JP3098329B2 - Optical filter - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムなどに
用いる光フィルタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical filter used for an optical communication system or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光フィルタは光通信システムにお
いて、たとえば波長多重された光の中から所望の光を選
択するデバイスとして、また伝送系において不要な雑音
となる波長域の光を阻止するデバイスとして様々な形態
が提案され検討されている。特にフィルタの通過帯域は
応用するシステムにより様々に設定される場合があり、
汎用性が要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, an optical filter has been used in an optical communication system as a device for selecting desired light from, for example, wavelength-multiplexed light, and a device for blocking light in a wavelength range that becomes unnecessary noise in a transmission system. Various forms have been proposed and studied. In particular, the pass band of the filter may be set variously depending on the applied system,
Versatility is required.
【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
光フィルタの一例について説明する。An example of the above-described conventional optical filter will be described below with reference to the drawings.
【０００４】図５は従来の光フィルタの構成を示すもの
である。光フィルタは、光を波長分散するための回折格
子２４、その回折格子２４に光を入力するための入力フ
ァイバ２１、回折格子２４により波長分散された光を受
光するための受光ファイバ２２、入力ファイバ２１によ
り入力される光を平行光束にし、又回折格子２４からの
光を集光するためのレンズ２３等により構成されてい
る。FIG. 5 shows a configuration of a conventional optical filter. The optical filter includes a diffraction grating 24 for wavelength-dispersing light, an input fiber 21 for inputting light to the diffraction grating 24, a light-receiving fiber 22 for receiving light wavelength-dispersed by the diffraction grating 24, and an input fiber. It is constituted by a lens 23 and the like for converting the light input by 21 into a parallel light flux and condensing the light from the diffraction grating 24.
【０００５】以上のように構成された光フィルタについ
て、以下その動作を説明する。The operation of the optical filter configured as described above will be described below.
【０００６】入力ファイバ２１から出射した光はレンズ
２３により平行光束となり回折格子２４へ入射する。入
射した光は回折格子２４により波長分散を受け、レンズ
２３により集光されて受光ファイバ２２に所望の波長域
の光が結合し、フィルタリングされる。The light emitted from the input fiber 21 is converted into a parallel light beam by the lens 23 and enters the diffraction grating 24. The incident light undergoes wavelength dispersion by the diffraction grating 24, is condensed by the lens 23, and is coupled to the light receiving fiber 22 in a desired wavelength range, and is filtered.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の光フィルタでは、フィルタの通過帯域幅は
固定されており、レンズ２３が入力と受光で共用である
ため、レンズ２３の焦点距離に依存する。従って通過帯
域幅を変えるためにはレンズ２３を異なる焦点距離のレ
ンズに交換せねばならない。またこのような光学系では
光を利用する位置がレンズ２３の光軸から離れているた
め、レンズ２３に軸外収差の少ないものを使わねばなら
ないという課題がある。However, in the optical filter having the above configuration, the pass band width of the filter is fixed and the lens 23 is used for both input and light reception. Dependent. Therefore, in order to change the pass bandwidth, the lens 23 must be replaced with a lens having a different focal length. Further, in such an optical system, since the position where light is used is far from the optical axis of the lens 23, there is a problem that the lens 23 must have a small off-axis aberration.
【０００８】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、通過帯域幅を可変できる光フィルタを提供すること
を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical filter capable of changing a pass band in consideration of the conventional problems as described above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、光を波長分散
する回折格子と、その回折格子に平行光束を入射させる
光入力手段と、前記回折格子により波長分散された平行
光束の回折光を受光する受光手段と、所定の波長又は波
長多重された光が得られるように、前記受光手段を移動
させる移動手段を備えた光フィルタである。Means for Solving the Problems The present invention is parallel to the diffraction grating for wavelength dispersion of light, a light input means Ru is incident parallel light beam to the diffraction grating, which is wavelength dispersed by the diffraction grating
Light receiving means for receiving diffracted light of the light beam, so that a predetermined wavelength or wavelength-multiplexed light is obtained, which is an optical filter with a moving means for moving the light receiving means.
