に対して斜めにカットし、この斜めにカットされた端面にＳＷＮＴ１１を取り付けるので、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面およびＳＷＮＴ１１と空間との界面で反射された反射光がほとんど光ファイバ１０のコア１０ａに結合しない。これにより、光パルスの伝播方向と逆方向に伝播する反射光を抑圧することができる。例えば、光制御装置に光制御素子を接続しても、装置内の多重反射や、反射光による装置への影響を抑えることができる。

［第２の実施例］
図２は、本発明の第２の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図２において、フェルール１２は、光ファイバ１０を保持する。なお、光ファイバ１０のコア１０ａ、クラッド１０ｂの図示は省略する。

このような素子の製造方法を説明する。
光ファイバ１０の被覆（図示せず）を除去し、被覆を除去してコア、クラッドとした部分をフェルール１２の中空部に一方の端面から挿入し、他方の端面から少し突き出させ、接着剤等で、光ファイバ１０とフェルール１２を接着、固定する。そして、研磨器などを用いて、フェルール１２と共に光ファイバ１０の端面を研磨して、図１に示すのと同様に光の伝播方向に垂直な面に対して斜めにする。さらに、光ファイバ１０およびフェルール１２の斜め端面にＳＷＮＴ１１を取り付ける。

なお、光パルスで伝播されて空間に出射される動作、および界面で生ずる反射光の動作等は、図１に示す素子と同様なので説明を省略する。

このように、光ファイバ１０をフェルール１２で保持し、端面を斜めにカットしてＳＷＮＴ１１を取り付けるので、製造方法が容易となり、量産性があり、コストを抑えることができる。

［第３の実施例］
図３は、本発明の第３の実施例を示した構成図である。ここで、図２と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図３において、光ファイバ１３、フェルール１４、フォルダ１５が新たに設けられる。なお、光ファイバ１０は第１の光ファイバであり、光ファイバ１３は第２の光ファイバである。

光ファイバ１３は、フェルール１４によって保持され、光ファイバ１０、フェルール１２と同様に、光ファイバ１３、フェルール１４の一方の端面が、斜め端面になっている。傾きは、光ファイバ１０の傾きと同じである。なお、光ファイバ１３のコア、クラッドの図示は省略している。

フォルダ１５は、光ファイバ１０と一体化したフェルール１２と、光ファイバ１３と一体化したフェルール１４とを固定および保持するが、光ファイバ１０、光ファイバ１３の斜め端面同士を対向させ、光ファイバ１０、１３間で光を伝播させる。なお、光ファイバ１０の斜め端面と、光ファイバ１３の斜め端面を平行とし、光ファイバ１３の斜め端面が、光ファイバ１０の斜め端面に取り付けられたＳＷＮＴ６に密着またはごくわずかに隙間（〜数十［μｍ］）を開けて配置する。

このような素子の動作を説明する。
光ファイバ１０のもう一方の端面（図示せず）に入射し、光ファイバ１０によって伝播されてきた光パルス（図３中、紙面の左側から右側方向）が、光ファイバ１０の斜め端面からＳＷＮＴ１１に入射する。そして、光パルスのうち、光パルスのピーク付近の高強度成分がＳＷＮＴ１１を透過し、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴ１１で吸収され透過されない。そして、ＳＷＮＴ１１を透過した光パルスが、光ファイバ１３の斜め端面から入射し、光ファイバ１３内を伝播してもう一方の端面（図示せず）から外部へ出力される。これによって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ１０の斜め端面から光ファイバ１３へと伝播される。

なお、光パルスが、光ファイバ１３から光ファイバ１０に伝播される場合も、ＳＷＮＴ１１の可飽和吸収機能によって同様に光制御される。光ファイバ１３の斜め端面から出射された光パルスが、光ファイバ１０に結合される。この際、ＳＷＮＴ１１によって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ１３から光ファイバ１０に入射して伝播され、光ファイバ１０のもう一方の端面（図示せず）から外部に出射される。

一方、光ファイバ１０を伝播してきた光パルスが、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面およびＳＷＮＴ１１と光ファイバ１３の斜め端面との界面で反射を生ずる。しかし、それぞれどちらの界面も、光ファイバ１０内で光パルスが伝播される方向に対し垂直な面から傾いている。従って、界面で反射した光パルスの反射光が、光ファイバ１０のコア１０ａへ効率よく結合せず、光ファイバ１０によって光パルスの伝播方向の逆方向へは伝播されない。もしくは、光ファイバ１０に結合したとしても、伝播する成分が極めて小さくなる。

