JP3119751B2 - 光フィルタ - Google Patents
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- JP3119751B2 JP3119751B2 JP04323278A JP32327892A JP3119751B2 JP 3119751 B2 JP3119751 B2 JP 3119751B2 JP 04323278 A JP04323278 A JP 04323278A JP 32327892 A JP32327892 A JP 32327892A JP 3119751 B2 JP3119751 B2 JP 3119751B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
- G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は特定波長の光のみを通
過させる光フィルタに関し、特に、光ファイバを光伝送
の媒体として用いる際に伝送用光ファイバとの接続性に
優れているインライン型の光フィルタに関するものであ
る。
過させる光フィルタに関し、特に、光ファイバを光伝送
の媒体として用いる際に伝送用光ファイバとの接続性に
優れているインライン型の光フィルタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光通信では１．３μｍ帯域及び
１．５５μｍ帯域の光が用いられる。そこで、両波長帯
の光を同時に光ファイバを伝搬させて用いる場合、受光
器側で１．３μｍ帯域又は１．５５μｍ帯域の光の選別
が必要になる。
１．５５μｍ帯域の光が用いられる。そこで、両波長帯
の光を同時に光ファイバを伝搬させて用いる場合、受光
器側で１．３μｍ帯域又は１．５５μｍ帯域の光の選別
が必要になる。
【０００３】従来から、この光透過性を持つもののう
ち、特に波長選択性を持たせた光部品として誘電体多層
膜フィルタがあった。この誘電体多層膜フィルタは、屈
折率の異なる誘電体を多段に重ねて薄膜の境界の反射光
を干渉させることにより、光透過性に波長選択性を与え
ている。
ち、特に波長選択性を持たせた光部品として誘電体多層
膜フィルタがあった。この誘電体多層膜フィルタは、屈
折率の異なる誘電体を多段に重ねて薄膜の境界の反射光
を干渉させることにより、光透過性に波長選択性を与え
ている。
【０００４】具体的には、光伝送路として光ファイバを
用いた通信システムにおいて光フィルタを用いる場合、
伝送用の光ファイバとの接続性（低過剰損失）の観点か
ら、例えば福間他、”光ファイバ型受動素子の開発”
（「住友電気」、１９９０年３月、第１３６号、ｐｐ６
０−６７）に示してあるように光ファイバを微細加工
し、その間隔にこの誘電体多層膜フィルタを挿入すると
いう形態が取られる。
用いた通信システムにおいて光フィルタを用いる場合、
伝送用の光ファイバとの接続性（低過剰損失）の観点か
ら、例えば福間他、”光ファイバ型受動素子の開発”
（「住友電気」、１９９０年３月、第１３６号、ｐｐ６
０−６７）に示してあるように光ファイバを微細加工
し、その間隔にこの誘電体多層膜フィルタを挿入すると
いう形態が取られる。
【０００５】図７は、以上の光フィルタの製造工程を示
した図であり、これによると、光ファイバ２の長手方向
の被覆部分の一部を除去した後、この光ファイバ２を予
めＶ字状に溝を加工した基板１に接着剤３で固定する
（図７（ａ））。
した図であり、これによると、光ファイバ２の長手方向
の被覆部分の一部を除去した後、この光ファイバ２を予
めＶ字状に溝を加工した基板１に接着剤３で固定する
（図７（ａ））。
【０００６】次に、光ファイバ２の被覆除去部分を軸方
向に対して所定の角度で基板１も含めて切断して溝４を
加工した後、石英（ＳｉＯ2 ）及び酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）といった屈折率の異なる誘電体を薄膜基板ガラス状
に交互に積層させた誘電体多層膜フィルタ５を挿入し、
接着固定を行う（図７（ｂ））。
向に対して所定の角度で基板１も含めて切断して溝４を
