JP3442289B2 - 分散可変光等化器 - Google Patents
分散可変光等化器Info
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- JP3442289B2 JP3442289B2 JP19579698A JP19579698A JP3442289B2 JP 3442289 B2 JP3442289 B2 JP 3442289B2 JP 19579698 A JP19579698 A JP 19579698A JP 19579698 A JP19579698 A JP 19579698A JP 3442289 B2 JP3442289 B2 JP 3442289B2
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを伝搬
してきた光信号の歪みを補正する光等化器に関する。特
に、分散量を可変させることができる分散可変光等化器
に関する。
してきた光信号の歪みを補正する光等化器に関する。特
に、分散量を可変させることができる分散可変光等化器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の光ファイバ伝送システムでは、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
光が用いられている。一般に、零分散波長からの信号光
波長のずれは総分散量の増大を伴うが、比較的近距離の
伝送の場合や伝送速度が遅い場合はほとんど問題になら
ない。しかし、長距離伝送や高速伝送の場合は、総分散
量の増加は伝送特性を劣化させる要因となる。そのた
め、信号光波長をできるだけ零分散波長に近づけて総分
散量を減少させる必要があるが、その一方で非線形光学
効果（例えば四光波混合）の影響もあり、信号光波長と
零分散波長を一致させればよいというものでもない。す
なわち、総分散量には最適値が存在し、システムを立ち
上げる際には信号光波長を総分散量が最適となる値に設
定する必要がある。
長分散の影響を避けるために、零分散波長付近の波長の
光が用いられている。一般に、零分散波長からの信号光
波長のずれは総分散量の増大を伴うが、比較的近距離の
伝送の場合や伝送速度が遅い場合はほとんど問題になら
ない。しかし、長距離伝送や高速伝送の場合は、総分散
量の増加は伝送特性を劣化させる要因となる。そのた
め、信号光波長をできるだけ零分散波長に近づけて総分
散量を減少させる必要があるが、その一方で非線形光学
効果（例えば四光波混合）の影響もあり、信号光波長と
零分散波長を一致させればよいというものでもない。す
なわち、総分散量には最適値が存在し、システムを立ち
上げる際には信号光波長を総分散量が最適となる値に設
定する必要がある。
【０００３】ところで、布設済みの光ケーブルに新たに
光ケーブルを追加するときには、総分散量が変化するた
めに信号光波長を再調整する必要が生じる場合がある。
また、光ファイバ内の光パワーを変化させた場合にも最
適な総分散量が変化するために、同様に信号光波長を調
整する必要がある。
光ケーブルを追加するときには、総分散量が変化するた
めに信号光波長を再調整する必要が生じる場合がある。
また、光ファイバ内の光パワーを変化させた場合にも最
適な総分散量が変化するために、同様に信号光波長を調
整する必要がある。
【０００４】しかし、すでに立ち上げた光ファイバ伝送
システムにおいて、信号光波長を変化させると光伝送路
に多数挿入されている光フィルタの透過波長も変化させ
なければならず、大変煩雑な作業を伴うことになる。そ
こで、分散補償ファイバを光伝送路に挿入し、信号光波
長に対して最適な総分散量を得る方法が考えられてい
る。ただし、その場合でも、光伝送路の波長分散を精密
に測定する必要がある。
システムにおいて、信号光波長を変化させると光伝送路
に多数挿入されている光フィルタの透過波長も変化させ
なければならず、大変煩雑な作業を伴うことになる。そ
こで、分散補償ファイバを光伝送路に挿入し、信号光波
長に対して最適な総分散量を得る方法が考えられてい
る。ただし、その場合でも、光伝送路の波長分散を精密
に測定する必要がある。
【０００５】また、光伝送路の温度が周期的に変動する
場合には総分散量も周期的に変動することになるが、そ
のような場合には分散補償ファイバでは対応が困難であ
る。その場合には、分散量を可変できる分散可変光等化
器を用い、変動する光伝送路の総分散量を最適化する方
法が考えられている。この分散可変光等化器としては、
平面型導波路（ＰＬＣ）を用いた分散等化器（群遅延等
化器）が提案されている（参考文献：K. Takiguchi et
al.,"Variable group-delay dispersion equalizer usi
ng lattice-form programmable optical filter on pla
nar lightwavecircuit", IEEE Journal of Selected To
