JP5285908B2 - モード変換器 - Google Patents

モード変換器 Download PDF

Info

Publication number
JP5285908B2
JP5285908B2 JP2007530690A JP2007530690A JP5285908B2 JP 5285908 B2 JP5285908 B2 JP 5285908B2 JP 2007530690 A JP2007530690 A JP 2007530690A JP 2007530690 A JP2007530690 A JP 2007530690A JP 5285908 B2 JP5285908 B2 JP 5285908B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
mode
optical
propagation
phase shift
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007530690A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008538613A (ja
Inventor
ドウ・バロ,カルロ
プロボスト,リヨネル
サンソネツテイ,ピエール
シヤンクル,フイリツプ
Original Assignee
アルカテル−ルーセント
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルカテル−ルーセント filed Critical アルカテル−ルーセント
Publication of JP2008538613A publication Critical patent/JP2008538613A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5285908B2 publication Critical patent/JP5285908B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/14Mode converters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
    • G02B6/02009Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
    • G02B6/02023Based on higher order modes, i.e. propagating modes other than the LP01 or HE11 fundamental mode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02219Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
    • G02B6/02252Negative dispersion fibres at 1550 nm
    • G02B6/02261Dispersion compensating fibres, i.e. for compensating positive dispersion of other fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

本発明は、光ファイバにおける光モード変換に関する。
従来の光ファイバは、光信号を伝送し、適用できる場合には光信号を増幅する機能をもつ光コアを含み、それが光信号をコア内に閉じこめる機能をもつ光クラッディングによって囲まれる。この目的のために、コアの屈折率nは、クラッディングの屈折率nより大きい。
光ファイバの屈折率をファイバの半径の関数としてプロットするグラフの形状は、一般に屈折率プロファイルと呼ばれる。慣例として、ファイバの中心への距離rは、横軸に沿ってプロットされ、ファイバのコアの屈折率とクラッディングの屈折率との差は、縦軸の上にプロットされる。表現「ステップ」、「台形」および「三角形」は、それぞれステップ、台形、および三角形の形状をもつグラフに対して使用される。これらの曲線は、一般にファイバ用の理論的および設定値プロファイルを表し、ファイバ製造の制約が、大幅に異なるプロファイルに導くことがある。
光ファイバ内を伝送される光信号は、コアの大きさおよび光導波伝送路の性質に応じて、シングルモード信号またはマルチモード信号でよい。光ファイバ内を伝送される1つまたは複数の伝播モードは、特定の横方向強度分布をもつ。長手方向はファイバ内の信号の光伝播軸として画定され、断面はファイバの長手方向軸に直交する平面として画定される。