加工した後、石英（ＳｉＯ2 ）及び酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）といった屈折率の異なる誘電体を薄膜基板ガラス状
に交互に積層させた誘電体多層膜フィルタ５を挿入し、
接着固定を行う（図７（ｂ））。
【０００７】なお、光ファイバ軸方向に対し所定の角度
で誘電体多層膜フィルタ５を挿入するのはこの誘電体多
層膜フィルタ５を透過しない波長の光が入射した側に戻
ることを防止するためである。
で誘電体多層膜フィルタ５を挿入するのはこの誘電体多
層膜フィルタ５を透過しない波長の光が入射した側に戻
ることを防止するためである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の光フィルタは、
以上のように光ファイバの加工、誘電体多層膜フィルタ
の形成・加工、光ファイバ間隔への挿入・固定等の多く
の製造工程を経て得られるものであり、光素子開発の観
点から量産性及び経済性の向上を図ることができないと
いう課題があった。
以上のように光ファイバの加工、誘電体多層膜フィルタ
の形成・加工、光ファイバ間隔への挿入・固定等の多く
の製造工程を経て得られるものであり、光素子開発の観
点から量産性及び経済性の向上を図ることができないと
いう課題があった。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、量産性及び経済性に優れ、より簡
単に製造することが可能な光フィルタを得ることを目的
とする。
めになされたもので、量産性及び経済性に優れ、より簡
単に製造することが可能な光フィルタを得ることを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光フィル
タは、屈折率の異なるコア領域とクラッド領域からなる
光ファイバに対して、特定波長のみを選択的に吸収する
希土類元素としてエルビウムＥｒ、ツリウムＴｍのう
ち、少なくとも一方を選択的に添加するか、あるいは、
両方を添加したことを特徴としている。
タは、屈折率の異なるコア領域とクラッド領域からなる
光ファイバに対して、特定波長のみを選択的に吸収する
希土類元素としてエルビウムＥｒ、ツリウムＴｍのう
ち、少なくとも一方を選択的に添加するか、あるいは、
両方を添加したことを特徴としている。
【００１１】また、Ｅｒのみを添加した光ファイバとＴ
ｍのみを添加した光ファイバとを縦列接続するか、ある
いは、光ファイバのコア領域を、Ｅｒのみを添加した領
域とＴｍのみを添加した領域で構成することを特徴とし
ている。
ｍのみを添加した光ファイバとを縦列接続するか、ある
いは、光ファイバのコア領域を、Ｅｒのみを添加した領
域とＴｍのみを添加した領域で構成することを特徴とし
ている。
【００１２】また、所定量添加されたＥｒの伝送損失で
ある光吸収の寄与率αErと、所定量添加されたＴｍの伝
送損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmが波
長１．５μｍ帯域で略１から１／２５の範囲としたこと
を特徴としている。
ある光吸収の寄与率αErと、所定量添加されたＴｍの伝
送損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmが波
長１．５μｍ帯域で略１から１／２５の範囲としたこと
を特徴としている。
【００１３】
【作用】この発明における光フィルタは、屈折率の異な
るコア領域とクラッド領域からなる光ファイバに対し
て、特に、１．３μｍ帯域で透過特性を有し、１．５５
μｍ帯域で遮断特性を有するエルビウムＥｒ、ツリウム
Ｔｍのうち、少なくとも一方を選択的に添加するか、あ
るいは、両方を添加することで、従来の光ファイバに光
フィルタとしての波長選択性を与える。
るコア領域とクラッド領域からなる光ファイバに対し
て、特に、１．３μｍ帯域で透過特性を有し、１．５５
μｍ帯域で遮断特性を有するエルビウムＥｒ、ツリウム
Ｔｍのうち、少なくとも一方を選択的に添加するか、あ
るいは、両方を添加することで、従来の光ファイバに光
フィルタとしての波長選択性を与える。
