JPH0695164A - Variable wavelength filter - Google Patents

Variable wavelength filter

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JPH0695164A
JPH0695164A JP24703692A JP24703692A JPH0695164A JP H0695164 A JPH0695164 A JP H0695164A JP 24703692 A JP24703692 A JP 24703692A JP 24703692 A JP24703692 A JP 24703692A JP H0695164 A JPH0695164 A JP H0695164A
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JP
Japan
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liquid crystal
filter
wavelength filter
optical fiber
variable wavelength
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Application number
JP24703692A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Hirabayashi
克彦 平林
Takashi Kurokawa
隆志 黒川
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form arbitrary transmission spectra with the multichannel variable wavelength filter. CONSTITUTION:Transparent electrodes 1-5 of the liquid crystal variable wavelength filter are previously patterned to a stripe shape and many filters are arranged in an array form within one element. The light of one wavelength is selected by the on filter and the remaining reflected light is made incident again on another part of the liquid crystal filters by mirrors 1-2-1 adhered to the incident side of the liquid crystal filters. The wavelengths are variably selected in the respective electrodes by repeating the above-mentioned selection. The emitted light repeats the reflection by the mirrors 1-2-2 adhered to the exit side of the liquid crystal filters and is emitted as one beam. The reflectivity of the mirrors is previously varied in correspondence to the transparent electrodes 1-5 patterned to the stripe form and further current is passed in the electrode direction of the respective transparent electrodes 105, by which the temp. of the liquid crystals is varied and the loss thereof is arbitrarily changed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ中の波長・
周波数多重された光信号の任意の複数の波長・周波数の
光信号を選択的にかつ可変に取り出したり、透過スペク
トルの形状を任意に設定可能な可変波長フィルタに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wavelengths in optical fibers.
The present invention relates to a variable wavelength filter capable of selectively and variably extracting optical signals of arbitrary plural wavelengths / frequencies of a frequency-multiplexed optical signal and arbitrarily setting the shape of a transmission spectrum.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバによる光通信は、大容量の情
報を高速に伝送することができるために、最近急速に実
用化されつつある。しかし、現時点では、ある特定の波
長・周波数の光パルスを伝送しているのみである。多数
の異なった波長・周波数の光パルスを伝送することがで
きれば、さらに、大容量の情報を伝送することができ
る。これを波長多重(WDM)・周波数多重通信(FD
M)を呼び、現在活発に研究されている。波長・周波数
多重通信においては、多数の波長・周波数の光パルスの
中から選択的に任意の波長、周波数の光のみを選び出す
可変波長フィルタがキーデバイスとなる。このため各種
の可変波長フィルタが研究され、実用化されている。し
かし、これらの多くは波長・周波数多重された光信号の
中から1つの波長・周波数しか可変に取り出すことがで
きない。また、その透過スペクトルの形状はフィルタの
原理によって決まってしまい、電気フィルタのように任
意の透過スペクトルを持つ光のフィルタは形成できな
い。将来の波長多重・周波数多重通信においては、複数
の波長・周波数を可変に取り出したり、任意の透過スペ
クトルを設定できる可変波長フィルタが非常に重要にな
る。
2. Description of the Related Art Optical communication using an optical fiber has recently been rapidly put into practical use because it can transmit a large amount of information at high speed. However, at present, only optical pulses of a specific wavelength / frequency are transmitted. If a large number of optical pulses having different wavelengths / frequencies can be transmitted, a large amount of information can be further transmitted. This is the wavelength division multiplexing (WDM) / frequency division communication (FD)
M) and is currently under active research. In wavelength / frequency multiplex communication, a variable wavelength filter is a key device that selectively selects only light of an arbitrary wavelength and frequency from optical pulses of many wavelengths and frequencies. Therefore, various variable wavelength filters have been studied and put into practical use. However, most of these can variably extract only one wavelength and frequency from the wavelength and frequency multiplexed optical signals. Further, the shape of the transmission spectrum is determined by the principle of the filter, and a light filter having an arbitrary transmission spectrum cannot be formed like an electric filter. In future wavelength-multiplexed / frequency-multiplexed communication, a tunable wavelength filter that can variably extract a plurality of wavelengths / frequencies or set an arbitrary transmission spectrum will be very important.

【0003】例えば、将来の交換器は光を光のままで交
換する光交換器となると予想されるが、その中で複数の
波長・周波数を選択できるマルチチャンネル可変波長フ
ィルタが非常に重要になる。図12に波長光交換の概念
図を示す。8-1は入射光ファイバ、8-2は分波器、8
-3は可変波長フィルタ、8-4は波長変換素子、8-5
はカップラ、8-6はマルチチャンネル可変波長フィル
タである。
For example, it is expected that a future switch will be an optical switch that switches light as it is, but among them, a multi-channel variable wavelength filter capable of selecting a plurality of wavelengths and frequencies becomes very important. . FIG. 12 shows a conceptual diagram of wavelength light exchange. 8-1 is an incident optical fiber, 8-2 is a demultiplexer, 8
-3 is a variable wavelength filter, 8-4 is a wavelength conversion element, 8-5
Is a coupler, and 8-6 is a multi-channel variable wavelength filter.

