JP3209299B2 - 光分散等化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分散を有する光ファイ
バ等を伝搬して歪を受けた光信号を波形整形する、即
ち、周波数が異なる信号光の遅れ歪を矯正する光分散等
化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長λ＝１．３μｍに零分散を有する光
ファイバ（日本縦貫光通信回線等、既設の殆どの光ファ
イバがこのタイプである）を、最低損失帯である波長λ
＝１．５５μｍで使用する場合、光ファイバの分散のた
めに光信号周波数ｆが高くなるにつれて、伝搬速度が速
く即ち伝搬遅延時間τが小さくなる。そのため、光信号
パルスの遅れ歪が大きくなるので、伝送容量あるいは伝
送距離、中継距離が制限される。

【０００３】そこで、分散を有する光ファイバを伝搬し
て歪を受けた信号を波形整形するために分散等化器が必
要であり、従来、図１２に示すようなマイクロ波ストリ
ップラインが知られている。

【０００４】図１２に示すように、マイクロ波ストリッ
プラインは幅狭の金属導体１００と幅広の金属導体１０
１とで誘電体１０２を挟んでなる。マイクロ波ストリッ
プラインの伝搬遅延特性は図１３に示すようなものであ
り、信号周波数ｆが高くなるにつれて、伝搬遅延時間τ
が大きくなる（伝搬速度が遅くなる）。なお、図１２及
び図１３において、Ｌ_MSはマイクロ波ストリップライン
の長さを示す。

【０００５】図１３に示した如くマイクロ波ストリップ
ラインの伝搬遅延特性は前述した光ファイバの伝搬遅延
特性とは逆であるので、光ファイバを伝搬した光信号を
光電変換器（光検出器）により電気信号に変換した後
に、この電気信号を適当な長さＬ_MSのマイクロ波ストリ
ップラインに通すことにより、光ファイバの分散を相殺
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の分散等
化器では、光信号を一旦電気信号に変換した後に波形整
形するために、下記（１）〜（３）等の問題がある。 （１）全光中継を行うことができない。 （２）信号周波数ｆが高くなると、マイクロ波ストリッ
プラインの損失が増加する。 （３）ヘテロダイン検波を行うコヒーレント光伝送にし
か適用することができない。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題点を解消する
ためになされたものであり、分散を有する光ファイバを
伝搬して遅れ歪を受けた信号を、光信号のままで波形整
形することを可能とし、大容量・長距離の光通信に適し
た光分散等化器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１の発明の光分散等化器は、２本の入力ポートの長さ
が互いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異
なる方向性結合器を、長さの長いポートは長いポートど
うしで且つ長さの短いポートは短いポートどうしで多段
に縦続接続し、その前段に２本の出力ポートの長さが等
しい方向性結合器を接続し且つ後段に２本の入力ポート
の長さが等しい方向性結合器を接続して、多段の非対称
マッハツェンダ型干渉計を構成する光回路において、前
記２本の入力ポートの長さが互いに異なり且つ２本の出
力ポートの長さが互いに異なる方向性結合器の縦続接続
の段数が、４の整数倍の数、あるいは４の整数倍から１
を引いた数であることを特徴とする。

【０００９】また、上記目的を達成する請求項２の発明
の光分散等化器は、２本の入力ポートの長さが互いに異
なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性
結合器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ
長さの短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続
し、その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性
結合器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等
しい方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェ
ンダ型干渉計を構成する光回路において、光回路上の適
当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉計の２本のア
ームそれぞれに弱い光結合を起す程度に他の光導波路を
近接させることによって方向性結合器を構成し、更にそ
の方向性結合器の構成に用いた２本の光導波路どうしを
互いに光結合を起す程度に近接させて方向性結合器を構
成することを特徴とする。

【００１０】更に、上記目的を達成する請求項３の発明
の光分散等化器は、２本の入力ポートの長さが互いに異
なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性
結合器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ
長さの短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続
し、その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性
結合器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等
しい方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェ
ンダ型干渉計を構成する光回路において、光回路上の適
当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉計の２本のア
ームと他の２本の光導波路とをそれぞれ１本ずつ組み合
わせ一方の光導波路上にヒータを付着したマッハツェン
ダ型干渉計を２つ構成し、その２つのマッハツェンダ型
干渉計の４本の出力ポートのうち非対称マッハツェンダ
型干渉計の構成に用いられていない２本のポートどうし
を互いに光結合を起す程度に近接させて方向性結合器を
構成することを特徴とする。

【００１１】更に、上記目的を達成する請求項４の発明
の光分散等化器は、２本の入力ポートの長さが互いに異
なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性
結合器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ
長さの短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続
し、その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性
結合器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等
しい方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェ
ンダ型干渉計を構成する光回路において、光回路上の適
当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉計の２本のア
ームと他の２本の光導波路とをそれぞれ１本ずつ組み合
わせ一方の光導波路上にアモルファスシリコンを付着し
たマッハツェンダ型干渉計を２つ構成し、その２つのマ
ッハツェンダ型干渉計の４本の出力ポートのうち非対称
マッハツェンダ型干渉計の構成に用いられていない２本
のポートどうしを互いに光結合を起す程度に近接させて
方向性結合器を構成することを特徴とする。

【００１２】

【作用】２本の入力ポートの長さが互いに異なり且つ２
本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合器を、
長さの長い部分は長い部分どうしで且つ長さの短い部分
は短い部分どうしで多段に縦続接続し、その前段に２本
の出力ポートの長さが等しい方向性結合器を接続し且つ
後段に２本の入力ポートの長さが等しい方向性結合器を
接続して、多段の非対称マッハツェンダ型干渉計を構成
する光回路においては、非対称マッハツェンダ型干渉計
の２本のアームの光路長差を適切な値に設定することに
よって、周波数の高い光は光路長の長い方のアームを通
り、周波数の低い光は光路長の長い方のアームを通るこ
とになる。そのため、光信号の周波数ｆが高くなるにつ
れて、伝搬遅延時間τが大きくなる（伝搬速度が遅くな
る）ので、光信号を電気信号に変換することなく、光フ
ァイバの分散を相殺でき、遅れ歪を矯正することができ
る。また、請求項１の発明の光分散等化器においては、
２本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力ポート
の長さが異なる方向性結合器の縦続接続段数を、４の整
数倍の数、あるいは４の整数倍から１を引いた数に設定
することにより、光信号の強度透過率が略１となる周波
数範囲を広げることができる。これにより、高性能な光
分散等化器を達成することができる。