【００１４】また、Ｅｒのみを添加した光ファイバとＴ
ｍのみを添加した光ファイバとを縦列接続する場合は、
この光ファイバの長さを調節し、光ファイバのコア領域
を、Ｅｒのみを添加した領域とＴｍのみを添加した領域
で構成した場合は、これらの領域の大きさを調節するこ
とで、光フィルタとしての波長選択性を与える。
ｍのみを添加した光ファイバとを縦列接続する場合は、
この光ファイバの長さを調節し、光ファイバのコア領域
を、Ｅｒのみを添加した領域とＴｍのみを添加した領域
で構成した場合は、これらの領域の大きさを調節するこ
とで、光フィルタとしての波長選択性を与える。
【００１５】さらに、所定量添加されたＥｒの伝送損失
である光吸収の寄与率αErと、所定量添加されたＴｍの
伝送損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmを
波長１．５μｍ帯域で略１から１／２５の範囲とするこ
とで、この波長帯域での伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に
保持することができ、所望の遮断機能を実現する。
である光吸収の寄与率αErと、所定量添加されたＴｍの
伝送損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmを
波長１．５μｍ帯域で略１から１／２５の範囲とするこ
とで、この波長帯域での伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に
保持することができ、所望の遮断機能を実現する。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図６を
用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
用いて説明する。なお、図中同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。
【００１７】この発明の第一の実施例では、石英ガラス
中においてＥｒは１．５３μｍ付近に吸収のピーク波長
が存在し、また、Ｔｍは１．５７μｍ付近に吸収のピー
ク波長が存在していることから、これらＥｒとＴｍを単
独で単一モード光ファイバに添加することにより波長選
択性を得る例を示す。
中においてＥｒは１．５３μｍ付近に吸収のピーク波長
が存在し、また、Ｔｍは１．５７μｍ付近に吸収のピー
ク波長が存在していることから、これらＥｒとＴｍを単
独で単一モード光ファイバに添加することにより波長選
択性を得る例を示す。
【００１８】図１及び図２は、コア領域中にＥｒとＴｍ
をそれぞれ単独に添加した単一モード光ファイバの１．
３μｍ帯域と、１．５５μｍ帯域での損失スペクトル
（ｄＢ／ｍ）を示しており、特に、この図１では、Ｅｒ
を３ｗｔ％添加した単一モード光ファイバの１．３μｍ
帯域（同図（ａ））での損失スペクトルと、１．５５μ
ｍ帯域（同図（ｂ））での損失スペクトルを示してい
る。
をそれぞれ単独に添加した単一モード光ファイバの１．
３μｍ帯域と、１．５５μｍ帯域での損失スペクトル
（ｄＢ／ｍ）を示しており、特に、この図１では、Ｅｒ
を３ｗｔ％添加した単一モード光ファイバの１．３μｍ
帯域（同図（ａ））での損失スペクトルと、１．５５μ
ｍ帯域（同図（ｂ））での損失スペクトルを示してい
る。
【００１９】同様に、図２では、Ｔｍを０．４ｗｔ％添
加した単一モード光ファイバの１．３μｍ帯域（同図
（ａ））での損失スペクトルと、１．５５μｍ帯域（同
図（ｂ））での損失スペクトルを示しており、ここで、
これらＥｒおよびＴｍをそれぞれ添加させる単一モード
光ファイバは、コア領域は６ｗｔ％のＧｅＯ2 と、４ｗ
ｔ％のＡｌ2 Ｏ3 を含有する石英ガラスで、クラッド領
域は石英ガラスからなり、コア直径を約９μｍ、クラッ
ド外径を約１２５μｍとしている。
加した単一モード光ファイバの１．３μｍ帯域（同図
（ａ））での損失スペクトルと、１．５５μｍ帯域（同
図（ｂ））での損失スペクトルを示しており、ここで、
これらＥｒおよびＴｍをそれぞれ添加させる単一モード
光ファイバは、コア領域は６ｗｔ％のＧｅＯ2 と、４ｗ