【0004】加入者から波長多重された光信号は分波器
8-2で分波され、さらに、可変波長フィルタ8-3で選
択され、各加入者に対応した波長の光に波長変換され、
カップラ8-5によって波長多重化される。波長多重さ
れた光信号の中から複数の波長を選択し、さらに、次の
波長変換を繰り返すことにより、波長領域での光交換が
実現できる。
The wavelength-multiplexed optical signal from the subscriber is demultiplexed by the demultiplexer 8-2, further selected by the variable wavelength filter 8-3, and wavelength-converted into the light of the wavelength corresponding to each subscriber.
The wavelength is multiplexed by the coupler 8-5. Optical switching in the wavelength region can be realized by selecting a plurality of wavelengths from the wavelength-multiplexed optical signal and repeating the subsequent wavelength conversion.

【0005】さらに、任意の透過スペクトル形状を持つ
フィルタは、光学部品の波長依存性を補正するために非
常に重要である。例えば、ファイバアンプは、図13に
示すように、その光増幅特性に波長依存性がある。この
ため1.536μmにて2nmの帯域しかなく、また1.
552μmにて4nmの帯域しかない。ファイバアンプ
の後にこの増幅特性を補正するような光フィルタを置く
ことによって、その帯域を数10nmまで広げることが
可能であればさらに多くの波長を多重することが可能と
なる。
Further, a filter having an arbitrary transmission spectrum shape is very important for correcting the wavelength dependence of optical components. For example, as shown in FIG. 13, a fiber amplifier has wavelength dependence in its optical amplification characteristic. Therefore, there is only a 2 nm band at 1.536 μm, and 1.
There is only a 4 nm band at 552 μm. By placing an optical filter that corrects this amplification characteristic after the fiber amplifier, it is possible to multiplex more wavelengths if the band can be expanded to several tens of nm.

【0006】複数の波長・周波数を可変に取り出すこと
が可能なフィルタには、光音響フィルタがある。光音響
フィルタは、印加する高周波電圧の周波数を変えること
により可変に波長を選択できるが、複数の高周波を一度
に印加すると複数の波長を可変に選択できる。
There is a photoacoustic filter as a filter capable of variably extracting a plurality of wavelengths and frequencies. The photoacoustic filter can variably select wavelengths by changing the frequency of the applied high-frequency voltage, but it is possible to variably select a plurality of wavelengths by applying a plurality of high frequencies at once.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印加す
る電圧が複数になると素子の発熱が大きくなり、実際に
選択できる波長の数は高々5程度である(K.W. Cheung
et al, ECOC,89, Gothenburg, Sweeden, Sept., 10-14,
1989.)。
However, when the applied voltage becomes plural, the heat generation of the element becomes large, and the number of wavelengths actually selectable is about 5 (KW Cheung).
et al, ECOC, 89, Gothenburg, Sweeden, Sept., 10-14,
1989.).

【0008】また、液晶をファブリーペローエタロン内
に充填した液晶可変波長フィルタの電極を微細に分離し
て、これらを通過するように光ビームを広げて、複数の
波長を選択したという報告もあるが、選択波長数が高々
2であり、波長数が増加するに従ってロスが増加すると
いう問題もあった(J.S. Patel and M.W.Maeda, IEEEPh
on. Tech. Lett., vol.3, pp.643-644(1991))。
There is also a report that a plurality of wavelengths are selected by finely separating electrodes of a liquid crystal variable wavelength filter in which a liquid crystal is filled in a Fabry-Perot etalon and expanding a light beam so as to pass through these electrodes. The number of selected wavelengths is at most 2, and there is also a problem that the loss increases as the number of wavelengths increases (JS Patel and MWMaeda, IEEEPh.
on. Tech. Lett., vol.3, pp.643-644 (1991)).

【0009】また、光導波路によるマッハツェンダ干渉
計と位相シフタを組み合せたマルチチャンネルフィルタ
について報告されているが(笹山、奥野、葉原、信学技
報pst91−46、1991年)、選択周波数の数が
増加するに従ってロスが増加し、素子の駆動が複雑であ
るという問題があった。
A multi-channel filter combining a Mach-Zehnder interferometer with an optical waveguide and a phase shifter has been reported (Sasayama, Okuno, Habara, IEICE Tech. There is a problem that the loss increases as the number increases, and the driving of the device is complicated.

