JP3341979B2 - Dispersion slope compensator - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの分散
スロープを補償する分散スロープ補償器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispersion slope compensator for compensating a dispersion slope of an optical fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通常の光ファイバ伝送では、波長分散の
影響を避けるために、零分散波長付近の波長の光が用い
られる。しかし、伝送速度が増大すると、帯域が広がっ
て分散スロープの影響を大きく受ける。また、波長多重
伝送においても、使用するチャネルが零分散波長を挟ん
で広い波長範囲に渡るので、同様に分散スロープの影響
を大きく受ける。2. Description of the Related Art In ordinary optical fiber transmission, light having a wavelength near the zero dispersion wavelength is used in order to avoid the influence of chromatic dispersion. However, as the transmission rate increases, the bandwidth is widened and the distribution slope is greatly affected. Also, in the wavelength division multiplexing transmission, the channel to be used extends over a wide wavelength range with the zero dispersion wavelength interposed therebetween, and is similarly greatly affected by the dispersion slope.
【０００３】これは、光ファイバが図１３に示すような
下に凸の２次曲線で近似される群遅延特性をもち、それ
を微分して得られる波長分散が図１４に示すように負か
ら正にほぼ線形に変化しているためである。ここで、波
長λにおける群遅延量Ｄelay(λ)は、 Ｄelay(λ）＝Ｄ0（λ−λ0)2 …(1) で表される。ただし、Ｄ0 は定数、λ0 は零分散波長で
ある。[0003] This is because the optical fiber has a group delay characteristic approximated by a downwardly convex quadratic curve as shown in FIG. 13, and the chromatic dispersion obtained by differentiating the group delay characteristic is changed from negative to negative as shown in FIG. This is because it changes almost linearly. Here, the group delay amount Delay (λ) at the wavelength λ is represented by Delay (λ) = D 0 (λ−λ 0 ) 2 (1). Here, D 0 is a constant, and λ 0 is a zero dispersion wavelength.
【０００４】図１４に示す波長分散は、零分散波長λ0
から離れた波長帯でも十分に狭い領域では一定と見なす
ことができるので、いわゆる分散補償ファイバを用いる
ことによりその領域でほぼ零分散にすることができる。
しかし、分散スロープ（３次分散）の補償は、通常の分
散補償ファイバでは困難である。特に、零分散波長付近
の分散符号の反転領域の補償は大変に困難である（M. O
nishi, et al.,"Third-order dispersion compensation
fibers for non-zero dispersion shiftedfiber li
nks", Electron. Lett., vol.32, no.25, pp.2344-234
5, 1996)。[0004] The wavelength dispersion shown in FIG. 14, the zero-dispersion wavelength λ 0
In a sufficiently narrow region even in a wavelength band distant from, it can be regarded as constant. Therefore, by using a so-called dispersion compensating fiber, almost zero dispersion can be achieved in that region.
However, compensation of the dispersion slope (third-order dispersion) is difficult with a normal dispersion compensating fiber. In particular, it is very difficult to compensate for the inversion region of the dispersion code near the zero dispersion wavelength (M.O.
nishi, et al., "Third-order dispersion compensation
fibers for non-zero dispersion shiftedfiber li
nks ", Electron. Lett., vol.32, no.25, pp.2344-234
5, 1996).
【０００５】そこで、最近になって平面導波路を用いた
分散スロープ補償器が提案された（K. Takiguchi, et a
l., " Higher order dispersion equaliser of dispers
ionshifted fiber using a lattice-form programable
optical filter",Electron.Lett., vol.32, no.8, pp.7
55-757, 1996) 。Therefore, a dispersion slope compensator using a planar waveguide has recently been proposed (K. Takiguchi, et al.).
l., "Higher order dispersion equaliser of dispers
ionshifted fiber using a lattice-form programable
optical filter ", Electron.Lett., vol.32, no.8, pp.7
55-757, 1996).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、平面導波路
を用いた分散スロープ補償器は、動作帯域が２００ＧHz
以下と狭いのが問題であった。このため、スペクトル幅
が広くなる１ｐｓ以下のパルスになると、補償効果が得
られなかった。また、波長多重伝送においても、全チャ
ネルの一括補償も困難であった。The dispersion slope compensator using a planar waveguide has an operation band of 200 GHz.
It was a problem that it was narrow as follows. For this reason, when the pulse width is 1 ps or less, which has a wide spectrum width, no compensation effect can be obtained. Also, in wavelength division multiplexing transmission, it is difficult to collectively compensate for all channels.
【０００７】本発明は、１ｎｍ以上の広い波長域で分散
スロープを補償することができる分散スロープ補償器を
提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a dispersion slope compensator capable of compensating for a dispersion slope in a wide wavelength range of 1 nm or more.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の分散スロープ補
償器は、長波長側から光を入射する第１のチャープファ
イバグレーティングと、短波長側から光を入射する第２
のチャープファイバグレーティングとを組み合わせて用
いる。第１のチャープファイバグレーティングは、Ｎ等
分割されたうちの短波長側からみてｉ番目のセクション
のピッチがA dispersion slope compensator according to the present invention comprises a first chirped fiber grating for entering light from a long wavelength side and a second chirped fiber grating for entering light from a short wavelength side.
