JPH04232910A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送される光の光路に
第１のミラ−と第２のミラ−の向かい合う表面の間に共
振空洞を形成するファブリ・ペロ−干渉計により、第１
の光ファイバと第２の光ファイバの両端を接続するとと
もに、第１の光ファイバ又は第２の光ファイバの端部を
接続する第１の光学的結像手段と第２の光学的結像手段
とを有する、光ファイバ伝送システム内の光学装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ、特に単一モ−ドで作用する
光ファイバの伝送能力が理論的に極めて高いことは、以
前から周知である。このことに基づき、単一モ−ド光フ
ァイバと狭帯域のレ−ザ源を接続し、ヘロダイン方式で
使用し、波長多重法又は光周波数の多重法、ＷＤＭ（波
長分割多重）操作及びＯＦＤＭ（光周波数分割多重）操
作による通信伝送を用いることにより、光ファイバの帯
域幅を有効に利用する試みがなされた。こうした方法で
１本の光ファイバの中を伝送される複数のデ−タチャネ
ルは、受信側で光学フィルタを用いて互いに分離されね
ばならない。

【０００３】狭帯域の光学フィルタにより、光学伝送シ
ステムの中で好ましくない信号部分又はノイズ光を抑圧
するとともに、レ−ザ光の周波数を安定させることがで
きる。

【０００４】同調可能な狭帯域の光学フィルタは、光学
測定技術における必須の補助手段である。サイク（Ｓｉ
ｋｅ）により、レ−ザから放射された光の線幅及び周波
数を決めることができる。

【０００５】光学フィルタの中で、ファブリ・ペロ−干
渉計は構造が簡単であるが故に非常に重要である。何故
ならば、ファブリ・ペロ−干渉計によれば、所望の波長
に対する透過率はわずかにし、他のスペクトルレンジの
光の透過率を著しく強くすることができるからである。 ファブリ・ペロ−干渉計のスペクトル透過率は周波数に
従ったくしの歯のような選択減衰機能を示し、非常な狭
帯域の光が通過することができる。この場合それぞれ２
つの連続したくしの歯のような減衰ピ−クの間の間隔は
フリ−スペクトルレンジと言う。上記のように生ずるス
ペクトル透過率は、この発明の光学装置の重要な構成要
素であるファブリ・ペロ−干渉計の共振面の間に形成さ
れた共振空洞の長さによって決められる。この発明の光
学装置に於て、ファブリ・ペロ−干渉計の共振面の間隔
は機械的、熱的又は電子光学的に変えられる構造になっ
ている。

【０００６】ファブリ・ペロ−干渉計の勝れた点は前記
フリ−スペクトルレンジと周波数の透過曲線の幅との関
係すなわち、特に、用いられたミラ−の反射率によって
決められる比である。上記光学装置は、『応用光学』（
ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ）２６号（１９８７年）、
４３０−４３６頁、特に４３３頁、第３図に開示されて
いる。

【０００７】上記『応用光学』に記載された解決法では
、光ファイバの中で光線が拡散される。該光線は、光フ
ァイバの端部と結合しかつここで光学的結像手段を形成
するコリメ−タレンズ内で拡張される。次いで、上記光
線はエアスペ−スを通ってファブリ・ペロ−干渉計の共
振面に出て、該共振面から共振空洞を通って第２の共振
面に行き、他のエアスペ−スを通って第２のコリメ−タ
レンズに届き、該コリメ−タレンズから元の直径に縮小
されて第２の光ファイバに達する。

【０００８】コリメ−タレンズと結合した光ファイバの
端部とファブリ・ペロ−干渉計は上記光学装置に組み込
まれている。共振面の間の間隔すなわちファブリ・ペロ
−干渉計の長さは、圧電摺動部材によって調節される。 この光学装置の欠点は、光がレンズと空気の間の境界面
を４回透過することである。こうした境界面のうちの２
つはコリメ−タレンズと、該コリメ−タレンズに連続す
るエアスペ−スとにより形成され、２つは該エアスペ−
スと、ファブリ・ペロ−干渉計の共振面が形成されるプ
レ−トとにより形成される。各境界面は減衰を累積させ
る作用をするが、これを防ぐため、コリメ−タレンズに
反射防止膜を施すことが必要である。

【０００９】他の欠点は、ファブリ・ペロ−干渉計の共
振器長が非常に限定された小範囲だけ、すなわちミクロ
ン単位で示しても小さな数字で表現される程度の小範囲
の調整だけしかできないことである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、減衰
が少ない光学装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、第１の光学
的結像手段が、第１のミラ−を形成する層によって被覆
された平面を有すること、及び第２の光学的結像手段も
、第２のミラ−を形成する層によって被覆された平面を
有すること、により解決される。