【0010】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、マルチチャンネル
可変波長フィルタにおいて、任意の透過スペクトルを形
成することが可能な技術を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of forming an arbitrary transmission spectrum in a multi-channel variable wavelength filter. It is in.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の(1)の手段は、ガラス基板、透明電極、
高反射ミラー、配向膜、液晶、配向膜、高反射ミラー、
透明電極、ガラス基板を順次積層した構造を持つ液晶可
変波長フィルタにおいて、透明電極がストライプ状にパ
ターニングされており、個々のストライプ電極に対して
制御された電圧が印加される配線がなされ、この液晶可
変波長フィルタが2枚の高反射ミラーによって挾まれた
構造を持ち、入射用コリメートレンズ付き光ファイバか
らの入射光ビームがこのフィルタに対して傾いた角度で
入射する入射用コリメートレンズ付き光ファイバが配置
され、この光ビームがフィルタと高反射ミラーの間を反
射を繰り返して、ストライプ状の個々の透明電極に当た
り、出射した光ビームが1本になるようにフィルタと高
反射ミラーとが配置され、出射用コリメートレンズ付き
光ファイバに出力されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the means (1) of the present invention comprises a glass substrate, a transparent electrode,
High-reflection mirror, alignment film, liquid crystal, alignment film, high-reflection mirror,
In a liquid crystal variable wavelength filter having a structure in which a transparent electrode and a glass substrate are sequentially laminated, the transparent electrode is patterned in a stripe shape, and a wiring to which a controlled voltage is applied is made to each stripe electrode. The tunable wavelength filter has a structure sandwiched by two high-reflection mirrors, and the incident optical beam from the optical fiber with an incident collimating lens is incident on the filter at an inclined angle. The filter and the high-reflecting mirror are arranged so that the light beam is repeatedly reflected between the filter and the high-reflecting mirror, hits each transparent electrode in a stripe shape, and the emitted light beam becomes one. It is output to an optical fiber with a collimating lens for emission.

【0013】本発明の(2)の手段は、前記(1)の手
段の可変波長フィルタにおいて、ミラーも各透明電極に
対応してストライプ状にパターニングされており、それ
ぞれの透明電極の反射率が異なることを特徴とする。
According to the means (2) of the present invention, in the variable wavelength filter according to the means (1), the mirrors are also patterned in stripes corresponding to the respective transparent electrodes, and the reflectance of each transparent electrode is Characterized by being different.

【0014】本発明の(3)の手段は、前記(1)又は
(2)の手段の可変波長フィルタにおいて、入射光ファ
イバの後と出射光ファイバの前に複屈折板が置かれ、入
射光ビームが互いに直交する偏波を持つ2本の光ビーム
に分けられ、これらの偏波と同じ配向方向を持つよう
に、液晶可変波長フィルタの配向方向が互いに垂直にな
るような2つの部分に分けられたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the variable wavelength filter according to the first aspect or the second aspect, a birefringent plate is placed after the incident optical fiber and before the outgoing optical fiber to allow the incident light to pass. The beam is divided into two light beams having polarizations orthogonal to each other and divided into two parts so that the alignment directions of the liquid crystal variable wavelength filter are perpendicular to each other so that they have the same alignment directions as those polarizations. It is characterized by being done.

【0015】本発明の(4)の手段は、前記(1)の手
段の可変波長フィルタにおいて、入射側光ファイバの後
と出射側光ファイバの前に偏光ビームスプリッタと1/
2波長板を持つことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the variable wavelength filter according to the first aspect, a polarization beam splitter is provided after the incident side optical fiber and before the emission side optical fiber.
It is characterized by having a two-wave plate.

【0016】本発明のフィルタは、基本的に偏波依存性
を持つため、これを解決する手段として、入射光ファイ
バの後と出射光ファイバの前に複屈折板、あるいは偏光
ビームスプリッタとλ/2板を置いている。
Since the filter of the present invention basically has polarization dependence, as a means for solving this, a birefringent plate or a polarization beam splitter and λ / I have two plates.

【0017】[0017]

【作用】前述の(1)乃至(4)の手段によれば、液晶
可変波長フィルタの透明電極をストライプ状にパターニ
ングしておき、一つの素子の中に多数のフィルタをアレ
イ状に配列させ、一つのフィルタで1つの波長の光を選
択し、その残りの反射光を液晶フィルタの入射側に接着
したミラーにより再度液晶フィルタの別の部分に入射さ
せ、これを繰り返すことによりそれぞれの電極で可変に
波長を選択することができる。
According to the above-mentioned means (1) to (4), the transparent electrodes of the liquid crystal variable wavelength filter are patterned in stripes, and a large number of filters are arranged in an array in one element. The light of one wavelength is selected by one filter, and the remaining reflected light is made incident on another part of the liquid crystal filter again by the mirror attached to the incident side of the liquid crystal filter, and by repeating this, it is changed at each electrode. The wavelength can be selected.