新しい高ビットレート波長分割多重(WDM)伝送ネットワークでは、特に40Gbit/秒または160Gbit/秒に等しいまたはそれより大きいビットレートに対しては、色分散を管理することが有利である。目的は、パルスの拡がりを制限するために、接続にわたって、多重のすべての波長の値に対して実質的にゼロである累積色分散を得ることである。表現「累積色分散」は、ファイバの長さにわたる色分散の積分のことを指す。一定の色分散では、累積色分散は、色分散にファイバの長さを掛けた積に等しい。累積色分散の傾きを多重の波長範囲にわたって制限することも、多重のチャネルの間の歪みを防止または制限するために、利益がある。慣例として、この傾きは、波長に対する色分散の微分である。
シングルモードファイバ(SMF)および非ゼロ分散シフトファイバ(NZ−DSF)が、従来の光ファイバ伝送システムにおけるラインファイバとして使用される。これらのファイバは、正の色分散および正の色分散の傾きをもつ。
ラインファイバとして使用されるシングルモードファイバまたはNZ−DSFファイバ内の色分散および色分散の傾きを補償するために、分散補償ファイバ(DCF)の短い長さを使用することが技術において知られている。
一般的に言えば、光伝送システムは、基本LP01モードだけがガイドされるシングルモードファイバによって構成されたラインファイバを使用する。
それにもかかわらず、高次モードの特性を、いくつかの光学的目的のために、例えば、利得の平坦化または色分散の補償のために活用することができる。その時、基本モードを高次の空間モードに変換することが必要である。例えば、高次モード(HOM)ファイバは、高い負の色分散および大きな有効領域をもつ。
2つの主要な光モード変換方法がある。長手方向の方法と呼ばれる第1の方法は、周期的な外乱を、与えられた信号伝播距離zにわたり、ファイバ部分の軸に沿って導入する。例えば長周期の回折格子(LPG)などの、そのような外乱は、基本モードと高次モードとの間の結合に導く。しかし、その方法は100%のモード結合を達成することができない。減衰させられるが、基本モードは、HOMファイバ内でガイドされ続け、HOMファイバ内を高次モードで伝播する信号にノイズを発生させる。
横方向の方法と呼ばれる第2の方法は、制御された位相ジャンプを導入するようになされた遅延要素によって、信号の伝播に沿った与えられた点において、信号の横方向強度分布を修正する。
そのような種類の技術は、位相シフト要素が信号伝播軸に完全に1直線にそろえられるならば、第1モードと第2モードとの間に100%の結合を理論的に提供することができる。
したがって、国際公開第99/49342号パンフレットは、2つの光導波伝送路の間に、レンズ、鏡、回折格子、電気光学素子などの回折または反射要素を含んでもよい位相選択要素を挿入することによって、横方向光モード変換をもたらすことを提案している。
しかし、そのような種類のモード変換器は、複雑で、柔軟性がなく、比較的かさばる。
さらに、そのような種類の自由空間変換器は、周囲の影響を受けやすく、したがって、それは長期間の動作および調節が難しい。
欧州特許出願第1 343 031号明細書は、インファイバ横方向モード変換器、すなわちファイバの内部に完全に実装された横方向モード変換器を開示している。そのような種類の変換器は、伝送路のセクションに沿った特定の屈折率プロファイルを引き起こす感光性領域を含む光導波伝送路を含み、そのプロファイルは長手方向の断熱的遷移と、横方向にガイドされたモード分布とを同時に画定する。したがって、導波伝送路の屈折率を、導波伝送路の感光性領域の照射を制御することによって、局所的に修正することが可能である。屈折率プロファイルの径方向変化がモード変換をもたらし、導波伝送路に沿った照射の正確な制御が、特に、径方向変化の断熱的な長手方向の遷移を保証する。しかし、そのような種類の制御は難しく、特定の感光性プロファイルを得るためにファイバをドーピングすることは複雑である。
本発明は従来の技術の欠点を軽減することを目的とする。それは横方向変換をより効率的に達成する簡単化されたモード変換器を提案する。
したがって、本発明はインファイバモード変換器を提供し、このインファイバモード変換器は、
前記光信号の波面を拡大するようになされた入力マイクロレンズを構成するファイバ部分と、
前記光信号の前記伝搬モードを他の伝搬モードに変換するようになされた位相シフト領域を構成するファイバ部分と、
出力マイクロレンズを構成するファイバ部分とを含む。
1つの特徴によれば、入力マイクロレンズを構成するファイバ部分が接続され(spliced)、出力マイクロレンズを構成するファイバ部分が接続される。
1つの特徴によれば、位相シフト領域を構成するファイバ部分は、所定の長さ、所定の屈折率プロファイルおよび所定のコア直径をもつ。
1つの特徴によれば、位相シフト領域を構成するファイバ部分の屈折率プロファイルは、1つまたは複数のジャンプを含む。
1つの特徴によれば、位相シフト領域を構成するファイバ部分の長さは、25マイクロメートル(μm)から1000μmである。
1つの特徴によれば、位相シフト領域を構成する部分のコア直径は、0.5μmから100μmまでである。
したがって、本発明は光学システムに関し、その光学システムは、
