JPH07128524A - 波長分散発生器とその製造方法および波長分散補償器 - Google Patents
波長分散発生器とその製造方法および波長分散補償器Info
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- JPH07128524A JPH07128524A JP5273292A JP27329293A JPH07128524A JP H07128524 A JPH07128524 A JP H07128524A JP 5273292 A JP5273292 A JP 5273292A JP 27329293 A JP27329293 A JP 27329293A JP H07128524 A JPH07128524 A JP H07128524A
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- optical fiber
- chromatic dispersion
- terminal
- wavelength dispersion
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高性能かつ収納性（小型化）に優れた波長分
散補償器を提供する。 【構成】 方向性結合器３００の端子３１０から波長分
散した信号光が入力し、端子３２０から出力されて波長
分散発生器に入力する。波長分散発生器は、連続的に格
子間隔が変化する回折格子が形成された光ファイバ１０
０と支持部材２００とを備え、端子３１０から入力した
信号光の波長分散に対して、逆の極性を有し、波長分散
の絶対値が略同一に調整されたものを使用する。したが
って、波長分散発生器で発生する波長分散は、端子３１
０から入力した信号光の波長分散を補償する。波長分散
が補償された信号光は、波長分散発生器の光入射端面１
１０から出力され、端子３２０から方向性結合器に入力
する。端子３２０から入力した信号光は、端子３３０か
ら出力される。こうして、波長分散が補償された信号光
を得る。
散補償器を提供する。 【構成】 方向性結合器３００の端子３１０から波長分
散した信号光が入力し、端子３２０から出力されて波長
分散発生器に入力する。波長分散発生器は、連続的に格
子間隔が変化する回折格子が形成された光ファイバ１０
０と支持部材２００とを備え、端子３１０から入力した
信号光の波長分散に対して、逆の極性を有し、波長分散
の絶対値が略同一に調整されたものを使用する。したが
って、波長分散発生器で発生する波長分散は、端子３１
０から入力した信号光の波長分散を補償する。波長分散
が補償された信号光は、波長分散発生器の光入射端面１
１０から出力され、端子３２０から方向性結合器に入力
する。端子３２０から入力した信号光は、端子３３０か
ら出力される。こうして、波長分散が補償された信号光
を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送用光ファイバで生
じる波長分散を補償するための波長分散発生器と、これ
を使用した波長分散補償器とに関するものである。
じる波長分散を補償するための波長分散発生器と、これ
を使用した波長分散補償器とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいては、光ファイバ
を伝送路とし、送信側から光ファイバに光を伝搬させて
通信が行われている。当初の光通信システムでは、送信
側にはこの中心波長１．３μｍのレーザ光を出力するレ
ーザダイオードが用いられ、この帯域の光に対して開発
された１．３μｍ帯域用の光ファイバが敷設されディジ
タル伝送が行われていた。その後、光ファイバに用いら
れるガラスには、伝送損失の極小点が１．５５μｍにが
あることが見出だされ、より長距離の通信を行うために
既設の光ファイバに中心波長が１．５５μｍ付近のレー
ザ光を伝搬させることが広く実施され始めている。こう
した１．３μｍ帯のシングルモード光ファイバを用いて
１．５５μｍ帯域光伝送する光ファイバ伝送の場合、伝
送する光信号のビットレートを高くしたり、伝送距離を
長くしたりすると、光ファイバの波長分散と信号光の波
長のチャーピングとにより発生する光信号の歪が原因と
なって、光伝送の機能および性能に限界が生じていた。
を伝送路とし、送信側から光ファイバに光を伝搬させて
通信が行われている。当初の光通信システムでは、送信
側にはこの中心波長１．３μｍのレーザ光を出力するレ
ーザダイオードが用いられ、この帯域の光に対して開発
された１．３μｍ帯域用の光ファイバが敷設されディジ
タル伝送が行われていた。その後、光ファイバに用いら
れるガラスには、伝送損失の極小点が１．５５μｍにが
あることが見出だされ、より長距離の通信を行うために
既設の光ファイバに中心波長が１．５５μｍ付近のレー
ザ光を伝搬させることが広く実施され始めている。こう
した１．３μｍ帯のシングルモード光ファイバを用いて
１．５５μｍ帯域光伝送する光ファイバ伝送の場合、伝
送する光信号のビットレートを高くしたり、伝送距離を
長くしたりすると、光ファイバの波長分散と信号光の波
長のチャーピングとにより発生する光信号の歪が原因と
なって、光伝送の機能および性能に限界が生じていた。
【０００３】このような問題を解決するため、例えばE.