【0018】出射した光は液晶フィルタの出射側に接着
したミラーにより反射を繰り返し、1本のビームにして
出射される。ストライプ状にパターニングされた透明電
極に対応して、ミラーの反射率を変えておき、さらに各
透明電極に電極方向に電流を流すことにより液晶の温度
を変えてそのロスを任意に変えるので、任意の透過スペ
クトルを形成することができる。
The emitted light is repeatedly reflected by a mirror attached to the emission side of the liquid crystal filter and emitted as a single beam. Corresponding to the transparent electrodes patterned in stripes, the reflectance of the mirror is changed, and the temperature of the liquid crystal is changed by changing the temperature of the liquid crystal by changing the temperature of the transparent electrodes. Can be formed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の可変波長フ
ィルタの実施例を詳細に説明する。
Embodiments of the variable wavelength filter according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0020】(実施例1)図1は、本発明の実施例1の
液晶可変波長フィルタの構成を説明するための模式構成
図であり、1-1は入射用コリメートレンズ付き光ファ
イバ、1-2-1,1-2-2はミラー(反射率100
%)、1-3はARコート、1-4はガラス基板、1-5
はストライプ状にパターニングされた透明電極、1-6
はミラー、1-7は配向膜、1-8は平行配向された液晶
層、1-9は出射用コリメートレンズ付き光ファイバで
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of a liquid crystal variable wavelength filter according to Embodiment 1 of the present invention. 1-1 is an optical fiber with an incident collimating lens, 1- 2-1 and 1-2-2 are mirrors (reflectance 100
%) 1-3 is AR coating, 1-4 is glass substrate, 1-5
Are transparent electrodes patterned in stripes, 1-6
Is a mirror, 1-7 is an alignment film, 1-8 is a parallel-aligned liquid crystal layer, and 1-9 is an optical fiber with a collimating lens for emission.

【0021】図1において、入射用コリメートレンズ付
き光ファイバ1-1から出射された光ビームは、ある角
度θで液晶可変波長フィルタに入射し、1番目の電極
(第1電極)に入る。第1電極(1-5)に電圧V1を印
加すると、その電圧に相当するλ1の光が出射し、他の
光は第1電極で反射される。反射された光は、液晶フィ
ルタに接着されたミラー1-2-1で再び反射され、2番
目の第2電極(1-5)に入る。これを繰り返すことに
より、それぞれの電極(1-5)で異なる波長を選択で
きる。第1電極から出射した光はミラー1-2-2で反射
されて、第2電極に入射するが、第2電極ではλ2の光
しか透過しないので、λ1は反射される。それぞれの電
極でこれを繰り返すと最終的に各電極(1-5)から出
射した光ビームは1本になって出射用コリメートレンズ
付き光ファイバ1-9に出力されることになる。
In FIG. 1, the light beam emitted from the optical fiber 1-1 with the collimating lens for incidence is incident on the liquid crystal variable wavelength filter at a certain angle θ and enters the first electrode (first electrode). When the voltage V 1 is applied to the first electrode (1-5), the light of λ 1 corresponding to the voltage is emitted and the other light is reflected by the first electrode. The reflected light is reflected again by the mirror 1-2-1 attached to the liquid crystal filter and enters the second second electrode (1-5). By repeating this, different wavelengths can be selected for each electrode (1-5). The light emitted from the first electrode is reflected by the mirror 1-2-2 and enters the second electrode, but since only the light of λ 2 is transmitted through the second electrode, λ 1 is reflected. When this is repeated for each electrode, the light beam finally emitted from each electrode (1-5) becomes one and is output to the optical fiber 1-9 with the collimating lens for emission.

【0022】図2に入射した波長多重された光のスペク
トル及び出射した光のスペクトルを示す。波長多重され
た光の中から複数の波長の光を選択できることがわか
る。
FIG. 2 shows the spectrum of incident wavelength-multiplexed light and the spectrum of emitted light. It can be seen that light of a plurality of wavelengths can be selected from among the wavelength-division-multiplexed lights.

【0023】(実施例2)図3は、本発明の実施例2の
構成を説明するための模式断面構成図、図4は図3の上
面から見た模式平面構成図である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic plan configuration view seen from the upper surface of FIG.

【0024】図3及び図4において、3-1-1,3-1-
2は偏光ビームスプリッタ、3-2-1,3-2-2はλ/2
板であり、それら以外のものは、図1と同じものであ
る。
3 and 4, 3-1-1, 3-1-
2 is a polarization beam splitter, 3-2-1, 3-2-2 is λ / 2
The plate is the same as that of FIG. 1 except for those.