伝搬する光信号を第1伝搬モードで伝送するようになされた第1光ファイバと、
前記第1伝搬モードから第2伝搬モードに変換するようになされた、本発明のモード変換器と、
伝搬する光信号を前記第2伝搬モードで伝送するようになされた第2光ファイバとを含む。
1つの特徴によれば、第1および第2伝搬モードは円対称モードLP0mである。
1つの特徴によれば、光ファイバの1つはマルチモードファイバである。
1つの特徴によれば、光ファイバの1つは高次モードファイバである。
1つの適用例において、光ファイバの1つは色分散補償ファイバである。
1つの適用例において、光ファイバの1つがブラッグ回折格子素子ファイバである。
1つの適用例において、光ファイバの1つが増幅ファイバである。
1つの適用例において、増幅ファイバがレーザ放出ファイバである。
1つの適用例において、増幅ファイバがラマン増幅ファイバである。
1つの特徴によれば、光学システムは前記第2伝送モードを前記第1伝送モードに変換するようになされた本発明の第2モード変換器をさらに含む。
本発明の特徴および利点は、例示的なまた非限定的な例として、ならびに添付の図面に関連して与えられた以下の説明を読むことによって、より明瞭に分かってくる。
本発明のモード変換器は、接続されたファイバ部分を含む。第1の2つの部分は、入力光信号を発散させ、かつ入力光信号を平行にするようになされた入力マイクロレンズを構成する。次の部分は、入力信号の伝搬モードを他の伝搬モードに変換するために、適切な位相シフトを導入し、強度の横方向分布を修正するようになされた位相シフト領域を構成する。次の2つの部分は、出力信号を適切なガイドに焦点を合わせるようになされた出力マイクロレンズを構成する。
ファイバ部分が一緒に接続されているので、変換器は小型であり、自由空間の解法と比べて損失は最小限に抑えられる。
図1は、本発明のモード変換器を含む光伝送システムの図である。WDM信号でもよい光信号は、例えば一般にシングルモードファイバである、伝送ファイバ中を伝送される。この場合、光信号は、基本LP01モードで伝送される。
上で説明したように、シングルモードファイバ伝送ラインの色分散を補償することが一般に必要である。そのような補償を、高次モード補償ファイバを使用することによって、すなわち、信号の色分散が高次伝搬モードで、例えばLP02モードで補償されるならば、より効果的に行うことができる。
したがって、いくらかの長さの高次モード補償ファイバが、それぞれ、LP01モードを、HOMファイバによって受けられる高次モードに変換するようになされた変換器と、高次モードを、色分散が中で補償されるシングルモードファイバに再度入射されるLP01モードに変換する変換器との、2つのモード変換器の間で伝送ラインに挿入される。
上で述べたように、モード変換は効率的でなければならず、言い換えれば、色分散補償効率を制限し得る、HOMファイバ内で引き起こされるノイズを制限するために、変換されたモードの重ね合わせは、できる限り100%に近くなければならない。さらに、この二重の変換が、信号の光パワー損失を最小限にするようにしなければならない。
図2は、本発明のモード変換器の図である。このインファイバ形の変換器は、信号の光パワー損失を強く制限するファイバの内部に完全に実装される。
変換器は、入力マイクロレンズを構成するファイバ部分10と、位相シフト領域を構成するファイバ部分20と、出力マイクロレンズを構成するファイバ部分30とを含む。マイクロレンズ10および30は、図3に関連して、より詳細に後で説明される。位相シフト領域は、すべて予め定められた、屈折率プロファイルと、コア直径eと、長さLとをもつファイバ部分20である。表現「位相シフト」は、場の与えられた空間位置に、特定の値の少なくとも1つの位相ジャンプを導入することを意味する。
したがって、与えられた第1伝搬モードでファイバ40中にガイドされた光信号の波面は、入力マイクロレンズ10によって拡大される。したがって、位相シフト領域20を伝搬する光信号は、もはやガイドされず、光モード変換に導く位相シフトを受けることができる。それから、変換されたモードの波面は、出力マイクロレンズ30によって、出力ファイバ50の開口数に合致するように焦点が合わせられる。それから、第2の与えられた伝搬モードで伝搬する光信号を、出力ファイバ50中をガイドすることができる。
例えば、LP01モードでシングルモード伝送ファイバ40中を伝搬する信号が、変換器の入力に与えられる。LP01モードの波面は、入力マイクロレンズ10によって拡大され、かつ平行にされる。この部分はコアと、導波伝送路としての役割ができる光クラッディングとをもつにもかかわらず、位相シフト領域20を伝搬する波は、ガイドされない。入力マイクロレンズ10は、ファイバ部分20の開口数を越えて、入射モード場を拡大した。したがって、位相シフト領域20は、下で説明するような、例えばLP01モードからLP02モードに変換する適切な位相ジャンプを導く。しかし、LP02モードは、もはや位相シフト領域20ではガイドされず、HOMファイバ50の開口数よりさらに大きいモード直径をもつ。それから、出力マイクロレンズ30は、HOMファイバの開口に合致するようにLP02モード伝搬を焦点合わせする。