Used in combination with the chirped fiber grating. In the first chirped fiber grating, the pitch of the i-th section when viewed from the short wavelength side of the N equal divisions is
【０００９】[0009]
【数１】 (Equation 1)
【００１０】で表されるパターンをもつステップチャー
プ位相マスクによって作製される。第２のチャープファ
イバグレーティングは、Ｎ等分割されたうちの短波長側
からみてｉ番目のセクションのピッチがIt is manufactured by a step chirp phase mask having a pattern represented by In the second chirped fiber grating, the pitch of the i-th section when viewed from the short wavelength side of the N equal divisions is
【００１１】[0011]
【数２】 (Equation 2)
【００１２】で表されるパターンをもつステップチャー
プ位相マスクによって作製される。It is manufactured by a step chirp phase mask having a pattern represented by
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】ファイバグレーティングは、ファ
イバのコアに紫外線を照射し、周期的な屈折率変化を誘
起してブラッグ回折格子を形成し、その周期（ピッチ）
に対応する波長の光を反射させる反射型フィルタであ
る。通常のファイバグレーティングはこのピッチが一定
であるが、本発明の分散スロープ補償器で用いるチャー
プファイバグレーティングは、ファイバの長さ方向にピ
ッチを変化させたものである。このチャープファイバグ
レーティングは、波長によって反射する領域が変化する
ので、波長ごとに異なる遅延時間を与えることができ、
分散補償媒質として機能する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a fiber grating, a fiber core is irradiated with ultraviolet rays to induce a periodic change in the refractive index to form a Bragg diffraction grating.
Is a reflection type filter that reflects light having a wavelength corresponding to. This pitch is constant in a normal fiber grating, but the chirped fiber grating used in the dispersion slope compensator of the present invention is one in which the pitch is changed in the length direction of the fiber. This chirped fiber grating can provide a different delay time for each wavelength, since the area reflected by the wavelength changes.
Functions as a dispersion compensation medium.
【００１４】図１は、第１のチャープファイバグレーテ
ィングのモデルを示す。ここでは、グレーティング長Ｌ
とし、短波長側の入射端を原点とした座標系を設定す
る。任意の座標値ｚにおける反射波長をλ（ｚ）とし、
座標値０における反射波長を最短波長λS 、座標値Ｌに
おける反射波長を最長波長λL とする。グレーティング
のピッチは等間隔で段階的に変化していくが、ここでは
短波長側が細かく、長波長側が粗い状態を模式的に表し
ている。FIG. 1 shows a model of a first chirped fiber grating. Here, the grating length L
And set a coordinate system with the incident end on the short wavelength side as the origin. Let λ (z) be the reflection wavelength at an arbitrary coordinate value z,
The reflection wavelength at the coordinate value 0 is the shortest wavelength λ S , and the reflection wavelength at the coordinate value L is the longest wavelength λ L. The pitch of the grating changes stepwise at equal intervals, but here, the short wavelength side is fine and the long wavelength side is coarse.
【００１５】このようなチャープファイバグレーティン
グの長波長側から波長λの光を入射したときに、図２に
示すような群遅延特性を有するものを想定する。この場
合の群遅延量は、It is assumed that such a chirped fiber grating has a group delay characteristic as shown in FIG. 2 when light having a wavelength λ is incident from the long wavelength side. The group delay in this case is
【００１６】[0016]
【数３】 (Equation 3)
【００１７】と表される。ただし、 Δλ＝λL−λS …(3) τ0 ＝２ｎＬ／ｃ …(4) であり、ｎはコアの有効屈折率、ｃは光速である。図３
は、このチャープファイバグレーティングの波長分散特
性を示す。## EQU1 ## Here, Δλ = λ L −λ S (3) τ 0 = 2 nL / c (4), where n is the effective refractive index of the core and c is the speed of light. FIG.
Shows the wavelength dispersion characteristics of this chirped fiber grating.