【0025】前記実施例1の構造の可変波長フィルタは
偏波依存性を持つ。即ち入射する光の偏波の方向は液晶
分子に平行でなければならない。従って、入射側には偏
波保持ファイバを使用する必要がある。
The variable wavelength filter having the structure of the first embodiment has polarization dependency. That is, the polarization direction of incident light must be parallel to the liquid crystal molecules. Therefore, it is necessary to use a polarization maintaining fiber on the incident side.

【0026】本実施例2は、偏波無依存の可変波長フィ
ルタであり、図3及び図4に示すように、入射側と出射
側の光ファイバ(1-1,1-9)の前に偏光ビームスプ
リッタ(3-1-1,3-1-2)とλ/2板(3-2-1,
3-2-2)を設けている。入射した光ビームは偏光ビー
ムスプリッタ(3-1-1,3-1-2)を通して液晶に平
行及び垂直な2本の偏波に分けられる。さらに、λ/2
板(3-2-1,3-2-2)を通して、液晶に垂直な偏波
は平行な偏波に変換される。このようにして2本の液晶
分子に平行な偏波は、液晶可変波長フィルタに入射し、
実施例1と同様に複数の波長が選択されることになる。
液晶可変波長フィルタから出射した光は再びλ/2板
(3-2-1,3-2-2)と偏光ビームスプリッタ(3-
1-1,3-1-2)によって1本の光ビームに変換さ
れ、出射用光ファイバ1-9に入る。このようにして、
偏波無依存化が図られる。
The second embodiment is a polarization-independent tunable wavelength filter. As shown in FIGS. 3 and 4, the optical fibers (1-1, 1-9) on the incident side and the emitting side are provided in front of each other. Polarization beam splitter (3-1-1, 3-1-2) and λ / 2 plate (3-2-1,
3-2-2) is provided. The incident light beam is split into two polarized waves parallel and perpendicular to the liquid crystal through a polarization beam splitter (3-1-3-1-3-1-2). Furthermore, λ / 2
Through the plate (3-2-1, 3-2-2), the polarized wave perpendicular to the liquid crystal is converted into the polarized wave parallel to the liquid crystal. In this way, the polarized light parallel to the two liquid crystal molecules enters the liquid crystal variable wavelength filter,
A plurality of wavelengths will be selected as in the first embodiment.
The light emitted from the liquid crystal variable wavelength filter is again transmitted to the λ / 2 plate (3-2-1 and 3-2-2) and the polarization beam splitter (3-
It is converted into a single light beam by 1-1, 3-1-2) and enters the outgoing optical fiber 1-9. In this way
Polarization independence is achieved.

【0027】(実施例3)図5は、本発明の実施例3の
構成を説明するための模式断面構成図、図6は図5の上
面から見た模式平面構成図である。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic plan configuration diagram seen from the upper surface of FIG.

【0028】図5及び図6において、4-1-1,4-1-
2は複屈折板であリ、4-2,4-3は液晶の配向方向が
互いに垂直な領域を表している。それら以外のものは、
図1と同じものである。
5 and 6, 4-1-1, 4-1-
Reference numeral 2 denotes a birefringent plate, and 4-2 and 4-3 denote regions where the liquid crystal alignment directions are perpendicular to each other. Other than those,
It is the same as FIG.

【0029】前記実施例2では偏光ビームスプリッタと
λ/2板を用いることにより、偏波無依存化を図ってい
る。
In the second embodiment, the polarization beam splitter and the λ / 2 plate are used to make the polarization independent.

【0030】本実施例3は、前記実施例2と同様に、こ
れらの代わりに複屈折板を置き、さらに液晶可変波長フ
ィルタを配向方向を互いに直角になるように2つに分け
ることによっても偏波無依存化を図ったものであり、図
5及び図6に示すように、入射側と出射側に複屈折板
(4-1-1,4-1-2)を設けて、入射する光ビームを
液晶分子と平行及び垂直な2本の偏波に分離する。これ
らのビームは2つに分離された液晶層4-2,4-3に入
射する。2つの領域で配向方向が垂直であるので、2つ
の偏波の偏光方向は液晶の分子の方向と一致する。出射
した光は、再び複屈折板で1本の光ビームとなって、出
射側の光ファイバに入射する。このようにして偏波無依
存化が図られた。
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, a birefringent plate is placed instead of these, and the liquid crystal variable wavelength filter is divided into two so that the alignment directions are perpendicular to each other. Wave independence is achieved by providing birefringent plates (4-1-1, 4-1-2) on the incident side and the outgoing side, as shown in FIG. 5 and FIG. The beam is split into two polarized waves that are parallel and perpendicular to the liquid crystal molecules. These beams are incident on the liquid crystal layers 4-2 and 4-3 separated into two. Since the alignment directions are vertical in the two regions, the polarization directions of the two polarized waves match the directions of the liquid crystal molecules. The emitted light again becomes a single light beam by the birefringent plate and enters the optical fiber on the output side. In this way, polarization independence was achieved.

