JPH07128540A

JPH07128540A - 波長選択エネルギ伝送装置

Info

Publication number: JPH07128540A
Application number: JP14047392A
Authority: JP
Inventors: Wilbur Hicks John Jr; ジョン・ウィルバー・ヒックス・ジュニア
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1992-06-01
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】特定の波長の信号が選択的に連結されるよう
に構成されたファイバオプティクス通信システムを提供
すること。【構成】複数の波長で光エネルギを伝播する主光ファ
イバと、その１つの選択された波長の光エネルギを伝播
するように前記主光ファイバに連結された少なくとも１
つの分岐光ファイバを備えた光通信システムであって、
前記主光ファイバと分岐光ファイバとは横方向連結の連
結光ファイバを介して連結され、前記主光ファイバと連
結光ファイバは平行関係にあり、かつその連結長さにお
ける光エネルギの位相伝播速度に関して、前記両光ファ
イバは前記選択された波長において交差し、前記選択さ
れた波長においてのみ位相伝播速度が一致するような異
なる分散特性をもち、前記分岐光ファイバと連結光ファ
イバとは、前記選択された波長の光エネルギを伝播する
ように相互横方向に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主に通信用波長フィルタ
構造体に係り、更に詳細にはファイバオプティクス装置
を用いてそのコアが選択的に同調された状態にて連結さ
れるようにする構造体に係る。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人と同一の出願人により出願さ
れた特願昭５５−３１０１３号の主題はファイバオプテ
ィクス装置を連結することであり、その構造が開示され
ている。端的にいえば連結されるコアの形状や位置を変
化することによりファイバオプティクス装置の連結や分
離が行われるようになっている。

【０００３】前述の特許出願にかかる発明により解決さ
れる問題に加えて、通信システムにファイバオプティク
ス装置を使用すれば、実質的に非類似の直径及び屈折率
を有するファイバオプティクスコアを連結する場合の特
殊な問題が解決される。

【０００４】更に、通信用のファイバオプティクス装置
を連結する場合には、波長が互に１０Å程度接近した信
号を分離するのが好ましい。このことを達成するには現
状のフィルタでは高価なものとなる。既存のフィルタは
その大きさが大きく、ファイバオプティクス伝搬フォー
マットには容易には適用し得ないものである。また製造
業者が一層複雑な結像レンズを通信システムに組込む設
計を行わなければ、伝搬された光の大部分は浪費されて
しまう。例えば複層干渉被覆や回折格子はオプティカル
ファイバによる通信システムには不適当である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の主要な
目的は、特定の波長の信号が選択的に連結されるよう構
成されたファイバオプティクス通信構造体を提供するこ
とである。

【０００６】本発明の他の一つの詳細な目的は、波長が
１０Å程度しか互に異ならない信号を分離するファイバ
オプティクス通信同調構造体を提供することである。本
発明の更に他の一つの目的は、その目的を効率よく達成
し且そのコストが低廉である同調及び離調能力を有する
ファイバオプティクス通信構造体を提供することであ
る。本発明のこれらの目的及び他の目的は、ファイバオ
プティクス装置が選択的に同調され、また実質的に異な
った直径及び屈折率のものであってよい少なくとも二つ
のファイバオプティクス装置であることを特徴とするフ
ァイバオプティクス通信構造体によって達成される。同
調及び離調は同調が生じる波長を変化すべく連結された
コアを湾曲することにより又は他のパラメータを変化す
ることによって伝送路の長さを変化することによって達
成される。一つの好ましい実施例に於ては、分岐回線網
の種々の分岐回線間が横方向の連結又は突合せの連結に
よって連結されたファイバオプティクス装置の分岐回線
網が含まれている。他の一つの実施例は選択的に配置さ
れた分岐回線に横方向に連結するための連結長さを与え
るべく、その長さに沿って種々の半径の円の状態に湾曲
された一つのメイン伝搬ファイバオプティクスコアであ
ることを特徴としている。本発明の更に他の一つの実施
例に於ては、種々の波長の信号がメイン伝送ファイバの
長さに沿う種々の位置に於て同調されるよう、その長さ
に沿って漸次先細り状態（テーパ状）に形成される。換
言すれば、第一の波長の信号が第一の位置に於て同調さ
れ且横方向連結部により一つの分岐回線へ取出され、第
二の波長の信号が第二の位置に於て同調され且他の一つ
の横方向連結部により他の一つの分岐回線へ取出され、
これと同様のことが他の波長の信号についても行われ
る。この最後の実施例に於ては、より大きな適応性を与
えるべく、湾曲とテーパとの組合せを使用することがで
きる。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明によれば、第一及
び第二の細長い波案内構造体を有し、前記第一の波案内
構造体は位相速度が或る波長依存性を有するエネルギモ
ードを支持し、前記第二の波案内構造体は前記波長依存
性とは実質的に異なる或る波長依存性を有するエネルギ
モードを支持し、前記第一の波案内構造体によって支持
されたエネルギモードの位相速度は或る波長に於て前記
第二の波案内構造体によって支持されたエネルギモード
の位相速度に等しいが、これら二つのエネルギモードの
分散は互に実質的に異なっており、前記二つの波案内構
造体の間にはそれらの長さ方向に沿う一部に連結部が設
けられていることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置が提供される。

【０００８】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記分散は主として材料の屈折率による分散の結果
として生ずるようにされていてよい。上記の如き波長選
択エネルギ伝送装置に於て、前記分散は主として波の案
内に於ける分散の結果として生ずるようにされていてよ
い。

【０００９】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、分散は主として前記モードが互に異なっている結果
として生ずるようにされていてよい。上記の如き波長選
択エネルギ伝送装置に於て、前記分散は主として前記第
一の波案内構造体が前記第二の波案内構造体と比較して
比較的小さい直径と比較的大きい屈折率を有する結果と
して生ずるようにされていてよい。上記の如き波長選択
エネルギ伝送装置に於て、前記第一の波案内構造体は主
伝送回線であるようにされていてよい。上記の如き波長
選択エネルギ伝送装置に於て、前記第二の波案内構造体
の断面はプレーナ以外であるようにされていてよい。上
記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、前記波案内
構造体の一方は他方に対して調整可能であるようにされ
ていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体の一方はコアとクラッドを有する
引抜きファイバであるようにされていてよい。

