JP2801394B2 - 光フィルタ調整装置および光学フィルタ処理方法 - Google Patents

光フィルタ調整装置および光学フィルタ処理方法

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JP2801394B2
JP2801394B2 JP2502659A JP50265990A JP2801394B2 JP 2801394 B2 JP2801394 B2 JP 2801394B2 JP 2502659 A JP2502659 A JP 2502659A JP 50265990 A JP50265990 A JP 50265990A JP 2801394 B2 JP2801394 B2 JP 2801394B2
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    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/34Optical coupling means utilising prism or grating

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光フィルタ調整装置および光学フィルタ処
理方法に関する。
光ファイバから放射された光をフィルタ処理するため
に、チャープ2色性ゼラチン(DCG)フィルタが使用さ
れる。このタイプのフィルタは論文(“Position−tuna
ble holographic filters in dichromated gelatin for
use in singlemode−fiber demultiplexers",Optical
Letters,Vol.10,303頁,1985年6月)に記載されてい
る。光は通常レンズ装置を使用して入力光ファイバから
チャープされた格子フィルタに導がれる。フィルタはチ
ャープされた格子であるため、それから反射された光の
波長は入力ファイバからの光の入射の位置に依存してい
る。以降詳細に記載されているこのフィルタ構造のフィ
ルタ処理特性を調節するために、フィルタは入射の位置
を変化させるようにレンズおよび入力ファイバに関して
移動されなければならない。この調節を行うために2平
面における非常に厳密な角度的許容誤差に注意しなけれ
ばならない。許容誤差によって課せられる制限は、フィ
ルタ構造が取付けられなければならない複雑で高価な支
持機構の使用を必要とする。したがって、満足されなけ
ればならない角度的な許容性を減少するフィルタ装置お
よびフィルタ処理方法を提供することが必要である。
本発明によると、 フィルタへの光の入射位置によって決定される予め定
められた波長の光を反射する光フィルタと、フィルタに
関して可動的であり、光源からフィルタに入射する位置
に光を反射し、光受信手段にこの予め定められた波長の
光を反射するために使用されるレトロ反射器とを含む光
調整装置が提供される。レトロ反射器は、基本的には第
2図〜第3図に図示されたような、また、例えばコーナ
キューブのような、入射光を常に入射光路に平行でかつ
逆向きに反射する反射器である。
フィルタに入射する光の位置、および予め定められた
波長は、フィルタに関してこのレトロ反射器を移動する
ことによって調節できる。
本発明によると、 レトロ反射器を使用して光源から光フィルタにフィル
タ処理されるべき光を反射し、このフィルタから反射さ
れた光の波長はフィルタへの光の入射の位置に依存し、
レトロ反射器は入射の位置を調節するようにこのフィル
タに関して可動的であり、レトロ反射器を使用して光受
信手段に予め定められた波長の反射された光を反射する
光フィルタ処理方法もまた提供される。
以下、1実施例および添付図面を参照して本発明の好
ましい実施例を説明する。
図1は、既知のフィルタ構造の概略図である。
図2は、短い波長に同調された本発明によるフィルタ
同調装置の第1の好ましい実施例の概略図である。
図3は、長い波長に同調された図2に示した装置の概
略図である。
図4は、本発明によるフィルタ同調装置の第2の好ま
しい実施例の平面図である。
図5は、図4の装置の側面図である。
図6は、図4の装置の端部の概略図である。
図1に示されているような既知の光フィルタ構造2
は、入力光ファイバ4および出力光ファイバ6、チャー
プされた即ちフィルタの反射特性がフィルタ面に沿って
変化するように格子が形成された重クロム酸ゼラチン
(DCG)フィルタ8、およびファイバ4および6とフィ