【0031】(実施例4)図7は、本発明の実施例4の
構成を説明するための模式断面構成図、図8は図7の上
面から見た模式平面構成図である。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic plan configuration view seen from the upper surface of FIG.

【0032】図7及び図8において、5-1は誘電体ミ
ラーであり、透明電極と同様にパターニングされてお
り、それぞれの反射率は70%,80%,90%と変え
てある。5-2は各透明電極に制御した電流を流す電流
源であり、5-3は電流を制御する可変抵抗である。
In FIGS. 7 and 8, reference numeral 5-1 is a dielectric mirror, which is patterned similarly to the transparent electrode, and the reflectances thereof are changed to 70%, 80% and 90%. 5-2 is a current source for flowing a controlled current to each transparent electrode, and 5-3 is a variable resistor for controlling the current.

【0033】本実施例4は、光ファイバ増幅器の波長依
存性を補正するフィルタとして本発明を適用したフィル
タであり、図7及び図8に示すように、誘電体ミラー5
-1の各透明電極には電極方向に電流を流す電流源5-2
が備えられている。
The fourth embodiment is a filter to which the present invention is applied as a filter for correcting the wavelength dependence of an optical fiber amplifier. As shown in FIGS. 7 and 8, the dielectric mirror 5 is used.
A current source 5-2 that passes a current in the direction of the electrodes to each transparent electrode of -1.
Is provided.

【0034】図13に示した光ファイバアンプの増幅特
性を補正するためには図9に示す透過スペクトルのフィ
ルタを作製すればよい。基本的には図10に示すように
3つの透過スペクトルの合成で可能である。それぞれの
スペクトルのパラメータはλ1,2,3、△λ1,2,3、T
1,2,3である。これらのパラメータを調整することによ
って合成した透過スペクトルを図9に近づけることが可
能となる。λ1,2,3はそれぞれの電極に印加する電圧を
調整することにより設定が可能である。△λ1,2,3、T
1,2,3はそれぞれ独立には制御が困難であるが、ミラー
の反射率、と液晶ロスを変えることにより制御が可能と
なる。ミラーの反射率は場所で異なるので場所を選択す
ることにより変えられる。さらに、液晶のロスはストラ
イプ状の透明電極に電極方向に電流を流すことにより、
温度を上昇させて、その散乱を増加させることによっ
て、ロスを制御することが可能である。
In order to correct the amplification characteristic of the optical fiber amplifier shown in FIG. 13, the filter having the transmission spectrum shown in FIG. 9 may be prepared. Basically, it is possible to combine three transmission spectra as shown in FIG. The parameters of each spectrum are λ 1,2,3 , Δλ 1,2,3 , T
It is 1,2,3 . By adjusting these parameters, the synthesized transmission spectrum can be brought close to that in FIG. λ 1,2,3 can be set by adjusting the voltage applied to each electrode. △ λ 1,2,3 , T
It is difficult to control 1, 2 and 3 independently, but it is possible to control them by changing the reflectance of the mirror and the liquid crystal loss. The reflectivity of the mirror varies from place to place and can be changed by choosing the place. Furthermore, the loss of liquid crystal is caused by passing an electric current through the transparent electrodes in stripes in the direction of the electrodes.
It is possible to control the loss by raising the temperature and increasing its scattering.

【0035】以上のパラメータを制御した結果の本実施
例4のフィルタ付き光ファイバアンプの波長依存性が図
11に示すように約50nmに渡ってほぼフラットな特
性を得ることが可能となった。
As a result of controlling the above parameters, the wavelength dependence of the optical fiber amplifier with a filter according to the present embodiment 4 can obtain a substantially flat characteristic over about 50 nm as shown in FIG.

【0036】本実施例4では、偏波依存性については述
べなかったが、実施例2,3と同様の方法により、偏波
無依存化を図ることが可能である。
Although the polarization dependency is not described in the fourth embodiment, the polarization independence can be achieved by the same method as in the second and third embodiments.

【0037】以上の説明かわかるように、液晶可変波長
フィルタを基本デバイスとし、2枚のミラーさらにサン
ドイッチし、透明電極をストライプ状にパターニング
し、光を本フィルタに対して傾けて入射させ、内部で多
重反射させることにより、複数の波長の選択が同時に可
能になり、また、この複数の透過スペクトルを制御する
ことにより任意の透過スペクトルを得ることが可能とな
った。
As can be seen from the above explanation, the liquid crystal variable wavelength filter is used as a basic device, two mirrors are further sandwiched, the transparent electrodes are patterned into stripes, and light is incident at an angle with respect to this filter. It becomes possible to select a plurality of wavelengths at the same time by multiple reflection at, and it is possible to obtain an arbitrary transmission spectrum by controlling the plurality of transmission spectra.