光信号の同じ経路選択が逆変換に適用されることを理解しなければならない。HOMファイバ40が高次伝搬モード信号、例えばLP02モード信号を入力マイクロレンズ10に導入する。それから、LP02モード信号が、位相シフト領域20でLP01モードに変換される。それから、LP01モード信号が、出力マイクロレンズ30によって、シングルモードファイバ50に焦点を合わされる。
図3は、本発明のモード変換器の入力マイクロレンズ10を示す。この図は、マイクロレンズによる(陰のついた)光モードの拡大も示す。
マイクロレンズの理論および特性は、P.Chanciouらの「Design and Performance of Expanded Mode Fiber Using Microoptics」に説明されている。マイクロレンズは、収束レンズのように振る舞う傾斜屈折率領域12に溶接された、発散レンズのように振る舞う純粋シリカ領域11を含むファイバ部分からなる。この種類の素子はOptogone社から入手できる。
入力マイクロレンズの1つの機能は、入射光信号の波面を発散させることである。純粋シリカ部分は、光コアをもたず、入射信号の光モードは、この部分では、もはやガイドされない。入力マイクロレンズの他の機能は、発散ビームを平行にするために傾斜屈折率領域を使用することである。
出力マイクロレンズの機能は、位相シフト領域の出力信号の波面を収束させ、かつそれをファイバに焦点合わせし、出力ファイバ内で、変換されたモードと選択された伝搬モードとの間の重ね合わせを最大にすることである。
したがって、マイクロレンズは、2つの双方向的機能をもち、二重の光学レンズのように振る舞う。
したがって、ファイバ内にガイドされた入力信号が、入力マイクロレンズの純粋シリカ領域からなる発散レンズによって発散させられる。発散ビームは、入力マイクロレンズの傾斜屈折率領域からなる収束レンズによって、平行にされる。
同様に、ガイドされないが、平行にされた光ビームは、出力マイクロレンズの傾斜屈折率領域からなる第1レンズによって、収束させることができる。それから、ビームは、適切なモード場の直径をもつファイバに導入されるために、出力マイクロレンズの純粋シリカ領域からなる第2レンズによって平行にされる。
したがって、純粋シリカ領域の長さLおよび傾斜屈折率領域の長さLGRINは、入力および出力モード場の直径の関数、すなわちマイクロレンズの入力および出力のところでのファイバのコア直径の関数として選択される。これらの長さLおよびLGRINは、上で述べた等価のレンズの焦点距離を決める。
したがって、ガイドされ、閉じこめられた入力信号、例えば、9μmのモード場の直径をもつシングルモードファイバ内をLP01モードで伝搬するシングルモード信号から、マイクロレンズは、直径が5μmから80μmの拡大された平行にされた信号を供給できる。
マイクロレンズは、位相シフト領域20中を平行ビームの形状で伝搬する、拡大された信号の伝搬モードを変換するために使用される。したがって、位相シフト領域は、空間的に適切な位相ジャンプを導入する位相板のように振る舞う。
位相シフト領域を構成するファイバ部分は、長方形、ステップ形状または、より複雑な形状の位相シフトを生み出すようになされた任意の他の形状でもよい階段形屈折率プロファイルをもつ。したがって、屈折率プロファイルに応じて、信号伝搬モード場の様々な場所に、様々な値の1つまたは複数の位相ジャンプを導入することが可能である。
例えば、πの位相ジャンプを、この式内で、λは光信号の波長、Lは位相シフト部分の長さおよびΔnは位相シフト部分の屈折率ジャンプである、以下の式を満足する上の種類のファイバ内を伝搬する光信号の伝搬モードの位相に導入することができる。
λ/2=(Δn)L
例えば、1550ナノメートル(nm)の伝送された光信号および10−2の屈折率ジャンプをもったファイバ部分に対して、位相シフト領域の長さは77.5μmでなければならない。位相シフト領域用に使用されるファイバのプロファイルに応じて、ファイバの長さLは25μmから1000μmでよい。
導入される位相ジャンプの位置は、位相シフト領域を構成するファイバ部分の屈折率ジャンプの径方向位置によって決められる。
LP01モードをLP02モードに変換するために、例えば、シングル位相ジャンプが導入されるならば、適切なコア直径eを備え、長方形の屈折率プロファイルをもつファイバを使用することができる。
したがって、図4は、シングルモードファイバまたはHOMファイバにおける様々な伝搬モードに対する角度θの関数として遠視野強度を示す。
LP01モードと必要なモード、今の例ではLP02モードとの間の伝達関数は、例えば遠視野をLP02モードに対応させるために、そこにおいてπの位相ジャンプを導入することが必要である角度θを決める。図4の例では、この角度θは5.68°である。強められた重ね合わせを備えるモード変換を達成するために、他の位相ジャンププロファイルを考えることもできる。