ルタ8との間に配置されたレンズ10を具備している。入
力光ファイバ4は、入力ファイバ4の端部14から放射さ
れ、レンズ10によってフィルタ8に導かれる、フィルタ
されるべき光12を搬送する。入力ファイバ4、レンズ1
0、およびフィルタ8の相対的な位置は、フィルタ8へ
の光12の入射点16を決定する。
フィルタ構造2はさらに、入力ファイバ4と共に配列
され、入力ファイバ4に平行な出力光ファイバ6を含
む。出力ファイバ6は、フィルタ8から反射された光18
を受信するために使用される。反射された光18はレンズ
10によって出力ファイバ6に導かれる。反射された光18
の波長は入射点16の位置に依存している。レンズ10に対
して、フィルタ8を矢印20および22によって示された方
向に移動することによって、レンズ10とフィルタ8との
間の横方向の距離を変化せずに、フィルタ8上の光12の
入射点16は変化され、反射された光18の波長はこの変化
に対応して調節される。したがって、フィルタ構造2の
フィルタ特性は、チャープされた格子が形成されたDCG
フィルタ8の固有の特性により、必要に応じて調節また
は同調させることができる。
フィルタ構造2は、ファイバ4および6の相対的な位
置を定める支持機構(示されていない)上に取付けら
れ、レンズ10およびフィルタ8が支持され、構造2の調
節中に矢印20および22によって示された方向におけるフ
ィルタ8の移動だけが許される。一般に、この機構はフ
ィルタ8を49乃至80mm移動させる。しかしながら、支持
機構はフィルタ8の移動が非常に厳密な角度の許容誤差
の範囲内で行われなければならないため、通常複雑で高
価である。許容誤差は、レンズ10およびフィルタ8に関
する、入射光12および反射光18に対する入射および反射
の角度に関係する。例えば、入力および出力ファイバ4
および6が50μmのコア直径を有する多モードファイバ
であり、レンズがファイバ4および6に関して5mmの焦
点距離を有する場合、入射および反射の角度は0.1゜よ
り多く変化することができない。8μmのコア直径を有
する単一モードファイバが代りに使用された場合、角度
の許容誤差は約40″である。許容誤差は、出力ファイバ
6が反射されフィルタ処理された光18を受けることを保
証するような条件を満足しなければならない。制限許容
誤差は、主に、一般に4乃至25μmの断面半径を有する
出力ファイバ6のコアの大きさに依存し、並びに通常約
5mmのレンズ10およびファイバ4および6に関する焦点
距離に依存する。シリカ導波体のような類似の寸法の別
の光導波体が使用された場合にも同じ問題が存在する。
本願発明に係る図2に示されているような光フィルタ
調整装置30は、それが入力および出力ファイバ4および
6、レンズ10並びにチャープされた格子を含むDCGフィ
ルタ8を含むことにおいて、前に述べたフィルタ構造2
に類似している。しかしながら、調整装置30はさらにレ
トロ反射器32を含み、レンズ10はフィルタ8の端部に隣
接して配置され、実質的にそれにと同一平面にある。
レトロ反射器の具体例は、互いに関して正確に直交す
るように接合された3つのミラーまたはプリズム面を含
む装置である。即ちいわゆるコーナキューブ反射鏡また
はコーナキューブプリズムといわれるものである。この
レトロ反射器の典型的な構造は、共通の頂点を有する中
空立方体形状の3つの側面に類似しており、その側面の
内面は反射面を有する。
図2のレトロ反射器32は、入力ファイバ4からフィル
タ8に光12を反射し、フィルタ8から出力ファイバ6に
フィルタ処理された光18を反射して出力ファイバ6に導
かれるようにレンズ10およびフィルタ8に関して位置さ
れる。入力および出力ファイバ4および6、レンズ10、
およびフィルタ8は、レンズ10によって受けられそれか
ら送信された光が、フィルタ8から受信され反射された
光の伝播方向に平行な方向に伝播するように支持機構
(示されていない)上に固定された位置に取付けられて
いる。この構造は、レトロ反射器32のミラー面に入射し
た光が常に入射方向に対して逆でありかつ平行な(同一
直線でない場合)方向にレトロ反射器32から反射される
ことを可能にする。したがって、調整装置30は、フィル
タされるべき光12がフィルタ8から反射されたフィルタ
処理された光18とほぼ同じパス上を進行するように図2
および図3に示されるように構成され、フィルタ8と関
連した入射および反射角度はほぼ90゜である。しかしな
がら、進行路における小さい差が、フィルタ処理された
光18が入力ファイバ4の代わりに出力ファイバ6にレン