【００１８】図４は、第２のチャープファイバグレーテ
ィングのモデルを示す。ただし、表記法は図１に示す第
１のチャープファイバグレーティングと同様である。こ
のようなチャープファイバグレーティングの短波長側か
ら波長λの光を入射したときに、図５に示すような群遅
延特性を有するものを想定する。この場合の群遅延量
は、FIG. 4 shows a model of the second chirped fiber grating. However, the notation is the same as that of the first chirped fiber grating shown in FIG. It is assumed that such a chirped fiber grating has a group delay characteristic as shown in FIG. 5 when light having a wavelength λ is incident from the short wavelength side. The group delay in this case is
【００１９】[0019]
【数４】 (Equation 4)
【００２０】と表される。図６は、このチャープファイ
バグレーティングの波長分散特性を示す。次に、この２
つのチャープファイバグレーティングの群遅延特性を足
し合わせると、図７に示すような上に凸の２次曲線が得
られる。この場合の群遅延量は、## EQU1 ## FIG. 6 shows the wavelength dispersion characteristics of this chirped fiber grating. Next, this 2
When the group delay characteristics of the two chirped fiber gratings are added, an upwardly convex quadratic curve as shown in FIG. 7 is obtained. The group delay in this case is
【００２１】[0021]
【数５】 (Equation 5)
【００２２】と表される。また、その波長分散特性は図
８のようになる。図７に示す群遅延特性および図８に示
す波長分散特性は、図１３および図１４に示す光ファイ
バの特性とまったく逆になっている。したがって、長波
長側から光を入射する第１のチャープファイバグレーテ
ィングと、短波長側から光を入射する第２のチャープフ
ァイバグレーティングとを組み合わせて用いることによ
り、光ファイバの零分散波長を挟んで広い波長範囲に渡
って分散スロープを打ち消すことができる。## EQU2 ## The wavelength dispersion characteristics are as shown in FIG. The group delay characteristic shown in FIG. 7 and the chromatic dispersion characteristic shown in FIG. 8 are completely opposite to the characteristics of the optical fiber shown in FIG. 13 and FIG. Accordingly, by using a combination of the first chirped fiber grating that receives light from the long wavelength side and the second chirped fiber grating that receives light from the short wavelength side, the first chirped fiber grating has a wide dispersion with the zero dispersion wavelength of the optical fiber interposed therebetween. The dispersion slope can be canceled over the wavelength range.
【００２３】ここで、式(2) および式(5) で示される群
遅延特性を有するチャープファイバグレーティングの実
現法について説明する。ファイバグレーティングは、一
般に位相マスクを用いて作製されるが、このようなチャ
ープファイバグレーティングを作製するためには、マス
クのパターン自体をチャープさせる必要がある。しか
し、厳密にそのピッチを連続的に変化させることは不可
能である。そこで、パターンをいくつかに分割し、それ
ぞれのセクション内ではピッチが等しくても、セクショ
ンごとにピッチを変化させていくようにする。このと
き、分割数が十分に大きければ、パターンはほぼ連続的
にチャープしていると見なすことができることが知られ
ている（ R. Kashyap, et al., " Simple technique fo
r apodisingchirped and unchirped fiber Bragg grati
ngs ", Electron. Lett., vol.32,no.13, pp.1226-122
8, 1996)。Here, a method of realizing a chirped fiber grating having the group delay characteristics represented by the equations (2) and (5) will be described. A fiber grating is generally manufactured using a phase mask, but in order to manufacture such a chirped fiber grating, it is necessary to chirp the mask pattern itself. However, it is impossible to strictly change the pitch continuously. Therefore, the pattern is divided into several parts, and the pitch is changed for each section even if the pitch is equal in each section. At this time, it is known that if the number of divisions is sufficiently large, the pattern can be considered to be chirped almost continuously (R. Kashyap, et al., "Simple technique fo
r apodisingchirped and unchirped fiber Bragg grati
ngs ", Electron. Lett., vol.32, no.13, pp.1226-122
8, 1996).
【００２４】式(2) および式(5) で示される群遅延特性
を有するチャープファイバグレーティングは、Ｎ等分割
されて段階的にピッチが変化するパターンをもつステッ
プチャープ位相マスクによって作製されるが、各セクシ
ョンのピッチは次のようにして設定される。式(2) で示
される群遅延特性を図１に示す長さＬの理想的なチャー
プファイバグレーティングで実現しようとすると、任意
の座標値ｚの反射波長λ(ｚ)に対する群遅延量τ(ｚ)
は、The chirped fiber grating having the group delay characteristics represented by the equations (2) and (5) is manufactured by using a step chirp phase mask having a pattern in which the pitch is divided into N equal parts and the pitch changes stepwise. The pitch of each section is set as follows. In order to realize the group delay characteristic represented by the equation (2) with an ideal chirped fiber grating having a length L shown in FIG. 1, the group delay amount τ (z) with respect to a reflection wavelength λ (z) at an arbitrary coordinate value z is obtained. )
Is
【００２５】[0025]
【数６】 (Equation 6)
【００２６】となる。一方、τ(ｚ)は、図１に示すチャ
ープファイバグレーティングの長波長側（λL 側）から
光が入射されるので、 τ(ｚ)＝２ｎ（Ｌ−ｚ)／ｃ …(8) と表される。式(7),(8) により、## EQU1 ## On the other hand, as for τ (z), since light is incident from the long wavelength side (λ L side) of the chirped fiber grating shown in FIG. 1, τ (z) = 2n (L−z) / c (8) expressed. From equations (7) and (8),
【００２７】[0027]
【数７】 (Equation 7)
【００２８】が得られる。これに式(4) を代入すると、
反射波長λ(ｚ)は、Is obtained. Substituting equation (4) into this gives
The reflection wavelength λ (z) is
【００２９】[0029]
【数８】 (Equation 8)
【００３０】となる。ここで、チャープファイバグレー
ティングの反射波長λ(ｚ)に対するピッチをΛ（ｚ）
と、最短波長λS に対するピッチをΛS 、最長波長λL
に対するピッチをΛL とすると、 λ(ｚ)＝２ｎΛ(ｚ) …(11) Δλ＝λL−λS＝２ｎΛL−２ｎΛS＝２ｎΔΛ …(12) である。したがって、チャープファイバグレーティング
の位置ｚにおけるピッチΛ(ｚ)は、式(10),(11),(12)か
ら、## EQU1 ## Here, the pitch of the chirped fiber grating with respect to the reflection wavelength λ (z) is Λ (z).