図5は、本発明のモード変換器に等価な光学配置を示す。送信器4は、第1モードで伝搬する入力光信号を伝送するファイバ40に対応する。焦点距離fのレンズ1は入力マイクロレンズに、位相板2は位相シフト領域20に、および焦点距離f’のレンズ3は出力マイクロレンズに対応する。位相板2は、ファイバ20のコアに対応する、周囲領域に対して屈折率ジャンプを有する直径eの中央領域をもつ。この領域の直径eは、導入されるべき位相ジャンプの角度位置を決める。
したがって、位相シフト領域を構成するファイバのコアの直径eは、第1および第2マイクロレンズの焦点距離fおよびf’にリンクされる。変換器の入射モードのこの拡大は、屈折率ジャンプによって導入された位相ジャンプが、入射モードの角度分布に対して、正確に配置されるように、制御されなければならない。
図6は、本発明のモード変換器の口径比を示す。位相板はフーリエ空間にあり、入力ファイバ(例えばシングルモードファイバ)は点Aにあり、出力ファイバ(例えばHOMファイバ)は点B’にある。
点Aおよび点B’において位相板がファイバによって見られる、それぞれの半角θおよびθ’が決められる。2つのマイクロレンズ10および30の焦点距離が最適化される場合に、モード結合効率が最大にされる。
それから、比α=sin(θ)/sin(θ’)が決められる。αがθの一次関数である場合に、最大の結合が見られる。図4の場のプロファイルに対応するファイバ用のLP01とLP02モードとの間の結合の効率の関数として、パラメータαを変化させることによって、式α=aθ+bでa=0.13およびb=0.09が達成された。
本発明の変換器を用いた1550nmの光信号のLP01モードのLP02モードへの結合が、シミュレートされた。角度θ’およびθは両方とも約5.68°に設定され、これがθ=2°を与えた。長方形の屈折率プロファイルおよび10−3の屈折率ジャンプをもつファイバの775μmの部分が位相シフト領域用に使用された。位相シフト部分を構成するファイバのコアの直径eは、e=2f’*tanθ’の式で規定される出力マイクロレンズ30の焦点距離f’の関数であった。
シングルモードファイバにおけるLP01モード信号のパワーの84%がHOMファイバに結合されることが計算された。
本発明のモード変換器を構成するファイバ部分のパラメータは、必要な適用例に従って決められねばならないことが理解されなければならない。したがって、HOMファイバ内の色分散補償の適用例のためにLP01モードからLP02モードに変換するための本発明の変換器は、HOMファイバの出力のところでLP02モードからLP01モードに変換し、またはLP01モードからLP03モードに変換し、または必要とされ得る任意の他のモード変換をもたらすことを目的とする同じ形の変換器と、同じパラメータ(LおよびLGRIN)あるいは位相シフト領域ファイバの同じ屈折率ジャンププロファイルを備える入力および出力マイクロレンズをもたない。
LP03モードへの変換は、例えば、高次モードポンピングまたはLP03モードでの色分散補償への適用に必要とされる。
特に、位相シフト領域を構成するファイバ部分は、ステップ状の屈折率プロファイル、または変換されるべき伝播モードの位相に適切なシフトを導入するようになされた任意の他のプロファイルをもってもよい。
本発明のモード変換器は円対称をもつ。したがって、任意の円対称モードのどのようなLP0mにもモード変換をもたらすようになされる。
当分野の技術者は、例示の目的で本明細書に提供された情報を与えられるとすると、入力および出力マイクロレンズならびに位相シフト領域用に使用されるファイバの屈折率プロファイルのパラメータを決定することができるであろう。いくつかのパラメータを、特定の焦点距離をもった特定のマイクロレンズの商業的入手性などの商業的な制約によって、あるいは固定されたコア直径eと固定された屈折率ジャンプΔnとを備えるファイバ部分の使用によって、固定することができる。
図1が、HOMファイバを用いた色分散補償への適用において本発明のモード変換器を使用する例に関して、上に説明される。しかし、傾斜ブラッグ回折格子による高次モードにおける利得平坦化などの他の適用例も、考えることができる。
本発明のモード変換器を、増幅ファイバまたは優れた増幅効率をもつレーザ放出ファイバにおけるポンピングへの適用のために等しく使用することができる。
本発明のモード変換器を含む光伝送システムの図である。 本発明のモード変換器の図である。 本発明の変換器の入力マイクロレンズを示す図である。 それぞれシングルモードファイバおよびHOMファイバにおける伝搬モードLP01およびLP02のための遠視野強度の角度分布のシミュレートされた曲線である。 本発明の変換器に等価なフーリエ面における配置を示す図である。 本発明のモード変換器の口径比を示す図である。