【００１３】請求項２の発明の光分散等化器において
は、光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型
干渉計の２本のアームそれぞれに弱い光結合を起す程度
に他の光導波路を近接させることによって方向性結合器
を構成し、更にその方向性結合器の構成に用いた２本の
光導波路どうしを互いに光結合を起す程度に近接させて
方向性結合器を構成することによって、光分散等化器中
の任意の位置での伝搬遅延特性の測定が可能となる。こ
れによって、非対称マッハツェンダ型干渉計の２本のア
ームの光路長差を最適値に厳密に調整することが可能と
なり、高性能な光分散等化器を容易に達成することがで
きる。

【００１４】更に請求項３の発明の光分散等化器におい
ては、光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ
型干渉計の２本のアームと他の２本の光導波路とをそれ
ぞれ１本ずつ組み合わせ一方の光導波路上にヒータを付
着したマッハツェンダ型干渉計を２つ構成し、その２つ
のマッハツェンダ型干渉計の４本の出力ポートのうち非
対称マッハツェンダ型干渉計の構成に用いられていない
２本のポートどうしを互いに光結合を起す程度に近接さ
せて方向性結合器を構成することによって、光分散等化
器中の任意の位置での伝搬遅延特性の測定が可能とな
る。これによって、非対称マッハツェンダ型干渉計の２
本のアームの光路長差を最適値に厳密に調整することが
可能となり、高性能な光分散等化器を容易に達成するこ
とができる。

【００１５】また更に、請求項４の発明の光分散等化器
においては、光回路上の適当な位置で、非対称マッハツ
ェンダ型干渉計の２本のアームと他の２本の光導波路と
をそれぞれ１本ずつ組み合わせ一方の光導波路上にアモ
ルファスシリコンを付着したマッハツェンダ型干渉計を
２つ構成し、その２つのマッハツェンダ型干渉計の４本
の出力ポートのうち非対称マッハツェンダ型干渉計の構
成に用いられていない２本のポートどうしを互いに光結
合を起す程度に近接させて方向性結合器を構成すること
によって、光分散等化器中の任意の位置での伝搬遅延特
性の測定が可能となる。これによって、非対称マッハツ
ェンダ型干渉計の２本のアームの光路長差を最適値に厳
密に調整することが可能となり、高性能な光分散等化器
を容易に達成することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例とともに詳
細に説明する。

【００１７】＜請求項１の発明の実施例＞図１は請求項
１の発明の実施例を示し、２本の入力ポートの長さが互
いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる
方向性結合器６，７，８，９を、長さの長いポートは長
いポートどうしで且つ長さの短いポートは短いポートど
うしで多段に縦続接続し、その前段に２本の出力ポート
の長さが等しい方向性結合器５を接続し且つ後段に２本
の入力ポートの長さが等しい方向性結合器１０を接続し
て、多段の非対称マッハツェンダ型干渉計を構成する光
回路において、２本の入力ポートの長さが互いに異なり
且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合
器６，７，８，９の縦続接続の段数を、４の整数倍の
数、あるいは４の整数倍から１を引いた数のうち、４と
設定したものである。図１において、方向性結合器６，
７，８，９は結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器であ
り、それぞれ、長さの長い入力ポート１１，１２，１
３，１４と、長さの短い入力ポート１５，１６，１７，
１８と、長さの長い出力ポート１９，２０，２１，２２
と、長さの短い出力ポート２３，２４，２５，２６とを
有する。また、方向性結合器５も結合率５０％の３ｄＢ
方向性結合器であり、各入力ポートには入力側光導波路
１，２が接続されている。更に、方向性結合器１０も結
合率５０％の３ｄＢ方向性結合器であり、各出力ポート
には出力側光導波路３，４が接続されている。

【００１８】ここで、(i) ΔＬ₁ を方向性結合器６〜９
の長さの長い入力ポート１１，１２，１３，１４と長さ
の短い入力ポート１５，１６，１７，１８との光路長
差、ΔＬ₂ を方向性結合器６〜９の長さの長い出力ポー
ト１９，２０，２１，２２と長さの短い出力ポート２
３，２４，２５，２６との光路長差、ｆ₀ を分散等化の
中心光周波数、ｆ_L を分散等化の下限の光周波数、ｆ_H
を分散等化の上限の光周波数、Ａ，Ｂを偶数、Ｃ₀ を真
空中の光速、ｎを導波路の屈折率、とすると、式
（１），（２）が満たされる場合、(ii)２つの方向性結
合器５と６を結ぶ最初の非対称マッハツェンダ型干渉計
の２本のアームの光路長差はΔＬ₁ となり、(iii) ２つ
の方向性結合器９と１０を結ぶ最後の非対称マッハツェ
ンダ型干渉計の２本のアームの光路長差はΔＬ₂ とな
り、(iv)方向性結合器６と７，７と８，８と９を結ぶ非
対称マッハツェンダ型干渉計の光距長差ΔＬ₃ はΔＬ₁
とΔＬ₂ の和となり、Ａ＋Ｂ＝２Ｍ（Ｍは整数）とおく
と、式（１）及び（２）より、式（３）のように表わさ
れる。

【００１９】

【数１】 ΔＬ₁ ＝（Ａ＋０．５）・Ｃ₀ ／（２ｎｆ₀ ） ＝Ａ・Ｃ₀ ／（２ｎｆ_L ） ＝（Ａ＋１）・Ｃ₀ ／（２ｎｆ_H ） ・・・式（１）

【００２０】

【数２】 ΔＬ₂ ＝（Ｂ−０．５）・Ｃ₀ ／（２ｎｆ₀ ） ＝（Ｂ−１）・Ｃ₀ ／（２ｎｆ_L ） ＝Ｂ・Ｃ₀ ／（２ｎｆ_H ） ・・・式（２）

【００２１】

【数３】 ΔＬ₃ ＝ΔＬ₁ ＋ΔＬ₂ ＝Ｍ・Ｃ₀ ／（ｎｆ₀ ） ＝（Ｍ−０．５）・Ｃ₀ ／（ｎｆ_L ） ＝（Ｍ＋０．５）・Ｃ₀ ／（ｎｆ_H ） ・・・式（３）

