JPH0220083B2 - - Google Patents
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- JPH0220083B2 JPH0220083B2 JP57201812A JP20181282A JPH0220083B2 JP H0220083 B2 JPH0220083 B2 JP H0220083B2 JP 57201812 A JP57201812 A JP 57201812A JP 20181282 A JP20181282 A JP 20181282A JP H0220083 B2 JPH0220083 B2 JP H0220083B2
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
通信装置および制御装置では、デイスクリート
な期間の間信号を記憶するために、ならびにその
期間の終了時に出力点にその信号を供給するため
に、遅延線が用いられている。この期間すなわち
信号が入力される時刻と信号が出力される時刻と
の間の時間は、遅延時間と呼ばれる。タツプ付遅
延線は、信号が様々な出力点において供給される
形式のバリエーシヨンであり、この連続する出力
点間の距離は、装置の基本周波数の周期に等しい
遅延時間を与える距離である。タツプ付遅延線
は、相関装置およびコンボルーシヨン装置にも用
いられる。
な期間の間信号を記憶するために、ならびにその
期間の終了時に出力点にその信号を供給するため
に、遅延線が用いられている。この期間すなわち
信号が入力される時刻と信号が出力される時刻と
の間の時間は、遅延時間と呼ばれる。タツプ付遅
延線は、信号が様々な出力点において供給される
形式のバリエーシヨンであり、この連続する出力
点間の距離は、装置の基本周波数の周期に等しい
遅延時間を与える距離である。タツプ付遅延線
は、相関装置およびコンボルーシヨン装置にも用
いられる。
時間の関数として変化する入力信号がタツプ付
遅延線の入力側に供給されるならば、タツプ付遅
延線は、入力信号から選択周波数をフイルタする
のにも用いられる。タツプ付遅延線の出力を総計
することにより、この装置は基本周波数以外の全
ての入力信号内容すなわち基本周波数の調波を減
衰するであろう。
遅延線の入力側に供給されるならば、タツプ付遅
延線は、入力信号から選択周波数をフイルタする
のにも用いられる。タツプ付遅延線の出力を総計
することにより、この装置は基本周波数以外の全
ての入力信号内容すなわち基本周波数の調波を減
衰するであろう。
たとえば、様々な出力点間の期間を５マイクロ
秒とすることにより、５マイクロ秒の周期を有す
る基本周波数が、この基本周波数の様々な調波と
ともに、総出力点に与えられるであろう。５マイ
クロ秒の周期に対して、この基本周波数は200K
Hzであるだろう。タツプ付遅延線が、或る周波数
を通過させかつ他の周波数を遮断するように用い
られるとき、このタツプ付遅延線はトランスバー
サルフイルタとして動作する。
秒とすることにより、５マイクロ秒の周期を有す
る基本周波数が、この基本周波数の様々な調波と
ともに、総出力点に与えられるであろう。５マイ
クロ秒の周期に対して、この基本周波数は200K
Hzであるだろう。タツプ付遅延線が、或る周波数
を通過させかつ他の周波数を遮断するように用い
られるとき、このタツプ付遅延線はトランスバー
サルフイルタとして動作する。
トランスバーサルフイルタとして動作する３種
の基本的な遅延線が存在する。第１の形式の遅延
線は、波が装置をトランスバーサルフイルタとし
て機能することを強化するような波現象を利用す
る一連の装置である。第２の形式の遅延線は、か
なりの長さの伝送媒体を用いるものであり、信号
は伝送媒体において等しい長さに分離されている
タツプで除去されており、次にこれらの信号は所
望の装置出力を与えるために加算される。第３の
形式の装置は、所望の基本周波数および調波周波
数がそれ自身を強化し得るように信号を循環さ
せ、この得られた出力は循環動作により既に加算
されている。
の基本的な遅延線が存在する。第１の形式の遅延
線は、波が装置をトランスバーサルフイルタとし
て機能することを強化するような波現象を利用す
る一連の装置である。第２の形式の遅延線は、か
なりの長さの伝送媒体を用いるものであり、信号
は伝送媒体において等しい長さに分離されている
タツプで除去されており、次にこれらの信号は所
望の装置出力を与えるために加算される。第３の
形式の装置は、所望の基本周波数および調波周波
数がそれ自身を強化し得るように信号を循環さ
せ、この得られた出力は循環動作により既に加算
されている。
第１のグループは同様の出力を得るための波現
象を用いる装置である。これらの装置の多くは、
信号の伝送および加算のために同軸ケーブルある
いは導波管を用いる。これらの装置における遅延
時間は、信号が遅延線を介して入力端部から出力
端部へ通過するのに必要な時間により生じる。信
号の一部は、反射され、かつ出力端部から入力端
部へと伝播し、この入力端部では再度信号は出力
端部へ反射される。入力機能が連続的に供給され
ているところでは、これらの装置は或る基本周波
数およびこの基本周波数の調波でこの信号を強化
し、他方他のすべての周波数を減衰し、かつ入力
信号の基本周波数およびその調波周波数を含む信
号を、出力端部に与えるであろう。
象を用いる装置である。これらの装置の多くは、
信号の伝送および加算のために同軸ケーブルある
いは導波管を用いる。これらの装置における遅延
時間は、信号が遅延線を介して入力端部から出力
端部へ通過するのに必要な時間により生じる。信
号の一部は、反射され、かつ出力端部から入力端
部へと伝播し、この入力端部では再度信号は出力
端部へ反射される。入力機能が連続的に供給され
ているところでは、これらの装置は或る基本周波
数およびこの基本周波数の調波でこの信号を強化
し、他方他のすべての周波数を減衰し、かつ入力
信号の基本周波数およびその調波周波数を含む信
号を、出力端部に与えるであろう。
同軸ケーブル遅延線は、これらの装置において
最もよく用いられているものであり、かつマイク
ロ波信号が或る時間期間の間同軸ケーブル内に記
憶され得る。同軸ケーブルの主な欠点は、帯域幅
がかなり限られていることにあり、そのため高周
波でおよび短いパルスで用いることができない。
最もよく用いられているものであり、かつマイク
ロ波信号が或る時間期間の間同軸ケーブル内に記
憶され得る。同軸ケーブルの主な欠点は、帯域幅
がかなり限られていることにあり、そのため高周
波でおよび短いパルスで用いることができない。
100MHz以上の周波数では、同軸ケーブルはか
なりの損失を避けることができず、したがつて高
周波を正確に伝送し得ない。さらに、たとえば１
ナノ秒のように伝送されるパルスが極めて短いも
のであるならば、このパルスは鋭くあり続けるよ
りもむしろ劣化し拡がつてしまうであろう。
なりの損失を避けることができず、したがつて高
周波を正確に伝送し得ない。さらに、たとえば１
ナノ秒のように伝送されるパルスが極めて短いも
のであるならば、このパルスは鋭くあり続けるよ
りもむしろ劣化し拡がつてしまうであろう。
また、同軸ケーブルは、特に伝送周波数が比較
的高い場合に、電磁干渉の影響を受け易い。最後
に、低周波で装置をトランスバーサルフイルタと
して動作させるには、かなりの長さの同軸ケーブ
ルが必要であり、そのためこの主の装置はかなり
大きくなりかつ高価なものとなる。
的高い場合に、電磁干渉の影響を受け易い。最後
に、低周波で装置をトランスバーサルフイルタと
して動作させるには、かなりの長さの同軸ケーブ
ルが必要であり、そのためこの主の装置はかなり
大きくなりかつ高価なものとなる。
波現象を利用する他の形式の装置は、弾性波遅
延線装置である。弾性波遅延線装置には２つの形
式が存在し、バルク波装置と表面波装置である。
バルク波装置は、バルク材料の圧縮（密）・稀薄
（疎）原理を用いるものであり、かつバルク材料
の両端部に入力トランスデユーサと出力トランス
デユーサとを有する。残念ながら、バルク波装置
は、高バイアス電圧を要請し、そのため熱を浪費
するという問題が発生し、結果バルク波装置では
限られたパルス動作のみを利用し得る。
延線装置である。弾性波遅延線装置には２つの形
式が存在し、バルク波装置と表面波装置である。
バルク波装置は、バルク材料の圧縮（密）・稀薄
（疎）原理を用いるものであり、かつバルク材料
の両端部に入力トランスデユーサと出力トランス
デユーサとを有する。残念ながら、バルク波装置
は、高バイアス電圧を要請し、そのため熱を浪費
するという問題が発生し、結果バルク波装置では
限られたパルス動作のみを利用し得る。
表面波装置は、弾性表面波により動作し、絶縁
した圧電結晶に隣接して配置されたシリコン薄膜
中の電荷キヤリアを利用する。UHF周波数で動
作する弾性表面波装置が開発されてきており、か
つこれは伝送媒体中に取付けられた多くのタツプ
により動作するものである。この装置の主な欠点
は、動作可能な上限周波数がほぼ1GHzであるこ
とであり、より高周波で動作可能なトランスバー
サルフイルタの実現が望まれている。それゆえ
に、波現象を用いるこれらの装置は、高周波でト
ランスバーサルフイルタとして用いるには極めて
不充分なものであることが理解され得る。
した圧電結晶に隣接して配置されたシリコン薄膜
中の電荷キヤリアを利用する。UHF周波数で動
作する弾性表面波装置が開発されてきており、か
つこれは伝送媒体中に取付けられた多くのタツプ
により動作するものである。この装置の主な欠点
は、動作可能な上限周波数がほぼ1GHzであるこ
とであり、より高周波で動作可能なトランスバー
サルフイルタの実現が望まれている。それゆえ
に、波現象を用いるこれらの装置は、高周波でト
ランスバーサルフイルタとして用いるには極めて
不充分なものであることが理解され得る。
伝送媒体中で様々な間隔をおいて設けられた多
数のタツプを有するタツプ付遅延線は、一般的に
は２つの形式のものからなる。すなわち電気的な
ものおよび光フアイバである。電気的なタツプ付
遅延線は、単純な或る長さのワイヤのセグメント
であり、出力はこのワイヤに沿つた多数の点にお
いて与えられる。このようなタツプ付遅延線の基
本周波数は、出力点間の均一な長さのワイヤによ
り選択され、或る出力点から次のこのような出力
点まで電気的インパルスが通過するのに必要な時
間はこの基本周波数の期間である。このような装
置はかなり大きくかつ高額なものとなる。なぜな
らば、数百あるいは可能ならば数千の出力点を有
する必要性は、かなりの長さの線が必要であるこ
とを意味するからである。また、このような装置
は、動作可能なバンド幅においてもかなりの制限
を有しており、かつ高周波においてすなわち無視
できない量の電磁干渉を有する環境の下で動作不
能である。
数のタツプを有するタツプ付遅延線は、一般的に
は２つの形式のものからなる。すなわち電気的な
ものおよび光フアイバである。電気的なタツプ付
遅延線は、単純な或る長さのワイヤのセグメント
であり、出力はこのワイヤに沿つた多数の点にお
いて与えられる。このようなタツプ付遅延線の基
本周波数は、出力点間の均一な長さのワイヤによ
り選択され、或る出力点から次のこのような出力
点まで電気的インパルスが通過するのに必要な時