Claims (16)

  1. 受けた光信号の伝搬モードを変換するためのインファイバモード変換器であって、
    前記光信号の波面を拡大するようになされた入力マイクロレンズを構成し、光信号を第1伝播モードで受けかつ伝送する第1ファイバ部分(10)と、
    位相シフト領域を構成する第2ファイバ部分(20)であって、前記光信号を前記第1伝播モードで受け、前記第2ファイバ部分内で前記光信号の前記第1伝搬モードを第2伝搬モードに変換し、前記光信号を前記第2伝播モードで伝送する、前第2ファイバ部分(20)と、
    出力マイクロレンズを構成し、前記光信号を前記第2伝搬モードで受けかつ伝送す第3ファイバ部分(30)とを含
    位相シフト領域を構成する第2ファイバ部分が、入力マイクロレンズの焦点距離(f)および出力マイクロレンズの焦点距離(f’)に関連付けられる所定のコア直径(e)を有する、モード変換器。
  2. 入力マイクロレンズを構成する前記第1ファイバ部分が接続され、出力マイクロレンズを構成する前記第3ファイバ部分が接続されることを特徴とする、請求項1に記載のモード変換器。
  3. 位相シフト領域を構成する第2ファイバ部分が、所定の長さ(L)、および所定の屈折率プロファイルをもつことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のモード変換器。
  4. 位相シフト領域を構成する前記第2ファイバ部分の屈折率プロファイルが、1つまたは複数のジャンプ(Δn)を含むことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載のモード変換器。
  5. 位相シフト領域を構成する前記第2ファイバ部分の長さ(L)が、25μmから1000μmであることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のモード変換器。
  6. 位相シフト領域を構成する前記第2ファイバ部分のコア直径(e)が、0.5μmから100μmであることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載のモード変換器。
  7. 伝搬する光信号を第1伝搬モードで伝送するようになされた第1光ファイバ(40)と、
    前記第1伝搬モードから第2伝搬モードに変換するようになされた請求項1から6のいずれか一項に記載のモード変換器と、
    伝搬する光信号を前記第2伝搬モードで伝送するようになされた第2光ファイバ(50)とを含む、光学システム。
  8. 第1および第2伝搬モードが、異なる円対称モードLP0mであることを特徴とする、請求項7に記載の光学システム。
  9. 光ファイバ(40、50)の1つが、マルチモードファイバであることを特徴とする、請求項7または請求項8に記載の光学システム。
  10. 光ファイバ(40、50)の1つが、高次モード(HOM)ファイバであることを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の光学システム。
  11. 光ファイバ(40、50)の1つが、色分散補償ファイバ(DCF)であることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の光学システム。
  12. 光ファイバ(40、50)の1つが、ブラッグ回折格子素子ファイバであることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載のシステム。
  13. 光ファイバ(40、50)の1つが、増幅ファイバであることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の光学システム。
  14. 増幅ファイバがレーザ放出ファイバであることを特徴とする、請求項13に記載の光学システム。
  15. 増幅ファイバがラマン増幅ファイバであることを特徴とする、請求項13または請求項14に記載の光学システム。
  16. 前記第2伝送モードから前記第1伝送モードに変換するようになされた請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の第2モード変換器をさらに含むことを特徴とする、請求項7から15のいずれか一項に記載の光学システム。
JP2007530690A 2004-09-08 2005-08-04 モード変換器 Expired - Fee Related JP5285908B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0451993A FR2875016B1 (fr) 2004-09-08 2004-09-08 Convertisseur de mode
FR0451993 2004-09-08
PCT/EP2005/053850 WO2006027298A1 (en) 2004-09-08 2005-08-04 A mode converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008538613A JP2008538613A (ja) 2008-10-30
JP5285908B2 true JP5285908B2 (ja) 2013-09-11