【００１０】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体の両者はそれぞれコアとクラッド
とを有する引抜きファイバであるようにされていてよ
い。上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、前記
波案内構造体の両者は同じ予成形された材料より引抜か
れていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に
於て、前記波案内構造体の両者はそれらの長さのほとん
どに亙って互に近接しており又それらの長さの一部に於
てフィルタを形成すべく連結されていてよい。上記の如
き波長選択エネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体
の少なくとも一つはその長さ方向に沿う一点にて波長選
択を行なうことができるようテーパ状となっていてよ
い。上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、前記
波案内構造体の少なくとも一つはその長さ方向に沿う数
点にて一つ以上の種々の波長の信号の独立した選択を行
なうことができるようテーパ状とされていてよい。

【００１１】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体はそれら両者を含む一つの平面内
にて該波案内構造体を曲げることにより或る波長に同調
し得るよう構成されていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体はその温度変
化により同調可能であるようにされていてよい。上記の
如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造
体はその応力の変化により同調可能であるようにされて
いてよい。

【００１２】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体はその電界に対する露出度によっ
て同調可能であるようにされていてよい。上記の如き波
長選択エネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体は磁
界に対する露出度によって同調可能であるようにされて
いてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体はその温度変化、応力変化、電界
への露出度及び磁界への露出度の組合せによって同調可
能であるようにされていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体は該波長選択
エネルギ伝送装置の一部のみの温度変化によって同調可
能であるようにされていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体は該波長選択
エネルギ伝送装置の一部のみの応力変化により同調可能
であるようにされていてよい。

【００１３】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝送装置の
一部のみの電界への露出度によって同調可能であるよう
にされていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送装
置に於て、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝送
装置の一部のみの磁界への露出度によって同調可能であ
るようにされていてよい。上記の如き波長選択エネルギ
伝送装置に於て、前記波案内構造体は該波長選択エネル
ギ伝送装置の一部のみの温度変化、応力変化、電界への
露出度及び磁界への露出度の組み合せにより同調可能で
あるようにされていてよい。上記の如き波長選択エネル
ギ伝送装置に於て、前記波案内構造体は該波長選択エネ
ルギ伝送装置の一部のみの相対的位置を変えることによ
り同調可能であるようにされていてよい。上記の如き波
長選択エネルギ伝送装置に於て、前記波案内構造体は該
波長選択エネルギ伝送装置の一部のみの相対的吸収度を
変えることにより同調可能であるようにされていてよ
い。

【００１４】上記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於
て、該波長選択エネルギ伝送装置は同調可能なフィルタ
を有するスイッチであるようにされていてよい。上記の
如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、該波長選択エネ
ルギ伝送装置は急速に同調可能なフィルタを有する変調
器であるようにされていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は
同調可能なフィルタを有するトランスデューサであるよ
うにされていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送
装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は通信装置で
あるようにされていてよい。上記の如き波長選択エネル
ギ伝送装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は多重
伝送作動を行なう装置であるようにされていてよい。上
記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、該波長選択
エネルギ伝送装置はアドレス作用を行なう装置であるよ
うにされていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送
装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置はコンピュー
タであるようにされていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は
記憶作用を行なう装置であるようにされていてよい。上
記の如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、該波長選択
エネルギ伝送装置は閉ループの光学的伝送回線であるよ
うにされていてよい。上記の如き波長選択エネルギ伝送
装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は情報処理装
置であるようにされていてよい。上記の如き波長選択エ
ネルギ伝送装置に於て、該波長選択エネルギ伝送装置は
トランスデューサであるようにされていてよい。上記の
如き波長選択エネルギ伝送装置に於て、該波長選択エネ
ルギ伝送装置は交換局であるようにされていてよい。

【００１５】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその
好ましい実施例について詳細に説明する。前述の特願昭
５５−３１０１３号には横方向共振連結部が詳細に記載
されている。本発明に於ても、連結されるべきコアが非
類似である点を除きこれと同様の連結法を使用すること
ができる。例えば第一のコアは比較的大きく且屈折率が
小さく、他の一つのコアは前記第一のコアよりも直径が
小さいがその屈折率は大きい。

【００１６】最低次モード（単一モード）のみが波長λ
ｔにて各コアにより伝搬されるものと仮定すれば、二つ
のフィアバの屈折率が異っているにも拘らず、それら二
つのファイバの伝搬定数を等しくする各コアの直径の組
合せが幾つか存在する。最低次ＨＥ₁₁モードの伝搬定数
は図１に示されてる如く、ファイバの直径の関数であ
る。ファイバ直径／波長（ｄ／λ）と伝搬定数（ｎ）と
の関係を示す図１の如きグラフに表示することにより、
モードが一致した一組の直径を選定することができる。
波長λｔに於ては二つのコアは同一の伝搬定数を有し、
そのλｔに於ける光は二つのコア間の近接の度合により
決定される長さにてそれら二つのコア間に連結される。

【００１７】二つのコアが同一であれば光は全ての波長
に於て共振する。しかし波長の値がλｔ以外の場合には
二つのコアは同一でないので、それら二つのコアの伝搬
定数は最早一致しない。波長がλｔより短くなったり長
くなったりすれば、伝搬定数は最早一致しなくなる。従
って正確な同調が行われる波長は一つしか存在しない。
最も単純な場合には、二つのフィアバは波長λｔの光が
第一のコアより第二のコアへ完全に伝搬されるに十分な
長さだけ互に近接している。波長λｔの光は完全に伝搬
され、他の波長の光は部分的にしか伝搬されない。従っ
てこのことにより本発明による装置は波長フィルタとし
て機能することができる。

【００１８】他の場合には、二つのファイバは一つの連
結長さ以上の長さに亙って互に連結される。図１５に示
されている如く連結長さよりも長い任意の長さにて（ｓ
ｉｎ ²θ／θ²）の曲線に包絡線を引けば、波長の関数
である第二のファイバ内のエネルギは略その包絡線によ
てその境界が郭定される。Ｌがｎ＋１／２の連結長さで
あれば、その伝達関数は図１６に示されている如きもの
となる。Ｌが長くなり、Ｌがｎの連結長さとなれば、図
１７に示されている如く中央の最大値の部分はより急峻
なものとなる。