, The pitch for the shortest wavelength λ S is Λ S , and the longest wavelength λ L
When the pitch is lambda L for a λ (z) = 2nΛ (z ) ... (11) Δλ = λ L -λ S = 2nΛ L -2nΛ S = 2nΔΛ ... (12). Therefore, the pitch Λ (z) at the position z of the chirped fiber grating is given by the following equations (10), (11), and (12).
【００３１】[0031]
【数９】 (Equation 9)
【００３２】となる。また、式(5) で示される群遅延特
性を図４に示す長さＬの理想的なチャープファイバグレ
ーティングで実現しようとすると、位置ｚと反射波長λ
(ｚ)との間には、## EQU1 ## Further, when trying to realize the group delay characteristic represented by the equation (5) with an ideal chirped fiber grating having a length L shown in FIG.
(z)
【００３３】[0033]
【数１０】 (Equation 10)
【００３４】の関係が必要である。したがって、反射波
長λ(ｚ)は、The following relationship is required. Therefore, the reflection wavelength λ (z) is
【００３５】[0035]
【数１１】 [Equation 11]
【００３６】となる。これをピッチに変換すると、## EQU1 ## Converting this to pitch,
【００３７】[0037]
【数１２】 (Equation 12)
【００３８】となる。式(13)および式(16)は、チャープ
ファイバグレーティングの位置ｚにおけるピッチの分布
を示している。これらをＮ等分割のステップチャープ位
相マスクで実現するには、短波長側からみてｉ番目（ｉ
＝１，２，…，Ｎ）のセクションのピッチは、式(13)に
ついて## EQU4 ## Equations (13) and (16) give the chirp
3 shows a pitch distribution at a position z of the fiber grating . In order to realize these with a step chirp phase mask of N equal divisions, the i-th (i
= 1, 2,..., N)
【００３９】[0039]
【数１３】 (Equation 13)
【００４０】であり、式(16)についてAnd with respect to equation (16)
【００４１】[0041]
【数１４】 [Equation 14]
【００４２】である。ここで、Λ0 は定数である。ただ
し、実際の位相マスクのピッチの値は、ファイバグレー
ティングのピッチのちょうど２倍になるように設定され
る。また、Ｎは、群遅延特性に大きなステップ変化を生
じさせないように１００以上の値が望ましい。Is as follows. Here, Λ 0 is a constant. However, the actual value of the pitch of the phase mask is set to be exactly twice the pitch of the fiber grating. N is desirably a value of 100 or more so as not to cause a large step change in the group delay characteristic.
【００４３】[0043]
（第１の実施例）図９は、本発明の分散スロープ補償器
の第１の実施例を示す（請求項１）。図において、４ポ
ート型光サーキュレータ１０の第２ポートに、式(17)で
表されるパターンをもつステップチャープ位相マスクで
作製された第１のチャープファイバグレーティング１１
の長波長側を接続し、第３ポートに、式(18)で表される
パターンをもつステップチャープ位相マスクで作製され
た第２のチャープファイバグレーティング１２の短波長
側を接続する。そして、４ポート型光サーキュレータ１
０の第１ポートに光ファイバを伝搬してきた光を入射す
ることにより、第４ポートから分散スロープが補償され
た光を取り出すことができる。(First Embodiment) FIG. 9 shows a first embodiment of the dispersion slope compensator of the present invention (claim 1). In the figure, a first chirped fiber grating 11 made of a step chirped phase mask having a pattern represented by equation (17) is provided at a second port of a four-port optical circulator 10.
The longer wavelength side is connected, and the shorter wavelength side of the second chirped fiber grating 12 made of the step chirped phase mask having the pattern represented by the equation (18) is connected to the third port. And a four-port optical circulator 1
By inputting the light propagating through the optical fiber to the first port of No. 0, light whose dispersion slope has been compensated can be extracted from the fourth port.
【００４４】（第２の実施例） 図１０は、本発明の分散スロープ補償器の第２の実施例
を示す（請求項２）。本実施例は、第１の実施例におけ
る第１のチャープファイバグレーティング１１と第２の
チャープファイバグレーティング１２の接続ポートを入
れ替えたものである。Second Embodiment FIG. 10 shows a dispersion slope compensator according to a second embodiment of the present invention (claim 2). This embodiment is different from the first embodiment in that the first chirped fiber grating 11 and the second
The connection port of the chirped fiber grating 12 is replaced.