ｔ％のＡｌ2 Ｏ3 を含有する石英ガラスで、クラッド領
域は石英ガラスからなり、コア直径を約９μｍ、クラッ
ド外径を約１２５μｍとしている。
【００２０】これらの図から、ＥｒとＴｍとを単独に用
いた場合、１．３μｍ帯域（例えば、１．２９〜１．３
４μｍ）での伝送損失を１ｄＢ／ｍ以下に抑えたまま、
逆に、１．５５μｍ帯域（１．５１〜１．５７μｍ）で
の伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に高めることができ、こ
れにより、光フィルタとしての波長選択性を与えること
ができる。
いた場合、１．３μｍ帯域（例えば、１．２９〜１．３
４μｍ）での伝送損失を１ｄＢ／ｍ以下に抑えたまま、
逆に、１．５５μｍ帯域（１．５１〜１．５７μｍ）で
の伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に高めることができ、こ
れにより、光フィルタとしての波長選択性を与えること
ができる。
【００２１】次に、第二の実施例として、これらＥｒ
（１．５３μｍ帯付近に吸収のピーク波長が存在）と、
Ｔｍ（１．５７μｍ帯付近に吸収のピーク波長が存在）
とを上述した単一モード光ファイバのコア領域内に共存
させた場合を図３に示す。
（１．５３μｍ帯付近に吸収のピーク波長が存在）と、
Ｔｍ（１．５７μｍ帯付近に吸収のピーク波長が存在）
とを上述した単一モード光ファイバのコア領域内に共存
させた場合を図３に示す。
【００２２】この図３では、コア領域中にＥｒを０．９
ｗｔ％、Ｔｍを０．１１ｗｔ％共存させた時の損失スペ
クトルを示しており、ＥｒとＴｍを単独で添加した場合
と比較しても総添加量を抑えた状態で、１．５１〜１．
５７μｍ付近で５０ｄＢ／ｍ以上の伝送損失があり（同
図（ｂ））、１．３μｍ帯域の伝送損失を０．５ｄＢ／
ｍ以下に抑え、より効果的に光フィルタとしての波長選
択性を与えることができる。
ｗｔ％、Ｔｍを０．１１ｗｔ％共存させた時の損失スペ
クトルを示しており、ＥｒとＴｍを単独で添加した場合
と比較しても総添加量を抑えた状態で、１．５１〜１．
５７μｍ付近で５０ｄＢ／ｍ以上の伝送損失があり（同
図（ｂ））、１．３μｍ帯域の伝送損失を０．５ｄＢ／
ｍ以下に抑え、より効果的に光フィルタとしての波長選
択性を与えることができる。
【００２３】以上の第二の実施例では、より効果的に光
フィルタとしての波長選択性を与えるために一本の光フ
ァイバのコア領域内にＥｒとＴｍを共存させる方法を採
っているが、ＥｒとＴｍをそれぞれ単独に添加した光フ
ァイバを縦列に接続してもよい（第三の実施例）。この
場合、各光ファイバの長さを調節することで任意に損失
スペクトルの形状を変化させることができる。
フィルタとしての波長選択性を与えるために一本の光フ
ァイバのコア領域内にＥｒとＴｍを共存させる方法を採
っているが、ＥｒとＴｍをそれぞれ単独に添加した光フ
ァイバを縦列に接続してもよい（第三の実施例）。この
場合、各光ファイバの長さを調節することで任意に損失
スペクトルの形状を変化させることができる。
【００２４】また、図４に示すように、クラッド領域７
とコア領域６からなる光ファイバの構造として、このコ
ア領域６を中心領域６ａと周辺領域６ｂに分けて、例え
ば、中心領域６ａにＥｒを添加し、周辺領域６ｂにＴｍ
を添加するようにしてもよい（第四の実施例）。この場
合、各領域６ａ、６ｂの大きさを調整することで任意に
損失スペクトルの形状を変化させることができる。
とコア領域６からなる光ファイバの構造として、このコ
ア領域６を中心領域６ａと周辺領域６ｂに分けて、例え
ば、中心領域６ａにＥｒを添加し、周辺領域６ｂにＴｍ
を添加するようにしてもよい（第四の実施例）。この場
合、各領域６ａ、６ｂの大きさを調整することで任意に
損失スペクトルの形状を変化させることができる。
【００２５】次に、図５は単一モード光ファイバでカッ
トオフ波長が１．２μｍであり、かつ、コア領域内にＥ
ｒまたはＴｍが均一に添加させたときの各波長での等損
失直線を示したものである。そして、この図では、Ｅｒ
の添加量（横軸の単位はｗｔ％）とＴｍの添加量（縦軸