間はこの基本周波数の期間である。このような装
置はかなり大きくかつ高額なものとなる。なぜな
らば、数百あるいは可能ならば数千の出力点を有
する必要性は、かなりの長さの線が必要であるこ
とを意味するからである。また、このような装置
は、動作可能なバンド幅においてもかなりの制限
を有しており、かつ高周波においてすなわち無視
できない量の電磁干渉を有する環境の下で動作不
能である。
光フアイバからなる形式のタツプ付遅延線は、
電磁干渉の影響を受けにくく、比較的高周波でも
動作可能でありかつ光フアイバが電線よりも実質
的に小さいという大きな効果を有する。しかしな
がら、現在の光フアイバ装置から広範囲の周波数
にわたりその性能を得るには、数百あるいは数千
の光学的タツプが用いられねばならない。このこ
とは、各タツプ点において個別の結合器を設ける
ことにより現在の技術でなされ得る。このような
装置は、製造することが極めて困難でありかつ高
価であり、さらに信号レベルを実質的に低下させ
ずに達成することが難しいので実際には利用でき
ない。しかしながら、デイスクリートな期間にお
いて光フアイバ中で信号を検出するという概念
は、重要なものであり、かつこの発明において利
用される。
電磁干渉の影響を受けにくく、比較的高周波でも
動作可能でありかつ光フアイバが電線よりも実質
的に小さいという大きな効果を有する。しかしな
がら、現在の光フアイバ装置から広範囲の周波数
にわたりその性能を得るには、数百あるいは数千
の光学的タツプが用いられねばならない。このこ
とは、各タツプ点において個別の結合器を設ける
ことにより現在の技術でなされ得る。このような
装置は、製造することが極めて困難でありかつ高
価であり、さらに信号レベルを実質的に低下させ
ずに達成することが難しいので実際には利用でき
ない。しかしながら、デイスクリートな期間にお
いて光フアイバ中で信号を検出するという概念
は、重要なものであり、かつこの発明において利
用される。
光フアイバタツプ付遅延線の他の形式は、多数
のセグメントを有する光フアイバを用いるもので
あり、各セグメントは先行するセグメントよりも
長い或る標準の長さを有するものであり、この標
準長は、基本周波数の或る周期の間に光が通過す
る長さである。分析される信号は、同時にこれら
のセグメントに同時に導かれ、かつ各セグメント
の出力は入力信号中の基本周波数およびこの調波
周波数を含む出力信号を発生するように加算され
る。
のセグメントを有する光フアイバを用いるもので
あり、各セグメントは先行するセグメントよりも
長い或る標準の長さを有するものであり、この標
準長は、基本周波数の或る周期の間に光が通過す
る長さである。分析される信号は、同時にこれら
のセグメントに同時に導かれ、かつ各セグメント
の出力は入力信号中の基本周波数およびこの調波
周波数を含む出力信号を発生するように加算され
る。
この装置は望ましい結果を達成するが、入力信
号を同時に数百あるいは数千の光フアイバセグメ
ントに与える必要があるという大きな問題を提起
する。このような装置を構成することは困難であ
り、かつこのような装置は幾分大きなものともな
るであろう。
号を同時に数百あるいは数千の光フアイバセグメ
ントに与える必要があるという大きな問題を提起
する。このような装置を構成することは困難であ
り、かつこのような装置は幾分大きなものともな
るであろう。
また、上記各光フアイバ装置は、装置に大きな
修正を与えることなく動的にタツプのウエイト付
けを変化させることができないという欠点を有す
る。言い換えれば、一度このような装置を構成し
た後には、加算されるべき様々な出力の相対的な
ウエイト付けは、装置の出力信号を作り上げるた
めに変更することはできない。
修正を与えることなく動的にタツプのウエイト付
けを変化させることができないという欠点を有す
る。言い換えれば、一度このような装置を構成し
た後には、加算されるべき様々な出力の相対的な
ウエイト付けは、装置の出力信号を作り上げるた
めに変更することはできない。
第２の形式のタツプ付遅延線は再循環メモリ形
式の装置である。この装置は、上述の表面波現象
を利用する装置に極めてよく似た方法で動作す
る。すなわち信号は再循環メモリ装置内を光フア
イバループを介して循環し、この装置の出力は入
力信号のこの装置でセツトされた基本周波数およ
び調波周波数を含む加算された信号となり、他の
すべての周波数は減衰される。この基本周波数
は、信号がループを一回転するのに必要な時間に
等しい周期を有する。
式の装置である。この装置は、上述の表面波現象
を利用する装置に極めてよく似た方法で動作す
る。すなわち信号は再循環メモリ装置内を光フア
イバループを介して循環し、この装置の出力は入
力信号のこの装置でセツトされた基本周波数およ
び調波周波数を含む加算された信号となり、他の
すべての周波数は減衰される。この基本周波数
は、信号がループを一回転するのに必要な時間に
等しい周期を有する。
このような装置は、高周波で動作可能であるこ
と、電磁干渉により影響を受けないことおよびか
なり小形であることという効果を有する。しかし
ながら、トランスバーサルフイルタとして用いる
場合には、このような装置はいくつかの欠点を有
する。第１に、通常のレベルの出力信号を得るた
めには、信号レベルが通常のレベル以下に低下す
る前に、再循環メモリ装置はかなり制限された循
環数のみを与える。このことは重要な問題とな
る。なぜならば、正確かつ鋭い通過バンドを得る
ためには、信号が取出されかつ加算される数百あ
るいは数千の点を有することが好ましいからであ
る。この装置の第２の重要な欠点は、加算が装置
内でなされるため、信号が加算される前に、様々
な地点で取出した出力信号の動的なウエイト付け
を変更する方法が存在しないことである。最後
に、再循環メモリ装置は固定ループ長を有するた
め、このような装置に入力される信号長に制限が
存在する。
と、電磁干渉により影響を受けないことおよびか
なり小形であることという効果を有する。しかし
ながら、トランスバーサルフイルタとして用いる
場合には、このような装置はいくつかの欠点を有
する。第１に、通常のレベルの出力信号を得るた
めには、信号レベルが通常のレベル以下に低下す
る前に、再循環メモリ装置はかなり制限された循
環数のみを与える。このことは重要な問題とな
る。なぜならば、正確かつ鋭い通過バンドを得る
ためには、信号が取出されかつ加算される数百あ
るいは数千の点を有することが好ましいからであ
る。この装置の第２の重要な欠点は、加算が装置
内でなされるため、信号が加算される前に、様々
な地点で取出した出力信号の動的なウエイト付け
を変更する方法が存在しないことである。最後
に、再循環メモリ装置は固定ループ長を有するた
め、このような装置に入力される信号長に制限が
存在する。
それゆえに、各タツプが遅延線上の任意の個別
の点において信号を除去し得るような、多数の個
別のタツプを有する装置が要望されている。各タ
ツプ出力は独立しており、そのため信号を加算す
る際、装置の出力を取出すために出力の動的なウ
エイト付けが達成される。たとえば、様々な出力
信号のウエイト付けを行なうことにより、トラン
スバーサルフイルタのためのほとんど矩形の帯域
を得ることが可能となる。
の点において信号を除去し得るような、多数の個
別のタツプを有する装置が要望されている。各タ
ツプ出力は独立しており、そのため信号を加算す
る際、装置の出力を取出すために出力の動的なウ
エイト付けが達成される。たとえば、様々な出力
信号のウエイト付けを行なうことにより、トラン
スバーサルフイルタのためのほとんど矩形の帯域
を得ることが可能となる。
発明の要約
この発明は、各巻回部分がプレートまたはチツ
プ中の多数の平行なＶ字溝中の次の部分に接着さ
れているような、単一モード光フアイバの多数の
巻回を利用するタツプ付遅延線である。この装置
をトランスバーサルフイルタとして用いるつもり
であるならば、各巻回長は等しく、この長さによ
り装置の基本周波数を決定し得る。プレートまた
はチツプに取付けられた光フアイバの各巻回部に
おけるクラツド部は、Ｖ字溝内のフアイバの巻回
部に対して垂直な側線に沿つて除去されており、
それによつて曲線がこの巻回部を横切る各巻回部
においてタツプが同時に形成される。この直線に
沿つて光フアイバの各巻回部からクラツド部を除
去することにより、複数のタツプのそれぞれが、
トランスバーサルフイルタに用いる場合の１巻回
長の長さに等しい長さだけ分離されているであろ
う。
プ中の多数の平行なＶ字溝中の次の部分に接着さ
れているような、単一モード光フアイバの多数の
巻回を利用するタツプ付遅延線である。この装置
をトランスバーサルフイルタとして用いるつもり
であるならば、各巻回長は等しく、この長さによ
り装置の基本周波数を決定し得る。プレートまた
はチツプに取付けられた光フアイバの各巻回部に
おけるクラツド部は、Ｖ字溝内のフアイバの巻回
部に対して垂直な側線に沿つて除去されており、
それによつて曲線がこの巻回部を横切る各巻回部
においてタツプが同時に形成される。この直線に
沿つて光フアイバの各巻回部からクラツド部を除
去することにより、複数のタツプのそれぞれが、
トランスバーサルフイルタに用いる場合の１巻回
長の長さに等しい長さだけ分離されているであろ
う。
各タツプの位置においてクラツド部をほんの僅
かだけ除去することにより、光の僅かな部分のみ
が、各タツプにおいてフアイバから除去されるで
あろう。各タツプにおける光は、２つの方法のう
ちの一方の方法によつて除去されすなわち検出さ
れる。好ましい実施例では、各タツプにおいて光
電半導体装置が用いられ、そのため各タツプにお
ける信号を別個に検出し得る。次に、各光検出器
における出力の量が、電界効果形トランジスタ
（FET）により、様々なタツプのウエイト付けを
動的に変化させて制御することができる。様々な
タツプのウエイト付けを変更することにより、こ
の装置の周波数応答性を得ることができる。使用
するタツプを変更することにより、この装置の基
本周波数を変化させることができる。たとえば、
タツプ１個おきにウエイトを０とするならば、基
本周波数は半減する。入力信号がフアイバの一方
端部に与えられ、かつ動的に制御された光センサ
出力が相互に加算されるとき、結果として得られ
る装置の出力は、入力信号中に含まれる基本周波
数および調波周波数を備える信号である。
かだけ除去することにより、光の僅かな部分のみ
が、各タツプにおいてフアイバから除去されるで
あろう。各タツプにおける光は、２つの方法のう
ちの一方の方法によつて除去されすなわち検出さ
れる。好ましい実施例では、各タツプにおいて光
電半導体装置が用いられ、そのため各タツプにお
ける信号を別個に検出し得る。次に、各光検出器
における出力の量が、電界効果形トランジスタ
（FET）により、様々なタツプのウエイト付けを
動的に変化させて制御することができる。様々な
タツプのウエイト付けを変更することにより、こ
の装置の周波数応答性を得ることができる。使用
するタツプを変更することにより、この装置の基
本周波数を変化させることができる。たとえば、
タツプ１個おきにウエイトを０とするならば、基
本周波数は半減する。入力信号がフアイバの一方
端部に与えられ、かつ動的に制御された光センサ
出力が相互に加算されるとき、結果として得られ