pics in Quantum Electronics, vol.2,no.2, pp.270-27
6, 1996)。
場合には総分散量も周期的に変動することになるが、そ
のような場合には分散補償ファイバでは対応が困難であ
る。その場合には、分散量を可変できる分散可変光等化
器を用い、変動する光伝送路の総分散量を最適化する方
法が考えられている。この分散可変光等化器としては、
平面型導波路（ＰＬＣ）を用いた分散等化器（群遅延等
化器）が提案されている（参考文献：K. Takiguchi et
al.,"Variable group-delay dispersion equalizer usi
ng lattice-form programmable optical filter on pla
nar lightwavecircuit", IEEE Journal of Selected To
pics in Quantum Electronics, vol.2,no.2, pp.270-27
6, 1996)。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、平面型導波
路を用いた分散可変光等化器は、動作帯域が十数ＧHzと
狭く、さらに挿入損失が十数ｄＢと大きい点が問題であ
った。
路を用いた分散可変光等化器は、動作帯域が十数ＧHzと
狭く、さらに挿入損失が十数ｄＢと大きい点が問題であ
った。
【０００７】本発明は、１ｎｍ以上の広い波長域で分散
量を可変させることができ、さらに挿入損失が比較的小
さい分散可変光等化器を提供することを目的とする。
量を可変させることができ、さらに挿入損失が比較的小
さい分散可変光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】本発明の分散可変光等化
器は、反射波長の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、カス
ケード接続された３ポート型光サーキュレータの各第２
ポートに順不同に接続するか、４ポート型光サーキュレ
ータの第２ポートおよび第３ポートに順不同に接続して
透過型フィルタを構成し、各チャープファイバグレーテ
ィングの反射波長域を同一方向に等しく移動させ、透過
型フィルタを透過する光の波長分散を変化させるチュー
ニング手段を備えた構成である。
器は、反射波長の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、カス
ケード接続された３ポート型光サーキュレータの各第２
ポートに順不同に接続するか、４ポート型光サーキュレ
ータの第２ポートおよび第３ポートに順不同に接続して
透過型フィルタを構成し、各チャープファイバグレーテ
ィングの反射波長域を同一方向に等しく移動させ、透過
型フィルタを透過する光の波長分散を変化させるチュー
ニング手段を備えた構成である。
【０００９】第１のチャープファイバグレーティングの
長手方向の反射波長の分布λ(z) は、長さをＬ、反射波
長の最短波長をλS 、最長波長をλL 、Δλ＝λL −λ
S 、最短波長部分を原点として長手方向にとった座標軸
の座標をｚとしたときに、
長手方向の反射波長の分布λ(z) は、長さをＬ、反射波
長の最短波長をλS 、最長波長をλL 、Δλ＝λL −λ
S 、最短波長部分を原点として長手方向にとった座標軸
の座標をｚとしたときに、
【００１０】
【数１】
【００１１】で表される。第２のチャープファイバグレ
ーティングの長手方向の反射波長の分布λ(z) は、同様
に、
ーティングの長手方向の反射波長の分布λ(z) は、同様
に、
【００１２】
【数２】
【００１３】で表される。チューニング手段は、２つの
チャープファイバグレーティングをピエゾ素子に固定
し、このピエゾ素子に印加する電圧を制御する構成、ま
たは２つのチャープファイバグレーティングをヒータに
固定し、このヒータに電流を流して発熱量を制御する構
成等を用いることができる。
チャープファイバグレーティングをピエゾ素子に固定
し、このピエゾ素子に印加する電圧を制御する構成、ま
たは２つのチャープファイバグレーティングをヒータに
固定し、このヒータに電流を流して発熱量を制御する構
成等を用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】ファイバグレーティングは、光フ
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、本発明の分散可変光等化器で用いるチャー
プファイバグレーティングは、光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。
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、本発明の分散可変光等化器で用いるチャー
プファイバグレーティングは、光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。