【００４５】（第３の実施例）図１１は、本発明の分散
スロープ補償器の第３の実施例を示す（請求項３）。図
において、第１の３ポート型光サーキュレータ１３の第
２ポートに、式(17)で表されるパターンをもつステップ
チャープ位相マスクで作製された第１のチャープファイ
バグレーティング１１の長波長側を接続する。さらに、
第２の３ポート型光サーキュレータ１４の第２ポート
に、式(18)で表されるパターンをもつステップチャープ
位相マスクで作製された第２のチャープファイバグレー
ティング１２の短波長側を接続する。そして、第１の３
ポート型光サーキュレータ１３の第３ポートと、第２の
３ポート型光サーキュレータ１４の第１ポートを接続
し、光ファイバを伝搬してきた光を第１の３ポート型光
サーキュレータ１３の第１ポートに入射することによ
り、第２の３ポート型光サーキュレータ１４の第３ポー
トから分散スロープが補償された光を取り出すことがで
きる。(Third Embodiment) FIG. 11 shows a third embodiment of the dispersion slope compensator of the present invention (claim 3). In the figure, the long wavelength side of a first chirped fiber grating 11 made of a step chirped phase mask having a pattern represented by equation (17) is connected to a second port of a first three-port optical circulator 13. I do. further,
The second port of the second three-port optical circulator 14 is connected to the short wavelength side of a second chirped fiber grating 12 made of a step chirped phase mask having a pattern represented by the equation (18). And the first three
The third port of the port-type optical circulator 13 is connected to the first port of the second three-port-type optical circulator 14, and the light propagating through the optical fiber is connected to the first port of the first three-port-type optical circulator 13. By entering the light, light whose dispersion slope has been compensated can be extracted from the third port of the second three-port optical circulator 14.
【００４６】（第４の実施例） 図１２は、本発明の分散スロープ補償器の第４の実施例
を示す（請求項４）。本実施例は、第３の実施例におけ
る第１のチャープファイバグレーティング１１が接続さ
れる第１の３ポート型光サーキュレータ１３と、第２の
チャープファイバグレーティング１２が接続される第２
の３ポート型光サーキュレータ１４の接続順序を入れ替
えたものである。Fourth Embodiment FIG. 12 shows a dispersion slope compensator according to a fourth embodiment of the present invention (claim 4). In this embodiment, a first three-port optical circulator 13 to which the first chirped fiber grating 11 in the third embodiment is connected, and a second
The second to which the chirped fiber grating 12 is connected
The connection order of the three-port optical circulator 14 is changed.
【００４７】（第５の実施例） 第１の実施例〜第４の実施例において、２つのチャープ
ファイバグレーティング１１，１２のいずれか一方を線
形のチャープファイバグレーティングに置き換えてもよ
い。その線形のチャープファイバグレーティングの分散
値により、分散スロープ補償器自体の零分散波長が決定
される。(Fifth Embodiment) In the first to fourth embodiments, two chirps are used.
One of the fiber gratings 11 and 12 may be replaced with a linear chirped fiber grating . The zero dispersion wavelength of the dispersion slope compensator itself is determined by the dispersion value of the linear chirped fiber grating .
【００４８】（第６の実施例） 第３の実施例または第４の実施例において、１組の３ポ
ート型光サーキュレータとチャープファイバグレーティ
ングのみで構成してもよい。３ポート型光サーキュレー
タ１３の第２ポートに、式(17)で表されるパターンをも
つステップチャープ位相マスクで作製されたチャープフ
ァイバグレーティング１１の長波長側を接続したもので
は、グレーティングの反射帯域における最短波長を零分
散波長とする光ファイバの分散スロープを補償すること
ができる。(Sixth Embodiment) In the third embodiment or the fourth embodiment, a set of a three-port optical circulator and a chirped fiber grating are used .
It may be constituted only by the ringing . In the case where the long wavelength side of the chirped fiber grating 11 made of the step chirped phase mask having the pattern represented by the equation (17) is connected to the second port of the three-port optical circulator 13, the reflection band of the grating is The dispersion slope of the optical fiber having the shortest wavelength as the zero dispersion wavelength can be compensated.
【００４９】また、３ポート型光サーキュレータ１４の
第２ポートに、式(18)で表されるパターンをもつステッ
プチャープ位相マスクで作製されたチャープファイバグ
レーティング１２の短波長側を接続したものでは、グレ
ーティングの反射帯域における最長波長を零分散波長と
する光ファイバの分散スロープを補償することができ
る。In the case where the short-wavelength side of the chirped fiber grating 12 made of a step chirped phase mask having a pattern represented by the equation (18) is connected to the second port of the three-port optical circulator 14, The dispersion slope of the optical fiber having the longest wavelength in the reflection band of the grating as the zero dispersion wavelength can be compensated.