る装置の出力は、入力信号中に含まれる基本周波
数および調波周波数を備える信号である。
各タツプにおける第２の光検出技術は、光検出
器の代わりに光フアイバの多数のセグメントを用
いることを含むものであり、現実には、各タツプ
の位置に結合器を構成するものである。これらの
フアイバの出力が、次に、所望ならばウエイト付
けされ、かつ出力信号を発生するために加算され
る。
器の代わりに光フアイバの多数のセグメントを用
いることを含むものであり、現実には、各タツプ
の位置に結合器を構成するものである。これらの
フアイバの出力が、次に、所望ならばウエイト付
けされ、かつ出力信号を発生するために加算され
る。
好ましくは、タツプが設けられる点におけるフ
アイバの連続した巻回部間の距離が等しいよう
に、光フアイバが取付けられる。また、タツプが
設けられる位置にフアイバが取付けられるところ
の高さは、Ｖ溝に対して垂直な側線に一致してい
る。なぜならば、タツプを形成する過程において
は、クラツド部がフアイバの表面をラツプするこ
とにより除去されるからである。ラツプ動作がコ
ア部の周囲に巻回された光フアイバの各クラツド
部の一部を同時に除去するので、フアイバは同一
の高さに取付けられ、そのためフアイバの各巻回
部から等量のクラツド部が除去され、したがつて
多数の同一のタツプが形成される。
アイバの連続した巻回部間の距離が等しいよう
に、光フアイバが取付けられる。また、タツプが
設けられる位置にフアイバが取付けられるところ
の高さは、Ｖ溝に対して垂直な側線に一致してい
る。なぜならば、タツプを形成する過程において
は、クラツド部がフアイバの表面をラツプするこ
とにより除去されるからである。ラツプ動作がコ
ア部の周囲に巻回された光フアイバの各クラツド
部の一部を同時に除去するので、フアイバは同一
の高さに取付けられ、そのためフアイバの各巻回
部から等量のクラツド部が除去され、したがつて
多数の同一のタツプが形成される。
いくつかの除去されたクラツド部を有すること
が予定されている、フアイバの各巻回部上でのラ
ツプ動作を実施するためには、フアイバのこの部
分が固定的に取付けられるべきである。このこと
を実施するための好ましい方法は、エツチングに
よりその内部に溝が形成されたシリコンチツプを
用いることである。フオトリソグラフ技術を用い
ることによりシリコンチツプをエツチングするこ
とが可能であり、かつ高精度のエツチング操作を
得ることが可能であるため、この方法が好ましい
実施例となるであろう。光フアイバの巻回部を方
向付けるために、シリコンチツプにエツチングに
より形成された溝を用いることは、タツプの適切
な方向付けを補償するためにタツプが正しく方向
付けられていることを確保する方法を導く、光電
素子あるいは光フアイバ結合器のいずれかの高精
度の位置決めを可能とする点においても有用であ
る。
が予定されている、フアイバの各巻回部上でのラ
ツプ動作を実施するためには、フアイバのこの部
分が固定的に取付けられるべきである。このこと
を実施するための好ましい方法は、エツチングに
よりその内部に溝が形成されたシリコンチツプを
用いることである。フオトリソグラフ技術を用い
ることによりシリコンチツプをエツチングするこ
とが可能であり、かつ高精度のエツチング操作を
得ることが可能であるため、この方法が好ましい
実施例となるであろう。光フアイバの巻回部を方
向付けるために、シリコンチツプにエツチングに
より形成された溝を用いることは、タツプの適切
な方向付けを補償するためにタツプが正しく方向
付けられていることを確保する方法を導く、光電
素子あるいは光フアイバ結合器のいずれかの高精
度の位置決めを可能とする点においても有用であ
る。
この装置は、上述した他のすべての装置を凌駕
するいくつかの効果を有する。この装置は光フア
イバ装置であるため、波現象を用いる装置および
他の上述の非光学的装置と異なり、高周波で動作
可能である。光の周波数は1014Hzのオーダであり
得るため、1GHzよりも数オーダ高い周波数を、
使用する光搬送周波数上に変調することが可能と
なる。遅延媒体として単一モード光フアイバを用
いることにより、大きな信号の低下を招くことな
く、高周波で情報を伝送することが可能となる。
するいくつかの効果を有する。この装置は光フア
イバ装置であるため、波現象を用いる装置および
他の上述の非光学的装置と異なり、高周波で動作
可能である。光の周波数は1014Hzのオーダであり
得るため、1GHzよりも数オーダ高い周波数を、
使用する光搬送周波数上に変調することが可能と
なる。遅延媒体として単一モード光フアイバを用
いることにより、大きな信号の低下を招くことな
く、高周波で情報を伝送することが可能となる。
この発明は、帯一の比較的小さな装置により、
極めて多数のすなわち数百または数千のタツプ
を、極めて安価に得ることが可能であるという点
において、上述の他のすべての装置を凌駕する利
益を有する。すべてのタツプが単一の操作で形成
されるため、均一な特性を有する多数のタツプ
を、同時に形成することが可能であり、この装置
についての正確な動作に対する要望を満たすこと
が可能となる。
極めて多数のすなわち数百または数千のタツプ
を、極めて安価に得ることが可能であるという点
において、上述の他のすべての装置を凌駕する利
益を有する。すべてのタツプが単一の操作で形成
されるため、均一な特性を有する多数のタツプ
を、同時に形成することが可能であり、この装置
についての正確な動作に対する要望を満たすこと
が可能となる。
この発明の他の重要な効果は、様々なタツプの
動的なウエイト付けを変更し得ることにある。上
述のように、周波数応答を正確に取出し得るた
め、このことは非常に望ましい特徴である。ま
た、単一モード光フアイバにおいて具体化するも
のであるため、この装置はいくつかの重要な効果
をも有する。単一モード光フアイバの低分散特性
のために、高周波を含む信号がこの装置により正
確に伝送され得る。さらに、エバネセントフイー
ルド（evanescent field）結合を、（フアイバの
コア部へのラツピングに対立するものとして）用
いるものであるため、この発明は、光フアイバの
より効率的な、安定かつ制御可能なタツプの形成
を与えるものであり、したがつてこの装置の動作
特性の全範囲にわたりより大きな制御性を与え
る。
動的なウエイト付けを変更し得ることにある。上
述のように、周波数応答を正確に取出し得るた
め、このことは非常に望ましい特徴である。ま
た、単一モード光フアイバにおいて具体化するも
のであるため、この装置はいくつかの重要な効果
をも有する。単一モード光フアイバの低分散特性
のために、高周波を含む信号がこの装置により正
確に伝送され得る。さらに、エバネセントフイー
ルド（evanescent field）結合を、（フアイバの
コア部へのラツピングに対立するものとして）用
いるものであるため、この発明は、光フアイバの
より効率的な、安定かつ制御可能なタツプの形成
を与えるものであり、したがつてこの装置の動作
特性の全範囲にわたりより大きな制御性を与え
る。
好ましい実施例についての詳細な説明
タツプ付遅延線の基本的概念は、信号が通過す
る伝送媒体中での多数の点において同時に信号を
サンプリングすることにある。タツプ付遅延線が
トランスバーサルフイルタとして動作するとき、
すべてのサンプルが伝送媒体の多数の点において
取出される。これらの点の間の距離は、この装置
の基本周波数を決定する。次に、すべてのサンプ
ルは、入力信号中に含まれるこの装置でセツトさ
れた基本周波数および調波周波数を備える信号を
与えるように加算される。他のすべての周波数は
この装置により減衰されるであろう。一般的に
は、入力信号がサンプリングされるタツプすなわ
ち点の数が増加すればするほど、所望のフイルタ
特性がより一層正確となるであろう。
る伝送媒体中での多数の点において同時に信号を
サンプリングすることにある。タツプ付遅延線が
トランスバーサルフイルタとして動作するとき、
すべてのサンプルが伝送媒体の多数の点において
取出される。これらの点の間の距離は、この装置
の基本周波数を決定する。次に、すべてのサンプ
ルは、入力信号中に含まれるこの装置でセツトさ
れた基本周波数および調波周波数を備える信号を
与えるように加算される。他のすべての周波数は
この装置により減衰されるであろう。一般的に
は、入力信号がサンプリングされるタツプすなわ
ち点の数が増加すればするほど、所望のフイルタ
特性がより一層正確となるであろう。
フイルタとしての用途を意図する光フアイバ装
置は、１つの大きな問題を有していた。すなわ
ち、フアイバ中を通過する信号のサンプルを取出
すためのかなり多量のタツプを得ることが極めて
困難であつたことである。かなり多量のタツプを
設けることに成功した光フアイバ装置のみを、第
１図に示し、これはタツプよりもむしろ多数の
様々な長さのフアイバを用いるものであるため真
実のタツプ付遅延線とは言えない。入力信号２２
が、レーザ光光源２０により与えられる光信号上
に変調される。出力信号は、ｎ個の光フアイバに
与えられ、この光フアイバは４０ａ，４０ｂ，４
０ｃ，……，４０ｎの参照番号を付されている。
各連続するフアイバは、距離Ｌだけ先のフアイバ
よりも長くされており、Ｌはトランスバーサルフ
イルタの所望の基本周波数の期間に等しい遅延時
間を与えるようなフアイバ長である。これらのフ
イルタ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，……，４０ｎの
それぞれの出力端部は、検出器および加算器２４
に与えられており、この加算器はフアイバ４０か
らのすべての出力を加算し、かつ出力２６を与
え、この出力２６は入力信号２２に含まれるこの
装置によりセツトされた基本周波数および調波周
波数を備える。
置は、１つの大きな問題を有していた。すなわ
ち、フアイバ中を通過する信号のサンプルを取出
すためのかなり多量のタツプを得ることが極めて
困難であつたことである。かなり多量のタツプを
設けることに成功した光フアイバ装置のみを、第
１図に示し、これはタツプよりもむしろ多数の
様々な長さのフアイバを用いるものであるため真
実のタツプ付遅延線とは言えない。入力信号２２
が、レーザ光光源２０により与えられる光信号上
に変調される。出力信号は、ｎ個の光フアイバに
与えられ、この光フアイバは４０ａ，４０ｂ，４
０ｃ，……，４０ｎの参照番号を付されている。
各連続するフアイバは、距離Ｌだけ先のフアイバ
よりも長くされており、Ｌはトランスバーサルフ
イルタの所望の基本周波数の期間に等しい遅延時
間を与えるようなフアイバ長である。これらのフ
イルタ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，……，４０ｎの
それぞれの出力端部は、検出器および加算器２４
に与えられており、この加算器はフアイバ４０か
らのすべての出力を加算し、かつ出力２６を与
え、この出力２６は入力信号２２に含まれるこの
装置によりセツトされた基本周波数および調波周
波数を備える。
第１図に示す装置は、所望の各タツプに対して
１個の光フアイバセグメントを要求するものであ
るため、大きくかつ好ましくない。この発明は、
単一の長さの光フアイバから同時に非常に多数の