【0038】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Absent.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、液晶可変波長フィルタの透明電極をストライプ状に
パターニングしておき、一つの素子の中に多数のフィル
タをアレイ状に配列させ、一つのフィルタで1つの波長
の光を選択し、その残りの反射光を液晶フィルタの入射
側に接着したミラーにより再度液晶フィルタの別の部分
に入射させ、これを繰り返すことによりそれぞれの電極
で可変に波長を選択することができる。
As described above, according to the present invention, the transparent electrodes of the liquid crystal variable wavelength filter are patterned in stripes, and a large number of filters are arranged in an array in one element. The light of one wavelength is selected by one filter, and the remaining reflected light is made incident on another part of the liquid crystal filter again by the mirror attached to the incident side of the liquid crystal filter, and by repeating this, it is changed at each electrode. The wavelength can be selected.

【0040】また、ストライプ状にパターニングされた
透明電極に対応して、ミラーの反射率を変えておき、さ
らに各透明電極に電極方向に電流を流すことにより液晶
の温度を変えてそのロスを任意に変えるので、任意の透
過スペクトルを形成することができる。
In addition, the reflectance of the mirror is changed corresponding to the transparent electrodes patterned in stripes, and a current is applied to each transparent electrode in the direction of the electrodes to change the temperature of the liquid crystal so that the loss can be arbitrarily set. , So that an arbitrary transmission spectrum can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の液晶可変波長フィルタの
構成を説明するための模式断面構成図、
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining a configuration of a liquid crystal variable wavelength filter according to a first embodiment of the present invention,

【図2】 本実施例1の入射した波長多重された光のス
ペクトル及び出射した光のスペクトルを示す図、
FIG. 2 is a diagram showing a spectrum of incident wavelength-multiplexed light and a spectrum of emitted light according to the first embodiment;

【図3】 本発明の実施例2の構成を説明するための模
式断面構成図、
FIG. 3 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of Example 2 of the present invention,

【図4】 本発明の実施例2の構成を説明するための図
3の上面から見た模式平面構成図、
FIG. 4 is a schematic plan configuration diagram seen from the top of FIG. 3 for explaining the configuration of Example 2 of the present invention;

【図5】 本発明の実施例3の構成を説明するための模
式断面構成図、
FIG. 5 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of Example 3 of the present invention,

【図6】 本発明の実施例3の構成を説明するための図
5の上面から見た模式平面構成図、
FIG. 6 is a schematic plan configuration diagram seen from the upper surface of FIG. 5 for explaining the configuration of a third embodiment of the present invention;

【図7】 本発明の実施例4の構成を説明するための模
式断面構成図、
FIG. 7 is a schematic cross-sectional configuration diagram for explaining the configuration of Example 4 of the present invention,

【図8】 本発明の実施例5の構成を説明するための図
7の上面から見た模式平面構成図、
FIG. 8 is a schematic plan configuration diagram viewed from the top of FIG. 7 for explaining the configuration of a fifth embodiment of the present invention;

【図9】 光ファイバアンプの波長依存性を補正するた
めの、フィルタの透過スペクトルを示す図、
FIG. 9 is a diagram showing a transmission spectrum of a filter for correcting the wavelength dependence of an optical fiber amplifier,

【図10】 図9のスペクトルを3つに分解したものを
示す図、
FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of FIG. 9 decomposed into three;

【図11】 本発明の実施例4に従って、作成した可変
波長フィルタを光ファイバアンプの後につけてその増幅
率の波長依存性を測定した結果を示す図、
FIG. 11 is a diagram showing the results of measuring the wavelength dependence of the amplification factor of a variable wavelength filter prepared according to Example 4 of the present invention after the optical fiber amplifier.

【図12】 従来の波長を利用した光交換の概念を示す
図、
FIG. 12 is a diagram showing a concept of conventional optical switching using wavelengths;