【００１５】図１は、式(1) で表されるチャープファイ
バグレーティングのモデルを示す。長さＬ、反射波長の
最短波長λS 、最長波長λL 、最短波長部分を原点とし
て長手方向にとった座標軸の座標をｚとしたときの反射
波長の分布λ(z) は式(1)で表される。グレーティング
のピッチは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。
バグレーティングのモデルを示す。長さＬ、反射波長の
最短波長λS 、最長波長λL 、最短波長部分を原点とし
て長手方向にとった座標軸の座標をｚとしたときの反射
波長の分布λ(z) は式(1)で表される。グレーティング
のピッチは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。
【００１６】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の光を入射すると、図２に示す
ような群遅延特性が得られる。この場合の群遅延量は、
グの長波長側から波長λの光を入射すると、図２に示す
ような群遅延特性が得られる。この場合の群遅延量は、
【００１７】
【数３】
【００１８】と表される。ただし、
Δλ＝λL−λS …(4)
τ0 ＝２ｎＬ／ｃ …(5)
であり、ｎはコアの有効屈折率、ｃは光速である。図３
は、式(3) を波長に関して微分して得られる波長分散特
性を示す。
は、式(3) を波長に関して微分して得られる波長分散特
性を示す。
【００１９】図４は、式(2) で表されるチャープファイ
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。
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。
【００２０】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の光を入射すると、図５に示す
ような群遅延特性が得られる。この場合の群遅延量は、
グの短波長側から波長λの光を入射すると、図５に示す
ような群遅延特性が得られる。この場合の群遅延量は、
【００２１】
【数４】
【００２２】と表される。図６は、式(6) を波長に関し
て微分して得られる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、
て微分して得られる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、
【００２３】
【数５】
【００２４】と表される。また、式(7) を波長に関して
微分して得られる波長分散関数は、
微分して得られる波長分散関数は、
【００２５】
【数６】
【００２６】と表され、この波長分散特性は図８のよう
になる。ここに示す波長分散特性は、波長が長くなるに
つれて波長分散が正から負へと線形に変化しており、図
９に示すような通常の光ファイバの波長分散特性と逆に
なっている。なお、図９において、λ0 は零分散波長で
ある。
になる。ここに示す波長分散特性は、波長が長くなるに
つれて波長分散が正から負へと線形に変化しており、図
９に示すような通常の光ファイバの波長分散特性と逆に
なっている。なお、図９において、λ0 は零分散波長で
ある。
【００２７】図８に示す波長分散の最大値は２τ0 ／Δ
λであり、最小値は−２τ0 ／Δλである。このような
特性を実際に得るためには、式(1) および式(2) で表さ
れるチャープファイバグレーティングを図１０または図
１１のように光サーキュレータを介して結合させればよ
い。
λであり、最小値は−２τ0 ／Δλである。このような
特性を実際に得るためには、式(1) および式(2) で表さ
れるチャープファイバグレーティングを図１０または図
１１のように光サーキュレータを介して結合させればよ
い。
【００２８】図１０に示す構成について説明する。第１
の３ポート型光サーキュレータ１１の第２ポートに、式
(1) で表される第１のチャープファイバグレーティング
１２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１３の第２ポートに、式(2) で表され
る第２のチャープファイバグレーティング１４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１１の第３ポートと、第２の３ポート型光サーキュ
レータ１３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１１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１３の第３ポートから分散補償された光を
取り出すことができる。
の３ポート型光サーキュレータ１１の第２ポートに、式
(1) で表される第１のチャープファイバグレーティング