タツプを有することができ、そのためタツプ付遅
延線の製造に時間がかかること、費用および製造
の困難性を最小にするという点において、第１図
に示した装置の不利益を克服するものである。
１個の光フアイバセグメントを要求するものであ
るため、大きくかつ好ましくない。この発明は、
単一の長さの光フアイバから同時に非常に多数の
タツプを有することができ、そのためタツプ付遅
延線の製造に時間がかかること、費用および製造
の困難性を最小にするという点において、第１図
に示した装置の不利益を克服するものである。
この発明の基本的概念は、第５図に最もよく示
されており、その第５図はこの発明の入力側を示
すものである。光フアイバ５０の単一のセグメン
トを用い、これは入力端部５２で始まつており、
この入力端部５２には、レーザ光源２０から光入
力信号が供給されており、他方このセグメントは
出力端部５４で終了している。光フアイバ５０
は、光フアイバ５０を受入れるためのＶ字溝にお
いて、チツプ６０の周囲に巻回されている。光フ
アイバ５０は、チツプ６０のまわりにｎ回巻回さ
れており、第１回目の巻回におけるチツプ状のフ
アイバ部分は１１０ａであり、第２回目の巻回に
おけるチツプ上に取付けられたフアイバ５０の部
分が１１０ｂであり、以下同様に続く。フアイバ
セグメントの軸方向に垂直な側線５６において、
タツプが、光フアイバ５０の各巻回部が側線５６
においてタツプ付けされているように形成されて
いる。光フアイバ５０上でのタツプの製造につい
て述べる前に、チツプ６０の製造およびチツプ６
０上のＶ字溝に光フアイバ５０を配置する方法に
つき説明する必要がある。
されており、その第５図はこの発明の入力側を示
すものである。光フアイバ５０の単一のセグメン
トを用い、これは入力端部５２で始まつており、
この入力端部５２には、レーザ光源２０から光入
力信号が供給されており、他方このセグメントは
出力端部５４で終了している。光フアイバ５０
は、光フアイバ５０を受入れるためのＶ字溝にお
いて、チツプ６０の周囲に巻回されている。光フ
アイバ５０は、チツプ６０のまわりにｎ回巻回さ
れており、第１回目の巻回におけるチツプ状のフ
アイバ部分は１１０ａであり、第２回目の巻回に
おけるチツプ上に取付けられたフアイバ５０の部
分が１１０ｂであり、以下同様に続く。フアイバ
セグメントの軸方向に垂直な側線５６において、
タツプが、光フアイバ５０の各巻回部が側線５６
においてタツプ付けされているように形成されて
いる。光フアイバ５０上でのタツプの製造につい
て述べる前に、チツプ６０の製造およびチツプ６
０上のＶ字溝に光フアイバ５０を配置する方法に
つき説明する必要がある。
第２図では、完成したＶ字溝を有するチツプ６
０の一部が示されている。これらのＶ字溝中での
フアイバのタツプは同時に形成されるのでフアイ
バは同一平面上にあるため、各Ｖ字溝の幅および
深さは同一にされていることが好ましい。Ｖ字溝
が同一であるならば、フアイバ上のタツプは均一
な特性を有するであろう。
０の一部が示されている。これらのＶ字溝中での
フアイバのタツプは同時に形成されるのでフアイ
バは同一平面上にあるため、各Ｖ字溝の幅および
深さは同一にされていることが好ましい。Ｖ字溝
が同一であるならば、フアイバ上のタツプは均一
な特性を有するであろう。
Ｖ字溝は非常に正確に形成する必要があるた
め、チツプ６０についての好ましい材料はシリコ
ンである。シリコンは、写真リソグラフ技術によ
りエツチングされ得るため、機械加工により溝を
形成する他の材料よりも好ましい。用いるシリコ
ンの形式は、商業的に入手可能なものであり、参
照番号１００で示されている。この形式のシリコ
ンの表面がエツチング溶液にさらされていると
き、第２図に示すように、角度θで溶解される表
面を有するためこのシリコンが用いられる。参照
番号１００で示したシリコンに対して、角度θは
54.74度である。
め、チツプ６０についての好ましい材料はシリコ
ンである。シリコンは、写真リソグラフ技術によ
りエツチングされ得るため、機械加工により溝を
形成する他の材料よりも好ましい。用いるシリコ
ンの形式は、商業的に入手可能なものであり、参
照番号１００で示されている。この形式のシリコ
ンの表面がエツチング溶液にさらされていると
き、第２図に示すように、角度θで溶解される表
面を有するためこのシリコンが用いられる。参照
番号１００で示したシリコンに対して、角度θは
54.74度である。
したがつて、シリコンチツプ６０内で第２図に
示したＶ字溝を作るためには、次の写真リソグラ
フ技術が用いられる。第１図に、このチツプは、
非常に薄い酸化層６６がチツプ６０を覆うよう
に、第３図に示すように加熱される。次に、この
チツプを、フオトレジストとして知られている光
電コーテイング６８でコーテイングする。マスク
８０が、次にこのチツプの上に配置され、かつチ
ツプの上部が紫外線９０にさらされる。第３図に
示したマスク８０については、ポジテイブに作用
するフオトレジストを用い、そのためマスク８０
の不透明部分の下方のフオトレジスト６８の部分
がマスク機能を果たすためにおかれる。
示したＶ字溝を作るためには、次の写真リソグラ
フ技術が用いられる。第１図に、このチツプは、
非常に薄い酸化層６６がチツプ６０を覆うよう
に、第３図に示すように加熱される。次に、この
チツプを、フオトレジストとして知られている光
電コーテイング６８でコーテイングする。マスク
８０が、次にこのチツプの上に配置され、かつチ
ツプの上部が紫外線９０にさらされる。第３図に
示したマスク８０については、ポジテイブに作用
するフオトレジストを用い、そのためマスク８０
の不透明部分の下方のフオトレジスト６８の部分
がマスク機能を果たすためにおかれる。
次のステツプは、緩衝された塩酸溶液を用い
て、マスクの不透明でない部分の下方に存在する
フオトレジスト６８および酸化層６６をエツチン
グにより取り去ることである。残りのフオトレジ
ストは、次に、特別の溶媒を用いて剥がされ、第
４図に示されているように、チツプ６０は酸化層
６６のマスクにより覆われた状態となる。次に、
シリコンウエーハは、通常水酸化カリウム溶液が
用いられる非等方性のエツチング溶液内に置かれ
る。酸化層６６により覆われていないチツプ部分
が、次に、チツプ６０の表面６４から54.74度の
角度でエツチング溶液により溶解されるであろ
う。このエツチング部分は、２個の角度をなして
交差した平面および真のＶ字溝が形成されるま
で、第２図に示すように、平坦な底を有する溝と
して拡がるであろう。この写真リソグラフ技術は
この技術分野において周知であり、かつ半導体製
造方法において極めて広く用いられてきたもので
ある。
て、マスクの不透明でない部分の下方に存在する
フオトレジスト６８および酸化層６６をエツチン
グにより取り去ることである。残りのフオトレジ
ストは、次に、特別の溶媒を用いて剥がされ、第
４図に示されているように、チツプ６０は酸化層
６６のマスクにより覆われた状態となる。次に、
シリコンウエーハは、通常水酸化カリウム溶液が
用いられる非等方性のエツチング溶液内に置かれ
る。酸化層６６により覆われていないチツプ部分
が、次に、チツプ６０の表面６４から54.74度の
角度でエツチング溶液により溶解されるであろ
う。このエツチング部分は、２個の角度をなして
交差した平面および真のＶ字溝が形成されるま
で、第２図に示すように、平坦な底を有する溝と
して拡がるであろう。この写真リソグラフ技術は
この技術分野において周知であり、かつ半導体製
造方法において極めて広く用いられてきたもので
ある。
シリコンチツプ６０内にエツチングされた溝の
大きさは、もちろん、用いる光フアイバに依存す
るものである。２個の広範に使用されている単一
モード光フアイバが存在し、その１つはITTに
より製造されており、約80ミクロンの径（プラス
チツク被覆を含めて400ミクロン）を有しており、
第２の光フアイバは、コーニング社（Corning）
により製造されており、125ミクロンの直径を
（ラツカー被覆を含めて135ミクロン）有する。こ
れらのフアイバあるいは他のフアイバのうち、用
いるべき光の波長に依存するのはいずれである
か。可視光を用いるならば、ITTのフアイバが
可視光の波長（縁よりも長波長）であるため、
ITTフアイバが受入れられ、他方、赤外光を用
いるならば、コーニングのフアイバが赤外波長に
おいて単一モードであるため、コーニングのフア
イバが好ましい。
大きさは、もちろん、用いる光フアイバに依存す
るものである。２個の広範に使用されている単一
モード光フアイバが存在し、その１つはITTに
より製造されており、約80ミクロンの径（プラス
チツク被覆を含めて400ミクロン）を有しており、
第２の光フアイバは、コーニング社（Corning）
により製造されており、125ミクロンの直径を
（ラツカー被覆を含めて135ミクロン）有する。こ
れらのフアイバあるいは他のフアイバのうち、用
いるべき光の波長に依存するのはいずれである
か。可視光を用いるならば、ITTのフアイバが
可視光の波長（縁よりも長波長）であるため、
ITTフアイバが受入れられ、他方、赤外光を用
いるならば、コーニングのフアイバが赤外波長に
おいて単一モードであるため、コーニングのフア
イバが好ましい。
シリコンチツプ６０内でのＶ字溝を用いて光学
的タツプを形成するには、少なくとも４つの異な
る技術が存在する。広範な実験を通じて、これら
の技術のうちの１つが他の３種の技術よりも優れ
ていることを決定することができるので、この技
術につきまず説明する。
的タツプを形成するには、少なくとも４つの異な
る技術が存在する。広範な実験を通じて、これら
の技術のうちの１つが他の３種の技術よりも優れ
ていることを決定することができるので、この技
術につきまず説明する。
まず、第５図を参照して、光学的タツプを構成
するためには、タツプが形成される光フアイバ表
面を曲面形状に取付けることが望ましく、そのた
め光フアイバ５０の平坦な部分は、フアイバ５０
内を通過する光についてタツプを与えるようにラ
ツプされる。それゆえに、シリコンチツプ６０
は、曲面状上部表面を有する石英ブロツク７０上
に取付けられる。（0.25ミリメートルの）標準的
な厚みおよび約３センチメートルの長さのシリコ
ンチツプが、12インチの半径の周囲に破損部分を
有することなく曲げられる。ワツクスのような接
着物質が、シリコンチツプ６０を、第５図に示す
曲面形状で石英ブロツク７０上に保持するために
用いられる。今や、光フアイバ５０は、シリコン
チツプ６０上に取付けられている。
するためには、タツプが形成される光フアイバ表
面を曲面形状に取付けることが望ましく、そのた
め光フアイバ５０の平坦な部分は、フアイバ５０
内を通過する光についてタツプを与えるようにラ
ツプされる。それゆえに、シリコンチツプ６０
は、曲面状上部表面を有する石英ブロツク７０上
に取付けられる。（0.25ミリメートルの）標準的
な厚みおよび約３センチメートルの長さのシリコ
ンチツプが、12インチの半径の周囲に破損部分を
有することなく曲げられる。ワツクスのような接
着物質が、シリコンチツプ６０を、第５図に示す
曲面形状で石英ブロツク７０上に保持するために
用いられる。今や、光フアイバ５０は、シリコン
チツプ６０上に取付けられている。
光フアイバ５０をシリコンチツプ６０上のＶ字