の単位はｗｔ・ｐｐｍ）との関係で示している。
トオフ波長が１．２μｍであり、かつ、コア領域内にＥ
ｒまたはＴｍが均一に添加させたときの各波長での等損
失直線を示したものである。そして、この図では、Ｅｒ
の添加量（横軸の単位はｗｔ％）とＴｍの添加量（縦軸
の単位はｗｔ・ｐｐｍ）との関係で示している。
【００２６】この図において、例えば、波長１．５１〜
１．５７μｍで５０ｄＢ／ｍ以上の伝送損失を得るには
図中の斜線部分の領域に対応するＥｒ及びＴｍの添加量
が必要になることが分かる。これは、１．３μｍ帯域
（この図では１．２９μｍ及び１．３４μｍの場合を示
す）の伝送損失を示した図６から通常、伝送損失は左下
方向に低減することを考慮すれば、Ａ点付近での組成が
適当であることが分かる（Ｅｒが０．９５ｗｔ％、Ｔｍ
が０．１０５ｗｔ％）。
１．５７μｍで５０ｄＢ／ｍ以上の伝送損失を得るには
図中の斜線部分の領域に対応するＥｒ及びＴｍの添加量
が必要になることが分かる。これは、１．３μｍ帯域
（この図では１．２９μｍ及び１．３４μｍの場合を示
す）の伝送損失を示した図６から通常、伝送損失は左下
方向に低減することを考慮すれば、Ａ点付近での組成が
適当であることが分かる（Ｅｒが０．９５ｗｔ％、Ｔｍ
が０．１０５ｗｔ％）。
【００２７】なお、図６に示した各等損失直線は、１．
２９μｍで伝送損失が０．７５ｄＢ／ｍとなる直線
ｌ1 、０．５０ｄＢ／ｍとなる直線ｌ2 、０．２５ｄＢ
／ｍとなる直線ｌ3 と、１．３４μｍで伝送損失が０．
７５ｄＢ／ｍとなる直線ｍ1 、０．５０ｄＢ／ｍとなる
直線ｍ2 、０．２５ｄＢ／ｍとなる直線ｍ3 である。
２９μｍで伝送損失が０．７５ｄＢ／ｍとなる直線
ｌ1 、０．５０ｄＢ／ｍとなる直線ｌ2 、０．２５ｄＢ
／ｍとなる直線ｌ3 と、１．３４μｍで伝送損失が０．
７５ｄＢ／ｍとなる直線ｍ1 、０．５０ｄＢ／ｍとなる
直線ｍ2 、０．２５ｄＢ／ｍとなる直線ｍ3 である。
【００２８】一方、５０ｄＢ／ｍ以上の伝送損失を１．
５３〜１．５７μｍの多少狭い範囲で実現する場合は図
中のＢ点付近の組成比（Ｅｒが０．２ｗｔ％、Ｔｍが
０．１４ｗｔ％）とすればよく、逆に、より短い波長の
領域（例えば１．４９μｍ）まで高損失にする場合は図
中Ｃ点付近のように相対的にＥｒの添加量を多くしても
よい。
５３〜１．５７μｍの多少狭い範囲で実現する場合は図
中のＢ点付近の組成比（Ｅｒが０．２ｗｔ％、Ｔｍが
０．１４ｗｔ％）とすればよく、逆に、より短い波長の
領域（例えば１．４９μｍ）まで高損失にする場合は図
中Ｃ点付近のように相対的にＥｒの添加量を多くしても
よい。
【００２９】なお、図５では、Ｅｒ及びＴｍの適切な組
成比を各濃度比（単位はｗｔ％）で現したが、前述した
第三、及び第四の実施例の場合を考慮すると、この濃度
比よりもある特定の波長に対する伝送損失のＥｒの寄与
率及びＴｍの寄与率の比で現した方がより一般的であ
る。
成比を各濃度比（単位はｗｔ％）で現したが、前述した
第三、及び第四の実施例の場合を考慮すると、この濃度
比よりもある特定の波長に対する伝送損失のＥｒの寄与
率及びＴｍの寄与率の比で現した方がより一般的であ
る。
【００３０】例えば、図５においてＡ点での組成比では
（Ｅｒが０．９５ｗｔ％、Ｔｍが０．１０５ｗｔ％）、
波長１．５７μｍでの伝送損失５０ｄＢ／ｍのうちのＥ
ｒの寄与率αErが約１６ｄＢ／ｍ、Ｔｍの寄与率αTmが
約３４ｄＢ／ｍとなり、また、Ｂ点での組成比では（Ｅ
ｒが０．２ｗｔ％、Ｔｍが０．１４ｗｔ％）、波長１．
５７μｍでの伝送損失５０ｄＢ／ｍのうちのＥｒの寄与
率αErが約２ｄＢ／ｍ、Ｔｍの寄与率αTmが約４８ｄＢ
／ｍとなる。同様に１．４９〜１．５７μｍの波長帯域
で伝送損失５０ｄＢ／ｍ以上にするためには、αErが約
２７．５ｄＢ／ｍ、αTmが約２２．５ｄＢ／ｍであるこ
とが最適値となる。
（Ｅｒが０．９５ｗｔ％、Ｔｍが０．１０５ｗｔ％）、
波長１．５７μｍでの伝送損失５０ｄＢ／ｍのうちのＥ
ｒの寄与率αErが約１６ｄＢ／ｍ、Ｔｍの寄与率αTmが
約３４ｄＢ／ｍとなり、また、Ｂ点での組成比では（Ｅ
ｒが０．２ｗｔ％、Ｔｍが０．１４ｗｔ％）、波長１．
５７μｍでの伝送損失５０ｄＢ／ｍのうちのＥｒの寄与