【００２２】式（１），（２）及び（３）より、今、入
力側光導波路１から光を入射した場合を考えると、下限
光周波数ｆ_L の成分はポート１１あるいは１５→ポート
１９→ポート１２→ポート２０あるいは２４→ポート１
３あるいは１７→ポート２１→ポート１４→ポート２２
あるいは２６という順の経路を通り、最後には出力側光
導波路４に至る。また、上限光周波数ｆ_H の成分はポー
ト１１あるいはポート１５→ポート２３→ポート１６→
ポート２０あるいはポート２４→ポート１３あるいはポ
ート１７→ポート２５→ポート１８→ポート２２あるい
は２６という順の経路を通り、最後には出力側光導波路
４に至る。このことは、上限光周波数ｆ_H の成分の方
が、下限光周波数ｆ_L の成分よりも、アームの光路長差
の総計２ΔＬ₃ に対応した群遅延時間τ_H だけ多くの遅
延を受けることを示している。また、ｆ_H とｆ_L の間の
光周波数ｆの成分は、下限光周波数ｆ_L の成分よりも、
τ_H （ｆ−ｆ_L ）／（ｆ_H −ｆ_L ）だけ多くの遅延を受
ける。このため、図１の光分散等化器により、分散を有
する光ファイバを伝播して歪を受けた光信号を、光信号
のままで遅れ歪を矯正して、波形整形することができ
る。

【００２３】上述した説明を式で示すと以下の通りであ
る。入力側光導波路１，２と出力側光導波路３，４の電
界をそれぞれＥ_i （ｉ＝１〜４）と表わすと、出力側光
導波路３，４の電界Ｅ₃ ，Ｅ₄ は式（４）で表わすこと
ができる。

【００２４】

【数４】

【００２５】但し、式（４）中で、βは導波路の伝搬定
数、Ｎは２本の入力ポートの長さが互いに異なり且つ２
本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合器の縦
続段数を表わしている。

【００２６】今、入力側光導波路１から光信号を入射
し、出力側光導波路４から光信号を出射させるとする
と、式（４）における入力側光導波路１，２の電界
Ｅ₁ ，Ｅ₂ について式（５）とおくことができる。従っ
て式（４）より、入力側光導波路１から出力側光導波路
４への伝達関数Ｈ（ω）は式（６）のように表わすこと
ができる。

【００２７】

【数５】

【００２８】

【数６】

【００２９】但し、式（６）中で、ωは光の角周波数で
あり、ψ，φ，θはそれぞれ式（７），（８），（９）
で与えられる。

【００３０】

【数７】 ψ＝β（ΔＬ₁ ＋ΔＬ₂ ）／２ ・・・式（７）

【００３１】

【数８】 φ＝β（ΔＬ₂ −ΔＬ₁ ）／２ ・・・式（８）

【００３２】

【数９】 θ＝ cos^-1（２^-1/2 cosψ） ・・・式（９）

【００３３】従って式（６）より、光分散等化器の強度
透過率Ｔは式（１０）のように表わされ、相対遅延時間
τは式（１１）のように表わされる。

【００３４】

【数１０】

【００３５】

【数１１】

【００３６】図２は、Ａ＝７５０４、Ｂ＝２４９６（Δ
Ｌ₁ ＝３．８７７ｍｍ、ΔＬ₂ ＝１．２８９ｍｍ）、２
本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力ポートの
長さが異なる方向性結合器の縦続接続段数がＮ＝１２、
導波路の屈折率がｎ＝１．５の場合の光分散等化器の特
性として、（ａ）に強度透過率特性を示し、（ｂ）に相
対遅延時間特性を示したものである。この光分散等化器
は、縦続接続段数Ｎが４の整数倍（Ｎ＝１２＝４×３）
の場合である。図２から、波長λ₀ ＝１．５５μｍを中
心として９ＧＨｚの周波数範囲にわたって強度透過率Ｔ
が０．９５となり、光分散等化器が構成できることが判
る。

【００３７】図３は、比較例として、２本の入力ポート
の長さが異なり且つ２本の出力ポートの長さが異なる方
向性結合器の縦続接続段数がＮ＝１３の場合の光分散等
化器の特性を示したものである。図３（ａ）は強度透過
率特性を表わし、図３（ｂ）は相対遅延時間特性を表わ
している。これはＮ＝１３＝４×３＋１、即ち縦続接続
段数を４の整数倍に１を足した数とした場合であるが、
縦続接続段数以外のパラメータ値は、図２の場合と同じ
である。図２との比較より判るように、図３即ちＮ＝１
３の場合は、強度透過率Ｔが０．９５以上となる周波数
範囲が５ＧＨｚと狭くなり、強度透過特性が劣化してい
る。このため、この光分散等化器に６ＧＨｚ以上の周波
数で高速変調された光信号を通すと、歪が発生する。

【００３８】図４は、強度透過率が０．９５以上となる
周波数帯域Δｆ（GHz)と、２本の入力ポートの長さが互
いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる
方向性結合器の縦続接続段数Ｎとの関係を、１段から２
１段の範囲（Ｎ＝１〜２１）にわたり求めたものを示
す。なお、この場合も、縦続接続段数以外のパラメータ
値は、図２の場合と同じである。図４から判るように、
方向性結合器の縦続接続段数Ｎが４の整数倍の数の場
合、並びに４の整数倍から１を引いた数の場合に、強度
透過率が０．９５以上となる周波数範囲Δｆが広くな
り、高性能の光分散等化器を得られることができる。