【００１９】支配的な方程式は回折格子についての方程
式と同様である。場合によっては連結長さを正確に制御
するのが困難な場合があり、かかる場合にはファイバは
幾つかの連結長さに亙って連結される。包絡線の中央部
を平均した場合には、たとえその長さが幾分変化したと
しても、１／２のエネルギが第二のファイバ内にある。
連結領域に於ける二つのファイバを極く僅かテーパ状に
形成することにより、又は極く僅か変化する曲率半径に
てファイバを湾曲することにより、包絡線下の細かな構
造を排除することができ、また元の包絡線の高さの１／
２の高さを有する比較的滑らかな曲線となる。

【００２０】連結の度合が低下され連結長さが増大され
ると、フィルタリングの鋭敏性が向上する。第一のコア
より第二のコアへ伝達される光の強さは図２に示されて
いる如きものである。第一の零は二つのコアの伝送経路
の差が連結長さＬｃに於て１／２波長（λ／２）の場
合、即ちｎ₁ｃｏｓ θ₁ Ｌｃ − ｎ₂ｃｏｓ θ₂ Ｌｃ
＝λ／２である場合に生じる。波長λｔに於ては伝送経路の長さ
は同一である。かくして波長λの関数として伝送経路が
変化することは分散と呼ばれ、かかる分散は光波案内特
性それ自身により又は基礎材料内に於ける分散により生
じる。いづれの原因による分散も有用なフィルタにつな
がる。

【００２１】二つの互に完全に独立した光信号が異った
周波数にて一つのコア内に入射され、かかる周波数の異
る光信号がコアの末端に於て分離されれば、そのコアの
信号伝達能力は二倍になる。１μの領域に於て１０Å程
正確に波長を分離するためのファイバフィルタが与えら
れる。かくして１００以上の互いに独立した信号が一つ
のコアによって伝搬される。従って遠隔通信システムの
基礎的な素子のコストが大きく低減される。

【００２２】二つのコアが完全に連結される波長を変化
するために、前述の特願昭５５−３１０１３号の記載に
従って、二つのコアが或る半径の円に沿って湾曲され
る。かかるコアが図３に示されており、コア１に沿う伝
送経路の長さはコア２の伝送経路の長さよりも大きい。
ファイバが直線的である場合に波長λｔに於て正確に同
一の伝搬定数を有する二つの光波案内手段（コア）は互
に離調される。上述の如き湾曲の結果として二つのこと
が生じる。即ち湾曲により誘発される応力により各コア
の伝搬定数が変化する。またたとえかかる伝搬定数の変
化が起こらなくても、伝送経路の長さが変化することに
よって位相が同期した状態を維持しなくなる。勿論ファ
イバが図３に示された方向とは反対方向に湾曲されれ
ば、離調は反対方向に発生する。

【００２３】前述の特願昭５５−３１０１３号とは異な
り、本発明に於ては非類似のコアについて考慮されてお
り、従って全ての波長について信号を同調又は離調する
のではなく、同調が生じる波長が変化される。前述の特
願昭５５−３１０１３号に記載されている如く、光がコ
ア１に突合せ連結されるか、又は二つの伝送経路が後に
分離されるよう、二つの互に独立したコアがコア１及び
コア２に連結される。また他の一つの実施例に於ては、
コア２内へフィルタリングされた光が他の一つの物理的
に独立したファイバ内へ横方向に連結される。従って図
４に示されている如く横方向に連結された一連の個々の
ファイバが与えられる。

【００２４】更に同様の連結回線網を達成すべく、一つ
の伝搬装置（図５参照）が異なった半径の多数の円の状
態に湾曲され、各円にはタップが設けられる。またファ
イバは一連の同調された波長を掃引すべく徐々に先細り
の状態（テーパ状）に形成される。このことは道路に沿
って多数の家庭へ信号を供給する通信回線に於て有用で
ある。ファイバが道路へ至ると、異なった波長が同調さ
れる。多数の家屋が正確に２００ｆｔ（６０ｍ）間隔に
て隔置されており、１０Åづつ波長が異なる一連の信号
が供給される場合には、このことは第一の位置に於て１
００００Åに同調し、これより２００ｆｔ離れた第二の
位置に於て１００１０Åに同調し、これと同様のことを
他の位置についても行うことによって達成される。同調
された波長の信号を伝搬するために適当な長さに亙る同
調された横方向連結部が設けられる。そして各需要者の
サービス回線にタップによって引込みを行うため同調さ
れていない連結部が設けられる。かかる回線網に於てよ
り大きな適用性を与えるべく、ファイバの湾曲とテーパ
との組合せが使用される。

【００２５】本発明によれば、選択的な連結部及び同調
部を有する通信回線網を断面円形以外のコアにも適用す
ることができる。より詳細に述べるならば、ファイバオ
プティクス通信システムに於ては、一つのファイバによ
って一つ以上の信号を伝送し得るのが望ましい。従って
一つのファイバに種々の波長にて変調された光を導入す
る手段、及び遠く離れた場所に於てこれら波長の異なる
光を分離する手段が設けられるのが好ましい。

【００２６】特に幹線とは反対側の端末分配回線網に於
ては、個々の加入者をアドレスする手段として波長多重
伝送を使用するのが望ましい。中継所から各加入者まで
別のファイバを敷設するのは非常に高価であることは明
らかである。一つのファイバにて幾つかの信号を多重伝
送し且種々の加入者へそれらの信号を伝搬する任意の手
段は、誤って所定の加入者以外の加入者へ信号が伝送さ
れることがないかなり安全なものでなければならない。
従って幹線より加入者のビルへ複数の信号を伝送しそれ
を更にアドレスすることは好ましくない。これに対し電
柱に設けられたアドレス手段又はタップ手段はかなり過
酷な環境に於て作動し得るものでなければならない。こ
れらの理由から、同時配分によるアドレス信号は端末分
配回線網に於ては好ましくない。