１２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１３の第２ポートに、式(2) で表され
る第２のチャープファイバグレーティング１４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１１の第３ポートと、第２の３ポート型光サーキュ
レータ１３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１１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１３の第３ポートから分散補償された光を
取り出すことができる。
【００２９】また、第１のチャープファイバグレーティ
ング１２が接続される第１の３ポート型光サーキュレー
タ１１と、第２のチャープファイバグレーティング１４
が接続される第２の３ポート型光サーキュレータ１３の
接続順序を入れ替えてもよい。あるいは、第１の３ポー
ト型光サーキュレータ１１の第２ポートに第２のチャー
プファイバグレーティング１４の短波長側を接続し、第
２の３ポート型光サーキュレータ１３の第２ポートに第
１のチャープファイバグレーティング１２の長波長側を
接続するとしても同じことである。
ング１２が接続される第１の３ポート型光サーキュレー
タ１１と、第２のチャープファイバグレーティング１４
が接続される第２の３ポート型光サーキュレータ１３の
接続順序を入れ替えてもよい。あるいは、第１の３ポー
ト型光サーキュレータ１１の第２ポートに第２のチャー
プファイバグレーティング１４の短波長側を接続し、第
２の３ポート型光サーキュレータ１３の第２ポートに第
１のチャープファイバグレーティング１２の長波長側を
接続するとしても同じことである。
【００３０】図１１に示す構成について説明する。４ポ
ート型光サーキュレータ１５の第２ポートに、式(1) で
表される第１のチャープファイバグレーティング１２の
長波長側を接続し、第３ポートに、式(2) で表される第
２のチャープファイバグレーティング１４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１５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ポートから分散補償された光を取り出す
ことができる。
ート型光サーキュレータ１５の第２ポートに、式(1) で
表される第１のチャープファイバグレーティング１２の
長波長側を接続し、第３ポートに、式(2) で表される第
２のチャープファイバグレーティング１４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１５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ポートから分散補償された光を取り出す
ことができる。
【００３１】また、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４ポート型光サーキュレータ１５
の第３ポートに接続し、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４ポート型光サーキュレータ
１５の第２ポートに接続してもよい。
ング１１の長波長側を４ポート型光サーキュレータ１５
の第３ポートに接続し、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４ポート型光サーキュレータ
１５の第２ポートに接続してもよい。
【００３２】図１０および図１１に示すような構成は透
過型フィルタとして動作するが、その波長分散特性は図
８に示すものとなる。この透過型フィルタの透過帯域
は、２つのチャープファイバグレーティングの反射波長
域を同一方向に等しく移動させ、透過する光の波長分散
を変化させるチューニング手段を用いることにより、線
形にチューニング可能である。このときの波長分散特性
は、図１２または図１３に示すように平行移動する。
過型フィルタとして動作するが、その波長分散特性は図
８に示すものとなる。この透過型フィルタの透過帯域
は、２つのチャープファイバグレーティングの反射波長
域を同一方向に等しく移動させ、透過する光の波長分散
を変化させるチューニング手段を用いることにより、線
形にチューニング可能である。このときの波長分散特性
は、図１２または図１３に示すように平行移動する。
【００３３】図１２において、破線は初期特性であり、
実線は初期特性を短波長側にΔλ／２だけチューニング
したときの特性を示す。図１３において、破線は初期特
性であり、実線は初期特性を長波長側にΔλ／２だけチ
ューニングしたときの特性を示す。ある波長λsig に注
目すると、λsig の波長分散は初期状態では０である
が、図１２のチューニングによって波長分散は−２τ0
／Δλだけ変化する。また、図１３のチューニングによ
って波長分散は２τ0 ／Δλだけ変化する。