F.Murphy,etc"All-Optical,Fiber-Based 1550 nm Dispe
rsion Experiment over 1310nm Optimized Fiber",OFC'
92 Paper PD-14（従来例１）、D.A.Nolan,"Compensatio
n for Effects of Propagation",OFC/IOOC'93 Technica
l Digest Thj1 （従来例２）に示されるように、伝送用
光ファイバの波長分散と逆の極性（正又は負）の波長分
散をもった光ファイバ（以下、波長分散補償光ファイバ
という）を用いて、上記伝送用光ファイバの波長分散を
キャンセルする方法が有力な手段として用いられてい
る。
F.Murphy,etc"All-Optical,Fiber-Based 1550 nm Dispe
rsion Experiment over 1310nm Optimized Fiber",OFC'
92 Paper PD-14（従来例１）、D.A.Nolan,"Compensatio
n for Effects of Propagation",OFC/IOOC'93 Technica
l Digest Thj1 （従来例２）に示されるように、伝送用
光ファイバの波長分散と逆の極性（正又は負）の波長分
散をもった光ファイバ（以下、波長分散補償光ファイバ
という）を用いて、上記伝送用光ファイバの波長分散を
キャンセルする方法が有力な手段として用いられてい
る。
【０００４】従来例１によれば、１５０ｋｍの伝送用光
ファイバ（１．３μｍ帯のシングルモード光ファイバ）
の１．５５μｍ帯域における波長分散（約２５００ｐｓ
／ｎｍ）を補償するため、１ｋｍ当り−６５ｐｓ／ｎｍ
（負の波長分散）の波長分散をもつ波長分散補償光ファ
イバを合計３９．４ｋｍ使用している。
ファイバ（１．３μｍ帯のシングルモード光ファイバ）
の１．５５μｍ帯域における波長分散（約２５００ｐｓ
／ｎｍ）を補償するため、１ｋｍ当り−６５ｐｓ／ｎｍ
（負の波長分散）の波長分散をもつ波長分散補償光ファ
イバを合計３９．４ｋｍ使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の波長分散補償光
ファイバを使用する波長分散補償器は、以上のように、
伝送用光ファイバの波長分散を補償するが、波長分散補
償光ファイバの単位長さあたりの逆の極性の波長分散は
あまり大きくすることができないため、逆の極性（正又
は負）の波長分散を有する、伝送距離の２５％以上の長
さの波長分散補償光ファイバを必要とするので、光伝送
用の装置内の限られたスペースに収納するのが難しいと
いう問題があった。
ファイバを使用する波長分散補償器は、以上のように、
伝送用光ファイバの波長分散を補償するが、波長分散補
償光ファイバの単位長さあたりの逆の極性の波長分散は
あまり大きくすることができないため、逆の極性（正又
は負）の波長分散を有する、伝送距離の２５％以上の長
さの波長分散補償光ファイバを必要とするので、光伝送
用の装置内の限られたスペースに収納するのが難しいと
いう問題があった。
【０００６】また、波長分散補償光ファイバを使用しな
い波長分散補償方法として、F.Ouellette,"Dispersion
cancellation using linearly chirped Bragg grating
filters in optical waveguides",OPTICAL LETTERS,Vo
l.12,No.10,Octoeber 1987,pp847-849 に示されるよう
な、光路上で格子間隔が連続的に変化する回折格子を形
成した型の波長分散補償器が収納性に優れたものとして
提案されているが、この波長分散補償器を直接的に実現
するためには極めて高精度に格子間隔を調整して回折格
子を形成する必要があり、実用化が困難であるという問
題があった。また、一度回折格子を形成してしまうと補
償できる波長分散の値が固定してしまい、調整の余地が
ないという問題があった。
い波長分散補償方法として、F.Ouellette,"Dispersion
cancellation using linearly chirped Bragg grating
filters in optical waveguides",OPTICAL LETTERS,Vo
l.12,No.10,Octoeber 1987,pp847-849 に示されるよう
な、光路上で格子間隔が連続的に変化する回折格子を形
成した型の波長分散補償器が収納性に優れたものとして
提案されているが、この波長分散補償器を直接的に実現
するためには極めて高精度に格子間隔を調整して回折格
子を形成する必要があり、実用化が困難であるという問
題があった。また、一度回折格子を形成してしまうと補
償できる波長分散の値が固定してしまい、調整の余地が
ないという問題があった。
【０００７】本発明は、本発明は上記の問題点を解消す
るためになされたものであり、任意の極性で効率良く波
長分散を発生できる波長分散発生器とその製造方法とを
提供することを目的とする。
るためになされたものであり、任意の極性で効率良く波
長分散を発生できる波長分散発生器とその製造方法とを
提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は、高性能でかつ収納性（小
型化）に優れた波長分散補償器を提供することを目的と
する。
型化）に優れた波長分散補償器を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の波長分散発生器
は、（ａ）第１の端面から光を入射する、曲線状の光の
導波方向に格子間隔が連続的に変化する回折格子が形成
された部分を備え、第２の端面が無反射終端された光フ
ァイバと、（ｂ）光ファイバの回折格子の形成部分を含
む部分と密着接合し、光ファイバの剛性よりも高い剛性
を有する支持部材と、を備えることを特徴とする。ここ
で、光ファイバが石英ガラス系材料で構成される場合に
は、支持部材は石英ガラスよりも剛性の高いインバール
合金などで構成されるのが好適である。
は、（ａ）第１の端面から光を入射する、曲線状の光の
導波方向に格子間隔が連続的に変化する回折格子が形成
された部分を備え、第２の端面が無反射終端された光フ
ァイバと、（ｂ）光ファイバの回折格子の形成部分を含
む部分と密着接合し、光ファイバの剛性よりも高い剛性
を有する支持部材と、を備えることを特徴とする。ここ
で、光ファイバが石英ガラス系材料で構成される場合に
は、支持部材は石英ガラスよりも剛性の高いインバール
合金などで構成されるのが好適である。
【００１０】また、本発明の波長分散発生器の製造方法
は、（ａ）光を入射する第１の端面と、光の導波方向に
略等間隔の格子間隔で回折格子が形成された部分と、無
反射終端された第２の端面と、を備える光ファイバを作
成する第１の工程と、（ｂ）第１の工程で作成された光
ファイバと該光ファイバよりも剛性の高い支持部材と
を、光ファイバの回折格子の形成部分を含む部分で密着
させた後、接合して一体化する第２の工程と、（ｃ）第
２の工程で一体化された光ファイバと支持部材とを、導
波方向に対して連続的に曲率半径を変化させて湾曲する
第３の工程と、を備えることを特徴とする。
は、（ａ）光を入射する第１の端面と、光の導波方向に
略等間隔の格子間隔で回折格子が形成された部分と、無
反射終端された第２の端面と、を備える光ファイバを作
成する第１の工程と、（ｂ）第１の工程で作成された光
ファイバと該光ファイバよりも剛性の高い支持部材と
を、光ファイバの回折格子の形成部分を含む部分で密着
させた後、接合して一体化する第２の工程と、（ｃ）第
２の工程で一体化された光ファイバと支持部材とを、導
波方向に対して連続的に曲率半径を変化させて湾曲する
第３の工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】また、本発明の波長分散補償器は、（ａ）
第１の端子から入力した光を第２の端子から出力し、前
記第２の端子から入力した光を第３の端子から出力する
方向性結合器と、（ｂ）第２の端子から出力された光を
入力する本発明の波長分散発生器と、を備えることを特
徴とする。ここで、方向性結合器としては、光サーキュ
レータまたはファイバカプラなどが好適に使用できる。
第１の端子から入力した光を第２の端子から出力し、前
記第２の端子から入力した光を第３の端子から出力する
方向性結合器と、（ｂ）第２の端子から出力された光を
入力する本発明の波長分散発生器と、を備えることを特
徴とする。ここで、方向性結合器としては、光サーキュ
レータまたはファイバカプラなどが好適に使用できる。
【００１２】
【作用】本発明の波長分散発生器では、特定の波長
（λ）の光が入射すると光ファイバ中を進行するが、回
折格子の光学的格子間隔（（格子間隔）×（実効屈折
率））と波長λとが一致すると、その位置で光が反射さ
れて入射端面から出力される。したがって、複数の波長
の光を含む光信号が入射した場合には、波長ごとに異な
る位置で反射されて入射端面から出力される。この結
果、複数の波長の光を含む光信号が入射した場合、波長
ごとに光ファイバ内の導波距離が異なるので、波長ごと
に異なった時刻（格子間隔は連続的に変化しているの
で、波長の単調な変化に対しては出力時刻は単調に変化
する）に入射端面から出力する。すなわち、入射時の光
に対して、波長分散が発生した光を出力する。
（λ）の光が入射すると光ファイバ中を進行するが、回
折格子の光学的格子間隔（（格子間隔）×（実効屈折
率））と波長λとが一致すると、その位置で光が反射さ
れて入射端面から出力される。したがって、複数の波長
の光を含む光信号が入射した場合には、波長ごとに異な
る位置で反射されて入射端面から出力される。この結
果、複数の波長の光を含む光信号が入射した場合、波長
ごとに光ファイバ内の導波距離が異なるので、波長ごと
に異なった時刻（格子間隔は連続的に変化しているの
で、波長の単調な変化に対しては出力時刻は単調に変化
する）に入射端面から出力する。すなわち、入射時の光
に対して、波長分散が発生した光を出力する。
【００１３】本発明の波長分散器の製造方法では、ま
ず、光の導波方向に略等間隔の格子間隔で回折格子が形
成された部分を備える光ファイバと、この光ファイバよ
りも剛性の高い支持部材とを、光ファイバの回折格子の
形成部分を含む部分で密着させた後、接合して一体化す
る。次に、一体化された光ファイバと支持部材とを曲率
半径が連続的に変化するように湾曲する。こうして、湾
曲が施された一体化された光ファイバと支持部材との歪
み中立点は支持部材中に存在することになるので、光フ
ァイバは確実に導波方向に連続的に変化する歪が発生す
る。したがって、光ファイバに形成された回折格子の格
子間隔は連続的に変化したものとなる。こうして、製造
された波長分散発生器は、上記の湾曲の度合いおよび曲
率半径の変化率を調整することで、発生する波長分散を
調整することが可能である。
ず、光の導波方向に略等間隔の格子間隔で回折格子が形
成された部分を備える光ファイバと、この光ファイバよ
りも剛性の高い支持部材とを、光ファイバの回折格子の
形成部分を含む部分で密着させた後、接合して一体化す
る。次に、一体化された光ファイバと支持部材とを曲率
半径が連続的に変化するように湾曲する。こうして、湾
曲が施された一体化された光ファイバと支持部材との歪
み中立点は支持部材中に存在することになるので、光フ
ァイバは確実に導波方向に連続的に変化する歪が発生す
る。したがって、光ファイバに形成された回折格子の格
子間隔は連続的に変化したものとなる。こうして、製造
された波長分散発生器は、上記の湾曲の度合いおよび曲
率半径の変化率を調整することで、発生する波長分散を
調整することが可能である。
【００１４】本発明の波長分散補償器では、方向性結合
器の第１の端子から波長分散した信号光が入力する。第
１の端子から入力した信号光は、第２の端子から出力さ
れて、本発明の波長分散発生器に入力する。ここで、波
長分散発生器は、第１の端子から入力した信号光の波長
分散（第１の端子に入力する前の伝送用光ファイバなど
の特性によって、極性と絶対値が決まる）に対して、逆
の極性を有し、波長分散の絶対値が略同一に調整された
ものを使用する。したがって、波長分散発生器で発生す
る波長分散は、第１の端子から入力した信号光の波長分
散を補償する。波長分散が補償された信号光は、波長分
散発生器の光入射端面か出力され、第２の端子から方向
性結合器に入力する。第２の端子から入力した信号光
は、第３の端子から出力される。こうして、入力時に波
長分散を有した信号光の波長分散が補償された信号光を
得る。
器の第１の端子から波長分散した信号光が入力する。第
１の端子から入力した信号光は、第２の端子から出力さ
れて、本発明の波長分散発生器に入力する。ここで、波
長分散発生器は、第１の端子から入力した信号光の波長
分散（第１の端子に入力する前の伝送用光ファイバなど
の特性によって、極性と絶対値が決まる）に対して、逆
の極性を有し、波長分散の絶対値が略同一に調整された
ものを使用する。したがって、波長分散発生器で発生す
る波長分散は、第１の端子から入力した信号光の波長分
散を補償する。波長分散が補償された信号光は、波長分
散発生器の光入射端面か出力され、第２の端子から方向
性結合器に入力する。第２の端子から入力した信号光
は、第３の端子から出力される。こうして、入力時に波
長分散を有した信号光の波長分散が補償された信号光を
得る。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例の説明に先立って、本発明の
波長分散発生器で利用する波長分散の発生原理の概要を
説明する。図１は、この波長分散の発生原理の説明図で
ある。図１（ａ）に示すような、一様な格子間隔ｄ0 の
回折格子が光ファイバ中に形成されている場合、この回
折格子で反射される光の波長λは、 λ＝Ｎ0 ｄ0 …（１） ここで、Ｎ0 ：光ファイバ中の回折格子部の実効屈折率 である。
波長分散発生器で利用する波長分散の発生原理の概要を
説明する。図１は、この波長分散の発生原理の説明図で
ある。図１（ａ）に示すような、一様な格子間隔ｄ0 の
回折格子が光ファイバ中に形成されている場合、この回
折格子で反射される光の波長λは、 λ＝Ｎ0 ｄ0 …（１） ここで、Ｎ0 ：光ファイバ中の回折格子部の実効屈折率 である。
【００１６】この光ファイバにｘ方向に分布する伸び歪
ε（ｘ）を加えて、図１（ｂ）に示すような光ファイバ
とした場合、図１（ｂ）の光ファイバは、伸びと屈折率
の変化とを考慮すると、位置ｘにおける反射光の中心波
長λ（ｘ）は、 λ（ｘ）＝［１＋［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ ・ε（ｘ）］・（ｄ0 ／Ｎ0 ） …（２） ここで、Ｎ0 ：歪を加えない場合の回折格子部の実効屈
折率 ｐ11，ｐ12：光弾性テンソル係数 ν ：光ファイバのポアソン比 ｄ0 ：歪を加えない場合の回折格子の格子間隔 となる。
ε（ｘ）を加えて、図１（ｂ）に示すような光ファイバ
とした場合、図１（ｂ）の光ファイバは、伸びと屈折率
の変化とを考慮すると、位置ｘにおける反射光の中心波
長λ（ｘ）は、 λ（ｘ）＝［１＋［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ ・ε（ｘ）］・（ｄ0 ／Ｎ0 ） …（２） ここで、Ｎ0 ：歪を加えない場合の回折格子部の実効屈
折率 ｐ11，ｐ12：光弾性テンソル係数 ν ：光ファイバのポアソン比 ｄ0 ：歪を加えない場合の回折格子の格子間隔 となる。
【００１７】上記の伸び歪ε（ｘ）を光ファイバに加え
る手段として、「光ファイバよりも剛性の高い真直ぐな
支持部材に光ファイバを固定して一体化した後、曲げを
加える方法」を採用して、図１（ｃ）の装置を構成する
と、光ファイバの伸び歪ε（ｘ）の分布は、 ε（ｘ）＝ｒ／Ｒ（ｘ） …（３） 但し、ｒ＜＜Ｒ（ｘ）と仮定する、 ここで、ｘ ：歪中立点に沿って定義された座標軸 Ｒ（ｘ）：位置ｘにおける支持部材の歪中立点での曲率
半径 ｒ ：支持部材の歪中立点から光ファイバの中心ま
での距離 となる。したがって、図１（ｃ）の装置の光ファイバ内
の位置ｘ（ｒ＜＜Ｒ（ｘ）の仮定から、支持部材の歪中
立点に沿って定義されたｘ座標軸と光ファイバの中心点
に沿って定義される座標軸は同一と見做す）における反
射光の中心波長λ（ｘ）は、（２）式と（３）式とか
ら、 λ（ｘ）＝［１＋［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ ・（ｒ／Ｒ（ｘ））］・（ｄ0 ／Ｎ0 ） …（４） となる。
る手段として、「光ファイバよりも剛性の高い真直ぐな
支持部材に光ファイバを固定して一体化した後、曲げを
加える方法」を採用して、図１（ｃ）の装置を構成する
と、光ファイバの伸び歪ε（ｘ）の分布は、 ε（ｘ）＝ｒ／Ｒ（ｘ） …（３） 但し、ｒ＜＜Ｒ（ｘ）と仮定する、 ここで、ｘ ：歪中立点に沿って定義された座標軸 Ｒ（ｘ）：位置ｘにおける支持部材の歪中立点での曲率
半径 ｒ ：支持部材の歪中立点から光ファイバの中心ま
での距離 となる。したがって、図１（ｃ）の装置の光ファイバ内
の位置ｘ（ｒ＜＜Ｒ（ｘ）の仮定から、支持部材の歪中
立点に沿って定義されたｘ座標軸と光ファイバの中心点
に沿って定義される座標軸は同一と見做す）における反
射光の中心波長λ（ｘ）は、（２）式と（３）式とか
ら、 λ（ｘ）＝［１＋［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ ・（ｒ／Ｒ（ｘ））］・（ｄ0 ／Ｎ0 ） …（４） となる。
【００１８】図１（ｃ）の装置を反射型フィルタとして
動作させた場合、装置の光入射端から見た波長分散Ｄ
は、 Ｄ＝ｄ（２ｘＮ0 ／ｃ）／ｄλ＝（２Ｎ0 ／ｃ）／（ｄλ／ｄｘ） ＝−２Ｒ（ｘ）2 Ｎ0 2 ・［［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ｃｒｄ0 ］-1 ・（ｄＲ（ｘ）／ｄｘ）-1 …（５） である。
動作させた場合、装置の光入射端から見た波長分散Ｄ
は、 Ｄ＝ｄ（２ｘＮ0 ／ｃ）／ｄλ＝（２Ｎ0 ／ｃ）／（ｄλ／ｄｘ） ＝−２Ｒ（ｘ）2 Ｎ0 2 ・［［１−Ｎ0 2 ｛ｐ12−ν（ｐ11＋ｐ12）｝／２］ｃｒｄ0 ］-1 ・（ｄＲ（ｘ）／ｄｘ）-1 …（５） である。
【００１９】以下、添付図面を参照して本発明の実施例
を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】（第１実施例）図２は、本発明に係る波長
分散発生器の実施例の構成図である。図２に示すよう
に、本実施例の波長分散発生器は、（ａ）端面１１０か
ら光を入射する、曲線状の光の導波方向に格子間隔が連
続的に変化する回折格子が形成された部分を備え、端面
１２０が無反射終端された石英光ファイバ１００と、
（ｂ）石英光ファイバ１００の回折格子の形成部分を含
む部分と密着接合し、石英光ファイバ１００の剛性より
も高い剛性を有するインバール合金から成る支持部材２
００と、を備える。なお、石英光ファイバ１００は、物
性値が 屈折率Ｎ0 ＝１．４６ 光弾性テンソル係数ｐ11＝０．１２１ 光弾性テンソル係数ｐ12＝０．２７０ ポアソン比 ＝０．１７ のものを使用した。また、支持部材２００の材料は、光
ファイバ１００の剛性よりも高い剛性を有するものであ
ればよいが、環境温度の変化に対して安定な、熱膨脹係
数の低い金属が好ましい。
分散発生器の実施例の構成図である。図２に示すよう
に、本実施例の波長分散発生器は、（ａ）端面１１０か
ら光を入射する、曲線状の光の導波方向に格子間隔が連
続的に変化する回折格子が形成された部分を備え、端面
１２０が無反射終端された石英光ファイバ１００と、
（ｂ）石英光ファイバ１００の回折格子の形成部分を含
む部分と密着接合し、石英光ファイバ１００の剛性より
も高い剛性を有するインバール合金から成る支持部材２
００と、を備える。なお、石英光ファイバ１００は、物
性値が 屈折率Ｎ0 ＝１．４６ 光弾性テンソル係数ｐ11＝０．１２１ 光弾性テンソル係数ｐ12＝０．２７０ ポアソン比 ＝０．１７ のものを使用した。また、支持部材２００の材料は、光
ファイバ１００の剛性よりも高い剛性を有するものであ
ればよいが、環境温度の変化に対して安定な、熱膨脹係
数の低い金属が好ましい。
【００２１】この波長分散発生器は、図３に示す工程で
製造される。まず、光を入射する端面１１０と、光の導
波方向に略等間隔の格子間隔（ｄ0 ＝２．２６μｍ）で
回折格子が形成された部分（回折格子形成部の長さ
（Ｌ）＝１００ｍｍ）と、無反射終端された端面１２０
と、を備える石英光ファイバ１００を作成する（図３
（ａ）参照）。次に、石英光ファイバ１００と石英光フ
ァイバ１００よりも剛性の高い支持部材２００とを、石
英光ファイバ１００の回折格子の形成部分を含む部分で
密着させた後、接着剤などで接合して一体化する（図３
（ｂ）参照）。次いで、一体化された石英光ファイバ１
００と支持部材２００とを、導波方向に対して連続的に
歪中立点の曲率半径を変化させて湾曲する（図３（ｃ）
参照）。なお、湾曲にあたっては、湾曲前の回折格子の
中央点に対応する歪中立点では歪は発生させず、この点
での曲率半径は５００ｍｍとし、 ｄＲ／ｄｘ＝１．２５ とした。なお、歪中立点と石英光ファイバ１００の中心
点との距離は１ｍｍとした。
製造される。まず、光を入射する端面１１０と、光の導
波方向に略等間隔の格子間隔（ｄ0 ＝２．２６μｍ）で
回折格子が形成された部分（回折格子形成部の長さ
（Ｌ）＝１００ｍｍ）と、無反射終端された端面１２０
と、を備える石英光ファイバ１００を作成する（図３
（ａ）参照）。次に、石英光ファイバ１００と石英光フ
ァイバ１００よりも剛性の高い支持部材２００とを、石
英光ファイバ１００の回折格子の形成部分を含む部分で
密着させた後、接着剤などで接合して一体化する（図３
（ｂ）参照）。次いで、一体化された石英光ファイバ１
００と支持部材２００とを、導波方向に対して連続的に
歪中立点の曲率半径を変化させて湾曲する（図３（ｃ）
参照）。なお、湾曲にあたっては、湾曲前の回折格子の
中央点に対応する歪中立点では歪は発生させず、この点
での曲率半径は５００ｍｍとし、 ｄＲ／ｄｘ＝１．２５ とした。なお、歪中立点と石英光ファイバ１００の中心
点との距離は１ｍｍとした。
【００２２】以上のようにして製造された波長分散発生
器は、 回折格子の中央点での歪 ＝約０．２％、 回折格子の中央点での反射光の中心波長＝約１．５５０
μｍ であり、（５）式より、 発生する波長分散（Ｄ） ＝約−１６１０ｐｓ／ｎｍ の特性を備える。この波長分散値は、典型的な１．３μ
ｍ帯用のシングルモードファイバの１．５５μｍにおけ
る波長分散値が１ｋｍ当り−１８ｐｓ／ｎｍであること
を考慮すると、この１．３μｍ帯用のシングルモードフ
ァイバの約９０ｋｍの波長分散を補償することができ
る。
器は、 回折格子の中央点での歪 ＝約０．２％、 回折格子の中央点での反射光の中心波長＝約１．５５０
μｍ であり、（５）式より、 発生する波長分散（Ｄ） ＝約−１６１０ｐｓ／ｎｍ の特性を備える。この波長分散値は、典型的な１．３μ
ｍ帯用のシングルモードファイバの１．５５μｍにおけ
る波長分散値が１ｋｍ当り−１８ｐｓ／ｎｍであること
を考慮すると、この１．３μｍ帯用のシングルモードフ
ァイバの約９０ｋｍの波長分散を補償することができ
る。
【００２３】なお、伝送用光ファイバの長さの変化によ
る補償対象の波長分散の変化に対しては、曲率半径の変
化率（ｄＲ／ｄｘ）を調整することが可能あり、信号光
の波長範囲の広さに対しては上記の光ファイバ１００の
回折格子の形成部の長さ（Ｌ）を調整することにより対
応が可能である。また、信号光の中心波長の変化に対し
ては、初期に形成する回折格子の間隔（ｄ０）または歪
中立点と光ファイバ１００の中心点との距離（ｒ）を調
整することにより対応が可能である。すなわち、曲率半
径の変化率（ｄＲ／ｄｘ）、回折格子の形成部の長さ
（Ｌ）、回折格子の間隔（ｄ０）、または歪中立点と光
ファイバの中心点との距離（ｒ）を調整することによ
り、様々の波長分散に対処することができる。
る補償対象の波長分散の変化に対しては、曲率半径の変
化率（ｄＲ／ｄｘ）を調整することが可能あり、信号光
の波長範囲の広さに対しては上記の光ファイバ１００の
回折格子の形成部の長さ（Ｌ）を調整することにより対
応が可能である。また、信号光の中心波長の変化に対し
ては、初期に形成する回折格子の間隔（ｄ０）または歪
中立点と光ファイバ１００の中心点との距離（ｒ）を調
整することにより対応が可能である。すなわち、曲率半
径の変化率（ｄＲ／ｄｘ）、回折格子の形成部の長さ
（Ｌ）、回折格子の間隔（ｄ０）、または歪中立点と光
ファイバの中心点との距離（ｒ）を調整することによ
り、様々の波長分散に対処することができる。
【００２４】（第２実施例）図４は、本発明に係る波長
分散補償器の構成図である。図４に示すように、この波
長分散補償器は、（ａ）端子３１０から入力した光を端
子３２０から出力し、端子３２０から入力した光を端子
３３０から出力する方向性結合器である光サーキュレー
タ３００と、（ｂ）端子３２０から出力された光を入力
する第１実施例の波長分散発生器と、を備える。
分散補償器の構成図である。図４に示すように、この波
長分散補償器は、（ａ）端子３１０から入力した光を端
子３２０から出力し、端子３２０から入力した光を端子
３３０から出力する方向性結合器である光サーキュレー
タ３００と、（ｂ）端子３２０から出力された光を入力
する第１実施例の波長分散発生器と、を備える。
【００２５】本実施例の波長分散補償器によると、ま
ず、伝送されてきた信号光は、光サーキュレータ３００
の端子３１０から入力され、端子３２０から波長分散発
生器へ出力される。そして、この波長分散発生器に入力
した信号光は、第１実施例で説明した動作に従い、入力
した信号光が有する波長分散と反対の極性で絶対値が略
等しい波長分散が付与されて、信号光入力端１１０から
出力される。信号光入力端１１０から出力された光は、
端子３２０から光サーキュレータ３００に入力し、端子
３３０から出力される。こうして、伝送されてきた信号
光が波長分散が補償され、真の信号波形に近い光信号を
得る。
ず、伝送されてきた信号光は、光サーキュレータ３００
の端子３１０から入力され、端子３２０から波長分散発
生器へ出力される。そして、この波長分散発生器に入力
した信号光は、第１実施例で説明した動作に従い、入力
した信号光が有する波長分散と反対の極性で絶対値が略
等しい波長分散が付与されて、信号光入力端１１０から
出力される。信号光入力端１１０から出力された光は、
端子３２０から光サーキュレータ３００に入力し、端子
３３０から出力される。こうして、伝送されてきた信号
光が波長分散が補償され、真の信号波形に近い光信号を
得る。
【００２６】なお、本実施例では方向性結合器として光
サーキュレータを採用したが、ファイバカプラを使用す
ることも可能であり、同様の効果を奏する。
サーキュレータを採用したが、ファイバカプラを使用す
ることも可能であり、同様の効果を奏する。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の波
長分散発生器とその製造方法によれば、光の導波方向に
略等間隔の格子間隔で回折格子が形成された部分を備え
る光ファイバと、この光ファイバよりも剛性の高い支持
部材と、を一体化した後、一体化された光ファイバと支
持部材とを、導波方向に対して連続的に曲率半径を変化
させて湾曲させる製造方法で、導波方向に連続的に格子
間隔が変化する回折格子を形成した。したがって、任意
の極性で効率良く波長分散を発生でき、かつ、発生する
波長分散を調整できる波長分散発生器を実現することが
できる。
長分散発生器とその製造方法によれば、光の導波方向に
略等間隔の格子間隔で回折格子が形成された部分を備え
る光ファイバと、この光ファイバよりも剛性の高い支持
部材と、を一体化した後、一体化された光ファイバと支
持部材とを、導波方向に対して連続的に曲率半径を変化
させて湾曲させる製造方法で、導波方向に連続的に格子
間隔が変化する回折格子を形成した。したがって、任意
の極性で効率良く波長分散を発生でき、かつ、発生する
波長分散を調整できる波長分散発生器を実現することが
できる。
【００２８】また、本発明の波長分散補償器によれば、
入力した信号光の有する波長分散を本発明の波長分散発
生を使用して補償するので、高性能でかつ収納性（小型
化）に優れた波長分散補償器を実現することができる。
入力した信号光の有する波長分散を本発明の波長分散発
生を使用して補償するので、高性能でかつ収納性（小型
化）に優れた波長分散補償器を実現することができる。
【図１】本発明で利用する波長分散の発生の説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１実施例に係る波長分散発生器の構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る波長分散発生器の製
造工程図である。
造工程図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る波長分散補償器の構
成図である。
成図である。
１００…光ファイバ、２００…支持部材、３００…方向
性結合器。
性結合器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/18
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の端面から光を入射する、曲線状の
光の導波方向に格子間隔が連続的に変化する回折格子が
形成された部分を備え、第２の端面が無反射終端された
光ファイバと、 前記光ファイバの回折格子の形成部分を含む部分と密着
接合し、前記光ファイバの剛性よりも高い剛性を有する
支持部材と、 を備えることを特徴とする波長分散発生器。 - 【請求項２】 前記光ファイバは石英ガラス系材料で構
成され、前記支持部材はインバール合金で構成される、
ことを特徴とする請求項１記載の波長分散発生器。 - 【請求項３】 光を入射する第１の端面と、光の導波方
向に略等間隔の格子間隔で回折格子が形成された部分
と、無反射終端された第２の端面と、を備える光ファイ
バを作成する第１の工程と、 前記第１の工程で作成された光ファイバと前記光ファイ
バよりも剛性の高い支持部材とを、前記光ファイバの回
折格子の形成部分を含む部分で密着させた後、接合して
一体化する第２の工程と、 前記第２の工程で一体化された前記光ファイバと前記支
持部材とを、前記導波方向に対して連続的に曲率半径を
変化させて湾曲する第３の工程と、 を備えることを特徴とする波長分散発生器の製造方法。 - 【請求項４】 第１の端子から入力した光を第２の端子
から出力し、前記第２の端子から入力した光を第３の端
子から出力する方向性結合器と、 前記第２の端子から出力された光を第１の端面から入力
する、曲線状の光の導波方向に格子間隔が連続的に変化
する回折格子が形成された部分を備え、第２の端面が無
反射終端された光ファイバと、 前記光ファイバの回折格子の形成部分を含む部分と密着
接合し、前記光ファイバの剛性よりも高い剛性を有する
支持部材と、 を備えることを特徴とする波長分散補償器。 - 【請求項５】 前記方向性結合器は、光サーキュレータ
またはファイバカプラである、ことを特徴とする請求項
４記載の波長分散補償器。 - 【請求項６】 前記光ファイバは石英ガラス系材料で構
成され、前記支持部材はインバール合金で構成される、