【００２７】本発明の目的は、波長の異なる幾つかの信
号を多重伝送し且それらを分離する経済的で効率的な手
段を提供することである。かかる手段の代替手段はよく
知られている。電磁スペクトルはプリズム、回折格子、
エタロンなどによって分離され得る。しかしこれら分離
手段のいづれもその大きさの点でファイバオプティクス
システムに於ける波長の異なる信号の分離には不適当で
ある。

【００２８】次にロットフィルタ、即ち複層フィルタと
して最も適したものについて考える。かかるフィルタは
一つの狭い波長帯域の光を反射し且それに近い他の波長
の光を伝搬するよう設計可能である。かかるフィルタ
は、顕微鏡の観察対象の大きさ及び複雑さ（及びコス
ト）である三つのレンズと共にファイバオプティクスシ
ステム内に導入されてよく、各素子をそのファイバオプ
ティクスシステム内に横方向に配置する場合には、それ
らの素子はファイバのコア直径の極く一部の部分に維持
される必要がある。

【００２９】単純な横方向連結装置と本発明の装置（波
長フィルタ）との特徴的差異は、連結されるべきコア間
に於ける伝搬分散の差である。正味の効果は、或る波長
λｋに於ては、二つのコアの伝搬定数が等しく、波長λ
が波長λｋより逸れるにつれてそれらの伝搬定数が等し
くなくなるということである。従って波長λｋに於ては
連結の度合を高くすることができ、波長λｋの両側の他
の波長に於ては連結の度合が実質的に低下する。

【００３０】分散、即ち波長と共に伝搬定数が変化する
ことは、コア材料の屈折率が波長の変化と共に変化する
ことにより、又はクラッド材の屈折率が波長の変化と共
に変化することにより、更にはそれらの両方により惹起
される。また分散は光波案内手段のジオメトリーの結果
でもある。一般に単一モードの光波案内手段について見
れば、分散はコアとクラッドとの間の屈折率の差が大き
くなればなる程大きくなる。非常にラフな近似として、
光波案内手段の分散は次式によって与えられる。

【数１】

【００３１】より複雑なジオメトリーが使用されてよ
い。例えば比較的きつく連結された一対のファイバを他
の一対のファイバに緩く連結することができる。ＡＯ・ＣＢＯ・Ｄ伝搬定数が同一である二つの連結された単一モードのフ
ァイバは二つのモード、即ち所謂対称モードと非対称モ
ードとを呈する。かかる伝搬定数の分割は二つのファイ
バ間の相互作用によるものである。同様にファイバＣ及
びＤは対称モード及び非対称モードを有するようにな
る。ファイバＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが同一の屈折率を有する
が、ファイバＣ及びＤの直径が僅かに異なっているもの
と仮定すれば、ファイバＡ及びＢの対称モードをファイ
バＣ及びＤの非対称モードに等しくすることができる。
しかし対称モード及び非対称モードの分散は等しくはな
らない。従って他の全ての波長については伝搬定数は必
ずしも一致せず、二つのファイバＡ及びＢは或る特定の
波長に於てエネルギをファイバＣ及びＤへ伝搬する。こ
のことは、屈折率による分散でもなく種々のコアに於け
る屈折率の相違による分散でもない一種の人工的な分散
を説明するために使用されてきた。

【００３２】更に屈折率が同一であるが直径が異なる二
つのコアを使用することができる。かかる構成に於て
は、勿論二つの単一モードのファイバを連結することは
不可能である。しかしＨＥ₁₁モードの小さいファイバを
高次モードの他のファイバに連結することはできる。ま
たかかる構成は、断面円形のコアについては幾つかの高
次モードが一群に構成されるので、実際には厳しい制限
を受け、従ってかかる型の波長フィルタは一つの隔離さ
れた通過帯域ではなく互に比較的近接した幾つかの通過
帯域を有するようになる。このことは断面円形の単一モ
ードのファイバを断面非円形（長方形や楕円形）の大き
なコアに連結することによって或る程度緩和される。し
かしこのような場合であっても断面非円形のファイバに
互に近接した少なくとも二つのモードが生じるが、これ
らのモードは互いに異なった態様にて偏波される。従っ
て上記二つのモードの一方を拒絶する偏波装置を用いる
ことにより有用な単一通過帯域フィルタを構成すること
ができる。

【００３３】１９５７年に本願発明者でもあり出願人で
もあるジョン・ウィルバー・ヒックス・ジュニアがファ
イバオプティクスの光波案内手段としての性質を真に最
初に直接観察したのはかかる型についてであった。彼は
ファイバオプティクス・フェースプレートに於ける照明
されていないファイバに混信によって非常にはっきりと
した飽和色が現われることを観察した。彼はこのことを
僅かにジオメトリーが異なる互に対応していない高次モ
ードの二つのコアが連結されることによるものと判断
し、この判断は正しいものであった。また彼はかかる明
るい色が二つのモードの分散に於ける相違によるものと
判断した。全てのファイバオプティクス・フェースプレ
ートはかかる効果を呈し、このことはよく知られた現象
である。しかしこの効果は、伝搬帯域の構造が非常に複
雑であるので、波長フィルタとして特に有用であるとい
う訳ではない。

【００３４】本発明の主題であるフィルタは使用される
波長帯域に一つ又は極く少数のモードを有しており、従
って伝搬帯域は一つのみである。より適切な表現をする
ならば、他の伝搬帯域は有用な伝搬帯域より十分隔離さ
れており、スペクトルの使用される部分外に存在する。
二つの単一モードのコアを使用する横方向連結フィルタ
が１μの波長に於て使用されるよう設計される場合に
は、０．５μの波長に於て多数のモード及び多数の伝搬
帯域が存在することは明らかである。一般にこれらのフ
ィルタは波長が所定の波長より２０〜３０％低下する場
合にのみ有用である（一つの伝搬帯域に限定される）。