実線は初期特性を短波長側にΔλ／２だけチューニング
したときの特性を示す。図１３において、破線は初期特
性であり、実線は初期特性を長波長側にΔλ／２だけチ
ューニングしたときの特性を示す。ある波長λsig に注
目すると、λsig の波長分散は初期状態では０である
が、図１２のチューニングによって波長分散は−２τ0
／Δλだけ変化する。また、図１３のチューニングによ
って波長分散は２τ0 ／Δλだけ変化する。
【００３４】このように、本透過型フィルタの透過帯域
をチューニングすることにより、ある波長λsig での波
長分散を−２τ0 ／Δλから２τ0 ／Δλまで変化させ
ることができる。したがって、ある光伝送路に対して要
求される波長λsig に対する分散補償量が−２τ0 ／Δ
λから２τ0 ／Δλまでの間にあれば、本分散可変光等
化器のチャープファイバグレーティングの透過帯域をチ
ューニングすることにより、その補償量を実現すること
ができる。
をチューニングすることにより、ある波長λsig での波
長分散を−２τ0 ／Δλから２τ0 ／Δλまで変化させ
ることができる。したがって、ある光伝送路に対して要
求される波長λsig に対する分散補償量が−２τ0 ／Δ
λから２τ0 ／Δλまでの間にあれば、本分散可変光等
化器のチャープファイバグレーティングの透過帯域をチ
ューニングすることにより、その補償量を実現すること
ができる。
【００３５】例えば、チャープファイバグレーティング
の反射波長の帯域Δλを10ｎｍ、長さＬを 100ｍｍ、有
効コア屈折率ｎを1.46とすると、−２τ0 ／Δλ＝− 1
95ｐｓ／ｎｍ、２τ0 ／Δλ＝ 195ｐｓ／ｎｍとなり、
波長分散を約−200 ｐｓ／ｎｍから約200 ｐｓ／ｎｍま
で変化させることができる。通常の布設されている分散
シフトファイバの分散揺らぎは、波長1550ｎｍにおいて
±２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以内なので、本発明の分散可変光
等化器は約 100ｋｍの長さの分散シフトファイバまで対
応することができる。
の反射波長の帯域Δλを10ｎｍ、長さＬを 100ｍｍ、有
効コア屈折率ｎを1.46とすると、−２τ0 ／Δλ＝− 1
95ｐｓ／ｎｍ、２τ0 ／Δλ＝ 195ｐｓ／ｎｍとなり、
波長分散を約−200 ｐｓ／ｎｍから約200 ｐｓ／ｎｍま
で変化させることができる。通常の布設されている分散
シフトファイバの分散揺らぎは、波長1550ｎｍにおいて
±２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以内なので、本発明の分散可変光
等化器は約 100ｋｍの長さの分散シフトファイバまで対
応することができる。
【００３６】
【実施例】（第１の実施例）図１４は、チューニング手
段の第１の実施例を示す。図１０および図１１に示す第
１のチャープファイバグレーティング１２および第２の
チャープファイバグレーティング１４をピエゾ素子１６
にエポキシ系の接着剤などを用いて接着固定する。この
ピエゾ素子１６に電圧を印加することにより、各チャー
プファイバグレーティングの反射波長域を同一方向に等
しく移動させ、図１２または図１３に示すように透過す
る光の波長分散を変化させることができる。
段の第１の実施例を示す。図１０および図１１に示す第
１のチャープファイバグレーティング１２および第２の
チャープファイバグレーティング１４をピエゾ素子１６
にエポキシ系の接着剤などを用いて接着固定する。この
ピエゾ素子１６に電圧を印加することにより、各チャー
プファイバグレーティングの反射波長域を同一方向に等
しく移動させ、図１２または図１３に示すように透過す
る光の波長分散を変化させることができる。
【００３７】ここで、図１０に示す３ポート型光サーキ
ュレータを用いた透過型フィルタにチューニング手段
（ピエゾ素子１６）を組み合わせた構成例を図１５に示
す。また、図１１に示す４ポート型光サーキュレータ１
５を用いた透過型フィルタにも同様に適用することがで
きる。
ュレータを用いた透過型フィルタにチューニング手段
（ピエゾ素子１６）を組み合わせた構成例を図１５に示
す。また、図１１に示す４ポート型光サーキュレータ１
５を用いた透過型フィルタにも同様に適用することがで
きる。
【００３８】（第２の実施例）図１６は、チューニング
手段の第２の実施例を示す。図１０および図１１に示す
第１のチャープファイバグレーティング１２および第２
のチャープファイバグレーティング１４を、台座１７に
のせたヒータ１８上に固定する。このヒータ１８に流す
電流を調整して発熱量を制御することにより、各チャー
プファイバグレーティングの反射波長域を同一方向に等
しく移動させ、図１２または図１３に示すように透過す
る光の波長分散を変化させることができる。
手段の第２の実施例を示す。図１０および図１１に示す
第１のチャープファイバグレーティング１２および第２
のチャープファイバグレーティング１４を、台座１７に