【００５０】（第７の実施例）第１の実施例〜第４の実
施例に示す分散スロープ補償器を複数個直列に連結する
ことにより、分散スロープの補償量を増大させることが
できる。 （第８の実施例）第１の実施例〜第７の実施例におい
て、用いられるチャープファイバグレーティングにアポ
ディゼーションを施すことにより、ファブリ・ペロー共
鳴による群遅延特性の振動を低減することができる。(Seventh Embodiment) By connecting a plurality of dispersion slope compensators shown in the first to fourth embodiments in series, the compensation amount of the dispersion slope can be increased. (Eighth Embodiment) In the first to seventh embodiments, by subjecting a chirped fiber grating to apodization, it is possible to reduce the oscillation of the group delay characteristic due to Fabry-Perot resonance. .
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の分散スロ
ープ補償器は、光ファイバの零分散波長を含む広帯域で
分散スロープを補償することができる。これにより、１
ｐｓ以下のパルス幅の光信号の分散スロープ補償が可能
となり、将来のテラビット伝送システムの実現に寄与す
ることができる。As described above, the dispersion slope compensator of the present invention can compensate the dispersion slope over a wide band including the zero dispersion wavelength of the optical fiber. This gives 1
Dispersion slope compensation of an optical signal having a pulse width of ps or less becomes possible, which can contribute to the realization of a future terabit transmission system.
【図１】長波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングのモデルを示す図。FIG. 1 shows a chirped fiber grating that emits light from the long wavelength side .
The figure which shows the model of a rating .
【図２】長波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングの群遅延特性を示す図。FIG. 2 shows a chirped fiber grating that receives light from the long wavelength side .
The figure which shows the group delay characteristic of a rating .
【図３】長波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングの波長分散特性を示す図。FIG. 3 shows a chirped fiber grating that emits light from the long wavelength side .
The figure which shows the wavelength dispersion characteristic of a rating .
【図４】短波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングのモデルを示す図。FIG. 4 is a chirped fiber grating that enters light from the short wavelength side .
The figure which shows the model of a rating .
【図５】短波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングの群遅延特性を示す図。FIG. 5 is a chirped fiber grating that enters light from the short wavelength side .
The figure which shows the group delay characteristic of a rating .
【図６】短波長側から光を入射するチャープファイバグ
レーティングの波長分散特性を示す図。FIG. 6 shows a chirped fiber grating for entering light from the short wavelength side .
The figure which shows the wavelength dispersion characteristic of a rating .
【図７】図２と図５の群遅延特性の和を示す図。FIG. 7 is a diagram showing the sum of the group delay characteristics of FIGS. 2 and 5;
【図８】図３と図６の波長分散特性の和を示す図。FIG. 8 is a diagram showing the sum of the wavelength dispersion characteristics of FIGS. 3 and 6;
【図９】本発明の分散スロープ補償器の第１の実施例を
示す図。FIG. 9 is a diagram showing a dispersion slope compensator according to a first embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の分散スロープ補償器の第２の実施例
を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a dispersion slope compensator according to a second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の分散スロープ補償器の第３の実施例
を示す図。FIG. 11 is a diagram illustrating a dispersion slope compensator according to a third embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の分散スロープ補償器の第４の実施例
を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a dispersion slope compensator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】光ファイバの群遅延特性を示す図。FIG. 13 is a diagram showing group delay characteristics of an optical fiber.
【図１４】光ファイバの波長分散特性を示す図。FIG. 14 is a diagram showing the wavelength dispersion characteristics of an optical fiber.