Family

ID=34948123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007530690A Expired - Fee Related JP5285908B2 (ja) 2004-09-08 2005-08-04 モード変換器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7835603B2 (ja)
EP (1) EP1792214A1 (ja)
JP (1) JP5285908B2 (ja)
KR (2) KR20120125994A (ja)
CN (1) CN101014891B (ja)
FR (1) FR2875016B1 (ja)
WO (1) WO2006027298A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7916386B2 (en) 2007-01-26 2011-03-29 Ofs Fitel, Llc High power optical apparatus employing large-mode-area, multimode, gain-producing optical fibers
AU2008213831B2 (en) * 2007-02-05 2012-12-20 Ofs Fitel, Llc Selectively pumping a gain-doped region of an optical fiber
US7844146B2 (en) * 2008-04-30 2010-11-30 Ofs Fitel, Llc All-fiber module for femtosecond pulse compression and supercontinuum generation
US8218928B2 (en) 2009-04-23 2012-07-10 Ofs Fitel, Llc Spatial filtering of higher order modes in multimode fibers
CN101938313B (zh) * 2010-07-26 2014-04-02 华为技术有限公司 一种无源光网络中光信号处理方法、装置和系统
CN102959442B (zh) * 2011-08-15 2015-09-30 深圳市杰普特电子技术有限公司 光纤模式转换器及具有模式转换功能的光纤隔离器
WO2015013262A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Adc Telecommunications, Inc. Expanded beam fiber optic connector, and cable assembly, and methods for manufacturing
CN105556360B (zh) 2013-07-22 2017-10-24 Adc电信股份有限公司 包括整合的增强功能的光缆和光纤连接器组件
EP3119019B1 (en) * 2014-03-13 2018-11-21 Nec Corporation Spatial light receiving apparatus and spatial light receiving method
JP6536579B2 (ja) * 2014-07-22 2019-07-03 日本電気株式会社 空間光受信装置および空間光受信方法
FR3025957B1 (fr) * 2014-09-11 2016-12-23 Cailabs Dispositif et procede de compensation de dispersion chromatique
CN104483735B (zh) * 2014-11-10 2017-05-10 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 一种全光纤模式转换器的光系统
CN104765105B (zh) * 2015-04-20 2017-10-03 华为技术有限公司 机械传输mt插芯及单模光纤连接器
WO2017031376A1 (en) 2015-08-20 2017-02-23 Commscope Technologies Llc Ferrule assembly with sacrificial optical fiber
CN106448651B (zh) * 2016-09-08 2019-09-27 哈尔滨工程大学 一种波导高阶模式转换器
JP6705356B2 (ja) * 2016-10-12 2020-06-03 住友電気工業株式会社 光ファイバ特性評価方法および光ファイバ特性評価装置
CN109725386B (zh) * 2018-12-24 2023-08-29 云南大学 多波段的宽带光波导模式转换器
CN110515159B (zh) * 2019-08-15 2020-06-02 华中科技大学 基于光纤端面微结构的LP01-LPmn全光纤模式转换器及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2169765B (en) * 1984-12-13 1988-06-08 Stc Plc Optical amplifiers
JPH03127302U (ja) * 1990-04-06 1991-12-20
CN1184945A (zh) * 1997-12-26 1998-06-17 清华大学 一种全光纤的非互易传输方法与全光纤隔离器
US6404951B2 (en) * 1998-03-26 2002-06-11 Lasercomm Inc. Transverse spatial mode transformer for optical communication
CA2371285A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-16 The Furukawa Electric Co., Ltd Optical fiber and wavelength division multiplex transmission line