ことを特徴とする請求項４記載の波長分散補償器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27329293A JP3266897B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 波長分散発生器とその製造方法および波長分散補償器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27329293A JP3266897B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 波長分散発生器とその製造方法および波長分散補償器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128524A true JPH07128524A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3266897B2 JP3266897B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17525825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27329293A Expired - Fee Related JP3266897B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 波長分散発生器とその製造方法および波長分散補償器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266897B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6055082A (en) * | 1996-11-25 | 2000-04-25 | Nec Corporation | Optical transmission system |
| JP2000252920A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光等化器 |
| WO2003007030A1 (fr) * | 2001-07-11 | 2003-01-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composant optique, module optique, amplificateur optique, et systeme de communication optique |
| JP2003029044A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光部品、光モジュール、光増幅器および光通信システム |
| US6898002B2 (en) | 2001-07-11 | 2005-05-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical device, optical module, optical amplifier, and optical transmission system |
| JP2008503888A (ja) * | 2004-06-24 | 2008-02-07 | コヒラス アクティーゼルスカブ | ファイバブラッググレーティングを用いた光ファイバを備える部品、及びその製造方法の改善 |
-
1993
- 1993-11-01 JP JP27329293A patent/JP3266897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6055082A (en) * | 1996-11-25 | 2000-04-25 | Nec Corporation | Optical transmission system |
| JP2000252920A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-09-14 | Mitsubishi Electric Corp | 光等化器 |
| WO2003007030A1 (fr) * | 2001-07-11 | 2003-01-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Composant optique, module optique, amplificateur optique, et systeme de communication optique |
| JP2003029044A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光部品、光モジュール、光増幅器および光通信システム |
| US6898002B2 (en) | 2001-07-11 | 2005-05-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical device, optical module, optical amplifier, and optical transmission system |
| JP4696413B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2011-06-08 | 住友電気工業株式会社 | 光部品、光モジュール、光増幅器および光通信システム |
| JP2008503888A (ja) * | 2004-06-24 | 2008-02-07 | コヒラス アクティーゼルスカブ | ファイバブラッググレーティングを用いた光ファイバを備える部品、及びその製造方法の改善 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3266897B2 (ja) | 2002-03-18 |
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