１０ ４ポート型光サーキュレータ １１，１２ チャープファイバグレーティング １３，１４ ３ポート型光サーキュレータ10 4-port optical circulator 11,12 Chirped fiber grating 13,14 3-port optical circulator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−316912（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−336324（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−136748（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−286218（ＪＰ，Ａ) ＰＡＳＴＯＲ，Ｄａｎｉｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｐｏｄ ｉｚｅｄ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｃｈｉｒ ｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｄｉｓｐｏｒｓｉｏｎ ｃｏ ｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ，米国，ＩＥＥＥ 1996年 11月，Ｖｏｌ．14，Ｎｏ．11，ｐｐ. 2581−2588 ＬＡＭＩＮＧ，Ｒ．Ｉ．ｅｔ ａ ｌ．，Ｆｉｂｒｅ ｂｒａｇｇ ｇｒａ ｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＥＣＯＣ’97 ＴＨ２Ｂ，1997年 ９月22日，Ｖｏｌ. ４，ｐｐ．81−83 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44 H04B 10/00 - 10/28 ＩＥＥＥ／ＩＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＬＩＢＲＡＲＹ ＥＬＳＥＶＩＥＲ ＳＣＩＥＮＣＥ ＳＥＲＶＥＲ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-8-316912 (JP, A) JP-A-7-336324 (JP, A) JP-A-8-136748 (JP, A) JP-A-8-136 286218 (JP, A) PASTOR, Daniel et al. , Design of apodized linearly chipped fiber gratings for disposable compensation, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECH NOLOGY, USA, November 1996. 14, No. 11, pp. 2581-2588 LAMING, R.M. I. et al. , Fibre Bragg gratings and the air applications, ECOC '97 TH2B, September 22, 1997, Vol. 81-83 (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 6/00-6/02 G02B 6/10 G02B 6/16-6/22 G02B 6/44 H04B 10/00-10 / 28 IEEE / IEEE ELECTRONIC LIBRARY ELSEVIER SCIENCE SERVER
Claims (5)
波長をλS 、最長波長をλL 、コアの有効屈折率をｎと
したときに、ΔΛ＝（λL −λS ）／２ｎとし、Λ0 を
定数としたときに、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ（ｉ／Ｎ)1/2 （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第１のチャープファイバグレーティ
ングと、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ｛１−（１−ｉ／Ｎ)1/2｝ （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第２のチャープファイバグレーティ
ングと、 第２ポートに前記第１のチャープファイバグレーティン
グの長波長側を接続し、第３ポートに前記第２のチャー
プファイバグレーティングの短波長側を接続した４ポー
ト型光サーキュレータとを備え、前記４ポート型光サー
キュレータの第１ポートを入力とし、第４ポートを出力
としたことを特徴とする分散スロープ補償器。When the shortest wavelength of a chirped fiber grating is λ S , the longest wavelength is λ L , and the effective refractive index of a core is n, ΔΛ = (λ L −λ S ) / 2n, and Λ 0 is a constant. When the pitch of the i-th section viewed from the shorter pitch among the N equal divisions is Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ (i / N) 1/2 (i
= 1, 2,..., N) and a first chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern expressed by the following formula: pitch Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ {1- (1-i / N) 1/2} (i
= 1, 2,..., N), a second chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern represented by the following formula: A four-port optical circulator having a third port connected to the short wavelength side of the second chirped fiber grating, wherein the first port of the four-port optical circulator is input and the fourth port is output. A dispersion slope compensator characterized by the above-mentioned.
波長をλS 、最長波長をλL 、コアの有効屈折率をｎと
したときに、ΔΛ＝（λL −λS ）／２ｎとし、Λ0 を
定数としたときに、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ（ｉ／Ｎ)1/2 （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第１のチャープファイバグレーティ
ングと、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ｛１−（１−ｉ／Ｎ)1/2｝ （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第２のチャープファイバグレーティ
ングと、 第２ポートに前記第２のチャープファイバグレーティン
グの短波長側を接続し、第３ポートに前記第１のチャー
プファイバグレーティングの長波長側を接続した４ポー
ト型光サーキュレータとを備え、前記４ポート型光サー
キュレータの第１ポートを入力とし、第４ポートを出力
としたことを特徴とする分散スロープ補償器。2. When the shortest wavelength of the chirped fiber grating is λ S , the longest wavelength is λ L , and the effective refractive index of the core is n, ΔΛ = (λ L −λ S ) / 2n, and Λ 0 is a constant. When the pitch of the i-th section viewed from the shorter pitch among the N equal divisions is Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ (i / N) 1/2 (i
= 1, 2,..., N) and a first chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern expressed by the following formula: pitch Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ {1- (1-i / N) 1/2} (i
= 1, 2,..., N), a second chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern represented by the following formula: A four-port optical circulator having a third port connected to the long wavelength side of the first chirped fiber grating, wherein the first port of the four-port optical circulator is input and the fourth port is output. A dispersion slope compensator characterized by the above-mentioned.
波長をλS 、最長波長をλL 、コアの有効屈折率をｎと
したときに、ΔΛ＝（λL −λS ）／２ｎとし、Λ0 を
定数としたときに、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ（ｉ／Ｎ)1/2 （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第１のチャープファイバグレーティ
ングと、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ｛１−（１−ｉ／Ｎ)1/2｝ （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第２のチャープファイバグレーティ
ングと、 第２ポートに前記第１のチャープファイバグレーティン
グの長波長側を接続した第１の３ポート型光サーキュレ
ータと、 第２ポートに前記第２のチャープファイバグレーティン
グの短波長側を接続した第２の３ポート型光サーキュレ
ータとを備え、前記第１の３ポート型光サーキュレータ
の第１ポートを入力とし、前記第１の３ポート型光サー
キュレータの第３ポートと前記第２の３ポート型光サー
キュレータの第１ポートを接続し、前記第２の３ポート
型光サーキュレータの第３ポートを出力としたことを特
徴とする分散スロープ補償器。3. When the shortest wavelength of the chirped fiber grating is λ S , the longest wavelength is λ L , and the effective refractive index of the core is n, ΔΛ = (λ L −λ S ) / 2n, and Λ 0 is a constant. When the pitch of the i-th section viewed from the shorter pitch among the N equal divisions is Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ (i / N) 1/2 (i
= 1, 2,..., N) and a first chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern expressed by the following formula: pitch Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ {1- (1-i / N) 1/2} (i
= 1, 2,..., N), a second chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern represented by the following formula: and a second port connected to the long wavelength side of the first chirped fiber grating. A first three-port optical circulator comprising: a first three-port optical circulator; and a second three-port optical circulator having a second port connected to the short wavelength side of the second chirped fiber grating. A first port is input, a third port of the first three-port optical circulator is connected to a first port of the second three-port optical circulator, and a third port of the second three-port optical circulator is connected. A dispersion slope compensator characterized by having a port output.