ズ10によって導かれることができるように、フィルタ8
にわずかな角度を与えることによって誘導される。
図2に示されたフィルタ調整装置30は、短い波長の光
をフィルタ処理するように調整される。長い波長の光に
対してフィルタ処理動作を行うために、入射点16の位置
は移動されなければならず、これは図3に示された位置
へ矢印36の方向にレンズ10およびフィルタ8に関してレ
トロ反射器32の頂点35を平行に移動することによって達
成される。レトロ反射器32の移動だけが行われる必要が
あるため、装置30を調節または同調することに関連した
制限する許容誤差はない。前に論じられたようにレトロ
反射器32の固有の反射特性のために、レトロ反射器32は
受信されレンズ10から放射された光と、フィルタ8によ
って受信され反射された光との通路に間する平行関係に
影響を与えずに傾斜され、回転され、1乃至2mm垂直に
移動することができる。したがって、フィルタ調整装置
30は比較的安価な支持構造および整列機構上に取付ける
ことができる。レンズ10からフィルタ8までの光路長は
それぞれ選択された入射点16に対して同じであり、反射
された光18の波長はレトロ反射器の頂点35の位置だけに
依存している。また所定のチャープ率に対して選択され
た波長を変化するために必要とされるレトロ反射器32の
動きは、フィルタ8またはレンズ10およびフフイバ4お
よび6のいずれかが移動された場合に同じ波長範囲をカ
バーするために要求されるもののほぼ半分である。
フィルタ調整装置30の代わりのさらにコンパクトな構
造は、図4乃至図6に示されている。この構造において
は、フィルタ8の一端に隣接してレンズ10および入力お
よび出力ファイバ4および6を配置する代わりに、レン
ズおよびファイバ装置は図4に最も良く示されているよ
うにフィルタ8の側部に隣接して位置される。フィルタ
処理された光の波長の調節は、さらに装置30の残りの部
分に関してレトロ反射器32の頂点35を水平に移動するこ
とによって達成される。レトロ反射器32は、結果的に平
行な通路42に沿った入射点16の動きになる両頭矢印40に
よって示された通路に沿って移動される。このさらにコ
ンパクトな構造の特別の利点は、固定フィルタ8、およ
びレンズ10、並びにファイバ4および6の相対的な位置
のために、レトロ反射器32の直径をほぼ1/2に減少する
ことができることである。
調整装置30は他の応用において他の開発および使用に
対して適合され、例えばレトロ反射器32の2次元的な動
きは、光を異なる波長範囲をそれぞれカバーするいくつ
かのフィルタ8の1つに対して選択的に反射させるため
に使用されてもよい。またレーザのような単一の光源が
光を送信し、そしてフィルタ8からの光を受信するよう
にしてもよい。また単一のファイバを入力および出力フ
ァイバ4および6として使用してもよい。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィルタへの光の入射位置によって決定さ
    れる予め定められた波長の光を反射する光フィルタを具
    備する光フィルタ調整装置において、 前記フィルタに関して移動可能であり、光源から前記フ
    ィルタへの前記入射位置に光を反射して、前記予め定め
    られた波長の光を光受信手段に反射するために使用され
    るレトロ反射器を具備し、 入射した前記位置および前記予め定められた波長が前記
    フィルタに関して前記レトロ反射器を移動することによ
    って調節可能であることを特徴とする光フィルタ調整装
    置。
  2. 【請求項2】前記光源から前記レトロ反射器に光を導
    き、前記レトロ反射器から前記受信手段にフィルタ処理
    された光を導くためのレンズ手段を具備し、前記レンズ
    手段および前記光フィルタは互いに関して位置的に固定
    されている請求項1記載の光フィルタ調整装置。
  3. 【請求項3】前記フィルタおよび前記レンズ手段は実質
    的に第1の平面に存在し、前記レトロ反射器はこのレト
    ロ反射器の頂点が前記第1の平面に実質的に平行な第2
    の平面において可動的であるように移動できることを特
    徴とする請求項2記載の光フィルタ調整装置。
  4. 【請求項4】前記フィルタに入射した光およびそれから
    反射されたフィルタ処理された光は実質的に同じ光路に
    沿って進行することを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れか1項記載の光フィルタ調整装置。