のせたヒータ１８上に固定する。このヒータ１８に流す
電流を調整して発熱量を制御することにより、各チャー
プファイバグレーティングの反射波長域を同一方向に等
しく移動させ、図１２または図１３に示すように透過す
る光の波長分散を変化させることができる。
【００３９】（第３の実施例）式(1) または式(2) で表
される１つのチャープファイバグレーティングを３ポー
ト型光サーキュレータの第２ポートに接続して透過型フ
ィルタを構成し、そのチャープファイバグレーティング
を上記のピエゾ素子１６またはヒータ１８に固定させる
ようにしてもよい。
される１つのチャープファイバグレーティングを３ポー
ト型光サーキュレータの第２ポートに接続して透過型フ
ィルタを構成し、そのチャープファイバグレーティング
を上記のピエゾ素子１６またはヒータ１８に固定させる
ようにしてもよい。
【００４０】ただし、式(1) で表されるチャープファイ
バグレーティング１２を用いた場合には、図３に示すよ
うに、波長分散を０から−２τ0 ／Δλまで変化させる
ことができる。また、式(2) で表されるチャープファイ
バグレーティング１４を用いた場合には、図６に示すよ
うに、波長分散を２τ0 ／Δλから０まで変化させるこ
とができる。
バグレーティング１２を用いた場合には、図３に示すよ
うに、波長分散を０から−２τ0 ／Δλまで変化させる
ことができる。また、式(2) で表されるチャープファイ
バグレーティング１４を用いた場合には、図６に示すよ
うに、波長分散を２τ0 ／Δλから０まで変化させるこ
とができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の分散可変
光等化器は、透過する光の波長分散を負から正まである
範囲で電気的に制御することができる。これにより、高
速伝送時や長距離伝送時に問題となる光伝送路の過剰な
波長分散を比較的短時間に補償することができる。
光等化器は、透過する光の波長分散を負から正まである
範囲で電気的に制御することができる。これにより、高
速伝送時や長距離伝送時に問題となる光伝送路の過剰な
波長分散を比較的短時間に補償することができる。
【図１】式(1) で表されるチャープファイバグレーティ
ングのモデルを示す図。
ングのモデルを示す図。
【図２】式(1) で表されるチャープファイバグレーティ
ングに長波長側から光を入射する場合の群遅延特性を示
す図。
ングに長波長側から光を入射する場合の群遅延特性を示
す図。
【図３】式(1) で表されるチャープファイバグレーティ
ングに長波長側から光を入射する場合の波長分散特性を
示す図。
ングに長波長側から光を入射する場合の波長分散特性を
示す図。
【図４】式(2) で表されるチャープファイバグレーティ
ングのモデルを示す図。
ングのモデルを示す図。
【図５】式(2) で表されるチャープファイバグレーティ
ングに短波長側から光を入射する場合の群遅延特性を示
す図。
ングに短波長側から光を入射する場合の群遅延特性を示
す図。
【図６】式(2) で表されるチャープファイバグレーティ
ングに短波長側から光を入射する場合の波長分散特性を
示す図。
ングに短波長側から光を入射する場合の波長分散特性を
示す図。
【図７】図２と図５の群遅延特性の和を示す図。
【図８】図３と図６の波長分散特性の和を示す図。
【図９】通常の光ファイバの波長分散特性を示す図。
【図１０】３ポート型光サーキュレータを用いた場合の
透過型フィルタの構成例を示す図。
透過型フィルタの構成例を示す図。
【図１１】４ポート型光サーキュレータを用いた場合の
透過型フィルタの構成例を示す図。
透過型フィルタの構成例を示す図。
【図１２】透過型フィルタの透過帯域を短波長側にΔλ
／２だけチューニングしたときの波長分散特性の変化を
示す図。
／２だけチューニングしたときの波長分散特性の変化を
示す図。
【図１３】透過型フィルタの透過帯域を長波長側にΔλ
／２だけチューニングしたときの波長分散特性の変化を
示す図。
／２だけチューニングしたときの波長分散特性の変化を
示す図。
【図１４】チューニング手段の第１の実施例を示す図。
【図１５】３ポート型光サーキュレータを用いた透過型
フィルタにチューニング手段を組み合わせた構成例を示
す図。
フィルタにチューニング手段を組み合わせた構成例を示
す図。
【図１６】チューニング手段の第２の実施例を示す図。
１１，１３ ３ポート型光サーキュレータ
１２，１４ チャープファイバグレーティング
１５ ４ポート型光サーキュレータ
１６ ピエゾ素子
１７ 台座
１８ ヒータ
フロントページの続き
(56)参考文献 Ｋｏｍｕｋａｉ，Ｔ． Ｎａｋａ
ｚａｗａ，Ｍ． ，Ｆａｂｒｉｃ
ａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ
ｌｙ ｃｈｉｒｐｅｄ ｆｉｂｅｒ Ｂ
ｒａｇｇ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ
ｈｉｇｈｅｒ−ｏｒｄｅｒ ｄｉｓｐｅ
ｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏ
ｎ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔ,
1998．ＯＦＣ’98．，Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ Ｄｉｇｅｓｔ，米国，1998年 ２月
22日，ｐａｇｅｓ 71−72
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 26/06
H04B 10/18
ＩＥＥＥ／ＩＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ
Ｃ ＬＩＢＲＡＲＹ
Claims (5)
- 【請求項１】 長さＬのチャープファイバグレーティン
グの長手方向の反射波長の分布λ(z) が、反射波長の最
短波長をλS 、最長波長をλL 、Δλ＝λL−λS 、最
短波長部分を原点として長手方向にとった座標軸の座標
をｚとしたときに、 λ(z) ＝λS ＋Δλ（ｚ／Ｌ)1/2 で表される第１のチャープファイバグレーティングの長
波長側を第１の３ポート型光サーキュレータの第２ポー
トに接続し、その第１ポートおよび第３ポートを入出力
ポートとする第１の透過型フィルタと、 長さＬのチャープファイバグレーティングの長手方向の
反射波長の分布λ(z)が、 λ(z) ＝λS ＋Δλ｛１−（１−ｚ／Ｌ)1/2｝ で表される第２のチャープファイバグレーティングの短
波長側を第２の３ポート型光サーキュレータの第２ポー
トに接続し、その第１ポートおよび第３ポートを入出力
ポートとする第２の透過型フィルタとを順不同でカスケ
ードに接続して１つの透過型フィルタを構成し、 前記各チャープファイバグレーティングの反射波長域を
同一方向に等しく移動させ、前記１つの透過型フィルタ
を透過する光の波長分散を変化させるチューニング手段
を備えたことを特徴とする分散可変光等化器。 - 【請求項２】 長さＬのチャープファイバグレーティン
グの長手方向の反射波長の分布λ(z) が、反射波長の最
短波長をλS 、最長波長をλL 、Δλ＝λL−λS 、最
短波長部分を原点として長手方向にとった座標軸の座標
をｚとしたときに、 λ(z) ＝λS ＋Δλ（ｚ／Ｌ)1/2 で表される第１のチャープファイバグレーティングの長
波長側を４ポート型光サーキュレータの第２ポートに接
続し、 長さＬのチャープファイバグレーティングの長手方向の
反射波長の分布λ(z)が、 λ(z) ＝λS ＋Δλ｛１−（１−ｚ／Ｌ)1/2｝ で表される第２のチャープファイバグレーティングの短
波長側を前記４ポート型光サーキュレータの第３ポート
に接続し、その第１ポートおよび第４ポートを入出力ポ
ートとする透過型フィルタを構成し、 前記各チャープファイバグレーティングの反射波長域を
同一方向に等しく移動させ、前記透過型フィルタを透過
する光の波長分散を変化させるチューニング手段を備え
たことを特徴とする分散可変光等化器。 - 【請求項３】 長さＬのチャープファイバグレーティン
グの長手方向の反射波長の分布λ(z) が、反射波長の最
短波長をλS 、最長波長をλL 、Δλ＝λL−λS 、最
短波長部分を原点として長手方向にとった座標軸の座標
をｚとしたときに、 λ(z) ＝λS ＋Δλ｛１−（１−ｚ／Ｌ)1/2｝ で表される第２のチャープファイバグレーティングの短
波長側を４ポート型光サーキュレータの第２ポートに接
続し、 長さＬのチャープファイバグレーティングの長手方向の
反射波長の分布λ(z)が、 λ(z) ＝λS ＋Δλ（ｚ／Ｌ)1/2 で表される第１のチャープファイバグレーティングの長
波長側を前記４ポート型光サーキュレータの第３ポート
に接続し、その第１ポートおよび第４ポートを入出力ポ
ートとする透過型フィルタを構成し、 前記各チャープファイバグレーティングの反射波長域を
同一方向に等しく移動させ、前記透過型フィルタを透過
する光の波長分散を変化させるチューニング手段を備え
たことを特徴とする分散可変光等化器。 - 【請求項４】 チューニング手段は、２つのチャープフ
ァイバグレーティングをピエゾ素子に固定し、このピエ
ゾ素子に印加する電圧を制御する構成であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の分散可変光等化
器。 - 【請求項５】 チューニング手段は、２つのチャープフ
ァイバグレーティングをヒータに固定し、このヒータに
電流を流して発熱量を制御する構成であることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の分散可変光等化