溝に取付ける前に、好ましくは、Ｖ字溝に取付け
られるべき光フアイバ５０の一部を除去される保
護被覆により覆う。ITTフアイバは、硫酸に浸
潰することにより除去され得る保護被覆を有す
る。保護被覆の弾性はラツピング操作における正
確さを損うため、除去されるべきである。コーニ
ング社のフアイバは、アセトン中に浸潰すること
により除去されるラツカー被覆を有する。ラツカ
ー被覆はプラスチツク被覆よりもより硬いため、
このラツカー被覆の除去は必須のものではなく好
ましいものである。
溝に取付ける前に、好ましくは、Ｖ字溝に取付け
られるべき光フアイバ５０の一部を除去される保
護被覆により覆う。ITTフアイバは、硫酸に浸
潰することにより除去され得る保護被覆を有す
る。保護被覆の弾性はラツピング操作における正
確さを損うため、除去されるべきである。コーニ
ング社のフアイバは、アセトン中に浸潰すること
により除去されるラツカー被覆を有する。ラツカ
ー被覆はプラスチツク被覆よりもより硬いため、
このラツカー被覆の除去は必須のものではなく好
ましいものである。
シリコンチツプ６０のＶ溝中へのフアイバ５０
の取付は、第６図および第７図に最もよく示され
ている。フアイバ５０の入力端部の近くでの光フ
アイバ５０の一部は、シリコンチツプ６０の第２
のＶ字溝６２ａ内に取付けられている。第６図に
示すように、光フアイバ５０を受入れるのに用い
るためではなく、整列配置のために、第１のＶ字
溝６２Ｘが存在することを注意すべきである。Ｖ
字溝６２ａ内に配置されるべき光フアイバ５０の
一部は、参照番号１１０ａで示されており、かつ
この部分がＶ字溝６２ａ内に取付けられる前に、
接着物質１２０がＶ字溝６２ａの底部に配置され
る。それゆえに、光フアイバ５０の部分１１０ａ
がＶ字溝６２ａ内に配置され、かつ光フアイバ５
０がＶ字溝６２ａの側面から突出する場合、この
部分は接着剤１２０によりそこに永久的に保持さ
れる。
の取付は、第６図および第７図に最もよく示され
ている。フアイバ５０の入力端部の近くでの光フ
アイバ５０の一部は、シリコンチツプ６０の第２
のＶ字溝６２ａ内に取付けられている。第６図に
示すように、光フアイバ５０を受入れるのに用い
るためではなく、整列配置のために、第１のＶ字
溝６２Ｘが存在することを注意すべきである。Ｖ
字溝６２ａ内に配置されるべき光フアイバ５０の
一部は、参照番号１１０ａで示されており、かつ
この部分がＶ字溝６２ａ内に取付けられる前に、
接着物質１２０がＶ字溝６２ａの底部に配置され
る。それゆえに、光フアイバ５０の部分１１０ａ
がＶ字溝６２ａ内に配置され、かつ光フアイバ５
０がＶ字溝６２ａの側面から突出する場合、この
部分は接着剤１２０によりそこに永久的に保持さ
れる。
第１のＶ字溝６２ａ内に光フアイバの部分１１
０ａを配置することに続き、長さＬの光フアイバ
が部分１１０ａの中心と、光フアイバ５０の第２
の部分１１０ｂの中心との間に設けられ、この光
フアイバ５０は第２のＶ字溝６２ｂ（第５図）内
に取付けられるべきであろう。上述のように、こ
の長さＬは、この装置の所望の基本周波数の周期
に等しい遅延時間を与える、光フアイバの長さで
ある。それゆえに、光フアイバ５０がシリコンチ
ツプ６０の周囲に巻回されており、そのため各連
続する巻回に応じて、光フアイバが次の連続する
Ｖ字溝中に固定され、かつ第５図に示すように、
接着剤１２０により固定されていることが明らか
であろう。光フアイバ５０の最後の部分１１０が
シリコンチツプ６０の最後のＶ字溝６２ｎ内に固
定されているとき、第５図に示すように、光フア
イバ５０は端部５４で終了する。
０ａを配置することに続き、長さＬの光フアイバ
が部分１１０ａの中心と、光フアイバ５０の第２
の部分１１０ｂの中心との間に設けられ、この光
フアイバ５０は第２のＶ字溝６２ｂ（第５図）内
に取付けられるべきであろう。上述のように、こ
の長さＬは、この装置の所望の基本周波数の周期
に等しい遅延時間を与える、光フアイバの長さで
ある。それゆえに、光フアイバ５０がシリコンチ
ツプ６０の周囲に巻回されており、そのため各連
続する巻回に応じて、光フアイバが次の連続する
Ｖ字溝中に固定され、かつ第５図に示すように、
接着剤１２０により固定されていることが明らか
であろう。光フアイバ５０の最後の部分１１０が
シリコンチツプ６０の最後のＶ字溝６２ｎ内に固
定されているとき、第５図に示すように、光フア
イバ５０は端部５４で終了する。
次のステツプは、側線５６において、光フアイ
バ５０の部分１１０の上部表面をラツピングする
ことであり、光フアイバ５０の部分１１０は、シ
リコンチツプ６０内に取付けられている。このラ
ツプ動作は、第７図から最もよく理解し得るよう
に、クラツド部１０２の一部を除去するであろ
う。光フアイバ５０のコア部１００のまわりのク
ラツド部材料１０２のすべてが除去されるもので
はないことを注意することが重要である。フアイ
バ５０のコア部１００とラツピングされた表面１
０４との間の距離は、各タツプにおいてフアイバ
から除去された光の量に依存する。少量の光が放
出されるとき、ラツプされた表面１０４がフアイ
バ５０のコア部１００により近いほど、より多く
の光がそのタツプにおいてフアイバ５０から引き
出される。我々の用途においては、非常に多数の
タツプを有することが好ましいので、ほんの僅か
な量の光が各タツプにおいて除去されるであろ
う。それゆえに、約５ないし10ミクロンのクラツ
ド部が、フアイバ５０のラツプされた表面１０４
とコア部１００との間に設けられるであろう。ラ
ツプされた光フアイバの長手方向の断面は、第８
図において示されている。
バ５０の部分１１０の上部表面をラツピングする
ことであり、光フアイバ５０の部分１１０は、シ
リコンチツプ６０内に取付けられている。このラ
ツプ動作は、第７図から最もよく理解し得るよう
に、クラツド部１０２の一部を除去するであろ
う。光フアイバ５０のコア部１００のまわりのク
ラツド部材料１０２のすべてが除去されるもので
はないことを注意することが重要である。フアイ
バ５０のコア部１００とラツピングされた表面１
０４との間の距離は、各タツプにおいてフアイバ
から除去された光の量に依存する。少量の光が放
出されるとき、ラツプされた表面１０４がフアイ
バ５０のコア部１００により近いほど、より多く
の光がそのタツプにおいてフアイバ５０から引き
出される。我々の用途においては、非常に多数の
タツプを有することが好ましいので、ほんの僅か
な量の光が各タツプにおいて除去されるであろ
う。それゆえに、約５ないし10ミクロンのクラツ
ド部が、フアイバ５０のラツプされた表面１０４
とコア部１００との間に設けられるであろう。ラ
ツプされた光フアイバの長手方向の断面は、第８
図において示されている。
光学的タツプから発光された光の検出について
の記述に先立ち、タツプ自身を製造するための３
種の代わりの方法につき述べる。まず、曲面を有
する石英ブロツク７０を用いることに代わり、シ
リコンチツプを第１０図および第１０Ａ図に示す
ように、曲面状Ｖ字溝を有するように切断する。
このような曲面状Ｖ字溝を有するために、第９図
に示すようなマスク８１が用いられる。シリコン
チツプはチツプの表面から54，74度の角度をなし
てエツチングされ、次に、より幅の広いＶ字溝
が、チツプ１６２の中心における通常の幅に対し
て、テーパを有するチツプの端縁において切断さ
れ、かつＶ字溝の深さがＶ字溝の幅に比例してい
るので、この深さは端部において中心よりもより
深くなり、したがつて第１０図および第１０Ａ図
に示す曲面状Ｖ字溝１６４がもたらされる。
の記述に先立ち、タツプ自身を製造するための３
種の代わりの方法につき述べる。まず、曲面を有
する石英ブロツク７０を用いることに代わり、シ
リコンチツプを第１０図および第１０Ａ図に示す
ように、曲面状Ｖ字溝を有するように切断する。
このような曲面状Ｖ字溝を有するために、第９図
に示すようなマスク８１が用いられる。シリコン
チツプはチツプの表面から54，74度の角度をなし
てエツチングされ、次に、より幅の広いＶ字溝
が、チツプ１６２の中心における通常の幅に対し
て、テーパを有するチツプの端縁において切断さ
れ、かつＶ字溝の深さがＶ字溝の幅に比例してい
るので、この深さは端部において中心よりもより
深くなり、したがつて第１０図および第１０Ａ図
に示す曲面状Ｖ字溝１６４がもたらされる。
この技術は、光学的タツプについて必要な曲面
状Ｖ字溝の製造を幾分単純化するけれども、いく
つかの問題点を含む。第１に、写真リソグラフ技
術は、マスク８１の調整において均一な曲面より
もむしろ極めて小さなステツプを利用するもので
ある。この制限は、マスク８１がアナログ曲線の
代わりにデイジタル的なステツプで調整されると
いう事実により生じるものである。それゆえに、
結果として生じるＶ字溝もまた、この極めて小さ
なステツプを含んでおり、かつこのことは光フア
イバ５０がＶ字溝内に取付けられたときに、非常
に小さな曲げ損失を有する可能性につながる。他
の問題点は、用いるシリコンウエーハがかなり薄
く、かつＶ字溝が深すぎるならば、Ｖ字溝がシリ
コンウエーハの強度を実質的に減少させ得ること
にある。一般的には、厚みのより厚いシリコンチ
ツプは、フアイバ５０についての正確な取付けの
ために要求される均一な厚みを有するものではな
い。最後に、シリコンチツプ５０の端縁における
Ｖ字溝のより深い部分が端縁におけるより幅の広
いＶ字溝を作ることにより形成されるので、Ｖ字
溝間の最小距離が、この実施例においてはより大
きくされねばならず、したがつてタツプ付遅延線
の全体の大きさをより大きくする。この問題によ
り、上述の第１の技術は、曲面状Ｖ字溝技術より
も好ましい。
状Ｖ字溝の製造を幾分単純化するけれども、いく
つかの問題点を含む。第１に、写真リソグラフ技
術は、マスク８１の調整において均一な曲面より
もむしろ極めて小さなステツプを利用するもので
ある。この制限は、マスク８１がアナログ曲線の
代わりにデイジタル的なステツプで調整されると
いう事実により生じるものである。それゆえに、
結果として生じるＶ字溝もまた、この極めて小さ
なステツプを含んでおり、かつこのことは光フア
イバ５０がＶ字溝内に取付けられたときに、非常
に小さな曲げ損失を有する可能性につながる。他
の問題点は、用いるシリコンウエーハがかなり薄
く、かつＶ字溝が深すぎるならば、Ｖ字溝がシリ
コンウエーハの強度を実質的に減少させ得ること
にある。一般的には、厚みのより厚いシリコンチ
ツプは、フアイバ５０についての正確な取付けの
ために要求される均一な厚みを有するものではな
い。最後に、シリコンチツプ５０の端縁における
Ｖ字溝のより深い部分が端縁におけるより幅の広
いＶ字溝を作ることにより形成されるので、Ｖ字
溝間の最小距離が、この実施例においてはより大
きくされねばならず、したがつてタツプ付遅延線
の全体の大きさをより大きくする。この問題によ
り、上述の第１の技術は、曲面状Ｖ字溝技術より
も好ましい。
フアイバ内に光学的タツプを構成する第２の可
能な方法もまた、シリコンチツプ６０の曲げを要
請しない。第１１図に示すこの方法は、放射状に
ラツピングする技術を利用するものである。円筒
形状の器具（図示せず）が、フアイバ５０をラツ
プするのに用いられ、フアイバ５０のクラツド部
１０２から曲面部分１０５を除去する。この方法