  5. 【請求項5】前記フィルタはチャープされた格子の形成
    された重クロム酸ゼラチン(DCG)フィルタであること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の光フ
    ィルタ調整装置。
  6. 【請求項6】前記光源は前記受光手段としても動作する
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の
    装置。
  7. 【請求項7】前記光源および前記受信手段はそれぞれ入
    力および出力光ファイバであることを特徴とする請求項
    1乃至6のいずれか1項記載の装置。
  8. 【請求項8】レトロ反射器を使用して光源から光フィル
    タにフィルタ処理されるべき光を反射し、前記フィルタ
    から反射された光の波長は前記フィルタへの光の入射の
    位置に依存し、前記レトロ反射器は入射の前記位置を調
    節するように前記フィルタに関して移動可能であり、 前記レトロ反射器を使用して前記予め定められた波長の
    前記反射された光を光受信手段に反射することを特徴と
    する光フィルタ処理方法。
  9. 【請求項9】前記光源から前記レトロ反射器に光を導
    き、レンズ手段を使用して前記受信手段にフィルタ処理
    された光を導き、前記レンズ手段および光フィルタが互
    いに関して位置的に固定されていることを特徴とする請
    求項8記載の光フィルタ処理方法。
  10. 【請求項10】前記レンズ手段および前記フィルタが実
    質的に存在する第2の平面にほぼ平行な第1の平面にお
    いて前記レトロ反射器の頂点を移動することによって前
    記入射位置および前記予め定められた波長を調節するこ
    とを特徴とする請求項9記載の光フィルタ処理方法。
  11. 【請求項11】前記フィルタに入射した光およびそれか
    ら反射されたフィルタ処理された光は実質的に同じ光路
    に沿って進行することを特徴とする請求項8乃至10のい
    ずれか1項記載の方法。
  12. 【請求項12】前記フィルタはチャープされた格子の形
    成された重クロム酸ゼラチン(DCG)フィルタであるこ
    とを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項記載の方
    法。
  13. 【請求項13】前記光源は前記受信手段としても動作す
    る請求項8乃至12のいずれか1項記載の方法。
  14. 【請求項14】前記光源および前記受信手段はそれぞれ
    入力および出力光ファイバであることを特徴とする請求
    項8乃至13のいずれか1項記載の装置。
JP2502659A 1989-01-13 1990-01-12 光フィルタ調整装置および光学フィルタ処理方法 Expired - Fee Related JP2801394B2 (ja)

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JPH04504176A JPH04504176A (ja) 1992-07-23
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EP (1) EP0378442B1 (ja)
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KR (1) KR970003765B1 (ja)
AT (1) ATE101925T1 (ja)
AU (1) AU621985B2 (ja)
CA (1) CA2047710C (ja)
DE (1) DE69006748T2 (ja)
ES (1) ES2049412T3 (ja)
GB (1) GB8900730D0 (ja)
HK (1) HK136396A (ja)
IE (1) IE900130L (ja)
WO (1) WO1990008335A1 (ja)

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WO1990008335A1 (en) 1990-07-26
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IE900130L (en) 1990-07-13
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