波長をλS 、最長波長をλL 、コアの有効屈折率をｎと
したときに、ΔΛ＝（λL −λS ）／２ｎとし、Λ0 を
定数としたときに、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ（ｉ／Ｎ)1/2 （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第１のチャープファイバグレーティ
ングと、 Ｎ等分割されたうちのピッチの短い方からみてｉ番目の
セクションのピッチが Λ(i) ＝Λ0 ＋ΔΛ｛１−（１−ｉ／Ｎ)1/2｝ （ｉ
＝１，２，…，Ｎ） で表されるパターンをもつステップチャープ位相マスク
によって作製された第２のチャープファイバグレーティ
ングと、 第２ポートに前記第１のチャープファイバグレーティン
グの長波長側を接続した第１の３ポート型光サーキュレ
ータと、 第２ポートに前記第２のチャープファイバグレーティン
グの短波長側を接続した第２の３ポート型光サーキュレ
ータとを備え、前記第２の３ポート型光サーキュレータ
の第１ポートを入力とし、前記第２の３ポート型光サー
キュレータの第３ポートと前記第１の３ポート型光サー
キュレータの第１ポートを接続し、前記第１の３ポート
型光サーキュレータの第３ポートを出力としたことを特
徴とする分散スロープ補償器。4. When the shortest wavelength of the chirped fiber grating is λ S , the longest wavelength is λ L , and the effective refractive index of the core is n, ΔΛ = (λ L −λ S ) / 2n, and Λ 0 is a constant. When the pitch of the i-th section viewed from the shorter pitch among the N equal divisions is Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ (i / N) 1/2 (i
= 1, 2,..., N) and a first chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern expressed by the following formula: pitch Λ (i) = Λ 0 + ΔΛ {1- (1-i / N) 1/2} (i
= 1, 2,..., N), a second chirped fiber grating produced by a step chirped phase mask having a pattern represented by the following formula: and a second port connected to the long wavelength side of the first chirped fiber grating. A first three-port optical circulator, and a second three-port optical circulator having a second port connected to the short wavelength side of the second chirped fiber grating. A first port is input, a third port of the second three-port optical circulator is connected to a first port of the first three-port optical circulator, and a third port of the first three-port optical circulator is connected. A dispersion slope compensator characterized by having a port output.
載の分散スロープ補償器において、 第１のチャープファイバグレーティングまたは第２のチ
ャープファイバグレーティングのいずれか一方を線形の
チャープファイバグレーティングに置き換えたことを特
徴とする分散スロープ補償器。5. The dispersion slope compensator according to claim 1, wherein one of the first chirped fiber grating and the second chirped fiber grating is replaced with a linear chirped fiber grating. A dispersion slope compensator characterized in that:
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| JP12890697A JP3341979B2 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Dispersion slope compensator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP12890697A JP3341979B2 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Dispersion slope compensator |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH10319265A JPH10319265A (en) | 1998-12-04 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12890697A Expired - Lifetime JP3341979B2 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Dispersion slope compensator |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3341979B2 (en) |
Families Citing this family (5)
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| WO2003096082A2 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Aston Photonic Technologies Ltd | Gires-tournois etalons and dispersion compensation |
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| FR2851100B1 (en) * | 2003-02-07 | 2005-05-27 | France Telecom | DEVICE AND METHOD FOR HIGH-SPEED OPTICAL TRANSMISSION, USE OF THE DEVICE AND METHOD |
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-
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- 1997-05-19 JP JP12890697A patent/JP3341979B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
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| ＬＡＭＩＮＧ，Ｒ．Ｉ．ｅｔ ａｌ．，Ｆｉｂｒｅ ｂｒａｇｇ ｇｒａｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ＥＣＯＣ’９７ ＴＨ２Ｂ，１９９７年 ９月２２日，Ｖｏｌ．４，ｐｐ．８１−８３ |
| ＰＡＳＴＯＲ，Ｄａｎｉｅｌ ｅｔ ａｌ．，Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｐｏｄｉｚｅｄ ｌｉｎｅａｒｌｙ ｃｈｉｒｐｅｄ ｆｉｂｅｒ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｄｉｓｐｏｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，米国，ＩＥＥＥ １９９６年１１月，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．１１，ｐｐ．２５８１−２５８８ |
Also Published As
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