FR2836725A1 (fr) * 2002-03-04 2003-09-05 Cit Alcatel Adaptateur de mode optique
FR2839221B1 (fr) * 2002-04-29 2006-01-27 Cit Alcatel Fibre de compensation de la dispersion chromatique cumulee dans une fibre a dispersion chromatique negative
CA2391179A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-21 Teraxion Inc Fiber bragg grating interferometers for chromatic dispersion compensation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006027298A1 (en) 2006-03-16
KR101233597B1 (ko) 2013-02-14
KR20120125994A (ko) 2012-11-19
US20080267559A1 (en) 2008-10-30
US7835603B2 (en) 2010-11-16
FR2875016B1 (fr) 2006-11-24
FR2875016A1 (fr) 2006-03-10
CN101014891B (zh) 2011-06-15
CN101014891A (zh) 2007-08-08
KR20070064594A (ko) 2007-06-21
EP1792214A1 (en) 2007-06-06
JP2008538613A (ja) 2008-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5285908B2 (ja) モード変換器
JP2837590B2 (ja) 光ファイバにおける波長分散補償装置
JP5562106B2 (ja) マルチモードファイバの高次モードの空間フィルタリング
WO2020032016A1 (ja) モード間損失差補償用ファイバ、光増幅器、および伝送路設計方法
CN104483735B (zh) 一种全光纤模式转换器的光系统
JP2006295195A (ja) 高出力短パルス伝送用光ファイバシステム
US6999660B2 (en) Highly efficient focusing waveguide grating coupler using leaky mode
JP5215699B2 (ja) フォトニック結晶ファイバ
JP3728401B2 (ja) 色分散を生じさせるためのファイバ伝送素子
CN117117615B (zh) 一种光纤超快激光器
US5966481A (en) Optically pumped optical waveguide amplifier
JP6824814B2 (ja) 損失差補償器
US6665472B2 (en) Optical filter having cascaded long-period gratings
US6937789B2 (en) Optical mode converter
US9431788B2 (en) Mode converter for high power, higher-order mode optical fiber amplifiers
US7095924B2 (en) Optical filter
CN204287535U (zh) 一种全光纤模式转换器及光系统
CN113552673A (zh) 一种高效率全光纤单一矢量模式耦合器
CN112162447A (zh) 一种波分复用型双束声光调制系统及方法
US20060045422A1 (en) Slanted Bragg Grating gain flattening filter having spatially overlapping elementary filters and a manufacturing method therefor
JP7480853B2 (ja) モード変換器及び光伝送システム
CN211698276U (zh) 一种高效率全光纤单一矢量模式耦合器
US6853766B2 (en) Dispersion-compensating module
JP4571160B2 (ja) 伝搬モード選択器および光伝送システム
Jiang et al. Design and analysis of an integrated optical coupler based on three-core fiber with long-period gratings

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111209

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120312

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20121107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130208

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130208

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130509

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130528

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130603

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees