JPH05273420A - 光等化器 - Google Patents
光等化器Info
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- JPH05273420A JPH05273420A JP4074397A JP7439792A JPH05273420A JP H05273420 A JPH05273420 A JP H05273420A JP 4074397 A JP4074397 A JP 4074397A JP 7439792 A JP7439792 A JP 7439792A JP H05273420 A JPH05273420 A JP H05273420A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光信号を電気信号に変換することなく光ファ
イバの分散を相殺することができ、大容量・長距離光通
信に適した光等化器を提供することにある。 【構成】 ２本の光導波路１−３、２−４がその一部分
で、互いに光結合を起こす程度に近接している方向性結
合器５において、出力側の２本の光導波路３，４の結合
部から等しい間隔で二つずつ多重反射導波路６，７、
８，９が配置されている光等化器である。
イバの分散を相殺することができ、大容量・長距離光通
信に適した光等化器を提供することにある。 【構成】 ２本の光導波路１−３、２−４がその一部分
で、互いに光結合を起こす程度に近接している方向性結
合器５において、出力側の２本の光導波路３，４の結合
部から等しい間隔で二つずつ多重反射導波路６，７、
８，９が配置されている光等化器である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分散を有する光ファイ
バを伝搬して歪を受けた信号を、波形整形する光等化器
に関するものである。
バを伝搬して歪を受けた信号を、波形整形する光等化器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】波長λ＝１．３μm に零分散を有する光
ファイバ（日本縦貫光通信回線等、既設のほとんどの光
ファイバ）を、最低損失帯であるλ＝１．５５μm で使
用する際には、光ファイバの分散のために信号周波数
（変調周波数）ｆが高くなるにつれて伝搬遅延時間τが
小さくなる（伝搬速度が速くなる）。そのために、信号
光パルスの歪が大きくなり、伝送容量または伝送（中
継）距離が制限される。分散を有する光ファイバを伝搬
して歪を受けた信号を、波形整形する等化器としては、
従来、図１１に示すようなマイクロ波ストリップライン
が知られている。図１１において５８，５９は金属導
体、６０は誘電体である。マイクロ波ストリップライン
の伝搬遅延特性は図１２に示すようであり、信号周波数
ｆが高くなるにつれて、伝搬遅延時間τが大きくなる
（伝搬速度が遅くなる）。ただし、図１２において、ｌ
MSはストリップラインの長さである。図１２の遅延特性
は、前記の光ファイバの遅延特性とは逆であるから、光
信号を光電変換器（光検出器）によって電気信号に変換
した後に、ストリップラインを通すことによって光ファ
イバの分散を相殺することができる。
ファイバ（日本縦貫光通信回線等、既設のほとんどの光
ファイバ）を、最低損失帯であるλ＝１．５５μm で使
用する際には、光ファイバの分散のために信号周波数
（変調周波数）ｆが高くなるにつれて伝搬遅延時間τが
小さくなる（伝搬速度が速くなる）。そのために、信号
光パルスの歪が大きくなり、伝送容量または伝送（中
継）距離が制限される。分散を有する光ファイバを伝搬
して歪を受けた信号を、波形整形する等化器としては、
従来、図１１に示すようなマイクロ波ストリップライン
が知られている。図１１において５８，５９は金属導
体、６０は誘電体である。マイクロ波ストリップライン
の伝搬遅延特性は図１２に示すようであり、信号周波数
ｆが高くなるにつれて、伝搬遅延時間τが大きくなる
（伝搬速度が遅くなる）。ただし、図１２において、ｌ
MSはストリップラインの長さである。図１２の遅延特性
は、前記の光ファイバの遅延特性とは逆であるから、光
信号を光電変換器（光検出器）によって電気信号に変換
した後に、ストリップラインを通すことによって光ファ
イバの分散を相殺することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の構造の
等化器では、光信号を一たん電気信号に変換して波形整
形するために、(1) 全光中継を行うことができない、
(2) 信号周波数ｆが高くなると、ストリップラインの導
体損失が増加する等の問題がある。
等化器では、光信号を一たん電気信号に変換して波形整
形するために、(1) 全光中継を行うことができない、
(2) 信号周波数ｆが高くなると、ストリップラインの導
体損失が増加する等の問題がある。
【０００４】本発明は、前記従来の技術に鑑みてなされ
たものであり、方向性結合器の一部に、等しい間隔で多
重反射導波路が配置されていること、またはその一部
に、等しい間隔でガイド溝を有し、該溝に誘電体多層膜
が配置されていることによって、分散を有する光ファイ
バを伝搬して歪を受けた信号を、波形整形することを可
能とし、大容量・長距離光通信に適した光等化器を提供
することを目的とするものである。
たものであり、方向性結合器の一部に、等しい間隔で多
重反射導波路が配置されていること、またはその一部
に、等しい間隔でガイド溝を有し、該溝に誘電体多層膜
が配置されていることによって、分散を有する光ファイ
バを伝搬して歪を受けた信号を、波形整形することを可
能とし、大容量・長距離光通信に適した光等化器を提供
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の構成は、２本の光導波路が一部分で、互いに
光結合を起こす程度に近接している方向性結合器におい
て、出力側の２本の導波路の結合部から等しい位置に、
等しい間隔で二つずつの多重反射導波路が配置されてい
ること、または前記出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つのガイド溝を有し、該
溝に誘電体多層膜を配置させる。
る本発明の構成は、２本の光導波路が一部分で、互いに
光結合を起こす程度に近接している方向性結合器におい
て、出力側の２本の導波路の結合部から等しい位置に、
等しい間隔で二つずつの多重反射導波路が配置されてい
ること、または前記出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つのガイド溝を有し、該
溝に誘電体多層膜を配置させる。
【０００６】また、前記の方向性結合器と多重反射導波
路または方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導波路
を１対とし、これが２対以上配置され、多重反射導波
路、または誘電体多層膜が配置されていない光導波路同
士を、順次接続する。
路または方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導波路
を１対とし、これが２対以上配置され、多重反射導波
路、または誘電体多層膜が配置されていない光導波路同
士を、順次接続する。
【０００７】さらに、前記の方向性結合器と多重反射導
波路、または方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導
波路において、方向性結合器の結合部と多重反射導波路
または誘電体多層膜との間の光導波路の上部、および多
重反射導波路同士、または誘電体多層膜同士の間の光導
波路の上部に、金属電極またはアモルファスＳｉ膜を装
荷する。
波路、または方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導
波路において、方向性結合器の結合部と多重反射導波路
または誘電体多層膜との間の光導波路の上部、および多
重反射導波路同士、または誘電体多層膜同士の間の光導
波路の上部に、金属電極またはアモルファスＳｉ膜を装
荷する。
【０００８】
【作用】二つの多重反射導波路または誘電体多層膜が配
置された光導波路においては、光の多重反射が起こり、
多重反射導波路または誘電体多層膜の間隔を適当に選ぶ
ことによって、任意の伝搬遅延特性を実現することがで
きる。従って、光信号を電気信号に変換することなく、
光ファイバの分散を相殺することができる。
置された光導波路においては、光の多重反射が起こり、
多重反射導波路または誘電体多層膜の間隔を適当に選ぶ
ことによって、任意の伝搬遅延特性を実現することがで
きる。従って、光信号を電気信号に変換することなく、
光ファイバの分散を相殺することができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の第一の実施例の構成を示
し、方向性結合器の出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つずつの多重反射導波路
が配置されているものである。図１に示すように、この
実施例の光等化器は、入力側光導波路１，２、出力側光
導波路３，４、結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器５、
第一の多重反射導波路６，７、第二の多重反射導波路
８，９および多重反射導波路に挟まれた長さｌの光導波
路１０，１１とから構成されている。多重反射導波路
６，７および８，９は、図２に示すように、屈折率ｎ1
の光導波路のコア（１２および１３）を幅ｈで周期Λ＝
ｈ＋ｄとなるようにエッチングし、屈折率ｎ0 の媒質で
覆って構成されている。また、基板の屈折率はｎs であ
る。ｒは反射率、ｔは透過率、Ｅは電界の振幅である。
いま、真空中の光の波長をλとするとき、多重反射導波
路の幅ｈおよびギャップｄが
に説明する。図１は、本発明の第一の実施例の構成を示
し、方向性結合器の出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つずつの多重反射導波路
が配置されているものである。図１に示すように、この
実施例の光等化器は、入力側光導波路１，２、出力側光
導波路３，４、結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器５、
第一の多重反射導波路６，７、第二の多重反射導波路
８，９および多重反射導波路に挟まれた長さｌの光導波
路１０，１１とから構成されている。多重反射導波路
６，７および８，９は、図２に示すように、屈折率ｎ1
の光導波路のコア（１２および１３）を幅ｈで周期Λ＝
ｈ＋ｄとなるようにエッチングし、屈折率ｎ0 の媒質で
覆って構成されている。また、基板の屈折率はｎs であ
る。ｒは反射率、ｔは透過率、Ｅは電界の振幅である。
いま、真空中の光の波長をλとするとき、多重反射導波
路の幅ｈおよびギャップｄが
【数１】 であるときには、図２に示すような多重反射導波路の透
過率ｔM 、反射率ｒM は次式で与えられる。
過率ｔM 、反射率ｒM は次式で与えられる。
【数２】 ただし、ここでＭは多重反射導波路の層数である。ｎ1
＝１．４５、ｎ0 ＝１とすると、Ｍ＝３のときｒM=3 ＝
０．８となり、Ｍ≧１０のときｒM=10≒１．０となる。
＝１．４５、ｎ0 ＝１とすると、Ｍ＝３のときｒM=3 ＝
０．８となり、Ｍ≧１０のときｒM=10≒１．０となる。
【００１０】このように、多重反射導波路においては、
屈折率ｎ1 , ｎ0 および層数Ｍを適当に選ぶことによっ
て、部分反射から全反射を実現することができる。い
ま、第一の多重反射導波路６，７の反射率をｒ1 ＝０．
８、第二の多重反射導波路８，９の反射率をｒ2 ≒１．
０とする。このとき、入力側光導波路１から入射した光
（電界振幅をＡ0 とする）は、３ｄＢ方向性結合器５に
よって、１／２ずつ出力側光導波路３，４に導かれる。
光導波路３，４に導かれた光は、それぞれ第一および第
二の多重反射導波路で複合多重反射を受け、順次、部分
的に３ｄＢ方向性結合器５の側へ反射される。第一およ
び第二の多重反射導波路による複合多重反射の反射率を
ρとおくと、３ｄＢ方向性結合器５を介した四つの光導
波路１，２，３，４の間の光伝搬の様子は、図３、図４
のように表わされる。まず、図３においては、
屈折率ｎ1 , ｎ0 および層数Ｍを適当に選ぶことによっ
て、部分反射から全反射を実現することができる。い
ま、第一の多重反射導波路６，７の反射率をｒ1 ＝０．
８、第二の多重反射導波路８，９の反射率をｒ2 ≒１．
０とする。このとき、入力側光導波路１から入射した光
（電界振幅をＡ0 とする）は、３ｄＢ方向性結合器５に
よって、１／２ずつ出力側光導波路３，４に導かれる。
光導波路３，４に導かれた光は、それぞれ第一および第
二の多重反射導波路で複合多重反射を受け、順次、部分
的に３ｄＢ方向性結合器５の側へ反射される。第一およ
び第二の多重反射導波路による複合多重反射の反射率を
ρとおくと、３ｄＢ方向性結合器５を介した四つの光導
波路１，２，３，４の間の光伝搬の様子は、図３、図４
のように表わされる。まず、図３においては、
【数３】 である。次にＡ1 およびＢ1 はそれぞれ第一の多重反射
導波路６，７および第二の多重反射導波路８，９による
複合多重反射の反射率ρで反射され、図４に示すよう
に、３ｄＢ方向性結合器５を再び通って入力側光導波路
１，２に向かって進行する。入射側光導波路に戻る光の
電界振幅Ａ2 ，Ｂ2 は、次のように表わされる。
導波路６，７および第二の多重反射導波路８，９による
複合多重反射の反射率ρで反射され、図４に示すよう
に、３ｄＢ方向性結合器５を再び通って入力側光導波路
１，２に向かって進行する。入射側光導波路に戻る光の
電界振幅Ａ2 ，Ｂ2 は、次のように表わされる。
【００１１】
【数４】 上式より、光導波路１から入射され、第一の多重反射導
波路６，７および第二の多重反射導波路８，９によって
複合多重反射された光は、すべて光導波路２に導かれ、
そのときの電界振幅伝達率は
波路６，７および第二の多重反射導波路８，９によって
複合多重反射された光は、すべて光導波路２に導かれ、
そのときの電界振幅伝達率は
【数５】 で与えられることがわかる。
【００１２】複合多重反射の反射率ρは、第一の多重反
射導波路６，７の反射率をｒ、第二の多重反射導波路
８，９の反射率を１、多重反射導波路に挟まれた光導波
路の長さをｌとすると、次式で与えられる。
射導波路６，７の反射率をｒ、第二の多重反射導波路
８，９の反射率を１、多重反射導波路に挟まれた光導波
路の長さをｌとすると、次式で与えられる。
【数６】 だたし、ここでβは光導波路の伝搬定数である。したが
って、光導波路１から入射され、第一の多重反射導波路
６，７および第二の多重反射導波路８，９によって複合
多重反射された光の電界振幅伝達率は、式(9), (10) よ
り
って、光導波路１から入射され、第一の多重反射導波路
６，７および第二の多重反射導波路８，９によって複合
多重反射された光の電界振幅伝達率は、式(9), (10) よ
り
【数７】 となることがわかる。ただし、ここでΘは
【数８】 である。つぎに、複合多重反射された光の伝搬遅延特性
は、電界振幅伝達率Ｈの位相角をarg(Ｈ) 、光の角周波
数をωとすると
は、電界振幅伝達率Ｈの位相角をarg(Ｈ) 、光の角周波
数をωとすると
【数９】 で与えられる。式(12)を(13)に代入すると
【数１０】 が得られる。ただし、Ｔは
【数１１】 であり、第一の多重反射導波路６（または７）と、第二
の多重反射導波路８（または９）に挟まれた長さｌの光
導波路１０（または１１）を光信号が往復するのに要す
る時間である。また、式(15)において、ｖg は信号の伝
搬速度、ｃは真空中の光の速度である。いま、光が変調
されていない時の角周波数をω0 とすると
の多重反射導波路８（または９）に挟まれた長さｌの光
導波路１０（または１１）を光信号が往復するのに要す
る時間である。また、式(15)において、ｖg は信号の伝
搬速度、ｃは真空中の光の速度である。いま、光が変調
されていない時の角周波数をω0 とすると
【数１２】 と表わされる。ただし、ｆは信号の変調周波数であり、
ｆ＝（ω−ω0 ）／２πで与えられ、β0 ＝β（ω0 ）
である。第一の多重反射導波路と、第二の多重反射導波
路の間の長さｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔ
が
ｆ＝（ω−ω0 ）／２πで与えられ、β0 ＝β（ω0 ）
である。第一の多重反射導波路と、第二の多重反射導波
路の間の長さｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔ
が
【数１３】 を満足するように光導波路を設計すると、この実施例の
光等化器の伝搬遅延特性は図５に示すようになる。図５
からわかるように、この実施例の光等化器の伝搬遅延特
性は、信号周波数ｆが高くなるにつれて、伝搬遅延時間
τが大きくなる（伝搬速度が遅くなる）特性を有してい
る。これは、光ファイバの遅延特性とは逆であり、第一
の多重反射導波路６，７の反射率ｒおよび二つの多重反
射導波路の間の長さｌの光導波路を往復するのに要する
時間Ｔを適当に選ぶことによって、光ファイバの分散を
相殺することができることがわかる。
光等化器の伝搬遅延特性は図５に示すようになる。図５
からわかるように、この実施例の光等化器の伝搬遅延特
性は、信号周波数ｆが高くなるにつれて、伝搬遅延時間
τが大きくなる（伝搬速度が遅くなる）特性を有してい
る。これは、光ファイバの遅延特性とは逆であり、第一
の多重反射導波路６，７の反射率ｒおよび二つの多重反
射導波路の間の長さｌの光導波路を往復するのに要する
時間Ｔを適当に選ぶことによって、光ファイバの分散を
相殺することができることがわかる。
【００１３】次に、図６は本発明の第二の実施例を示
し、方向性結合器の出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つのガイド溝を有し、該
溝に誘電体多層膜が配置されているものである。図６に
示すように、この実施例の光等化器は、入力側光導波路
１５，１６、出力側光導波路１７，１８、結合率５０％
の３ｄＢ方向性結合器１９、第一の誘電体多層膜２０、
第二の誘電体多層膜２１および誘電体多層膜に挟まれた
長さｌの光導波路２２，２３とから構成されている。
し、方向性結合器の出力側の２本の導波路の結合部から
等しい位置に、等しい間隔で二つのガイド溝を有し、該
溝に誘電体多層膜が配置されているものである。図６に
示すように、この実施例の光等化器は、入力側光導波路
１５，１６、出力側光導波路１７，１８、結合率５０％
の３ｄＢ方向性結合器１９、第一の誘電体多層膜２０、
第二の誘電体多層膜２１および誘電体多層膜に挟まれた
長さｌの光導波路２２，２３とから構成されている。
【００１４】第一の誘電体多層膜の反射率をｒ、第二の
誘電体多層膜の反射率を１、誘電体多層膜に挟まれた光
導波路の長さをｌとすると、本発明の第一の実施例の場
合の式（10）〜（17）がそのまま適用できる。したがっ
て、本発明の第二の実施例によっても、第一の誘電体多
層膜２０の反射率ｒおよび二つの誘電体多層膜の間の長
さｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔを適当に選
ぶことによって、光ファイバの分散を相殺することがで
きることがわかる。
誘電体多層膜の反射率を１、誘電体多層膜に挟まれた光
導波路の長さをｌとすると、本発明の第一の実施例の場
合の式（10）〜（17）がそのまま適用できる。したがっ
て、本発明の第二の実施例によっても、第一の誘電体多
層膜２０の反射率ｒおよび二つの誘電体多層膜の間の長
さｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔを適当に選
ぶことによって、光ファイバの分散を相殺することがで
きることがわかる。
【００１５】次に、図７は本発明の請求項３に関する第
三の実施例を示し、多重反射導波路（または誘電体多層
膜）を有する本発明の第一（または第二）の実施例の光
導波路を１対とし、これが２対以上配置され、多重反射
導波路（または誘電体多層膜）が配置されていない側の
光導波路同士が、順次、接続されているものである。
三の実施例を示し、多重反射導波路（または誘電体多層
膜）を有する本発明の第一（または第二）の実施例の光
導波路を１対とし、これが２対以上配置され、多重反射
導波路（または誘電体多層膜）が配置されていない側の
光導波路同士が、順次、接続されているものである。
【００１６】図７に示すように、この実施例の光等化器
は、光導波路２４，２６，２７，３４，３６，３７，４
４、結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器２５，３５、第
一の多重反射導波路２８，２９，３８，３９、第二の多
重反射導波路３０，３１，４０，４１および多重反射導
波路に挟まれた長さｌの光導波路３２，３３，４２，４
３とから構成されている。光導波路２４から入射され、
多重反射導波路２８，２９，３０，３１によって複合多
重反射された光は、すべて光導波路３４に導かれ、さら
に多重反射導波路３８，３９，４０，４１によって複合
多重反射されて、光導波路４４に導かれる。このときの
電界振幅伝達率は、本発明の第一（または第二）の実施
例の光導波路の対数をＮとすると、式 (10), (12) を用
いて
は、光導波路２４，２６，２７，３４，３６，３７，４
４、結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器２５，３５、第
一の多重反射導波路２８，２９，３８，３９、第二の多
重反射導波路３０，３１，４０，４１および多重反射導
波路に挟まれた長さｌの光導波路３２，３３，４２，４
３とから構成されている。光導波路２４から入射され、
多重反射導波路２８，２９，３０，３１によって複合多
重反射された光は、すべて光導波路３４に導かれ、さら
に多重反射導波路３８，３９，４０，４１によって複合
多重反射されて、光導波路４４に導かれる。このときの
電界振幅伝達率は、本発明の第一（または第二）の実施
例の光導波路の対数をＮとすると、式 (10), (12) を用
いて
【数１４】 で与えられることがわかる。したがって、光の伝搬遅延
特性は
特性は
【数１５】 となり、本発明の第一（または第二）の実施例の光等化
器のＮ倍にできることがわかる。
器のＮ倍にできることがわかる。
【００１７】次に図１０は本発明の請求項４に関する第
四の実施例を示し、多重反射導波路を有する本発明の第
一の実施例の光導波路において、方向性結合器の結合部
４７と多重反射導波路５０，５２との間の光導波路の上
部および多重反射導波路同士５０と５１および５２と５
３の間の光導波路の上部に、金属電極５４，５５および
５６，５７が装荷されている（電極への配線は省略し
た）。該電極に電流を流すと電極は発熱し、この温度上
昇が電極下のコアの温度上昇をもたらす。コアガラスの
屈折率は、コアの温度上昇１度当り約１×１０-5増加す
る。これによって、長さｌの第一の多重反射導波路と、
第二の多重反射導波路の間を光が往復するのに要する時
間Ｔを、精密に制御することができる。したがって、作
製された光導波路が所期の特性からずれている場合で
も、式（17）で与えられる条件を精密に実現することが
できる。また、光結合部４７と第一の多重反射導波路５
０および５２までの光学距離（コアの屈折率と幾何学的
距離を掛けたもの）も精密に制御することができる。
四の実施例を示し、多重反射導波路を有する本発明の第
一の実施例の光導波路において、方向性結合器の結合部
４７と多重反射導波路５０，５２との間の光導波路の上
部および多重反射導波路同士５０と５１および５２と５
３の間の光導波路の上部に、金属電極５４，５５および
５６，５７が装荷されている（電極への配線は省略し
た）。該電極に電流を流すと電極は発熱し、この温度上
昇が電極下のコアの温度上昇をもたらす。コアガラスの
屈折率は、コアの温度上昇１度当り約１×１０-5増加す
る。これによって、長さｌの第一の多重反射導波路と、
第二の多重反射導波路の間を光が往復するのに要する時
間Ｔを、精密に制御することができる。したがって、作
製された光導波路が所期の特性からずれている場合で
も、式（17）で与えられる条件を精密に実現することが
できる。また、光結合部４７と第一の多重反射導波路５
０および５２までの光学距離（コアの屈折率と幾何学的
距離を掛けたもの）も精密に制御することができる。
【００１８】なお、アモルファスＳｉ膜を装荷した場合
には、該アモルファスＳｉ膜によってコアに過剰な応力
が印加され、これによってコアの屈折率変化をもたらす
ものである。この場合も、金属電極の場合と同様に、第
一の多重反射導波路と、第二の多重反射導波路の間を光
が往復するのに要する時間Ｔおよび光結合部４７と第一
の多重反射導波路５０および５２までの光学距離を、精
密に制御することが可能となる。
には、該アモルファスＳｉ膜によってコアに過剰な応力
が印加され、これによってコアの屈折率変化をもたらす
ものである。この場合も、金属電極の場合と同様に、第
一の多重反射導波路と、第二の多重反射導波路の間を光
が往復するのに要する時間Ｔおよび光結合部４７と第一
の多重反射導波路５０および５２までの光学距離を、精
密に制御することが可能となる。
【００１９】光等化器の作製は、石英系光導波路を用い
て行った。まず、Ｓｉ基板上に火炎堆積法によって、Ｓ
ｉＯ2 下部クラッド層を堆積し、次にＧe Ｏ2 をドーパ
ントして添加したＳｉＯ2 ガラスのコア層を堆積した後
に、電気炉で透明ガラス化した。次に、前記設計に基づ
くマスクパターンを用いてコア層をエッチングして、コ
アおよび本発明の第一の実施例の多重反射導波路６，
７，８，９，１４を作製した。
て行った。まず、Ｓｉ基板上に火炎堆積法によって、Ｓ
ｉＯ2 下部クラッド層を堆積し、次にＧe Ｏ2 をドーパ
ントして添加したＳｉＯ2 ガラスのコア層を堆積した後
に、電気炉で透明ガラス化した。次に、前記設計に基づ
くマスクパターンを用いてコア層をエッチングして、コ
アおよび本発明の第一の実施例の多重反射導波路６，
７，８，９，１４を作製した。
【００２０】本発明の第一の実施例の多重反射導波路を
作製する方法としては、波長λ＝０．２４５μｍ帯のレ
ーザ光を二つに分け、これをコアの部分で干渉露光させ
る方法もある。これは、紫外光が干渉して強め合ってい
る部分でコアに含まれるゲルマニウムの酸素欠陥を誘起
し、周期的な酸素欠陥の層を作製するものである。酸素
欠陥の部分のコアの屈折率は、他の部分より１０-5〜１
０-4増加するので、これによって所望の反射率を有する
多重反射導波路を作製することができる。また、第二の
実施例のガイド溝は、ダイシングソーを用いて幅４０μ
ｍ、深さ１５０μｍに作製し、該溝に所望の反射率を有
する厚さ３５μｍの誘電体多層膜が挿入されている。
作製する方法としては、波長λ＝０．２４５μｍ帯のレ
ーザ光を二つに分け、これをコアの部分で干渉露光させ
る方法もある。これは、紫外光が干渉して強め合ってい
る部分でコアに含まれるゲルマニウムの酸素欠陥を誘起
し、周期的な酸素欠陥の層を作製するものである。酸素
欠陥の部分のコアの屈折率は、他の部分より１０-5〜１
０-4増加するので、これによって所望の反射率を有する
多重反射導波路を作製することができる。また、第二の
実施例のガイド溝は、ダイシングソーを用いて幅４０μ
ｍ、深さ１５０μｍに作製し、該溝に所望の反射率を有
する厚さ３５μｍの誘電体多層膜が挿入されている。
【００２１】図８は、長さ１００ｋｍの（波長λ＝１．
３μｍに零分散を有する）光ファイバの伝搬遅延特性
（図中ファイバと記してある曲線）を、本発明の第一の
実施例の光等化器の伝搬遅延特性（図中等化器と記して
ある曲線）によって相殺したもの（図中トータルと記し
てある曲線）である。また、図９は長さ１００ｋｍの光
ファイバの伝搬遅延特性（図中ファイバと記してある曲
線）を、Ｎ＝４とした本発明の第三の実施例の光等化器
の伝搬遅延特性（図中等化器と記してある曲線）によっ
て相殺したもの（図中トータルと記してある曲線）であ
る。
３μｍに零分散を有する）光ファイバの伝搬遅延特性
（図中ファイバと記してある曲線）を、本発明の第一の
実施例の光等化器の伝搬遅延特性（図中等化器と記して
ある曲線）によって相殺したもの（図中トータルと記し
てある曲線）である。また、図９は長さ１００ｋｍの光
ファイバの伝搬遅延特性（図中ファイバと記してある曲
線）を、Ｎ＝４とした本発明の第三の実施例の光等化器
の伝搬遅延特性（図中等化器と記してある曲線）によっ
て相殺したもの（図中トータルと記してある曲線）であ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明の光等化器は、反射率ｒ、および長さ
ｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔを適当に選ぶ
ことによって任意の伝搬遅延特性を実現することができ
る。したがって、光信号を電気信号に変換することなく
光ファイバの分散を相殺することができ、大容量・長距
離光通信において大きな利点がある。
たように、本発明の光等化器は、反射率ｒ、および長さ
ｌの光導波路を往復するのに要する時間Ｔを適当に選ぶ
ことによって任意の伝搬遅延特性を実現することができ
る。したがって、光信号を電気信号に変換することなく
光ファイバの分散を相殺することができ、大容量・長距
離光通信において大きな利点がある。
【図１】本発明の第一の実施例に係わる光等化器の構成
図である。
図である。
【図２】多重反射導波路６，７，８，９の部分の拡大図
である。
である。
【図３】図１における光が左側から右側へ進行する場合
の説明図である。
の説明図である。
【図４】図１における光が３ｄＢ方向性結合器を再び通
って左側へ進行する場合の説明図である。
って左側へ進行する場合の説明図である。
【図５】本発明の第一の実施例の光等化器の伝搬遅延特
性の計算例を示す図である。
性の計算例を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施例に係わる光等化器の構成
図である。
図である。
【図７】本発明の第三の実施例に係わる光等化器の構成
図である。
図である。
【図８】長さ１００ｋｍの光ファイバの伝搬遅延特性を
本発明の第一の実施例の光等化器の伝搬遅延特性によっ
て相殺した結果を示す図である。
本発明の第一の実施例の光等化器の伝搬遅延特性によっ
て相殺した結果を示す図である。
【図９】長さ１００ｋｍの光ファイバの伝搬遅延特性を
Ｎ＝４とした本発明の第三の実施例の光等化器の伝搬遅
延特性によって相殺した結果を示す図である。
Ｎ＝４とした本発明の第三の実施例の光等化器の伝搬遅
延特性によって相殺した結果を示す図である。
【図１０】本発明の第四の実施例に係わる光等化器の構
成図である。
成図である。
【図１１】従来のマイクロ波ストリップラインを用いた
等化器の構造を示す図である。
等化器の構造を示す図である。
【図１２】マイクロ波ストリップラインの伝搬遅延特性
を示す図である。
を示す図である。
１，２ 入力側光導波路 ３，４ 出力側光導波路 ５ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器 ６，７ 第一の多重反射導波路 ８，９ 第二の多重反射導波路 １０，１１ 多重反射導波路に挟まれた長さｌの光導波
路 １２，１３ 光導波路のコア １４ コアが周期的に除去された部分 １５，１６ 入力側光導波路 １７，１８ 出力側光導波路 １９ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合 ２０ 第一の誘電体多層膜 ２１ 第二の誘電体多層膜 ２２，２３ 多重反射導波路に挟まれた長さｌの光導波
路 ２４，２６，２７，３４，３６，３７，４４ 光導波路 ２５，３５ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器 ２８，２９，３８，３９ 第一の多重反射導波路 ３０，３１，４０，４１ 第二の多重反射導波路 ３２，３３，４２，４３ 多重反射導波路に挟まれた長
さｌの光導波路 ４５，４６ 入力側光導波路 ４８，４９ 出力側光導波路 ４７ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器 ５０，５２ 第一の多重反射導波路 ５１，５３ 第二の多重反射導波路 ５４，５５，５６，５７ 金属電極またはアモルファス
Ｓｉ膜 ５８，５９ 金属導体 ６０ 誘電体
路 １２，１３ 光導波路のコア １４ コアが周期的に除去された部分 １５，１６ 入力側光導波路 １７，１８ 出力側光導波路 １９ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合 ２０ 第一の誘電体多層膜 ２１ 第二の誘電体多層膜 ２２，２３ 多重反射導波路に挟まれた長さｌの光導波
路 ２４，２６，２７，３４，３６，３７，４４ 光導波路 ２５，３５ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器 ２８，２９，３８，３９ 第一の多重反射導波路 ３０，３１，４０，４１ 第二の多重反射導波路 ３２，３３，４２，４３ 多重反射導波路に挟まれた長
さｌの光導波路 ４５，４６ 入力側光導波路 ４８，４９ 出力側光導波路 ４７ 結合率５０％の３ｄＢ方向性結合器 ５０，５２ 第一の多重反射導波路 ５１，５３ 第二の多重反射導波路 ５４，５５，５６，５７ 金属電極またはアモルファス
Ｓｉ膜 ５８，５９ 金属導体 ６０ 誘電体
Claims (4)
- 【請求項１】 ２本の光導波路がその一部分で、互いに
光結合を起こす程度に近接している方向性結合器におい
て、出力側の２本の光導波路の結合部から等しい位置
に、等しい間隔で二つずつの多重反射導波路が配置され
ていることを特徴とする光等化器。 - 【請求項２】 ２本の光導波路がその一部分で、互いに
光結合を起こす程度に近接している方向性結合器におい
て、出力側の２本の導波路の結合部から等しい位置に、
等しい間隔で二つのガイド溝を有し、該溝に誘電体多層
膜が配置されていることを特徴とする光等化器。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光等化
器において、前記の方向性結合器と多重反射導波路また
は方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導波路を１対
とし、これが２対以上配置され、多重反射導波路、また
は誘電体多層膜が配置されていない光導波路同士が順次
接続されていることを特徴とする光等化器。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２または請求項３
に記載の光等化器の前記の方向性結合器と多重反射導波
路、または方向性結合器と誘電体多層膜を有する光導波
路において、方向性結合器の結合部と多重反射導波路、
または誘電体多層膜との間の光導波路の上部、および多
重反射導波路同士、または誘電体多層膜同士の間の光導
波路の上部に、金属電極またはアモルファスＳｉ膜が装
荷されていることを特徴とする光等化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074397A JPH05273420A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4074397A JPH05273420A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光等化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273420A true JPH05273420A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13546016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4074397A Pending JPH05273420A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光等化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273420A (ja) |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4074397A patent/JPH05273420A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040224 |