なお、光パルスが、光ファイバ１３から光ファイバ１０へと伝播される場合も同様に、界面での反射による伝播方向と逆方向へ伝播する反射光は抑圧される。

このように、光ファイバ１０の一方の端面を、光ファイバ１０内の光パルスの伝播方向に対して垂直な面に対して斜めにカットし、この斜めにカットされた端面にＳＷＮＴ１１を取り付け、光ファイバ１０から光ファイバ１３へ、または、光ファイバ１３から光ファイバ１０へと光パルスを伝播するので、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面や、ＳＷＮＴ１１と光ファイバ１３の端面との界面で反射された反射光がほとんど光ファイバ１０のコア１０ａ、光ファイバ１３のコアに結合しない。これにより、光パルスの伝播方向と逆方向に伝播する反射光を抑圧することができる。例えば、光制御装置に光制御素子を接続しても、装置内の多重反射や、反射光による装置への影響を抑えることができる。、

［第４の実施例］
図４は、本発明の第４の実施例を示した構成図である。ここで、図３と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図４において、フォルダ１５が取り外され、レンズ１６、１７が設けられる。レンズ１６、１７は、光ファイバ１０の斜め端面に取り付けられたＳＷＮＴ１１と、光ファイバ１３の斜め端面の間に設けられ、一方の光ファイバ１０（または光ファイバ１３）から出射された光パルスを、他方の光ファイバ１３（または光ファイバ１０）に入射させるように配置され、光ファイバ１０、１３の端面間を光学的に結合させる。また、光ファイバ１３の斜め端面に無反射膜１８が取り付けられる。

このような素子の動作を説明する。
光ファイバ１０のもう一方の端面（図示せず）に入射し、光ファイバ１０によって伝播されてきた光パルス（図４中、紙面の左側から右側方向）が、光ファイバ１０の斜め端面からＳＷＮＴ１１に入射する。そして、光パルスのうち、光パルスのピーク付近の高強度成分がＳＷＮＴ１１を透過し、光パルスの裾野、ペデスタル、背景ＣＷ（連続）光などの低強度成分はＳＷＮＴ１１で吸収され透過されない。そして、ＳＷＮＴ１１を透過した光パルスが空間に出射される。さらに、レンズ１６が、空間に出射された光ビーム１００を平行光にし、レンズ１７が、平行光を集光して光ファイバ１３の無反射膜１８を介して光ファイバ１３の斜め端面から入射する。そして、光パルスが、光ファイバ１３内を伝播してもう一方の端面（図示せず）から外部へ出力される。これによって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ１０の斜め端面からレンズ１６、１７、無反射膜１８を介して光ファイバ１３へと伝播される。

なお、光パルスが、光ファイバ１３から光ファイバ１０に伝播される場合も、ＳＷＮＴ１１の可飽和吸収機能によって同様に光制御される。光ファイバ１３の斜め端面から出射された光パルスが、無反射膜１８、レンズ１７、１６、ＳＷＮＴ１１を介して光ファイバ１０に結合される。この際、ＳＷＮＴ１１によって、光パルスのうち光パルスのピーク付近の高強度成分だけが光ファイバ１３から光ファイバ１０に入射して伝播され、光ファイバ１０のもう一方の端面（図示せず）から外部に出射される。

一方、光ファイバ１０を伝播してきた光パルスが、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面およびＳＷＮＴ１１と空間との界面で反射を生ずる。しかし、それぞれどちらの界面も、光ファイバ１０内で光パルスが伝播される方向に対し垂直な面から傾いている。従って、界面で反射した光パルスの反射光が、光ファイバ１０のコア１０ａへ効率よく結合せず、光ファイバ１０によって光パルスの伝播方向の逆方向へは伝播されない。もしくは、光ファイバ１０に結合したとしても、伝播する成分が極めて小さくなる。

なお、光パルスが、光ファイバ１３から光ファイバ１０へと伝播される場合も同様に、界面での反射による伝播方向と逆方向へ伝播する反射光は抑圧される。

このように、光ファイバ１０の一方の端面を、光ファイバ１０内の光パルスの伝播方向に対して垂直な面に対して斜めにカットし、この斜めにカットされた端面にＳＷＮＴ１１を取り付け、光ファイバ１０、光ファイバ１３間をレンズ１６、１７で光学的に結合させて光パルスを伝播するので、光ファイバ１０の斜め端面とＳＷＮＴ１１の界面や、ＳＷＮＴ１１と空間との界面で反射された反射光がほとんど光ファイバ１０のコア１０ａ、光ファイバ１３のコアに結合しない。これにより、光パルスの伝播方向と逆方向に伝播する反射光を抑圧することができる。例えば、光制御装置に光制御素子を接続しても、装置内の多重反射や、反射光による装置への影響を抑えることができる。、

［第５の実施例］
レーザダイオードとレーザ共振器（光共振器）を組み合わせて、光パルスを発生するレーザ装置（例えば、特許文献２、３参照）に本装置を適用してもよい。すなわち、図１〜図４に示す光制御素子のいずれか１個または複数種類を組み合わせて複数個にしたものを、レーザ装置のレーザ共振器の光路上に挿入し、モード同期やＱスイッチングを行なわせて光パルスを発生するとよい。

このようにレーザ装置のレーザ共振器に図１〜図４に示す光制御素子を挿入するので、装置内の他の反射点とによって多重反射を防ぐことができる。また、利得機能を有する素子（レーザダイオード）の利得の低下を防ぐことができる。これにより、安定した光パルスを発生することができる。

［第６の実施例］
光伝送装置では、光を強度変調することによって複数の光パルス列からなる光信号を生成し、この光信号を光ファイバで伝送してデータ通信等を行なっているが（例えば、特許文献１、３参照）、図１〜図４に示す光制御素子のいずれか１個または複数種類を組み合わせて複数個にしたものを、光伝送装置の光ファイバ上に設けてもよい。

このように光伝送装置の光ファイバ上に図１〜図４に示す光制御素子を挿入するので、装置内の他の反射点とによって多重反射を防ぐことができる。また、利得機能を有する素子の利得の低下を防ぐことができる。これにより、多重反射による雑音が除去でき、光信号のパルス波形の整形等をより良好に行なえ、光信号の品質改善を行うことができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
図１〜図４に示す素子において、伝播される光の一例として光パルスで説明したが、時間軸上に複数の光パルスを並べた光パルス列からなる光信号であってもよい。

図１〜図４に示す装置において、ＳＷＮＴを用いる構成を示したが、単層でなく多層のカーボンナノチューブや単層と多層を組み合わせたタイプのカーボンナノチューブを用いてもよい。

図３に示す装置において、光ファイバ１０の斜め端面にＳＷＮＴ１１を取り付ける構成を示したが、光ファイバ１３の斜め端面にＳＷＮＴを取り付けてもよく、光ファイバ１０、１３の斜め端面両方にＳＷＮＴを取り付けてもよい。

図３に示す装置において、フェルール１２、１４をフォルダで保持する構成を示したが、スリーブ等で保持してもよい。または、フェルール１２、１４を光コネクタ（例えば、ＦＣコネクタ，ＳＣコネクタ、ＭＵコネクタ、ＬＣコネクタ等）に組み込み、コネクタをアダプタで接続してもよい。

図４に示す素子において、光ファイバ１３の斜め端面に無反射膜１８を設ける構成を示したが、設けなくともよい。または、無反射膜１８の代わりにＳＷＮＴを取り付けてもよい。

図４に示す素子において、光ファイバ１０のＳＷＮＴ１１から出射された光が、２個のレンズ１６、１７によって光ファイバ１３のコアに結合される構成を示したが、レンズを１個にして光ファイバ１０，１３を光学的に結合してもよく、３個以上で結合してもよく、さらに、レンズでなく凹面鏡、放物面鏡等でもよい。

本発明の第１の実施例を示した構成図である。 本発明の第２の実施例を示した構成図である。 本発明の第３の実施例を示した構成図である。 本発明の第４の実施例を示した構成図である。 従来の光制御素子の構成を示した図である。 従来の光制御素子のその他の構成を示した図である。

符号の説明

１０、１３ 光ファイバ
１１ ＳＷＮＴ
１６、１７ レンズ

Claims (7)

1. 光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へ端面を斜めにカットした光ファイバと、
   この光ファイバの斜めにカットされた端面に取り付けられ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブと
   を有することを特徴とする光制御素子。
2. 光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へ端面を斜めにカットした第１の光ファイバと、
   この第１の光ファイバの斜めにカットされた端面に取り付けられ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブと、
   第２の光ファイバと
   を有し、前記第１の光ファイバの斜めにカットされた端面から出射された光を前記第２の光ファイバの一方の端面から入射させ、または、前記第２の光ファイバの一方の端面から出射された光を前記第１の光ファイバの斜めにカットされた端面から入射させることを特徴とする光制御素子。
3. 第２の光ファイバの一方の端面は、光の伝播方向に対して垂直な面から傾けた方向へカットされ、可飽和吸収体として用いられるカーボンナノチューブが取り付けられることを特徴とする請求項２記載の光制御素子。
4. 前記第１、第２の光ファイバの端面間を光学的に結合させるレンズを設けたことを特徴とする請求項２または３記載の光制御素子。
5. カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光制御素子。
6. 光共振器を用いて光パルスを出射するレーザ装置において、
   請求項１〜５に記載の光制御素子のうちのいずれか１種類または複数種類を組み合わせたものを、前記光共振器内に設けたことを特徴とするレーザ装置。
7. 光信号を光ファイバによって伝送する光伝送装置において、
   請求項１〜５に記載の光制御素子のうちのいずれか１種類または複数種類を組み合わせたものを、前記光ファイバに設けたことを特徴とする光伝送装置。
   

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