【００３５】一方のコアに屈折率ｎ_d＝１．６０６であ
るＳｃｈｏｔｔＢａＦ−４ガラスを使用し、他方のコ
アに屈折率ｎ_d＝１．５１０であるＳｃｈｏｔｔＺＫ
−５ガラスを使用して本発明によるフィルタが形成され
た。上述の二つのコアは屈折率ｎ_d＝１．５１０である
市販のソーダ石灰ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇ０８００）
内に埋設された。屈折率のかかる組合せについて以下の
直径が使用された。ＢａＦ−４コア……ｄ₁＝０．８λ ＺＫ−５コア……ｄ₂＝３．６λ ここにλは伝搬されるべき光の波長である。上述の直径
は近似的な値である。断面円形の誘電体光波案内手段に
ついてはその直径をよく知られた境界値方程式により計
算することができる。しかしかかる小さなコアについて
は或る程度の量の化学物質がコアとクラッドとの間に拡
散し、従って理想的なジオメトリーは実現されない。従
って或る程度の試行錯誤が必要とされる。

【００３６】一つのクラッドマトリックス中に二つのコ
アを有するファイバを用いてフィルタが形成された。こ
のフィルタは、フィルタリングされた光信号を分岐回線
に取出す必要があるので、ファイバオプティクス通信シ
ステムには有用ではない。光信号を分岐回線へ取出すこ
とは、第二の機械的に独立したファイバ又は機械的に分
離可能なファイバに接続された第二の横方向接続部によ
って達成される。この第二の接続部はフィルタリングが
行われない連結部となるよう、二つの同一のコア間に設
けられてよい。

【００３７】二つのかかるファイバを連結長さに亙って
互に近接した状態に維持することは困難である。従って
脆弱なブリッジ部材によって二つのファイバが固定され
た状態に維持される複合ファイバが予成形体より形成さ
れた。このブリッジ部材はファイバが異なった伝送路を
取り得るよう破断されるようになっている。ブリッジ部
材はファイバＡ及びＢの分離を容易にすべく異なった態
様にエッチング可能である。かかるジオメトリーの利点
は、ファイバＡとファイバＢとの間の空隙がそれらの長
さに沿ってそれらを効果的に分離するということであ
る。分岐点に於ては、クラッドマトリックスの屈折率に
略一致した屈折率を有する材料が一つの連結長さに亙っ
て導入されてよい。

【００３８】一つの単純なジオメトリーには図６に示さ
れてる如く一つの伝搬コアのみが含まれている。それぞ
れのコアは一つのフィルタカップルとなるよう、異なっ
た直径及び屈折率を有している。

【００３９】他の一つのジオメトリーとして、二つの直
径の異なるファイバＡ、Ａの間にこれらよりも直径の小
さい他の一つのファイバが配置され、更に前記ファイバ
Ａ、Ａよりも直径が小さく前記他の一つのファイバより
も直径が大きい分岐回線としてのファイバがこれらに当
接して配列された。この形成された他の一つのジオメト
リーが図７に示されている。この図７のファイバＡ及び
Ｂは一緒に引き抜かれたものではなく、連結装置をなす
よう組付けられなければならない。ファイバＡのジオメ
トリーはファイバＢに位置決めジグを与える。従ってフ
ァイバＢの偏心コアｂを適正に配向するだけでよい。フ
ァイバＡは伝送回線に適している。ファイバＢはその表
面に近接してコアｂを有しており、従って高い伝送損を
有している。従ってこのファイバＢはファイバＡに類似
の分岐回線へ二次信号を伝送するのに使用するのが最も
好ましい（図８Ａ参照）。例えば１μの波長に於ては、
図８Ｂに示された概略寸法が使用され、コアｂ、コア
ａ、クラッドの屈折率はそれぞれｎ_b＝１．６０、ｎ_a
＝１．５３５、ｎクラッド＝１．５１７であってよい。
かかる寸法についての連結長さは約８ｃｍであり、通過
帯域は約５Åである。連結領域に於ては、ファイバＡ及
びＢを良好な接触状態にもたらし、またクラッド材の屈
折率と一致した材料にて空隙を充填するのが望ましい。
連結長さは間隔や空隙に非常に敏感であり、前述の約８
ｃｍという値は概略値である。多くのジオメトリーが吟
味され、それぞれに長所や欠点があることが確認され
た。図示のジオメトリーはこの点を説明するためのもの
である。

【００４０】次に所要の波長の光を通過させるようフィ
ルタを同調する問題について考える。ファイバＡ又は好
ましくはファイバＢがその長さに沿って僅かにテーパ状
に形成される場合には、同調は伝送回線としてのファイ
バに分岐回線としてのテーパ状のファイバが横方向に連
結された図９の装置によって達成されてよい。図示の如
く連結部の材料を直径が小さい方へ又は直径が大きい方
へ移動することによって所要の結果が得られる。

【００４１】同調の第二の方法は図１０に示されている
如く組立てられたファイバ列を湾曲することである。コ
アａ及びｂが波長λ＝１μにて同調され、中心間距離が
１０μだけ分離されており、例えば１ｃｍの半径にて湾
曲されている場合には、伝搬定数は共振を達成するため
には互に他に対し（１０μ／１００００μ）＝（１／１
０００）だけシフトされなければならない。使用された
屈折率について以下の近似分散方程式を使用すれば、

【数２】同調された波長は３００Åシフトする。シフトの方向は
湾曲の方向に依存する。

【００４２】同調の第三の方法は温度と共に屈折率が変
化することに依存している。二つのコアの屈折率の温度
係数が異なっていれば、温度が変化すると同調が変化す
る。かかる理由から、フィルタが温度を制御し得ない環
境にある場合には、勿論一致した温度係数を使用するの
が望ましい。

【００４３】同調の更に他の一つの方法は応力に応じて
屈折率が変化することによるものである。いづれかのコ
アが他のコアとは独立して応力を与えられてよく、又は
二つのコアの応力係数が異なっている場合には、それら
のコアが均等に応力を与えられてよい。例えば一つ又は
両方のファイバが引き伸ばされてよい。応力が横方向に
与えられると、偏波効果によって伝搬帯域が分割され
る。いづれの場合にも偏波装置によって一つのモードが
拒絶される。上述の同調装置のいづれかが同調周波数を
一定に維持するのではなくそれを変化するために使用さ
れる場合には、スイッチが設けられる。即ち波長λｋの
信号が回線に沿って伝送される場合には、その連結装置
を波長λｋに同調することによりその信号を分岐回線に
切換えることができ、また波長λｋより離調することに
よってその信号がメイン回線を流れ続けるようすること
ができる。

【００４４】従って本発明の他の一つの用途は切換手段
に同調可能なフィルタを設けることである。切換えが迅
速に達成され得る場合には、同調装置は変調器又は信号
発生器として使用されてよい。前述の同調装置について
は図１１に示されている如くファイバに対し横方向の圧
力を加える場合が最も速い。圧力パルスが或る圧電気装
置によって発生され、接触によってファイバの側部と機
械的に連結されている場合には、そのファイバは非常に
継続時間の短い同調パルスを発生することができる。ガ
ラス中の圧縮波の速度は３０００〜５０００ｍ／ｓｅｃ
であり、屈折率の大きいコアは１μ或はそれ以下の小さ
さであってよいので、同調パルスは２×１０ｓｅｃの継
続時間のものとなる。

【００４５】屈折率の圧力依存性はさほど大きくない
が、ファイバは連結長さを増大することによって非常に
感度の高いものとされ得る。コアの横方向の寸法は非常
に小さく、従ってその冷却速度が非常に速いので、温度
変調であっても非常に迅速である。１μｓｅｃの切換時
間を達成することが可能である。

【００４６】フィルタ連結装置がスイッチとして使用さ
れるよう構成される場合には、その連結装置は張力、曲
率、温度、圧力などの如き或る種のパラメータの変化に
非常に敏感なものとなる。従ってかかる装置はそれが敏
感であるパラメータのためのトランスデューサ又は測定
プローブとして有用である。例えば二つのコアの屈折率
の温度依存性が実質的に異なっている場合には、正確な
共振波長の測定値はフィルタ連結装置の温度を示すこと
になる。波長の測定は非常に正確に行われ得るので、か
かる温度トランスデューサは非常に感度が高くまた迅速
に作動する。

【００４７】圧力感度は高くないが、フィルタ連結装置
は高圧に対しては正確なトランスデューサである。クラ
ッドガラスＣｇ中に四つのファイバＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有
し、その中央部に中空キャビティＨｃを有する図１８に
示されている如き構造を使用することによってその感度
を向上することができる。一対のファイバＡ及びＢは非
対称モードを有しており、その伝搬定数は或る波長λに
ついて対称モードのファイバＣ及びＤと交差している。
従って連結長さが増大すると、波長の交差した部分が変
化する。

【００４８】ファイバオプティクス通信システムに於て
波長多重伝送を行う概念は新規なものではないが、多く
の波長の光を効率良く一つのファイバに導入し、またそ
れらの信号をファイバの端末に於て効率よく分離する手
段は従来存在しなかった。従ってかかる通信システムは
せいぜい５又は１０種の波長の光に制限されていた。本
発明によれば一つのファイバによって２００種の信号を
伝送することができる。従って一つの幹線内の一つのフ
ァイバ当りの伝搬帯域幅をかなり大きくし得るのみなら
ず、端末配線システムに於て信号をアドレスする主要な
手段として波長多重伝送を使用することができる。

【００４９】以上の説明に於ては、本発明を電話に類し
た通信システムについて説明したが、一つの位置に於て
相互に接続された一連のコンピュータの如きコンパクト
な通信システムを除外する趣旨ではない。かかるコンパ
クトな通信システムの一例は光学的交換局である（図１
９参照）。エレクトロニクスの技術分野に於ては、ｎ個
のポートが各交点に一つの切換ダイオードＤｉを有する
交差した一連の回線によってｍ個のポートに切換えられ
てよい。従ってダイオードはｎ×ｍ個存在する。大きな
交換局に於ては１００００×１００００ポートの切換が
可能であり、この場合１０⁸個のダイオードが必要であ
る。従ってそのコストは特にビデオ周波数が切換えられ
るべき場合には天文学的な値になる。

【００５０】ファイバの一端に１００００個のトランス
ミッタを配置しその他端に１００００個のレシーバを配
置することにより、かかる交換局が形成される。各トラ
ンスミッタが１００個の可能な波長のうちの一つを選定
し且例えば１００個の可能なタイムスロットの一つに於
て５０００パルス当り１００回のビデオレートにてその
波長を変調する能力を有しているものと仮定し、またそ
の所要のレシーバが他の手段によってどのタイムスロッ
ト及び波長スロットが選定されているかを知り得るもの
と仮定する。その場合にはレシーバは指定されたタイム
スロット中にその同調可能なフィルタ連結装置を与えら
れた波長λに同調し、またそのフィルタをタイムブロッ
ク間の近接した小さいアイドル波長スロットに離調す
る。

【００５１】この通信システムに於ては、各センダは１
００００チャンネルの内の一つにて所謂放送を行ってい
る状態になる。全てのレシーバはかかる放送エネルギに
対するアクセスを有している。指定されたレシーバはそ
のチャンネルに同調する。この通信システムに於ては、
放送エネルギのいづれも指定されたレシーバ以外のレシ
ーバによって無駄に抽出されることがないので、エネル
ギが大幅に節減される。またセンダからレシーバまでの
分配効率が高い。

【００５２】信号を発生する手段は光学通信技術分野に
於て知られているが、この通信システムは特定の手段と
の関連で説明される。選択的なオプティカルフィードバ
ックにより１００周波数を生じるラマンビームがある場
合には、全ての周波数が共通のファイバに存在するもの
と仮定する。また１００のセンダのそれぞれがこの周波
数母線上に同調可能なタップを有しているものと仮定す
る。センダは或る一定のビームを抽出すべく指定された
タイムスロット中に波長λに同調する。このビームはポ
ッケル電池の如き音響−光学変調器にて変調される。次
いでこの信号は前述の如く切換母線に入射される。この
通信システムは比較的高価なものではあるが、そのコス
トはセンダの数とレシーバの数との積ほど高くはならな
い。全体のコストはラマンビーム発生器などについての
一定のコストとセンダの数とレシーバの数との合計に線
形的に比例したコストとの合計である。

【００５３】かかる交換システムに於ては、信号ビデオ
レートにてアキュムレートし、それをバッファメモリデ
バイス内に記憶し、その信号を１００倍のビデオレート
にて読み出すのが望ましい。他の受信端に於ては、この
１０００倍のビデオレートの信号をメモリ内に記憶し且
それをビデオレートにて抽出するのが望ましい。

【００５４】本発明の主題であるフィルタ連結装置はバ
ッファメモリを構成する場合のみならず、他の情報処理
及び記憶装置を構成する場合にも有利に使用され得る。
特に、本発明による連結装置は、より多くの情報を記憶
すべく一つの遅延回線を波長の点で多重伝送させること
ができるので光学的遅延回線に於て非常に有利に使用さ
れ得る。またこの同調可能なスイッチは閉じた遅延回線
に情報を入射する場合に非常に有利である。図１２に示
されている如き閉ループを含む遅延回線が設けられてい
る場合には、一連のパルスがそれらが減衰して検出し得
なくなるまでその閉ループ内に於て循環している限り、
その一連のパルスを記憶させることができる。

【００５５】勿論回線が閉じられている場合には、横方
向連結部による場合を除き、その回線にパルスを入射し
又は抽出することは不可能である。連結部は入射の期間
中は同調されなければならず、またその連結部が入射さ
れた最初のパルスを抽出することがないようその第一の
パルスが閉ループを一巡し終る前に離調されなければな
らない。勿論波長λｊ、λｋ、…のスイッチはλｊのス
イッチが波長λｋの信号が閉ループ内を一巡する度毎に
その信号の多くを抽出することはないので、互に独立し
て作動する。

【００５６】記憶装置がラマン増幅器となるよう、より
短い波長の強い一定波長（λｒ）の信号を入射すること
によって、その記憶時間を大きく増大させることができ
る。例えば信号の波長が１μである場合にはラマン発生
器より発生されるビームは約０．９６μの波長を有して
いなければならない。増幅の度合は閉ループ内に於ける
信号の減衰を補償するに十分なものであれば足りる。誘
導ラマン散乱による増幅は当技術分野に於て知られてい
るが、本発明によれば、ラマン発生器により発生された
ビームを幾つかの情報信号を伝送しているファイバと同
一のファイバに効果的に導く手段が得られる。

【００５７】これと同様の要領にて、ラマン発生器にて
発生されたビームは図１３に示されている如く、ファイ
バの一端又はその側部にてファイバオプティクス通信リ
ンクに導入されてよい。このことにより、比較的弱い信
号を使用することができ、またそれらが伝送回線に送ら
れた後それらを増幅することができる。勿論信号がそれ
らの本質を損ねる不必要なラマン子孫信号の親信号とな
る前にそれらの信号を増幅し得る上限が存在する。

【００５８】しかし信号は、それらが減衰する所定の間
隔Ｄｔ（例えばＤｔ＝数Ｋｎ）にて、その回線に他の一
つのラマンビームを入射することによって再増幅され得
る（図１４参照）。このことは回線の所定の長さ毎に信
号を分別し、検出し、それらを再発生することよりも遙
かに経済的である。このことが行われる回数は幾つかの
事柄、中でもかかる種類の増幅に固有のノイズ次第であ
る。従って信号が弱くなり過ぎる前に再増幅する必要が
ある。

【００５９】また本発明による装置は信号が誘導ラマン
散乱によって波長の長いビームを発生する場合、その信
号によって発生される波長の長いビームを選択的にフィ
ルタリングして除去するのに使用されてよい。以上に於
ては、本発明を幾つかの実施例について詳細に説明した
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の修正並びに省略が可能で
あることは当業界にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の理論的裏付けを与えるべく、最低次モ
ードについて伝搬定数と直径との関係を示すグラフであ
る。

【図２】与えられるフィルタリングの鋭敏性を示すべ
く、本発明による装置の選択的な能力を示す図である。

【図３】湾曲による同調を示す通信回線の一部を示す解
図である。

【図４】分岐ファイバに連結することによりフィルタと
して機能する一連の個々のファイバを示す図である。

【図５】本発明による装置の他の一つの構造を示す解図
であり、メイン通信ファイバが分岐ファイバに連結され
るよう種々の半径の円形に湾曲された通信網に於ける選
択的な連結部を示している。

【図６】軽量のブリッジ部材を用いることによって二つ
のファイバ間に連結部が与えられることを示す図であ
る。

【図７】一対のファイバによって他の一つのファイバの
ための位置決め手段が与えられるよう構成された図６の
連結部と同様の連結部についてのジオメトリーを示す図
である。

【図８】第二の伝送路が分岐回線に接続された状態にて
図７の連結部のジオメトリーを使用することを示す斜視
図で、（Ｂ）は（Ａ）に示された連結部のジオメトリー
に於て有用な各素子の寸法を示す図である。

【図９】図８（Ａ）及び（Ｂ）により示されたジオメト
リーを同調するためにテーパを用いることを示す図であ
る。

【図１０】図８（Ａ）及び（Ｂ）により推奨されたジオ
メトリーを有するファイバ列組立体を湾曲することによ
る同調の第二の方法を示す図である。

【図１１】与えられる圧力に応じて屈折率が変化される
よう構成された同調の第三の方法を示す図である。

【図１２】パルスが入射され及び／又は抽出される閉ル
ープを含む遅延回線を示す図である。

【図１３】本発明に従ってファイバオプティクス通信リ
ンクに導入されるラマン発生ビームを示す図である。

【図１４】所定の間隔にて信号を再増幅すべく他の一つ
のラマンビームが回線に入射されるよう構成された増幅
手段の構成を示す図である。

【図１５】二つのファイバが１以上の連結長さに亙って
連結される場合について、図２のグラフに対する包絡線
を示す図である。

【図１６】連結長さがｎ＋１／２である場合に於ける伝
達関数を示す解図である。

【図１７】連結長さが長くなればなる程中央の最大値の
部分が鋭敏になる場合を示すグラフである。

【図１８】圧力に対する感度を増大するための本発明に
よる構造を示す図である。

【図１９】光学的交換局の形態にて本発明によるコンパ
クトな通信システムを示す図である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】光通信システム