【００３９】次に、上述した実施例の光分散等化器を石
英系ガラス導波路を用い製造したのでこれを説明する。
まず、Ｓｉ基板上に火炎堆積法によってＳｉＯ₂ の下部
クラッド層を堆積し、次にＧｅＯ₂ をドーパントとして
添加したＳｉＯ₂ ガラスのコア層を堆積した後に、電気
炉で透明ガラス化した。次に、図１に示したようなパタ
ーンを用いてコア層をエッチングしてコア部分を作成
し、最後に、再びＳｉＯ₂ の上部クラッド層を堆積し、
更に所定の光導波路上に薄膜ヒータ及びその電気配線を
蒸着した。このような製造方法により、光導波路の比屈
折率差Δｎ＝１．５％、コア寸法Ｄ＝４．５μｍ×４．
５μｍ、曲げ半径Ｒ＝２ｍｍ、方向性結合器の長さの長
い入力ポートと長さの短い入力ポートとの光路長差ΔＬ
₁ ＝３．８７７ｍｍ、方向性結合器の長さの長い出力ポ
ートと長さの短い出力ポートとの光路長差ΔＬ₂ ＝１．
２８９ｍｍ、２本の入力ポートの長さが互いに異なり且
つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合器
の縦続接続段数Ｎ＝１２という各パラメータ値で、光分
散等化器を作成した。この場合、光分散等化器は、３ｄ
Ｂ方向性結合器（図１中の符号５，６，７，８，９，１
０で示すもの）の結合率が４０％から６０％の範囲で変
化（劣化）しても、光分散等化特性がさほど劣化しない
ことを確認した。

【００４０】なお、光分散等化器は、上述したガラス導
波路に限らず、強誘電体光導波路及びポリマー光導波路
等を用いて実現することができることは、明白である。

【００４１】＜請求項２の発明の実施例＞ 図５は請求項２の発明の実施例を示し、２本の入力ポー
トの長さが互いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが
互いに異なる方向性結合器６，７，８，９を、長さの長
いポートは長いポートどうしで且つ長さの短いポートは
短いポートどうしで多段に縦続接続し、その前段に２本
の出力ポートの長さが等しい方向性結合器５を接続し且
つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい方向性結合器
１０を接続して、多段の非対称マッハツェンダ型干渉計
を構成する光回路において、縦続接続段数を４とし、光
回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉計
の２本のアームそれぞれに弱い光結合を起す程度に他の
光導波路２７，２８，２９，３０，３１，３２をモニタ
ー用ポートとして近接させることによって方向性結合器
３３，３４，３５，３６，３７，３８を構成し、更にそ
の方向性結合器の構成に用いた２本の光導波路どうしを
互いに光結合を起す程度に近接させて方向性結合器３
９，４０，４１を構成することによって、光回路中での
光分散特性のモニター部分を構成し、制御性を良くした
ものである。

【００４２】図５において、方向性結合器６，７，８，
９は結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器であり、それぞ
れ、長さの長い入力ポート１１，１２，１３，１４と、
長さの短い入力ポート１５，１６，１７，１８と、長さ
の長い出力ポート１９，２０，２１，２２と、長さの短
い出力ポート２３，２４，２５，２６とを有する。ま
た、方向性結合器５も結合率５０％の３ｄＢ方向性結合
器であり、各入力ポートには入力側光導波路１，２が接
続されている。更に、方向性結合器１０も結合率５０％
の３ｄＢ方向性結合器であり、各出力ポートには出力側
光導波路３，４が接続されている。一方、方向性結合器
３３，３４，３５，３６，３７，３８は結合率が小さい
低結合率方向性結合器である。また、方向性結合器３
９，４０，４１は結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器で
あり、それぞれ出力用光導波路４２，４３，４４，４
５，４６，４７が接続されている。なお、各入出力ポー
トのうち、１１，１２，１３，１４，１９，２０，２
１，２２，２７，２９，３１の各光導波路上部にはヒー
タ部分４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５
５，５６，５７，５８を設置してある。

【００４３】ここで、前述した如く、(i) ΔＬ₁ を方向
性結合器６〜９の長さの長い入力ポート１１，１２，１
３，１４と長さの短い入力ポート１５，１６，１７，１
８との光路長差、ΔＬ₂ を方向性結合器６〜９の長さの
長い出力ポート１９，２０，２１，２２と長さの短い出
力ポート２３，２４，２５，２６との光路長差、ｆ₀ を
分散等化の中心光周波数、ｆ_L を分散等化の下限の光周
波数、ｆ_H を分散等化の上限の光周波数、Ａ，Ｂを偶
数、Ｃ₀ を真空中の光速、ｎを導波路の屈折率、とする
と、前出の式（１），（２）が満たされる場合、(ii)２
つの方向性結合器５と６を結ぶ最初の非対称マッハツェ
ンダ型干渉計の２本のアームの光路長差はΔＬ₁ とな
り、(iii) ２つの方向性結合器９と１０を結ぶ最後の非
対称マッハツェンダ型干渉計の２本のアームの光路長差
はΔＬ₂ となり、(iv)方向性結合器６と７，７と８，８
と９を結ぶ非対称マッハツェンダ型干渉計の光距長差Δ
Ｌ₃ はΔＬ₁ とΔＬ₂ の和となり、Ａ＋Ｂ＝２Ｍ（Ｍは
整数）とおくと、式（１）及び（２）より、前出の式
（３）のように表わされる。

【００４４】従って、前述と同様式（１），（２）及び
（３）より、今、図５の入力側光導波路１から光を入射
した場合を考えると、下限光周波数ｆ_L の成分はポート
１１あるいは１５→ポート１９→ポート１２→ポート２
０あるいは２４→ポート１３あるいは１７→ポート２１
→ポート１４→ポート２２あるいは２６という順の経路
を通り、最後には出力側光導波路４に至る。また、上限
光周波数ｆ_H の成分はポート１１あるいはポート１５→
ポート２３→ポート１６→ポート２０あるいはポート２
４→ポート１３あるいはポート１７→ポート２５→ポー
ト１８→ポート２２あるいは２６という順の経路を通
り、最後には出力側光導波路４に至る。このことは、前
述した通り、上限光周波数ｆ_H の成分の方が、下限光周
波数ｆ _L の成分よりも、アームの光路長差の総計２ΔＬ
₃ に対応した群遅延時間τ_H だけ多くの遅延を受けるこ
とを示している。また、ｆ_H とｆ_L の間の光周波数ｆの
成分は、下限光周波数ｆ_L の成分よりも、τ_H （ｆ−ｆ
_L ）／（ｆ_H −ｆ_L ）だけ多くの遅延を受ける。このた
め、図５の光分散等化器により、分散を有する光ファイ
バを伝播して歪を受けた光信号を、光信号のままで遅れ
歪を矯正して、波形整形することができる。