【００１０】[0010]
【作用】本発明は、移動手段が、受光手段を移動させる
ことによって、回折格子により波長分散された回折光か
ら所定の波長又は波長多重された光が得られる。According to the present invention, a predetermined wavelength or wavelength-multiplexed light is obtained from the diffracted light wavelength-dispersed by the diffraction grating by the moving means moving the light receiving means.
【００１１】[0011]
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing embodiments thereof.
【００１２】図１は、本発明にかかる第１の実施例の光
フィルタの構成図を示すものである。すなわち、光フィ
ルタは、光を入射するための入力ファイバ１、その入力
ファイバ１により入射された光を平行光束にするレンズ
３ａ、レンズ３ａを通過した光を波長分散するための回
折格子４、その回折格子４により波長分散された回折光
を集光するレンズ３ｂ、レンズ３ｂを通過した光を受光
する受光ファイバ２、その受光ファイバ２及びレンズ３
ｂにより構成される光受光部６を光軸方向に移動させる
直線移動機構部７等により構成されている。又、上記の
入力ファイバ１及びレンズ３ａが光入力手段である光入
力部５を構成し、光受光部６が受光手段を構成し、直線
移動機構部７が移動手段を構成している。FIG. 1 shows a configuration diagram of an optical filter according to a first embodiment of the present invention. That is, the optical filter includes an input fiber 1 for inputting light, a lens 3a for converting light incident on the input fiber 1 into a parallel light beam, a diffraction grating 4 for wavelength-dispersing light passing through the lens 3a, and the like. A lens 3b for condensing the diffracted light wavelength-dispersed by the diffraction grating 4, a light receiving fiber 2 for receiving light passing through the lens 3b, the light receiving fiber 2 and the lens 3
b, a linear moving mechanism 7 for moving the light receiving section 6 in the optical axis direction. Further, the input fiber 1 and the lens 3a constitute a light input unit 5 as a light input unit, the light receiving unit 6 constitutes a light receiving unit, and the linear moving mechanism unit 7 constitutes a moving unit.
【００１３】次に上記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.
【００１４】まず、光入力部５では入力ファイバ１から
光がレンズ３ａに入射し、入射された光は平行光束とな
り回折格子４に入射する。入射された平行光束は回折格
子４により波長分散を受け回折される。回折された光は
レンズ３ｂにより集光されて受光ファイバ２に結合し、
フィルタリングされる。First, in the light input section 5, light from the input fiber 1 enters the lens 3a, and the incident light becomes a parallel light beam and enters the diffraction grating 4. The incident parallel light beam undergoes wavelength dispersion by the diffraction grating 4 and is diffracted. The diffracted light is collected by the lens 3b and coupled to the light receiving fiber 2,
Be filtered.
【００１５】この場合のフィルタの中心波長はレンズ３
ｂに入射する光束の中心に位置する波長であり、受光フ
ァイバ２に結合する波長域は通過帯域幅として規定され
る。In this case, the center wavelength of the filter is
b is a wavelength located at the center of the light beam incident on b, and a wavelength band coupled to the light receiving fiber 2 is defined as a pass bandwidth.
【００１６】通過帯域幅δλは回折格子４と光受光部６
との距離Ｌに反比例しており、 δλ ∝ ｄ・λ0／Ｌ となる。ただしｄは受光径、λ0は中心波長である。従
って、光受光部６を直線移動機構部７によって、光受光
部６に結合する回折光の進行方向に沿って直線移動させ
ることにより、中心波長を変動させることなく、たとえ
ば距離を離せば光受光部に結合する光の波長域が狭くな
るので通過帯域幅は狭くなり、近づければ反対に帯域幅
は広がることとなる。The pass band width δλ depends on the diffraction grating 4 and the light receiving section 6.
And is inversely proportional to the distance L from δλ δ d · λ 0 / L. Where d is the light receiving diameter and λ 0 is the center wavelength. Therefore, the light receiving unit 6 is linearly moved by the linear moving mechanism unit 7 along the traveling direction of the diffracted light coupled to the light receiving unit 6 without changing the center wavelength. Since the wavelength range of the light coupled to the portion becomes narrow, the pass bandwidth becomes narrow, and the closer the wavelength is, the wider the bandwidth becomes.
【００１７】図３は、直線移動機構部７により回折格子
４と光受光部６との距離を変化させた場合のフィルタの
３ｄＢ通過帯域幅を計算した結果の一例を示す。ここで
は受光ファイバ２をコア径１０μｍのシングルモードフ
ァイバとし、リトロー角を３０度、波長を１.３μｍと
しており、図１の構成に対応させたものである。FIG. 3 shows an example of the calculation result of the 3 dB pass bandwidth of the filter when the distance between the diffraction grating 4 and the light receiving unit 6 is changed by the linear moving mechanism unit 7. Here, the light receiving fiber 2 is a single mode fiber having a core diameter of 10 μm, the Littrow angle is 30 degrees, and the wavelength is 1.3 μm, which corresponds to the configuration of FIG.
【００１８】以上のように本実施例によれば、直線移動
機構部７により、光受光部６を回折光の進行方向に沿っ
て移動させることによって通過帯域幅を可変にすること
ができる。As described above, according to this embodiment, the pass band width can be made variable by moving the light receiving section 6 along the traveling direction of the diffracted light by the linear moving mechanism section 7.
【００１９】なお、上記実施例では、光受光部６をレン
ズ３ｂ及び受光ファイバ２により構成したが、これに代
えて、図２に示すように、受光ファイバ２を受光素子８
で置き換え、光受光部６をレンズ３ｂと受光素子８で構
成してもよい。この場合には受光径が異なる場合がある
ので受光面積分の補正を加えればよい。In the above embodiment, the light receiving section 6 is constituted by the lens 3b and the light receiving fiber 2. Instead, as shown in FIG.
And the light receiving section 6 may be constituted by the lens 3b and the light receiving element 8. In this case, since the light receiving diameter may be different, correction for the light receiving area may be added.
【００２０】また、上記実施例では、単にレンズとした
が、図４に示すように、レンズとしてλ／４ピッチの屈
折率分布レンズ１０を用いれば、ファイバ９と密着した
状態で平行光束を入射及び受光することができ、組立の
簡素化ができると同時に、光入力部５及び光受光部６の
一体化・小型化が可能である。Further, in the above embodiment, a lens is simply used. However, as shown in FIG. 4, if a refractive index distribution lens 10 having a λ / 4 pitch is used as a lens, a parallel light beam enters As a result, the light input unit 5 and the light receiving unit 6 can be integrated and reduced in size.
【００２１】また、上記実施例では、単に回折格子４と
したが、回折格子として特に高効率で偏光依存性の少な
いフーリエ回折格子を用いれば波長分散される光の割
合、即ち回折効率が９０％以上あるので受光ファイバに
結合する光の強度を高くすることができる。In the above embodiment, the diffraction grating 4 is simply used. However, if a Fourier diffraction grating having high efficiency and little polarization dependence is used as the diffraction grating, the ratio of the wavelength-dispersed light, that is, the diffraction efficiency is 90%. As described above, the intensity of light coupled to the light receiving fiber can be increased.
【００２２】また、上記実施例では、単に直線移動機構
部７としたが、直線移動機構部７に積層型圧電素子を用
いれば、移動距離をミリメートルオーダーと長くとれ、
かつ機構部自体を小型化できる。In the above embodiment, the linear moving mechanism 7 is simply used. However, if a laminated piezoelectric element is used for the linear moving mechanism 7, the moving distance can be as long as millimeters.
In addition, the size of the mechanism itself can be reduced.
【００２３】また、上記実施例では、中心波長を変動さ
せないために、光受光部６をその光受光部６に結合する
回折光の進行方向に沿って直線移動させたが、これに限
らず、異なる中心波長を必要とする場合は、前述の回折
光の進行方向に対して直角の方向に、あるいは所定の角
度の方向に移動させるようにしてもよい。In the above embodiment, the light receiving portion 6 is linearly moved along the traveling direction of the diffracted light coupled to the light receiving portion 6 in order not to change the center wavelength. If a different center wavelength is required, the light may be moved in a direction perpendicular to the traveling direction of the diffracted light, or in a direction at a predetermined angle.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、光を波長分散する回折格子と、その回折格子に
平行光束を入射させる光入力手段と、前記回折格子によ
り波長分散された平行光束の回折光を受光する受光手段
と、所定の波長又は波長多重された光が得られるよう
に、前記受光手段を移動させる移動手段を備えているの
で、光フィルタの通過帯域幅を可変できるという長所を
有する。As apparent from the above description, the present invention provides a diffraction grating for dispersing light in wavelength and a diffraction grating for the same.