率αErが約２ｄＢ／ｍ、Ｔｍの寄与率αTmが約４８ｄＢ
／ｍとなる。同様に１．４９〜１．５７μｍの波長帯域
で伝送損失５０ｄＢ／ｍ以上にするためには、αErが約
２７．５ｄＢ／ｍ、αTmが約２２．５ｄＢ／ｍであるこ
とが最適値となる。
【００３１】従って、通常の１．５μｍ帯域でのＥｒ、
Ｔｍそれぞれの伝送損失に対する寄与率の比は、特に、
波長１．５７μｍにおいてαEr／αTmが約１〜１／２５
の範囲となる。
Ｔｍそれぞれの伝送損失に対する寄与率の比は、特に、
波長１．５７μｍにおいてαEr／αTmが約１〜１／２５
の範囲となる。
【００３２】なお、上記実施例によると主に、１．３μ
ｍ帯域の透過特性と、１．５５μｍ帯域の遮断特性を有
する光フィルタについて示したが、近年、さらに、１．
６５μｍ帯域なども新たに光通信用の波長として注目さ
れつつある。
ｍ帯域の透過特性と、１．５５μｍ帯域の遮断特性を有
する光フィルタについて示したが、近年、さらに、１．
６５μｍ帯域なども新たに光通信用の波長として注目さ
れつつある。
【００３３】この場合、図１（ａ）からも分かるよう
に、Ｅｒ（３ｗｔ％）単独の場合に１．６５μｍ帯域の
透過特性を有する（すなわち、図１（ａ）において１．
５７μｍで５０ｄＢ／ｍの時、１．６５μｍでは約２ｄ
Ｂ／ｍの透過率を有する）。また、Ｔｍを単独に添加す
るか、あるいは、Ｔｍ添加量をＥｒに比べて多くするこ
とにより、１．６５μｍ帯域での遮断特性を付加するこ
ともできる。
に、Ｅｒ（３ｗｔ％）単独の場合に１．６５μｍ帯域の
透過特性を有する（すなわち、図１（ａ）において１．
５７μｍで５０ｄＢ／ｍの時、１．６５μｍでは約２ｄ
Ｂ／ｍの透過率を有する）。また、Ｔｍを単独に添加す
るか、あるいは、Ｔｍ添加量をＥｒに比べて多くするこ
とにより、１．６５μｍ帯域での遮断特性を付加するこ
ともできる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１、２及び３に係
る発明では、従来の光ファイバに添加するＥｒ、Ｔｍの
添加量を調整することによりこの光フィルタに波長選択
性を与え、また、請求項１〜５に係る発明では、Ｅｒ、
Ｔｍの添加済み光ファイバを縦列接続して、この光ファ
イバの長さを調節するか、あるいは、コア領域を、Ｅｒ
のみを添加した領域とＴｍのみを添加した領域で構成
し、この領域の大きさを調節することで、光フィルタと
しての波長選択性を与え、さらに、これらＥｒとＴｍの
光吸収の寄与率の比αEr／αTmを約１〜１／２５の範囲
として１．５μｍ帯域で伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に
保持することにより、一般に光通信で用いられる１．３
μｍ帯での透過特性と、１．５５μｍ帯での遮断特性を
有する光フィルタを実現することができ、また、従来の
光フィルタと比較しても量産性及び経済性に優れ（伝送
用光ファイバに融着、あるいは、コネクタ接続するだ
け）、より簡単に製造することが可能な光フィルタが得
られる効果がある。
る発明では、従来の光ファイバに添加するＥｒ、Ｔｍの
添加量を調整することによりこの光フィルタに波長選択
性を与え、また、請求項１〜５に係る発明では、Ｅｒ、
Ｔｍの添加済み光ファイバを縦列接続して、この光ファ
イバの長さを調節するか、あるいは、コア領域を、Ｅｒ
のみを添加した領域とＴｍのみを添加した領域で構成
し、この領域の大きさを調節することで、光フィルタと
しての波長選択性を与え、さらに、これらＥｒとＴｍの
光吸収の寄与率の比αEr／αTmを約１〜１／２５の範囲
として１．５μｍ帯域で伝送損失を５０ｄＢ／ｍ以上に
保持することにより、一般に光通信で用いられる１．３
μｍ帯での透過特性と、１．５５μｍ帯での遮断特性を
有する光フィルタを実現することができ、また、従来の
光フィルタと比較しても量産性及び経済性に優れ（伝送
用光ファイバに融着、あるいは、コネクタ接続するだ
け）、より簡単に製造することが可能な光フィルタが得
られる効果がある。
【図１】Ｅｒのみを添加した光ファイバの波長−伝送損
失（損失スペクトル）特性を示す図である。