【００４５】図６は、Ａ＝７５０４、Ｂ＝２４９６（Δ
Ｌ₁ ＝３．８７７ｍｍ、ΔＬ₂ ＝１．２８９ｍｍ）、２
本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力ポートの
長さが異なる方向性結合器の縦続接続段数がＮ＝１２、
導波路の屈折率がｎ＝１．５の場合の光分散等化器の特
性として、（ａ）に強度透過率特性を示し、（ｂ）に相
対遅延時間特性を示したものである。この光分散等化器
は、縦続接続段数Ｎが４の整数倍（Ｎ＝１２＝４×３）
の場合である。図６から、波長λ₀ ＝１．５５μｍを中
心として９ＧＨｚの周波数範囲にわたって強度透過率Ｔ
が０．９５となり、光分散等化器が構成できることが判
る。

【００４６】ところで、非対称マッハツェンダ型干渉計
の２本のアームの光路長差は、光導波路の製作誤差によ
り、設計値からずれることがある。図７に、各アームの
光路長差が図６における理想的な値よりも波長λ₀ の範
囲でランダムにばらついている場合の光分散等化器の特
性の一例を示す（ΔＬ₁ −λ₀ 〜Δλ₁ ＋λ₀ ，ΔＬ₂
−λ₀ 〜ΔＬ₂ ＋λ₀ ）。但し、図７（ａ）は強度透過
率特性を、図７（ｂ）は相対遅延時間特性を表わしてい
る。光路長差以外のパラメータ値は図６の場合と同じで
ある。図７と図６を比較すると、光路長差が設定値から
ずれると、強度透過率Ｔ、相対遅延時間τいずれの特性
も大きく劣化することが判る。

【００４７】このような特性劣化を解消するためには、
図５に示したヒータ部分４８〜５８を用いて熱光学効果
によって光路長差を調整すれば良い。ところが、この調
整を出力側光導波路３または４の出力だけを用いて行う
場合は、調整対象のヒータ数が多くなり、調整が非常に
困難となる。

【００４８】そこで、図５に例示した光分散等化器で
は、結合率が数％と低結合率方向性結合器３３と３４
（または３５と３６または３７と３８）、長さの等しい
モニター用ポート２７と２８（または２９と３０または
３１と３２）、３ｄＢ方向性結合器３９（または４０ま
たは４１）並びにモニター用出力光導波路４２と４３
（または４４と４５または４６と４７）からなる各光分
散特性評価用モニター部分を備えているので、これらの
モニター用出力光導波路４３，４５，４７更には光分散
等化器の出力側光導波路４を順番に用いてヒータ部分を
２個ずつ順次調節することにより、光路長差を容易に設
計値に調整することができる。ここで、低結合率方向性
結合器３３〜３８を用いることにより、光分散等化器の
素子全体の損失を極力小さくしている。なお、ヒータ部
分のうち、５６，５７及び５８はモニター用ポート２７
〜３２の長さを、熱光学効果を用いて等しくなるように
調整するためのものである。

【００４９】図５に示した実施例では、２本の入力ポー
トの長さが互いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが
互いに異なる方向性結合器６〜９の各１段に対して１つ
のモニター部分を設置しているが、これは一例にすぎ
ず、光導波路設計あるいは光路長差調整の都合により、
モニター部分に対する方向性結合器の段数は任意の値で
良い。

【００５０】また、図５ではモニター用ポート２８，３
０，３２の下側の部分が他の光導波路に交差している
が、電気配線と異なり、光導波路の場合には、交差が存
在してもクロストークや損失は極めて小さい（例えば、
文献：T.Kominato他による“Loss characteristics of
intersecting silica-based waveguides”ＯＥＣ’92，
pap.16Ｂ４−１，PP．138 −139 ，1992参照）ので、悪
影響は及ぼさない。

【００５１】＜請求項３の発明の実施例＞ 図８は請求項３の発明の実施例を示し、２本の入力ポー
トの長さが互いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが
互いに異なる方向性結合器６，７，８，９を、長さの長
いポートは長いポートどうしで且つ長さの短いポートは
短いポートどうしで多段に縦続接続し、その前段に２本
の出力ポートの長さが等しい方向性結合器５を接続し且
つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい方向性結合器
１０を接続して、多段の非対称マッハツェンダ型干渉計
を構成する光回路において、縦続接続段数を４とし、光
回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉計
の２本のアームと他の２本の光導波路２７，２８（２
９，３０，３１，３２）とをそれぞれ１本ずつ組み合わ
せ一方の光導波路上にヒータを付着したマッハツェンダ
型干渉計を２つ構成し、その２つのマッハツェンダ型干
渉計の４本の出力ポートのうち非対称マッハツェンダ型
干渉計の構成に用いられていない２本のポート５９ｃ，
６０ｄ（６１ｃ，６２ｄ，６３ｃ，６４ｄ）どうしを互
いに光結合を起す程度に近接させて方向性結合器３９
（４０，４１）を構成することによって、光回路中での
光分散等化特性のモニター部分を構成し、制御性を良く
したものである。

