JPH04372906A - 光減衰膜 - 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】本発明は光パワーのレベルを減衰
する光減衰膜に関する。

【０００２】光ファイバを伝送路とする光通信システム
においては、受光部の光電特性に応じて伝送された信号
光を最適レベルに減衰させる必要が生じることがある。 特にエルビウムドープファイバを使用した光増幅器では
、光カプラを介してモニタ光を取り出し、このモニタ光
を受光素子により検出して増幅された信号光のパワーが
一定レベルとなるようにフィードバック制御するように
している。

【０００３】このような場合には、通常、適当な光減衰
膜を介してモニタ光を受光素子に入力する必要があり、
簡単な構成で所望の減衰率を得ることのできる光減衰膜
が要望されている。

【０００４】

【従来の技術】光増幅器等の入出力パワー調整に用いる
従来のハイパワー用光減衰膜は、例えばチタン、インコ
ネル等の金属膜を使用するか、又はＴｉＯ２とＳｉＯ２
　を交互に積層した誘電体多層膜が一般的に使用されて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、チタン、イン
コネル等の金属膜を光減衰膜として使用した場合には、
金属膜の吸収による損失を利用するため、ハイパワー用
として使用すると発熱により金属膜が大きな損傷を受け
ることがあるという問題があった。

【０００６】また、ＴｉＯ２　とＳｉＯ２　を交互に積
層した誘電体多層膜を光減衰膜に使用した場合には、使
用帯域幅が狭いという欠点があるとともに、所望の特性
を得るためには光減衰膜の層数を８層〜１１層積層する
必要があり、膜構成が複雑になるという問題があった。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ハイパワーでも膜
への損傷がなく、使用帯域幅の広い光減衰膜を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ガラス基板上又は光ファ
イバ端面に２種類の材料を交互に複数層積層して構成さ
れる光減衰膜において、基板側から順に奇数層Ｓｉ、偶
数層をＳｉＯ２　として全体で４層積層する。そして、
使用する光の中心波長の１／４を１．０とするとき、第
１層〜第４層を全て１．０の膜厚に設定し、各層の膜厚
偏差を±５％の範囲内に規制することにより、減衰量７
．５ｄＢの光減衰膜を得ることができる。

【０００９】本発明の他の側面によると、基板側から順
に奇数層をＳｉ、偶数層をＳｉＯ２　として全体で８層
積層し、使用する光の中心波長の１／４を１．０とする
とき、第１層＝０．３、第２層＝１．３、第３層＝０．
８、第４層＝１．２、第５層〜第８層＝１．０の膜厚に
設定し、各層の膜厚偏差を±５％の範囲内に規制するこ
とにより、１７．５ｄＢの減衰量が得られる光減衰膜が
提供される。

【００１０】

【作用】本発明は屈折率が高く使用波長帯域で吸収のな
いＳｉ膜を積層材料として用い、Ｓｉ／ＳｉＯ２　の構
成にすることにより、広帯域化を実現できるとともに吸
収のない光減衰膜を提供することができる。

【００１１】

【実施例】まず、図１を参照して本発明を適用するのに
適した光増幅システムの構成について説明する。信号光
は光カプラ２及び光アイソレータ４を介してＥｒドープ
ファイバ６に入力される。通常、励起光源としては半導
体レーザ８，１０がＬＤバイアス回路１２により駆動さ
れて使用される。

【００１２】入力側において、光カプラ２により取り出
されたモニタ光は、ｐｉｎＰＤ１４により電気信号に変
換され、この電気信号はＬＤバイアス回路１２に入力さ
れる。即ち、ｐｉｎＰＤ１４は信号光が検出されなくな
ったとき、ＬＤバイアス回路１２を制御してＬＤ８，１
０を停止させるものである。

【００１３】半導体レーザ８又は１０から出射された励
起光は合波器１６及び光アイソレータ１８を一体化した
合波モジュール２０に入力され、この合波モジュール２
０によりＥｒドープファイバ６に結合されて、信号光と
反対方向に伝搬する。

【００１４】Ｅｒドープファイバ６内を伝搬するうちに
増幅された信号光は合波モジュール２０及び光カプラ２
２を介して出射側ファイバに出力される。

【００１５】光カプラ２２の分岐比は例えば２０：１で
あり、出力光のレベルを１９ｄＢ、光カプラ２２の損失
を０．５ｄＢとすると、２０：１光カプラ２２の分岐損
失が−１３ｄＢであるため、ｐｉｎＰＤ２６に＋６．５
ｄＢｍのモニタ光が入力されてしまうことになる。