A light input means Ru is incident parallel light beam, a light receiving means for receiving the diffracted light of the parallel light beam whose wavelength is dispersed by the diffraction grating, so that a predetermined wavelength or wavelength-multiplexed light is obtained, the light receiving means Since the moving means for moving is provided, there is an advantage that the pass bandwidth of the optical filter can be varied.
【図１】本発明にかかる第１の実施例の光フィルタの構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical filter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明にかかる第２の実施例の光フィルタの構
成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical filter according to a second embodiment of the present invention.
【図３】同実施例における光フィルタの回折格子及び光
受光部間の距離と通過帯域幅の関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a distance between a diffraction grating and a light receiving unit of the optical filter and a pass bandwidth in the embodiment.
【図４】他の実施例の光入力部及び光受光部の構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram of a light input unit and a light receiving unit according to another embodiment.
【図５】従来の光フィルタの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional optical filter.
１ 入力ファイバ ２ 受光ファイバ ３ａ、３ｂ レンズ ４ 回折格子 ５ 光入力部（光入力手段） ６ 光受光部（受光手段） ７ 直線移動機構部（移動手段） ８ 受光素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input fiber 2 Light receiving fiber 3a, 3b Lens 4 Diffraction grating 5 Light input part (light input means) 6 Light receiving part (light receiving means) 7 Linear movement mechanism part (moving means) 8 Light receiving element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−172301（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−278210（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−15229（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 26/00 - 26/08 G02B 6/26 G02B 6/30 - 6/34 G02B 6/42 G02B 5/20 - 5/28 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-172301 (JP, A) JP-A-2-278210 (JP, A) JP-A-2-15229 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/00-26/08 G02B 6/26 G02B 6/30-6/34 G02B 6/42 G02B 5/20-5/28
Claims (6)
格子に平行光束を入射させる光入力手段と、前記回折格
子により波長分散された平行光束の回折光を受光する受
光手段と、所定の波長又は波長多重された光が得られる
ように、前記受光手段を移動させる移動手段を備えたこ
とを特徴とする光フィルタ。[1 claim: a diffraction grating for wavelength dispersion of light, a light receiving means for receiving a light input means Ru is incident parallel light beam to the diffraction grating, the diffracted light of the parallel light beam whose wavelength is dispersed by the diffraction grating, a predetermined An optical filter, comprising: a moving unit that moves the light receiving unit so as to obtain the wavelength or the wavelength-multiplexed light.
ることを特徴とする請求項１記載の光フィルタ。2. The optical filter according to claim 1, wherein said light receiving means has a lens and an optical fiber.
ることを特徴とする請求項１記載の光フィルタ。3. The optical filter according to claim 1, wherein the light receiving means has a lens and a light receiving element.
することを特徴とする請求項１記載の光フィルタ。 4. The optical input means has a lens and an optical fiber.
The optical filter according to claim 1, wherein:
レンズであることを特徴とする請求項２から４のいずれ
かに記載の光フィルタ。 5. The lens is a λ / 4 pitch refractive index distribution type lens.
5. A lens according to claim 2, wherein the lens is a lens.
An optical filter according to any one of the above.
方向は、前記受光手段に受光する回折光の進行方向であ
ることを特徴とする請求項１記載の光フィルタ。 6. The light receiving means moved by a moving means.
The direction is the traveling direction of the diffracted light received by the light receiving means.
Light filter according to claim 1, wherein the that.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20820392A JP3098329B2 (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Optical filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20820392A JP3098329B2 (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Optical filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0651214A JPH0651214A (en) | 1994-02-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP20820392A Expired - Fee Related JP3098329B2 (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Optical filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3818255B2 (en) | 2002-12-16 | 2006-09-06 | 住友電気工業株式会社 | Optical fiber having diffractive optical film at end and manufacturing method thereof |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20820392A patent/JP3098329B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0651214A (en) | 1994-02-25 |
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