【００５２】図８において、方向性結合器６，７，８，
９は結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器であり、それぞ
れ、長さの長い入力ポート１１，１２，１３，１４と、
長さの短い入力ポート１５，１６，１７，１８と、長さ
の長い出力ポート１９，２０，２１，２２と、長さの短
い出力ポート２３，２４，２５，２６とを有する。ま
た、方向性結合器５も結合率５０％の３ｄＢ方向性結合
器であり、各入力ポートには入力側光導波路１，２が接
続されている。更に、方向性結合器１０も結合率５０％
の３ｄＢ方向性結合器であり、各出力ポートには出力側
光導波路３，４が接続されている。また、方向性結合器
３９，４０，４１も結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器
であり、それぞれモニター用出力光導波路４２，４３，
４４，４５，４６，４７が接続されている。一方のアー
ム上にヒータを付けた２つのマッハツェンダ型干渉計は
後述の如く結合率可変の方向性結合器５９，６０，６
１，６２，６３，６４を構成し、それぞれ入出力ポート
５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ；６０ａ，６０ｂ，６
０ｃ，６０ｄ；６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ；６２
ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ；６３ａ，６３ｂ，６３
ｃ，６３ｄ；６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを有す
る。各光導波路１１，１２，１３，１４，１９，２０，
２１，２２，２７，２９，３１の上部にはそれぞれ光路
長差調整用にヒータ部分４８，４９，５０，５１，５
２，５３，５４，５５，５６，５７，５８が設置されて
いる。

【００５３】図８においては、光分散等化特性評価用モ
ニター部分として、結合率可変の方向性結合器５９と６
０（または６１と６２、または６３と６４）、長さの等
しいモニター用ポートとしての光導波路２７と２８（ま
たは２９と３０、または３１と３２）、３ｄＢ方向性結
合器３９（または４０、または４１）、並びにモニター
用出力光導波路４２と４３（または４４と４５、または
４６と４７）からなるものを構成してある。

【００５４】ここで、図９により、結合率可変の方向性
結合器５９，６０，６１，６２，６３，６４の構成を説
明する。図９において、結合率可変の方向性結合器は、
入力側光導波路６５，６６と、出力側光導波路６７，６
８と、方向性結合器６９，７０と、光導波路７１，７２
と、光導波路７１の上部に設置した結合率調整用のヒー
タ部分７３とから構成されている。ポート６５から６８
への入出力特性Ｉ₆₅／Ｉ₆₈は、２つの方向性結合器６
９，７０の結合率が同一であると仮定すると、次式（１
２）で表わされる。例えば、N.Takato他による文献“Si
lica-based single-mode waveguides on silicon andth
eir application to guided-wave optical interferome
ters”ＩＥＥＥ／ＯＳＡ Ｊ．Lightwave Technol.,Vo
l.6，no．６，PP．1003〜1010，1988参照。

【００５５】

【数１２】 Ｉ₆₅／Ｉ₆₈＝４κ（１−κ）cos²（Δψ／２） ・・・式（12）

【００５６】ただし、κは方向性結合器６９，７０の結
合率、Δψは下のアームと上のアームとの位相差であ
る。

【００５７】そこで、ヒータ部分７３の熱光学効果によ
り、光導波路７１の屈折率を変化させてΔψの値を変化
させることによって、式（１２）より、入出力特性Ｉ₆₅
／Ｉ ₆₈は、次式（１３）で示される値をとり得る。

【００５８】

【数１３】 ０≦Ｉ₆₅／Ｉ₆₈≦４κ（１−κ） ・・・式（13）

【００５９】例えばκが０．５（６９と７０が３ｄＢ方
向性結合器）の場合、式（１３）より、Ｉ₆₅／Ｉ₆₈は０
から１までの任意の値をとることが可能になる。このこ
とは、ポート６６から６９についても同様である。その
ため、結合率可変の方向性結合器を６個用いて、ポート
６５と５９ａ（または６０ａ，６１ａ，６２ａ，６３
ａ，６４ａ）、ポート６６と５９ｂ（または６０ｂ，６
１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ）、ポート６７と５９ｃ
（または６０ｃ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃ）、
ポート６８と５９ｄ（または６０ｄ，６１ｄ，６２ｄ，
６３ｄ，６４ｄ）とを接続することにより、モニター用
ポート２７，２８，２９，３０，３１，３２に可変の光
出力を取り出すことができる。従って、モニター用出力
光導波路４２，４３，４４，４５，４６，４７にも可変
の光出力を取り出すことができる。

【００６０】従って、非対称マッハツェンダ型干渉計の
光路長差のヒータ部分４８〜５５による調整を、図５の
場合と同じく、モニター用出力光導波路４３，４５，４
７と出力側光導波路４を用いて行う際には、調整に用い
るモニター用出力導波路の出力光のみを大きくして調整
を行い易くし、それ以外の場合にはモニター用出力光導
波路の出力をゼロとすることにより、モニター部分の付
加による素子の光損失の増加をゼロにすることができ
る。

【００６１】＜請求項４の発明の実施例＞ 図１０は請求項４の発明の実施例を示し、２本の入力ポ
ートの長さが互いに異なり且つ２本の出力ポートの長さ
が互いに異なる方向性結合器６，７，８，９を、長さの
長いポートは長いポートどうしで且つ長さの短いポート
は短いポートどうしで多段に縦続接続し、その前段に２
本の出力ポートの長さが等しい方向性結合器５を接続し
且つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい方向性結合
器１０を接続して、多段の非対称マッハツェンダ型干渉
計を構成する光回路において、縦続接続段数を４とし、
光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉
計の２本のアームと長さの等しい他の２本の光導波路２
７，２８（２９，３０，３１，３２）とをそれぞれ１本
ずつ組み合わせ一方の光導波路上にアモルファスシリコ
ンを付着したマッハツェンダ型干渉計７４，７５（７
６，７７，７８，７９）を２つ構成し、その２つのマッ
ハツェンダ型干渉計の４本の出力ポートのうち非対称マ
ッハツェンダ型干渉計の構成に用いられていない２本の
ポートどうしを互いに光結合を起す程度に近接させて方
向性結合器３９（４０，４１）を構成することにより、
光回路中での光分散等化特性のモニター部分を構成し、
制御性を良くしたものである。