【００１６】しかし、通常ｐｉｎＰＤ２６に１ｍＷ以上
の光パワーが入力されると、ｐｉｎＰＤ２６が損傷を受
ける恐れがあるため、入力光レベルを１ｍＷ以下に抑え
る必要がある。そのためにｐｉｎＰＤ２６の上流側に本
発明に係る減衰量７．５ｄＢの光減衰膜２４を挿入して
入力光レベルを許容範囲内に低下させている。

【００１７】光減衰膜２４で許容レベル以下にそのパワ
ーが減衰されたモニタ光はｐｉｎＰＤ２６で電気信号に
変換され、この電気信号はアンプ２８及びコンパレータ
３０から構成されるＡＰＣ回路３２に入力され、ＡＰＣ
回路３２によりＥｒドープファイバ６で増幅された信号
光のパワーが一定レベルとなるように半導体レーザ８，
１０の出力が制御される。

【００１８】次に、７．５ｄＢの減衰量を有する光減衰
膜２４の具体的構成について、図２を参照しながら従来
の光減衰膜構成と比較して説明する。図２において、Ｔ
ｉＯ２　／ＳｉＯ２　から構成される従来の光減衰膜構
成が■で示され、Ｓｉ／ＳｉＯ２　から構成される本実
施例の光減衰膜構成が■で示されている。

【００１９】本発明の第１の実施例はガラス基板上（又
は光ファイバ端面上）に基板側から順に奇数層をＳｉ、
偶数層をＳｉＯ２　として全体で４層積層する。また、
使用する光の中心波長の１／４を１．０とするとき、第
１層＝１．０、第２層＝１．０、第３層＝１．０、第４
層＝１．０の膜厚に設定し、各層の膜厚偏差を±５％の
範囲内に規制する。

【００２０】上記のように設定した第１実施例の透過率
特性を図２の曲線■に示す。図２から明らかなように、
使用帯域幅が従来の約２５０ｎｍから本実施例では約６
２０ｎｍへと広帯域化されている。また、ＳｉとＳｉＯ
２　とを交互に積層した膜構成により、使用波長帯域で
の光の吸収がなくなり、光減衰膜へのダメージを防止す
ることができる。

【００２１】次に図３を参照して１７．５ｄＢの減衰量
を達成する本発明の第２の実施例について説明する。第
１の実施例と同様に、ガラス基板上（又は光ファイバ端
面上）に基板側から順に奇数層をＳｉ、偶数層をＳｉＯ
２　として全体で８層積層する。そして、使用する光の
中心波長の１／４を１．０とするとき、第１層＝０．３
、第２層＝１．３、第３層＝０．８、第４層＝１．２、
第５層〜第８層＝１．０の膜厚に設定し、各層の膜厚偏
差を±５％の範囲内に規制する。

【００２２】本実施例の透過率特性が図３に示されてお
り、帯域幅約４００ｎｍの広帯域化が実現されるととも
に、使用波長帯域での光の吸収のない光減衰膜を提供で
きる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の光減衰膜は以上詳述したように
構成したので、ハイパワーでも膜への損傷がなく、使用
帯域幅の広い光減衰膜を提供できるという効果を奏する
。また、従来構成に比較して積層数を約１／２に低減で
きるため、低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するのに適した光増幅システムを
示す図である。

【図２】第１の実施例と従来例の透過率特性を示すグラ
フである。

【図３】第２の実施例の透過率特性を示すグラフである
。

【符号の説明】

２，２２　　光カプラ ６　　Ｅｒドープファイバ ８，１０　　半導体レーザ １２　　ＬＤバイアス回路 １４，２６　　ｐｉｎＰＤ ２０　　合波モジュール ２４　　光減衰膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラス基板上に２種類の材料を交互に
   複数層積層して構成される光減衰膜において、基板側か
   ら順に奇数層をＳｉ、偶数層をＳｉＯ２　として全体で
   ４層積層し、使用する光の中心波長の１／４を１．０と
   するとき、第１層＝１．０、第２層＝１．０、第３層＝
   １．０、第４層＝１．０の膜厚に設定し、各層の膜厚偏
   差を±５％の範囲内に規制したことを特徴とする光減衰
   膜。
2. 【請求項２】　　ガラス基板上に２種類の材料を交互に
   複数層積層して構成される光減衰膜において、基板側か
   ら順に奇数層をＳｉ、偶数層をＳｉＯ２　として全体で
   ８層積層し、使用する光の中心波長の１／４を１．０と
   するとき、第１層＝０．３、第２層＝１．３、第３層＝
   ０．８、第４層＝１．２、第５〜第８層＝１．０の膜厚
   に設定し、各層の膜厚偏差を±５％の範囲内に規制した
   ことを特徴とする光減衰膜。
3. 【請求項３】　　前記ガラス基板に代えて光ファイバ端
   面上に積層したことを特徴とする請求項１又は２記載の
   光減衰膜。