は、損失を極大化するという効果を有するもので
あるが、後述するタツプからの出力を測定する双
方の方法に用いることができないため、好ましい
実施例とは幾分言えない。
能な方法もまた、シリコンチツプ６０の曲げを要
請しない。第１１図に示すこの方法は、放射状に
ラツピングする技術を利用するものである。円筒
形状の器具（図示せず）が、フアイバ５０をラツ
プするのに用いられ、フアイバ５０のクラツド部
１０２から曲面部分１０５を除去する。この方法
は、損失を極大化するという効果を有するもので
あるが、後述するタツプからの出力を測定する双
方の方法に用いることができないため、好ましい
実施例とは幾分言えない。
光を除去するためのフアイバ５０のタツプされ
た部分についての第３の代わりの方法は、第１２
図に示される。写真リソグラフ技術が、化学的エ
ツチングあるいはプラズマエツチングとともに用
いられ、それによつてフオトレジスト膜６９が、
シリコンチツプ６０のＶ字溝内に残つている光フ
アイバ５０の部分の表面上に配置される。ギヤツ
プが、側線５６（第１２図においては図示せず。）
に沿つてフオトレジスト膜６９内に設けられる。
このように、化学的エツチングあるいはプラズマ
エツチング方法が行なわれるとき、クラツド部１
０２の一部が除去され、クラツド部が除去される
ところ１０６において光学的タツプを生じる。こ
の方法は、エツチングは行なわれるがタツプによ
り除去される光の量を繰返しチエツクする必要が
あるため、達成することが極めて難しく、好まし
い実施例ではない。
た部分についての第３の代わりの方法は、第１２
図に示される。写真リソグラフ技術が、化学的エ
ツチングあるいはプラズマエツチングとともに用
いられ、それによつてフオトレジスト膜６９が、
シリコンチツプ６０のＶ字溝内に残つている光フ
アイバ５０の部分の表面上に配置される。ギヤツ
プが、側線５６（第１２図においては図示せず。）
に沿つてフオトレジスト膜６９内に設けられる。
このように、化学的エツチングあるいはプラズマ
エツチング方法が行なわれるとき、クラツド部１
０２の一部が除去され、クラツド部が除去される
ところ１０６において光学的タツプを生じる。こ
の方法は、エツチングは行なわれるがタツプによ
り除去される光の量を繰返しチエツクする必要が
あるため、達成することが極めて難しく、好まし
い実施例ではない。
多数のタツプ位置における信号を検出・測定す
るために、２つの技術が用いられる。下記におい
て議論されるこの２つの技術のうち第１の技術
は、好ましい実施例であり、以下で議論する第２
の技術は、好ましい実施例ではないけれども、工
学的結合装置の大量生産に用い得るという点にお
いて重要なものである。
るために、２つの技術が用いられる。下記におい
て議論されるこの２つの技術のうち第１の技術
は、好ましい実施例であり、以下で議論する第２
の技術は、好ましい実施例ではないけれども、工
学的結合装置の大量生産に用い得るという点にお
いて重要なものである。
第１の技術を、第１３図に略図的に示す。Ｖ字
溝内の光フアイバ５０の３個の部分が示されてい
る。これらの３個の部分１０４ａ，１０４ｂ，１
０４ｃのラツピングされた表面は、或る位置にお
いて取付けられた光電素子１４０ａ，１４０ｂ，
１４０ｃを有しており、それによつてフアイバ５
０から各タツプ位置においてタツプされた光を、
光電装置１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃにより測
定し得る。これらの光電素子１４０ａ，１４０
ｂ，１４０ｃの出力は、それぞれ、電界効果形ト
ランジスタ（FET）１４２ａ，１４２ｂ，１４
２ｃに接続される。FET１４２ａ，１４２ｂ，
１４２ｃが、FET１４２ａ，１４２ｂ，１４２
ｃのゲート電圧を変化させることにより様々なタ
ツプのウエイイト付けをするのに用いられ、これ
らもまた、光フアイバ５０の端部に近接するタツ
プについてフアイバ中で生じる損失を補償するた
めに用いられ得る。
溝内の光フアイバ５０の３個の部分が示されてい
る。これらの３個の部分１０４ａ，１０４ｂ，１
０４ｃのラツピングされた表面は、或る位置にお
いて取付けられた光電素子１４０ａ，１４０ｂ，
１４０ｃを有しており、それによつてフアイバ５
０から各タツプ位置においてタツプされた光を、
光電装置１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃにより測
定し得る。これらの光電素子１４０ａ，１４０
ｂ，１４０ｃの出力は、それぞれ、電界効果形ト
ランジスタ（FET）１４２ａ，１４２ｂ，１４
２ｃに接続される。FET１４２ａ，１４２ｂ，
１４２ｃが、FET１４２ａ，１４２ｂ，１４２
ｃのゲート電圧を変化させることにより様々なタ
ツプのウエイイト付けをするのに用いられ、これ
らもまた、光フアイバ５０の端部に近接するタツ
プについてフアイバ中で生じる損失を補償するた
めに用いられ得る。
FET１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃの出力１
４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃが、それぞれ、他の
タツプ位置での出力１４４と同様に、加算装置２
５に与えられ、この加算装置２５は、入力信号２
２に含まれるこの装置によりセツトされた基本周
波数および調波周波数を含む出力２６を与え、他
のすべての周波数を減衰させる。好ましくは、フ
オトセンサ１４０およびFET１４２が、第２の
シリコンチツプ６１上で形成され、そのため２個
のチツプ６０，６１が第１４図に示すように共に
設けられるとき、タツプ付遅延線が完成される。
必要ならば、屈折率整合オイルのような屈折率整
合媒体１３０が、第１３図に示すように、光フア
イバ５０のタツプされた部分１０４とフオトセン
サ１４０との間に用いられる。
４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃが、それぞれ、他の
タツプ位置での出力１４４と同様に、加算装置２
５に与えられ、この加算装置２５は、入力信号２
２に含まれるこの装置によりセツトされた基本周
波数および調波周波数を含む出力２６を与え、他
のすべての周波数を減衰させる。好ましくは、フ
オトセンサ１４０およびFET１４２が、第２の
シリコンチツプ６１上で形成され、そのため２個
のチツプ６０，６１が第１４図に示すように共に
設けられるとき、タツプ付遅延線が完成される。
必要ならば、屈折率整合オイルのような屈折率整
合媒体１３０が、第１３図に示すように、光フア
イバ５０のタツプされた部分１０４とフオトセン
サ１４０との間に用いられる。
第１４図は、シリコンチツプ６０内の付加的な
Ｖ字溝６２ｘ，６２ｙおよび第２のシリコンチツ
プ６１内の２個のＶ字溝６３ｘ，６３ｙが２個の
チツプを共に正しく取付けるために用いられる。
２個のピン１５０ｘ，１５０ｙは、適切な配列を
確保するために、それぞれ、対応するＶ字溝６２
ｘ，６３ｘならびに６２ｙ，６３ｙの対内に嵌合
する。所望ならば、第２のシリコンチツプ６１も
また、石英ブロツク７１上に取付けられてもよ
い。
Ｖ字溝６２ｘ，６２ｙおよび第２のシリコンチツ
プ６１内の２個のＶ字溝６３ｘ，６３ｙが２個の
チツプを共に正しく取付けるために用いられる。
２個のピン１５０ｘ，１５０ｙは、適切な配列を
確保するために、それぞれ、対応するＶ字溝６２
ｘ，６３ｘならびに６２ｙ，６３ｙの対内に嵌合
する。所望ならば、第２のシリコンチツプ６１も
また、石英ブロツク７１上に取付けられてもよ
い。
出力ステージの第２の実施例は、光フアイバ１
１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，……，１１１ｎの
多数のセグメントを取入れること、チツプ６０に
等しい第２のシリコンチツプ１６６内に形成され
たＶ字溝にこれらを取付けること、さらに上述の
ように、光フアイバ１１１の表面をラツピングす
ることを含む。２個のシリコンチツプ６０，１６
６が、次に、第１４図に示すピン１５０ｘ，１５
０ｙに対して近接して整列するように配置されて
おり、光結合器が形成される。光フアイバ１１１
の出力端部が、次に、検出器２３に接続され、こ
の検出器２３は装置１４１をウエイト付けするた
めに対応の電気信号を与え、この装置１４１の出
力が出力２６を与えるように加算装置２５により
加算される。
１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，……，１１１ｎの
多数のセグメントを取入れること、チツプ６０に
等しい第２のシリコンチツプ１６６内に形成され
たＶ字溝にこれらを取付けること、さらに上述の
ように、光フアイバ１１１の表面をラツピングす
ることを含む。２個のシリコンチツプ６０，１６
６が、次に、第１４図に示すピン１５０ｘ，１５
０ｙに対して近接して整列するように配置されて
おり、光結合器が形成される。光フアイバ１１１
の出力端部が、次に、検出器２３に接続され、こ
の検出器２３は装置１４１をウエイト付けするた
めに対応の電気信号を与え、この装置１４１の出
力が出力２６を与えるように加算装置２５により
加算される。
上述の好ましい実施例よりも、この装置を製造
することは煩雑でありかつ困難であることが容易
に理解し得るであろう。しかしながら、Ｖ字溝−
シリコンチツプ技術を用いることにより、多数の
光結合器が同時に製造され得るという点において
極めて重要である。さらに、これらの結合器は
個々の結合器に分離され、各結合器は上述した場
合では４個のポートを有しており、かつ独立に販
売される。
することは煩雑でありかつ困難であることが容易
に理解し得るであろう。しかしながら、Ｖ字溝−
シリコンチツプ技術を用いることにより、多数の
光結合器が同時に製造され得るという点において
極めて重要である。さらに、これらの結合器は
個々の結合器に分離され、各結合器は上述した場
合では４個のポートを有しており、かつ独立に販
売される。
上述の遅延線を用いるトランスバーサルフイル
タによりフイルタされる主上限周波数は、タツプ
位置間の光フアイバ５０の最短長により決定され
ることを認識するであろう。このシステムにより
セツトされる基本周波数を増加する１つの方法
は、タツプ位置間のフアイバ５０の長さＬを減少
させることであるが、フアイバ５０が実質的な損
失を有することなくよじられないので、これには
限界がある。第１６図では、上述の４個のタツプ
付ユニツトを用いる装置が示されている。実際に
は、このことは、信号の繰返しサンプリングが発
生する長さＬをＬ／４まで減少させるので、測定
し得るる最高周波数は、サンプリングが行なわれ
る比例的な減少される時間に基づき４個のユニツ
トからなる或るフアクタにより増加される。
タによりフイルタされる主上限周波数は、タツプ
位置間の光フアイバ５０の最短長により決定され
ることを認識するであろう。このシステムにより
セツトされる基本周波数を増加する１つの方法
は、タツプ位置間のフアイバ５０の長さＬを減少
させることであるが、フアイバ５０が実質的な損
失を有することなくよじられないので、これには
限界がある。第１６図では、上述の４個のタツプ
付ユニツトを用いる装置が示されている。実際に
は、このことは、信号の繰返しサンプリングが発
生する長さＬをＬ／４まで減少させるので、測定
し得るる最高周波数は、サンプリングが行なわれ
る比例的な減少される時間に基づき４個のユニツ
トからなる或るフアクタにより増加される。
この装置の応答を可変するためにタツプ付遅延
線の出力をウエイト付けすることは、選択した
個々のタツプの出力をある程度まで減衰すること
により達成される。この発明のタツプ付遅延線に
固有のウエイト付けの制御は、トランスバーサル
フイルタの基本周波数がトランスバーサルフイル
タの基本周波数を低下させるタツプの数を少なく
することにより、かなりの程度まで変化し得るこ
とを可能とする。たとえば、これらのタツプを０
にウエイト付けすることにより、１個おきにタツ
プを減らすことにより、基本周波数は半減する。
各タツプを独立にウエイト付けし得ることの他の
利益は、遅延線の端部に近接する信号強度におけ
る損失をウエイト付け制御装置により補償し得る
ことである。
線の出力をウエイト付けすることは、選択した
個々のタツプの出力をある程度まで減衰すること
により達成される。この発明のタツプ付遅延線に
固有のウエイト付けの制御は、トランスバーサル
フイルタの基本周波数がトランスバーサルフイル
タの基本周波数を低下させるタツプの数を少なく
することにより、かなりの程度まで変化し得るこ
とを可能とする。たとえば、これらのタツプを０
にウエイト付けすることにより、１個おきにタツ
プを減らすことにより、基本周波数は半減する。
各タツプを独立にウエイト付けし得ることの他の
利益は、遅延線の端部に近接する信号強度におけ
る損失をウエイト付け制御装置により補償し得る
ことである。
ウエイト付け制御装置もまた、フイルタの通過
帯域が完成することを許容する。たとえば、トラ
ンスバーサルフイルタでは、帯域幅は鋭くかつ狭
くなり、そのためこの帯域幅は調波を伴う僅かに
近似した矩形の帯域幅よりもより矩形に近くな
る。タツプが等しく（あるいは必ずしも等しくな
く）ウエイト付けされるならば、この装置の周波
数応答は第１７図に示すように、｜sin（ｘ）／ｘ
｜となる。基本周波数は、中心が0であり、この
帯域幅は、基本周波数0から−πおよびπの間に
ある。
帯域が完成することを許容する。たとえば、トラ
ンスバーサルフイルタでは、帯域幅は鋭くかつ狭
くなり、そのためこの帯域幅は調波を伴う僅かに
近似した矩形の帯域幅よりもより矩形に近くな
る。タツプが等しく（あるいは必ずしも等しくな
く）ウエイト付けされるならば、この装置の周波
数応答は第１７図に示すように、｜sin（ｘ）／ｘ
｜となる。基本周波数は、中心が0であり、この
帯域幅は、基本周波数0から−πおよびπの間に
ある。
より矩形に近に帯域幅を得ることおよび副周波
数節を除去することが好ましいため、タツプのウ
エイト付けは都合がよい。第１８図では、ウエイ
ト付けを与えるためにFET１４０を用いる67タ
ツプのタツプ付遅延線の好ましいウエイト付け
を、67個のタツプのウエイト付けを示すグラフに
より説明する。中心のタツプ２００は全くウエイ
ト付けされていないので、光検出器１４０からの
全電気信号は、FET１４２により加算装置２５
に伝達される。中心のタツプ２００の各側にある
タツプは、第１８図により示す程度まで各タツプ
についてFET１４２によりウエイト付けされて
おり、タツプが1.0から減少することを表わす各
直線の量は、特定のタツプに対して与えられる減
衰量である。このウエイト付けは、望ましいより
矩形に近い帯域幅を与えるであろう。
数節を除去することが好ましいため、タツプのウ
エイト付けは都合がよい。第１８図では、ウエイ
ト付けを与えるためにFET１４０を用いる67タ
ツプのタツプ付遅延線の好ましいウエイト付け
を、67個のタツプのウエイト付けを示すグラフに
より説明する。中心のタツプ２００は全くウエイ
ト付けされていないので、光検出器１４０からの
全電気信号は、FET１４２により加算装置２５
に伝達される。中心のタツプ２００の各側にある
タツプは、第１８図により示す程度まで各タツプ
についてFET１４２によりウエイト付けされて
おり、タツプが1.0から減少することを表わす各
直線の量は、特定のタツプに対して与えられる減
衰量である。このウエイト付けは、望ましいより
矩形に近い帯域幅を与えるであろう。
より多くのタツプが第１８図のＢおよびＣの間
の領域でウエイト付けされるならば、この帯域幅
は、さらに一層狭くなり、タツプ間の長さＬによ
り決定される基本周波数にその中心が一致する。
他方、ＢないしＣの曲面領域においてウエイト付
けされるタツプの数がより少なくなれば、この帯
域幅は広くなるであろう。
の領域でウエイト付けされるならば、この帯域幅
は、さらに一層狭くなり、タツプ間の長さＬによ
り決定される基本周波数にその中心が一致する。
他方、ＢないしＣの曲面領域においてウエイト付
けされるタツプの数がより少なくなれば、この帯
域幅は広くなるであろう。
この帯域幅の形は、副節を近似するウエイト付
け操作において用いられるタツプの数により決定
され、これらのうち３個のタツプが中心曲線（Ｂ
ないしＣ）の各側に示されており、これらの節は
ＡないしＢおよびＣないしＤ領域となる。一般的
には、タツプのウエイト付けにより発生されるこ
れらの副節の数が多くなればなるほど、帯域幅は
より鋭くかつより矩形に近くなるであろう。この
ように、様々な形状の帯域幅がタツプにおける
様々なウエイト付け操作を用いることにより個々
に組立てられることを理解し得るであろう。
け操作において用いられるタツプの数により決定
され、これらのうち３個のタツプが中心曲線（Ｂ
ないしＣ）の各側に示されており、これらの節は
ＡないしＢおよびＣないしＤ領域となる。一般的
には、タツプのウエイト付けにより発生されるこ
れらの副節の数が多くなればなるほど、帯域幅は
より鋭くかつより矩形に近くなるであろう。この
ように、様々な形状の帯域幅がタツプにおける
様々なウエイト付け操作を用いることにより個々
に組立てられることを理解し得るであろう。
従来のタツプ付遅延線を凌駕するこの発明の効
果は大きなものである。光学的タツプ付遅延線
は、表面波現象を利用する装置あるいは電気的な
装置よりもより高い周波数で動作可能である。こ
の装置は、電磁干渉にさらされない。たぶん、こ
のタツプ付遅延線の最も注目すべき効果は、比較
的多数の同一の光学的タツプを帯一の小さなユニ
ツト内に迅速に、容易にかつ安価に製造し得るこ
とであろう。各タツプが信号の非常に小さな部分
のみを除去するので、得られる有効なタツプの数
は循環形式のタツプ付遅延線からなるトランスバ
ーサルフイルタの数よりもかなり大きい。ウエイ
ト付けの制御を用いることにより出力を個々に構
成し得ることにより、帯域幅の正確な形状を、所
望の周波数特性に対応する正確な形状にし得るこ
とが可能となる。最後に、開示したＶ字溝−シリ
コンチツプ技術は、同一の結合装置を、商業的過
程にのせるために大量生産することを可能とす
る。
果は大きなものである。光学的タツプ付遅延線
は、表面波現象を利用する装置あるいは電気的な
装置よりもより高い周波数で動作可能である。こ
の装置は、電磁干渉にさらされない。たぶん、こ
のタツプ付遅延線の最も注目すべき効果は、比較
的多数の同一の光学的タツプを帯一の小さなユニ
ツト内に迅速に、容易にかつ安価に製造し得るこ
とであろう。各タツプが信号の非常に小さな部分
のみを除去するので、得られる有効なタツプの数
は循環形式のタツプ付遅延線からなるトランスバ
ーサルフイルタの数よりもかなり大きい。ウエイ
ト付けの制御を用いることにより出力を個々に構
成し得ることにより、帯域幅の正確な形状を、所
望の周波数特性に対応する正確な形状にし得るこ
とが可能となる。最後に、開示したＶ字溝−シリ
コンチツプ技術は、同一の結合装置を、商業的過
程にのせるために大量生産することを可能とす
る。
第１図は、従来技術の光フアイバ遅延線トラン
スバーサルフイルタを示す。第２図は、光フアイ
バを正しく巻回するのに用いる溝が形成されたチ
ツプの一部を示す斜視図である。第３図は、Ｖ字
溝の正確な配列を達成するのに用いられる写真リ
ソグラフ技術を表わす斜視図である。第４図は、
エツチングに備えて準備されたシリコンウエーハ
の一部を示す斜視図である。第５図は、この発明
の好ましい実施例の入力ステージを示す図であ
る。第６図は、第５図に示された装置の断面図で
あり、Ｖ字溝の内部に整列された光フアイバ巻回
部を示す図である。第７図は、第６図の一部を拡
大して示す図であり、Ｖ字溝内に取付けられた光
フアイバとラツピングされた部分とを示す図であ
る。第８図は、フアイバがどのようにラツプされ
るかを示す、Ｖ字溝内に取付けられた光フアイバ
の最初の巻回部を示す断面図である。第９図は、
他の実施例のための写真リソグラフイ工程につい
て用いられるマスクの斜視図である。第１０図
は、第９図において示したマスクを用いて製造さ
れたウエーハ内のＶ字溝の平面図である。第１０
Ａ図は、第１０図に示したＶ字溝の断面図であ
る。第１１図は、巻回を利用する他の実施例を表
わし、Ｖ字溝内の光フアイバ巻回部の１つを示す
断面図である。第１２図は、光フアイバのクラツ
ド部に切断するための写真リソグラフエツチング
技術を用いる他の実施例を表わし、Ｖ字溝内の光
フアイバ巻回部の１つを示す断面図である。第１
３図は、光フアイバの複数の巻回部において光を
検出し、各光検出器の出力をウエイト付けし、こ
の出力を加算するための好ましい実施例のフオト
検出器装置を略図的に示す図である。第１４図
は、第１３図の好ましい実施例を構成するのに用
いる装置の断面図であり、整列のために用いる技
術を説明する図である。第１５図は、多重結合器
の同時製造を利用する他の実施例を表わし、この
多重結合器はタツプ付遅延線における様々なタツ
プからの光を検出するのに用いられる。第１６図
は、より高い周波数での検出のためのこの発明の
好ましい実施例を用いる技術を説明する図であ
る。第１７図は、矩形の帯域幅を有するトランス
バーサルフイルタを製造するのに用いるウエイト
付け装置を示す図である。第１８図は、第１７図
のウエイト付け操作を用いる多数のタツプのウエ
イト付けについてのグラフである。 図において、２０はレーザ光光源、２２は入力
信号、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…，４０ｎは光
フアイバ、５０は光フアイバ、５２は光フアイバ
の入力端部、５４は出力端部、６０はチツプ、６
２ａ，６２ｂ，…，６２ｘはＶ字溝、７０は石英
ブロツク、８０はマスク、１１０ａは光フアイバ
のＶ字溝内に設けられる部分、１０２はクラツド
部、１６２はチツプ、１６４は曲面状Ｖ字溝、１
０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃはラツピングされた
表面、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃは光電装
置、１４２ａ，１４２ｂ，１４ｃはFETを示す。
スバーサルフイルタを示す。第２図は、光フアイ
バを正しく巻回するのに用いる溝が形成されたチ
ツプの一部を示す斜視図である。第３図は、Ｖ字
溝の正確な配列を達成するのに用いられる写真リ
ソグラフ技術を表わす斜視図である。第４図は、
エツチングに備えて準備されたシリコンウエーハ