【００６２】図１０において、方向性結合器６，７，
８，９は結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器であり、そ
れぞれ、長さの長い入力ポート１１，１２，１３，１４
と、長さの短い入力ポート１５，１６，１７，１８と、
長さの長い出力ポート１９，２０，２１，２２と、長さ
の短い出力ポート２３，２４，２５，２６とを有する。
また、方向性結合器５も結合率５０％の３ｄＢ方向性結
合器であり、各入力ポートには入力側光導波路１，２が
接続されている。更に、方向性結合器１０も結合率５０
％の３ｄＢ方向性結合器であり、各出力ポートには出力
側光導波路３，４が接続されている。また、方向性結合
器３９，４０，４１も結合率５０％の３ｄＢ方向性結合
器であり、それぞれモニター用出力光導波路４２，４
３，４４，４５，４６，４７が接続されている。一方の
アーム上にアモルファスシリコンを付けた２つのマッハ
ツェンダ型干渉計は後述の如く結合率可変の方向性結合
器７４，７５，７６，７７，７８，７９を構成し、それ
ぞれ入出力ポート７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ；７
５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ；７６ａ，７６ｂ，７６
ｃ，７６ｄ；７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ；７８
ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ；７９ａ，７９ｂ，７９
ｃ，７９ｄを有する。各光導波路１１，１２，１３，１
４，１９，２０，２１，２２，２７，２９，３１の上部
にはそれぞれ光路長差調整用にヒータ部分４８，４９，
５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５
８が設置されている。

【００６３】図１０においては、光分散等化特性評価用
モニター部分として、結合率可変の方向性結合器７４と
７５（または７６と７７、または７８と７９）、長さの
等しいモニター用ポートとしての光導波路２７と２８
（または２９と３０、または３１と３２）、３ｄＢ方向
性結合器３９（または４０、または４１）、並びにモニ
ター用出力光導波路４２と４３（または４４と４５、ま
たは４６と４７）からなるものを構成してある。

【００６４】ここで、図１１により、結合率可変の方向
性結合器７４，７５，７６，７７，７８，７９の構成を
説明する。図１１において、結合率可変の方向性結合器
は、入力側光導波路６５，６６と、出力側光導波路６
７，６８と、方向性結合器６９，７０と、光導波路７
１，７２と、光導波路７１の上部にスパッタリング法に
より付着した結合率調整用のアモルファスシリコン部分
８０とから構成されている。アモルファスシリコン部分
８０をレーザ光を用いてトリミングを行うことにより、
光導波路７１上に加わる応力を変え、屈折率を可変にす
ることができる。そこで、図９の場合と同様、ポート６
５から６８への入出力特性Ｉ₆₅／Ｉ₆₈は、２つの方向性
結合器６９，７０の結合率が同一であると仮定すると、
前式（１２）で表わされる。即ち、光導波路７１の屈折
率を変化させてΔψの値を変化させることによって、式
（１２）より、入出力特性Ｉ₆₅／Ｉ₆₈は、前式（１３）
で示される値をとり得る。

【００６５】例えばκが０．５（６９と７０が３ｄＢ方
向性結合器）の場合、式（１３）より、Ｉ₆₅／Ｉ₆₈は０
から１までの任意の値をとることが可能になる。このこ
とは、ポート６６から６９についても同様である。その
ため、結合率可変の方向性結合器を６個用いて、ポート
６５と７４ａ（または７５ａ，７６ａ，７７ａ，７８
ａ，７９ａ）、ポート６６と７４ｂ（または７５ｂ，７
６ｂ，７７ｂ，７８ｂ，７９ｂ）、ポート６７と７４ｃ
（または７５ｃ，７６ｃ，７７ｃ，７８ｃ，７９ｃ）、
ポート６８と７４ｄ（または７５ｄ，７６ｄ，７７ｄ，
７８ｄ，７９ｄ）とを接続することにより、モニター用
ポート２７，２８，２９，３０，３１，３２に可変の光
出力を取り出すことができる。従って、モニター用出力
光導波路４２，４３，４４，４５，４６，４７にも可変
の光出力を取り出すことができる。

【００６６】従って、非対称マッハツェンダ型干渉計の
光路長差のヒータ部分４８〜５５による調整を、図５の
場合と同じく、モニター用出力光導波路４３，４５，４
７と出力側光導波路４を用いて行う際には、調整に用い
るモニター用出力導波路の出力光のみを大きくして調整
を行い易くし、それ以外の場合にはモニター用出力光導
波路の出力をゼロとすることにより、モニター部分の付
加による素子の光損失の増加をゼロにすることができ
る。調整終了後等、アモルファスシリコン部分８０が不
要になった場合には、エッチングによって除去すること
が可能である。

【００６７】次に、上述した図５，図８，図１０の各実
施例の光分散等化器を石英系ガラス導波路を用い製造し
たので、これを説明する。まず、Ｓｉ基板上に火炎堆積
法によってＳｉＯ₂ の下部クラッド層を堆積し、次にＧ
ｅＯ₂ をドーパントとして添加したＳｉＯ₂ ガラスのコ
ア層を堆積した後に、電気炉で透明ガラス化した。次
に、図５，図８，図１０に示したようなパターンを用い
てコア層をエッチングしてコア部分を作成し、最後に、
再びＳｉＯ₂ の上部クラッド層を堆積し、更に所定の光
導波路上に薄膜ヒータ及びその電気配線を蒸着した。ま
た、所定の光導波路上にアモルファスシリコンをスパッ
タリング法で付着した。このような製造方法により、光
導波路の比屈折率差Δｎ＝１．５％、コア寸法Ｄ＝４．
５μｍ×４．５μｍ、曲げ半径Ｒ＝２ｍｍ、方向性結合
器の長さの長い入力ポートと長さの短い入力ポートとの
光路長差ΔＬ₁ ＝３．８７７ｍｍ、方向性結合器の長さ
の長い出力ポートと長さの短い出力ポートとの光路長差
ΔＬ₂ ＝１．２８９ｍｍ、２本の入力ポートの長さが互
いに異なり且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる
方向性結合器の縦続接続段数Ｎ＝１２という各パラメー
タ値で、光分散等化器を作成し、モニター部分を２本の
入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力ポートの長さ
が異なる方向性結合器の３段当り１つ付加した。