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19579698A JP3442289B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 分散可変光等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19579698A JP3442289B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 分散可変光等化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028934A JP2000028934A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3442289B2 true JP3442289B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=16347128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19579698A Expired - Lifetime JP3442289B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 分散可変光等化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442289B2 (ja) |
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| US6363187B1 (en) * | 1999-08-30 | 2002-03-26 | Northern Telecom Limited | Chromatic dispersion compensation |
| WO2001084749A1 (fr) * | 2000-04-28 | 2001-11-08 | Oyokoden Lab Co., Ltd. | Dispositif de compensation de la dispersion optique, et procede de compensation de la dispersion optique utilisant ledit dispositif |
| WO2001084750A1 (fr) * | 2000-05-01 | 2001-11-08 | Oyokoden Lab Co., Ltd. | Dispositif de compensation de dispersion optique et procede de compensation de dispersion optique utilisant ledit dispositif |
| AUPR786001A0 (en) * | 2001-09-24 | 2001-10-18 | Commonwealth of Australia Represented by Defence Science and Technology Organisation of the Department of Defence | A multi-order dispersion compensation device |
| JP3667689B2 (ja) | 2001-12-10 | 2005-07-06 | 三菱電機株式会社 | 光ファイバ保持装置、光分散等化器及び光ファイバ保持装置の製造方法 |
| EP2081309B1 (en) * | 2008-01-17 | 2017-05-10 | OFS Fitel, LLC | Tunable dispersion compensator with minimum differential group delay |
-
1998
- 1998-07-10 JP JP19579698A patent/JP3442289B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｋｏｍｕｋａｉ，Ｔ． Ｎａｋａｚａｗａ，Ｍ． ，Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｙ ｃｈｉｒｐｅｄ ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ ｇｒａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈｅｒ−ｏｒｄｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｈｉｂｉｔ，１９９８．ＯＦＣ’９８．，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ，米国，１９９８年 ２月２２日，ｐａｇｅｓ ７１−７２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000028934A (ja) | 2000-01-28 |
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