の一部を示す斜視図である。第５図は、この発明
の好ましい実施例の入力ステージを示す図であ
る。第６図は、第５図に示された装置の断面図で
あり、Ｖ字溝の内部に整列された光フアイバ巻回
部を示す図である。第７図は、第６図の一部を拡
大して示す図であり、Ｖ字溝内に取付けられた光
フアイバとラツピングされた部分とを示す図であ
る。第８図は、フアイバがどのようにラツプされ
るかを示す、Ｖ字溝内に取付けられた光フアイバ
の最初の巻回部を示す断面図である。第９図は、
他の実施例のための写真リソグラフイ工程につい
て用いられるマスクの斜視図である。第１０図
は、第９図において示したマスクを用いて製造さ
れたウエーハ内のＶ字溝の平面図である。第１０
Ａ図は、第１０図に示したＶ字溝の断面図であ
る。第１１図は、巻回を利用する他の実施例を表
わし、Ｖ字溝内の光フアイバ巻回部の１つを示す
断面図である。第１２図は、光フアイバのクラツ
ド部に切断するための写真リソグラフエツチング
技術を用いる他の実施例を表わし、Ｖ字溝内の光
フアイバ巻回部の１つを示す断面図である。第１
３図は、光フアイバの複数の巻回部において光を
検出し、各光検出器の出力をウエイト付けし、こ
の出力を加算するための好ましい実施例のフオト
検出器装置を略図的に示す図である。第１４図
は、第１３図の好ましい実施例を構成するのに用
いる装置の断面図であり、整列のために用いる技
術を説明する図である。第１５図は、多重結合器
の同時製造を利用する他の実施例を表わし、この
多重結合器はタツプ付遅延線における様々なタツ
プからの光を検出するのに用いられる。第１６図
は、より高い周波数での検出のためのこの発明の
好ましい実施例を用いる技術を説明する図であ
る。第１７図は、矩形の帯域幅を有するトランス
バーサルフイルタを製造するのに用いるウエイト
付け装置を示す図である。第１８図は、第１７図
のウエイト付け操作を用いる多数のタツプのウエ
イト付けについてのグラフである。 図において、２０はレーザ光光源、２２は入力
信号、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…，４０ｎは光
フアイバ、５０は光フアイバ、５２は光フアイバ
の入力端部、５４は出力端部、６０はチツプ、６
２ａ，６２ｂ，…，６２ｘはＶ字溝、７０は石英
ブロツク、８０はマスク、１１０ａは光フアイバ
のＶ字溝内に設けられる部分、１０２はクラツド
部、１６２はチツプ、１６４は曲面状Ｖ字溝、１
０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃはラツピングされた
表面、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃは光電装
置、１４２ａ，１４２ｂ，１４ｃはFETを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 与えられる光信号をサンプリングするための
タツプ付遅延線であつて、 コア部とクラツド部を有する或る長さの光フア
イバと、 前記フアイバの多数のセグメントを保持するた
めの支持部を形成する基部とを備え、前記各フア
イバセグメントは前記基部により所定の高さに取
付けられており、 前記多数のフアイバセグメント内に形成された
多数のタツプをさらに備え、前記各タツプは、前
記光フアイバの高さが前記基部の上方の所定の距
離まで減少されるところで、前記各タツプがフア
イバセグメントの一部を備えており、かつ 前記多数のタツプにおいて光を検出するための
装置をさらに備える、タツプ付光フアイバ遅延
線。 ２ 前記基部は、光フアイバの前記多数のセグメ
ントを取付けるために、その内部に複数の凹部を
有する表面を含む、特許請求の範囲第１項記載の
タツプ付光フアイバ遅延線。 ３ 前記凹部は、均一な幅および深さを有する平
行なＶ字溝である、特許請求の範囲第２項記載の
タツプ付光フアイバ遅延線。 ４ 前記基部は１００−配向シリコンからなり、
前記Ｖ字溝は前記シリコン内で結晶平面に一致す
る、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載のタツプ付光フアイバ遅延線。 ５ 前記凹部は前記基部の中心よりも前記基部の
側面に近いところにおいてより広い幅を有しかつ
より深くなつている平行なＶ字溝である、特許請
求の範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載の
タツプ付光フアイバ遅延線。 ６ 前記タツプは、クラツド部の一部が除去され
ている前記フアイバセグメントの一部を備える、
特許請求の範囲第５項記載のタツプ付光フアイバ
遅延線。 ７ 前記タツプは、クラツド部の曲面状の切込み
部が除去される部分の前記フアイバセグメントの
一部を備える、特許請求の範囲第４項記載のタツ
プ付光フアイバ遅延線。 ８ 前記基部の表面は、前記Ｖ字溝が曲線にされ
るような曲面形状を有する、特許請求の範囲第４
項記載のタツプ付光フアイバ遅延線。 ９ 前記タツプは、クラツド部の一部１０２が除
去される前記フアイバセグメントの一部を備え
る、特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれ
かに記載のタツプ付光フアイバ遅延線。 １０ 前記タツプは、前記タツプの存在する位置
で、前記フアイバ内を通過する光信号の３％以下
の光を引き出す、特許請求の範囲第１項ないし第
９項のいずれかに記載のタツプ付光フアイバ遅延
線。 １１ 出力信号を発生するためにすべてのタツプ
において検出される光を加算するための加算装置
をさらに備える、特許請求の範囲第１項ないし第
１０項のいずれかに記載のタツプ付光フアイバ遅
延線。 １２ 前記タツプ間のフアイバセグメントの長さ
が等しく、前記出力信号が入力信号に含まれるこ
の装置によりセツトされた基本周波数および調波
周波数であり、このシステムによりセツトされた
基本周波数が隣接するタツプ間を信号が通過する
のに必要な時間に等しい期間を有する、特許請求
の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の
タツプ付光フアイバ遅延線。 １３ 複数の検出器を含み、各検出器が個々のタ
ツプの位置において光信号を検出し、かつ０と１
との間の乗数フアクタにより検出された光信号の
ウエイト付けを行なう、特許請求の範囲第１項な
いし第１２項のいずれかに記載のタツプ付光フア
イバ遅延線。 １４ 光を検出するための前記装置は、光電素子
である、特許請求の範囲第１項ないし第１３項の
いずれかに記載のタツプ付光フアイバ遅延線。 １５ 光を検出するための前記装置は、光フアイ
バの複数の出力長と、 フアイバの前記複数の出力長を受入れるための
Ｖ字溝を有する第２の基部とを備え、前記第２の
基部は、前記出力フアイバのクラツド部の部分が
除去される前記基部と同一である、特許請求の範
囲第１項記載のタツプ付光フアイバ遅延線。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/323,038 US4558920A (en) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | Tapped optical fiber delay line |
| US323038 | 1981-11-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893005A JPS5893005A (ja) | 1983-06-02 |
| JPH0220083B2 true JPH0220083B2 (ja) | 1990-05-08 |
Family
ID=23257513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57201812A Granted JPS5893005A (ja) | 1981-11-19 | 1982-11-16 | タツプ付光フアイバ遅延線 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4558920A (ja) |
| EP (2) | EP0193224B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5893005A (ja) |
| KR (1) | KR880002472B1 (ja) |
| AT (2) | ATE60450T1 (ja) |
| AU (1) | AU561142B2 (ja) |
| BR (1) | BR8206674A (ja) |
| CA (1) | CA1212853A (ja) |
| DE (2) | DE3279828D1 (ja) |
| IL (1) | IL67203A (ja) |
| NO (1) | NO823870L (ja) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4511207A (en) * | 1981-11-19 | 1985-04-16 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Fiber optic data distributor |
| US4702550A (en) * | 1982-03-08 | 1987-10-27 | Fuji Electric Company, Ltd. | Optical fiber frequency filter and multiplexer using same |
| IL69003A (en) * | 1982-06-21 | 1987-12-31 | Univ Leland Stanford Junior | Optical guided wave signal processor |
| DE3280098D1 (de) * | 1982-11-12 | 1990-03-08 | Univ Leland Stanford Junior | Faseroptikschalter und diskret einstellbare verzoegerungslinie. |
| DE3322947A1 (de) * | 1983-06-25 | 1985-01-10 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Transversalfilter fuer elektromagnetische wellen |
| GB2152694B (en) * | 1984-01-05 | 1987-06-24 | Standard Telephones Cables Ltd | Wavelength selective optical waveguide coupler |
| US4676594A (en) * | 1984-11-16 | 1987-06-30 | American Telephone And Telegraph Company | Optical fiber mode scrambler |
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