【図13】 光ファイバアンプの増幅率の波長依存性を
示す図。
FIG. 13 is a diagram showing the wavelength dependence of the amplification factor of an optical fiber amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1-1…入射用コリメートレンズ付き光ファイバ、1-2
-1,1-2-2…ミラー(反射率100%)、1-3…A
Rコート、1-4…ガラス基板、1-5…ストライプ状に
パターニングされた透明電極、1-6…ミラー、1-7…
配向膜、1-8…平行配向された液晶層、1-9…出射用
コリメートレンズ付き光ファイバ、3-1-1,3-1-2
…偏光ビームスプリッタ、3-2-1,3-2-2…λ/2
板、4-1-1,4-1-2…複屈折板、4-2,4-3…液
晶の配向方向が互いに垂直な領域、5-1…誘電体ミラ
ー、5-2…各透明電極に制御した電流を流す電流源、
5-3…電流を制御する可変抵抗、8-1…入射光ファイ
バ、8-2…分波器、8-3…可変波長フィルタ、8-4
…波長変換素子、8-5…カップラ、8-6…マルチチャ
ンネル可変波長フィルタ。
1-1 Optical fiber with collimating lens for incidence 1-2
-1,1-2-2 ... Mirror (100% reflectance), 1-3 ... A
R coat, 1-4, glass substrate, 1-5, transparent electrodes patterned in stripes, 1-6, mirrors, 1-7, ...
Alignment film, 1-8 ... Parallel-aligned liquid crystal layer, 1-9 ... Optical fiber with collimating lens for emission, 3-1-1, 3-1-2
... Polarizing beam splitter, 3-2-1, 3-2-2 ... λ / 2
Plate, 4-1-1, 4-1-2 ... Birefringent plate, 4-2, 4-3 ... Region where liquid crystal alignment directions are perpendicular to each other, 5-1 ... Dielectric mirror, 5-2 ... Each transparent A current source that supplies a controlled current to the electrodes,
5-3 ... Variable resistance for controlling current, 8-1 ... Incident optical fiber, 8-2 ... Demultiplexer, 8-3 ... Variable wavelength filter, 8-4
... Wavelength conversion element, 8-5 ... Coupler, 8-6 ... Multi-channel variable wavelength filter.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基板、透明電極、高反射ミラー、
配向膜、液晶、配向膜、高反射ミラー、透明電極、ガラ
ス基板を順次積層した構造を持つ液晶可変波長フィルタ
において、透明電極がストライプ状にパターニングされ
ており、個々のストライプ電極に対して制御された電圧
が印加される配線がなされ、この液晶可変波長フィルタ
が2枚の高反射ミラーによって挾まれた構造を持ち、入
射用コリメートレンズ付き光ファイバからの入射光ビー
ムがこのフィルタに対して傾いた角度で入射する入射用
コリメートレンズ付き光ファイバが配置され、この光ビ
ームがフィルタと高反射ミラーの間を反射を繰り返し
て、ストライプ状の個々の透明電極に当たり、出射した
光ビームが1本になるようにフィルタと高反射ミラーと
が配置され、出射用コリメートレンズ付き光ファイバに
出力されることを特徴とする可変波長フィルタ。
1. A glass substrate, a transparent electrode, a high reflection mirror,
In a liquid crystal variable wavelength filter having a structure in which an alignment film, a liquid crystal, an alignment film, a high-reflection mirror, a transparent electrode, and a glass substrate are sequentially laminated, the transparent electrode is patterned in a stripe shape and is controlled for each stripe electrode. The liquid crystal variable wavelength filter has a structure sandwiched by two high-reflection mirrors, and the incident light beam from the optical fiber with the collimating lens for incidence is inclined with respect to this filter. An optical fiber with a collimating lens for incidence that is incident at an angle is arranged, and this light beam repeats reflection between the filter and the high-reflection mirror, hits each stripe-shaped transparent electrode, and the emitted light beam becomes one. The filter and the high-reflection mirror are arranged so that the light is output to the optical fiber with a collimating lens for emission. Variable wavelength filter to.
【請求項2】 請求項1に記載の可変波長フィルタにお
いて、ミラーも各透明電極に対応してストライプ状にパ
ターニングされており、それぞれの透明電極の反射率が
異なることを特徴とする可変波長フィルタ。
2. The variable wavelength filter according to claim 1, wherein the mirror is also patterned in a stripe shape corresponding to each transparent electrode, and the reflectance of each transparent electrode is different. .
【請求項3】 請求項1又は2に記載の可変波長フィル
タにおいて、入射光ファイバの後と出射光ファイバの前
に複屈折板が置かれ、入射光ビームが互いに直交する偏
波を持つ2本の光ビームに分けられ、これらの偏波と同
じ配向方向を持つように、液晶可変波長フィルタの配向
方向が互いに垂直になるような2つの部分に分けられた
ことを特徴とする可変波長フィルタ。
3. The variable wavelength filter according to claim 1 or 2, wherein a birefringent plate is placed after the incident optical fiber and in front of the outgoing optical fiber, and the incident light beams have polarized waves orthogonal to each other. The tunable wavelength filter is characterized in that the liquid crystal tunable wavelength filter is divided into two parts so that the liquid crystal tunable wavelength filters have the same orientation directions as those of the polarized light beams.
【請求項4】 請求項1に記載の可変波長フィルタにお
いて、入射側光ファイバの後と出射側光ファイバの前に
偏光ビームスプリッタと1/2波長板を持つことを特徴
とする可変波長フィルタ。
4. The variable wavelength filter according to claim 1, further comprising a polarization beam splitter and a 1/2 wavelength plate after the incident side optical fiber and before the emission side optical fiber.
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