【００１２】

【作用及び効果】本発明の光学装置の特別な利点は、該
光学装置が大きな波長範囲に用いられることである。何
故ならば、ファブリ・ペロ−干渉計の共振面と、それぞ
れ光ファイバに連続する光学的結像手段との間のエアス
ペ−スが形成されないことによって光学装置内に、ファ
ブリ・ペロ−干渉計の共振スペ−スを調節するためのよ
り大きな遊びが形成されるからであり、これによって、
ファブリ・ペロ−干渉計のフリ−スペクトルレンジは例
えばＭＨｚからＴＨｚの範囲に亘ることができる。この
発明の光学装置は製造が容易であり、調整も良好である
。何故ならば、従来の光学装置に比べて、互いに可動な
部材が少く設計されているからであり、これにより、高
い機械的安定性が得られる。

【００１３】ミラ−を形成する双方の層の一方は、アク
チュエ−タによって他方の層の方に移動されることは好
ましい。またこのアクチュエ−タは圧電アクチュエ−タ
又は電気機械を応用したアクチュエ−タであることも好
ましい。層の向かい合った面の間の屈折率を変える手段
が設置されていることも好ましい。その場合には共振空
洞内の光学的光路長が調節できるからである。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。図
１に示すように、光学装置はファブリ・ペロ−干渉計３
により一方の光ファイバ１を他方の光ファイバ２に接続
する。この場合、光ファイバ１，２の両端は、例えば金
属製のスリ−ブ４，５に嵌め込まれている。スリ−ブ４
，５内では、光学的結像手段６，７が光ファイバ１，２
の両端と機械的に接続している。光学的結像手段６，７
は例えばロッドレンズ、特にＧＲＩＮレンズである。 光学的結像手段６，７に形成され、光ファイバ１，２の
両端と離隔した表面はそれぞれ、反射層８，９によって
被覆され、該反射層８，９はミラ−を形成するとともに
、長さＬを有する共振空洞の共振面である。

【００１５】更に、アクチュエ−タ１２が設置されてい
る。該アクチュエ−タ１２によって、光ファイバ１の端
部が光ファイバ２の端部に向かって移動される。それは
、表面１０，１１の間の間隔を狭めるとともに、ファブ
リ・ペロ−干渉計３によって透過された周波数を変化さ
せるためである。

【００１６】アクチュエ−タ１２としては例えば圧電ア
クチュエ−タを用いることができるが、電気機械アクチ
ュエ−タとして例えば、ステップモ−タを用いたものも
使用に適している。光ファイバ１は余分な長さを有する
。それは、光ファイバ１の端部を十分な余裕をもって光
ファイバ２の方に移動できるためである。

【００１７】上記光学装置では、長さＬは例えば数ミク
ロンと２００ミリメ−トルの間の範囲で選択される。こ
れにより、フリ−スペクトルレンジを例えば７５０ＭＨ
ｚから５０ＴＨｚまで調節することができる。この場合
光ファイバ２も端部にアクチュエ−タを取付けて移動さ
せることができる。

【００１８】光学装置は光ファイバ１の両端とともに、
密封された装置に設けられているので、被覆層８，９の
間の屈折率を変化させる手段を設置することができる。 又空気が共振空洞を満たしているので、内部の空気の温
度を変化させることにより、該空気の屈折率はを変化さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の光学装置の図である。

【符号の説明】

１，２…光ファイバ、３…ファブリ・ペロ−干渉計、６
，７…光学的結像手段、８，９…層、１２…アクチュエ
−タ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　伝送される光の光路に第１のミラ−と
   第２のミラ−の向かい合う表面の間に共振空洞を形成す
   るファブリ・ペロ−干渉計（３）により、第１の光ファ
   イバ（１）と第２の光ファイバ（２）の両端を接続する
   とともに、該第１の光ファイバ（１）又は第２の光ファ
   イバ（２）の端部を接続する第１の光学的結像手段（６
   ）と第２の光学的結像手段（７）とを有する、光ファイ
   バ伝送システム内の光学装置において、前記第１の光学
   的結像手段（６）は、前記第１のミラ−を形成する層（
   ８）によって被覆された平面を有すること、及び前記第
   ２の光学的結像手段（７）も、前記第２のミラ−を形成
   する層（９）によって被覆された平面を有すること、を
   特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】　　前記層（８，９）のうちの少なくとも
   一方はアクチュエ−タ（１２）によって他方の層に移動
   されること、を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 【請求項３】　　前記アクチュエ−タ（１２）は圧電ア
   クチュエ−タであること、を特徴とする請求項２に記載
   の光学装置。
4. 【請求項４】　　前記アクチュエ−タ（１２）は電気機
   械アクチュエ−タであること、を特徴とする請求項２に
   記載の光学装置。
5. 【請求項５】　　前記層（８，９）の間の屈折率を変え
   る手段が設置されていること、を特徴とする請求項１乃
   至４のいずれか１に記載の光学装置。