失（損失スペクトル）特性を示す図である。
【図２】Ｔｍのみを添加した光ファイバの波長−伝送損
失（損失スペクトル）特性を示す図である。
失（損失スペクトル）特性を示す図である。
【図３】ＥｒとＴｍの両方を添加した光ファイバの波長
−伝送損失（損失スペクトル）特性を示す図である。
−伝送損失（損失スペクトル）特性を示す図である。
【図４】請求項５の発明に係る光フィルタの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】ＥｒとＴｍの両方を添加した光ファイバのＥ
ｒ、Ｔｍの添加濃度に対する各波長での等損失直線を示
す図である。
ｒ、Ｔｍの添加濃度に対する各波長での等損失直線を示
す図である。
【図６】ＥｒとＴｍの両方を添加した光ファイバのＥ
ｒ、Ｔｍの添加濃度に対する１．３μｍ帯での等損失直
線を示す図である。
ｒ、Ｔｍの添加濃度に対する１．３μｍ帯での等損失直
線を示す図である。
【図７】従来の光フィルタの製造工程を説明するための
図である。
図である。
１…基板、２…光ファイバ、３…接着剤、４…溝、５…
誘電体多層膜フィルタ。
誘電体多層膜フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏田 智徳 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 三川 泉 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−369280（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−264816（ＪＰ，Ａ) 米国特許5131069（ＵＳ，Ａ) 国際公開92／10887（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00
Claims (3)
- 【請求項１】 屈折率の異なるコア領域とクラッド領域
からなる光ファイバに対し、光遮断手段として特定波長
のみを選択的に吸収する希土類元素を添加してなる光フ
ィルタであって、 前記希土類元素としてＥｒ及びＴｍの両方を含むととも
に、所定量添加された前記Ｅｒの、伝送損失である光吸
収の寄与率αErと、所定量添加された前記Ｔｍの、伝送
損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmが、波
長１．５μｍ帯域において略１から１／２５の範囲とな
る光フィルタ。 - 【請求項２】 屈折率の異なるコア領域とクラッド領域
からなる光ファイバに対し、光遮断手段として特定波長
のみを選択的に吸収する希土類元素を添加してなる光フ
ィルタであって、 Ｅｒのみ添加された光ファイバとＴｍのみ添加された光
ファイバとが縦列接続されることにより構成されるとと
もに、所定量添加された前記Ｅｒの、伝送損失である光
吸収の寄与率αErと、所定量添加された前記Ｔｍの、伝
送損失である光吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmが、
波長１．５μｍ帯域において略１から１／２５の範囲と
なる光フィルタ。 - 【請求項３】 屈折率の異なるコア領域とクラッド領域
からなる光ファイバに対し、光遮断手段として特定波長
のみを選択的に吸収する希土類元素を添加してなる光フ
ィルタであって、 前記光フィルタのコア領域は、Ｅｒのみ添加された領域
とＴｍのみ添加された領域を有するとともに、所定量添
加された前記Ｅｒの、伝送損失である光吸収の寄与率α
Erと、所定量添加された前記Ｔｍの、伝送損失である光
吸収の寄与率αTmとの比αEr／αTmが、波長１．５μｍ
帯域において略１から１／２５の範囲となる光フィル
タ。
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- 1993-12-02 DE DE69320921T patent/DE69320921D1/de not_active Expired - Lifetime
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