【００６８】なお、光分散等化器は、上述したガラス導
波路に限らず、強誘電体光導波路及びポリマー光導波路
等を用いて実現することができることは、明白である。

【００６９】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明の光分散等化器には次のうよな効果が
ある。 （１）２本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力
ポートの長さが異なる方向性結合器の縦続接続段数を４
の整数倍の数、あるいは４の整数倍から１を引いた数に
することによって、強度透過特性が大きくなる周波数範
囲を広げることができる。従って、光信号を電気信号に
変換することなく高速変調信号において歪なしに光ファ
イバの分散を相殺することができ、大容量・長距離光通
信において大きな利点を有する。 （２）光回路上の適当な位置で光分散等化特性測定用の
モニター部分を構成することによって、光分散等化特性
を設計値通りに容易に調節することができる。従って、
光信号を電気信号に変換することなく光ファイバの分散
を相殺することができ、大容量・長距離光通信において
大きな利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例の光分散等化器の構
成図。

【図２】２本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出
力ポートの長さが異なる方向性接合器の縦続接続段数が
１２の場合の光分散等化器の分散等化特性の計算例を示
す図。

【図３】２本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出
力ポートの長さが異なる方向性結合器の縦続接続段数が
１３の場合の光分散等化器の分散等化特性の計算例を示
す図。

【図４】強度透過率が０．９５以上となる周波数範囲
と、２本の入力ポートの長さが異なり且つ２本の出力ポ
ートの長さが異なる方向性結合器の縦続段数との関係を
示す図。

【図５】請求項２の発明に関する一実施例の光分散等化
器の構成図。

【図６】光分散等化器の分散等化特性の計算例を示す
図。

【図７】非対称マッハツェンダ型干渉計の光路長差が設
計値から波長λ₀ の範囲でランダムにばらついている場
合の光分散等化器の計算例を示す図。

【図８】請求項３の発明に関する一実施例の光分散等化
器の構成図。

【図９】マッハツェンダ型干渉計の一方のアーム上にヒ
ータをつけることによって構成した結合率可変の方向性
結合器の構成図。

【図１０】請求項４の発明に関する一実施例の光分散等
化器の構成図。

【図１１】マッハツェンダ型干渉計の一方のアーム上に
アモルファスシリコンを付けることによって構成した結
合率可変の方向性結合器の構成図。

【図１２】従来のマイクロ波ストリップラインを用いた
分散等化器の構成を示す図。

【図１３】マイクロ波ストリップラインの伝搬遅延特性
を示す図。

【符号の説明】

１，２ 入力側光導波路 ３，４ 出力側光導波路 ５，６，７，８，９，１０，３９，４０，４１ 結合率
５０％のｄＢ方向性結合器 １１，１２，１３，１４ 方向性結合器の長さの長い入
力ポート １５，１６，１７，１８ 方向性結合器の長さの短い入
力ポート １９，２０，２１，２２ 方向性結合器の長さの長い出
力ポート ２３，２４，２５，２６ 方向性結合器の長さの短い出
力ポート ２７，２８，２９，３０，３１，３２ 光導波路 ３３，３４，３５，３６，３７，３８ 低結合率方向性
結合器 ４２，４３，４４，４５，４６，４７ 出力光導波路 ４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，５
６，５７，５８，７３ヒータ部分 ５９，６０，６１，６２，６３，６４ ヒータによる結
合率可変方向性結合器 ７４，７５，７６，７７，７８，７９ アモルファスシ
リコンによる結合率可変方向性結合器 ８０ アモルファスシリコン部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−324225（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232631（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−44303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−1001（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196827（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232333（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−313868（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−346515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本の入力ポートの長さが互いに異なり
   且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合
   器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ長さ
   の短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続し、
   その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性結合
   器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい
   方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェンダ
   型干渉計を構成する光回路において、 前記２本の入力ポートの長さが互いに異なり且つ２本の
   出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合器の縦続接
   続の段数が、４の整数倍の数、あるいは４の整数倍から
   １を引いた数であることを特徴とする光分散等化器。
2. 【請求項２】 ２本の入力ポートの長さが互いに異なり
   且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合
   器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ長さ
   の短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続し、
   その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性結合
   器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい
   方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェンダ
   型干渉計を構成する光回路において、 光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉
   計の２本のアームそれぞれに弱い光結合を起す程度に他
   の光導波路を近接させることによって方向性結合器を構
   成し、更にその方向性結合器の構成に用いた２本の光導
   波路どうしを互いに光結合を起す程度に近接させて方向
   性結合器を構成することを特徴とする光分散等化器。
3. 【請求項３】 ２本の入力ポートの長さが互いに異なり
   且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合
   器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ長さ
   の短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続し、
   その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性結合
   器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい
   方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェンダ
   型干渉計を構成する光回路において、 光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉
   計の２本のアームと他の２本の光導波路とをそれぞれ１
   本ずつ組み合わせ一方の光導波路上にヒータを付着した
   マッハツェンダ型干渉計を２つ構成し、その２つのマッ
   ハツェンダ型干渉計の４本の出力ポートのうち非対称マ
   ッハツェンダ型干渉計の構成に用いられていない２本の
   ポートどうしを互いに光結合を起す程度に近接させて方
   向性結合器を構成することを特徴とする光分散等化器。
4. 【請求項４】 ２本の入力ポートの長さが互いに異なり
   且つ２本の出力ポートの長さが互いに異なる方向性結合
   器を、長さの長いポートは長いポートどうしで且つ長さ
   の短いポートは短いポートどうしで多段に縦続接続し、
   その前段に２本の出力ポートの長さが等しい方向性結合
   器を接続し且つ後段に２本の入力ポートの長さが等しい
   方向性結合器を接続して、多段の非対称マッハツェンダ
   型干渉計を構成する光回路において、 光回路上の適当な位置で、非対称マッハツェンダ型干渉
   計の２本のアームと他の２本の光導波路とをそれぞれ１
   本ずつ組み合わせ一方の光導波路上にアモルファスシリ
   コンを付着したマッハツェンダ型干渉計を２つ構成し、
   その２つのマッハツェンダ型干渉計の４本の出力ポート
   のうち非対称マッハツェンダ型干渉計の構成に用いられ
   ていない２本のポートどうしを互いに光結合を起す程度
   に近接させて方向性結合器を構成することを特徴とする
   光分散等化器。