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムに係わ
り、特に光ファイバを用いて送信される複数の波長を含
む光信号の中から選択された波長の信号を分岐光ファイ
バに分岐させるような光ファイバ構造をもった光通信シ
ステムに関する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の主要な
目的は、特定の波長の信号が選択的に連結されるよう構
成されたファイバ光通信システムを提供することであ
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【問題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
波長で光エネルギを伝播する主光ファイバと、前記複数
の波長の中の選択された１つの波長の光エネルギを前記
主光ファイバとの間で伝送するように前記主光ファイバ
に連結された少なくとも１つの分岐光ファイバとを備え
た光通信システムにおいて、（イ）前記主光ファイバと
分岐光ファイバとの間の連結は前記主光ファイバと前記
分岐光ファイバにそれぞれ横方向に連結された連結光フ
ァイバを介して連結され、（ロ）前記主光ファイバ、分
岐光ファイバ及び連結光ファイバはそれぞれクラッドの
中に埋め込まれたコアをもった単一モードの光ファイバ
であり、（ハ）前記連結された主光ファイバと連結光フ
ァイバとはその連結長さにわたって近接した平行関係に
あり、かつ前記連結長さにおける光エネルギの位相伝播
速度についての前記両光ファイバの分散特性は前記選択
された波長において交差する互いに異なる分散特性であ
って、両光ファイバは前記選択された波長においてのみ
光エネルギの位相伝播速度が一致し、その他の全ての波
長においてはその位相伝播速度が互いに異なり、それに
よって前記選択された波長の光エネルキのみが前記主光
ファイバから前記速結光ファイバに伝送され、（ニ）前
記分岐光ファイバと連結光ファイバとは、前記選択され
た波長の光エネルギを伝送するように相互横方向に連結
されている、ような光通信システムが提供される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】本発明の好ましい態様において、前記連結
光ファイバと分岐光ファイバとの間の連結領域は、前記
主光ファイバと連結光ファイバとの連結領域とは別領域
であり、前記連結光ファイバに沿って離れて形成され
る。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】さらにまた別の態様において、前記主光フ
ァイバ及び／または分岐光ファイバは、少なくとも前記
連結光ファイバとの連結部において平行な２本のファイ
バを含む複合構造となっており、前記連結光ファイバを
前記主光ファイバまたは分岐光ファイバと横方向連結関
係に保持するためのジグを形成している。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】さらにまた別の態様において、前記複合構
造は前記２本のファイバを所定の平行関係に保持するブ
リッジ部材を含んでいる。さらにまた別の態様におい
て、前記連結光ファイバのコアはクラッドに対して偏心
している。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】さらにまた別の態様において、前記分散特
性は、主として材料の屈折率の分散、光ファイバ寸法の
分散、及びそれらの組み合わせの分散によるものであ
る。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】さらにまた別の態様において、前記異なる
分散特性の相互関係は、主として前記連結光ファイバに
対して前記主光ファイバが、比較的小さな径と、比較的
大きな屈折率をもつようにして得られる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】さらにまた別の態様において、前記主光フ
ァイバと連結光ファイバの少なくとも１つはテーパ状に
つくられ、主光ファイバの長さに沿って波長選択を可能
としている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】さらにまた別の態様において、前記主光フ
ァイバと連結光ファイバの少なくとも１つはテーパ状に
つくられ、かつ両者は相対的に移動可能となっている。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】さらにまた別の態様において、前記主光フ
ァイバと連結光ファイバとの間の波長選択的連結を、前
記主光ファイバと連結光ファイバとを湾曲するか、その
温度を変化するか、印加する応力を変化するか、印加す
る電界を変化するか、印加する磁界を変化するか、また
はそれらの組み合わせによって調整して選択された波長
に同調するようにされる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】連結の度合が低下され連結長さが増大され
ると、フィルタリングの鋭敏性が向上する。第一のコア
より第二のコアへ伝達される光の強さは図２に示されて
いる如きものである。第一の零は二つのコアの伝送経路
の差が連結長さＬｃに於て１／２波長（λ／２）の場
合、即ちｎ_１ｃｏｓ θ_１Ｌｃ−ｎ_２ｃｏｓ θ_２Ｌｃ＝λ
／２である場合に生じる。波長λｔに於ては伝送経路の長さ
は同一である。かくして波長λの関数として伝送経路が
変化することは分散と呼ばれ、波長と伝送経路の長さ
（従って伝送速度）の変化の関係を示す曲線を分散特性
と呼ぶ。２つの光ファイバがある連結長さをもって並列
に配置されている場合、両光ファイバの分散特性の交差
する波長において光エネルギが一方の光ファイバから他
方の光ファイバに伝達される。かかる分散は光波案内特
性それ自身により又は基礎材料内に於ける分散により生
じる。いづれの原因による分散も有用なフィルタにつな
がる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一及び第二の細長い波案内構造体を有
し、前記第一の波案内構造体は位相速度が或る波長依存
性を有するエネルギモードを支持し、前記第二の波案内
構造体は前記波長依存性とは実質的に異なる或る波長依
存性を有するエネルギモードを支持し、前記第一の波案
内構造体によって支持されたエネルギモードの位相速度
は或る波長に於て前記第二の波案内構造体によって支持
されたエネルギモードの位相速度に等しいが、これら二
つのエネルギモードの分散は互に実質的に異なってお
り、前記二つの波案内構造体の間にはそれらの長さ方向
に沿う一部に連結部が設けられていることを特徴とする
波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記分散は主として材料の屈折率による分散
の結果として生ずることを特徴とする波長選択エネルギ
伝送装置。
【請求項３】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記分散は主として波の案内に於ける分散の
結果として生ずることを特徴とする波長選択エネルギ伝
送装置。
【請求項４】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、分散は主として前記モードが互に異なってい
る結果として生ずることを特徴とする波長選択エネルギ
伝送装置。
【請求項５】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記分散は主として前記第一の波案内構造体
が前記第二の波案内構造体と比較して比較的小さい直径
と比較的大きい屈折率を有する結果として生ずることを
特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項６】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記第一の波案内構造体は主伝送回線である
ことを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項７】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記第二の波案内構造体の断面はプレーナ以
外であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項８】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記波案内構造体の一方は他方に対して調整
可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置。
【請求項９】請求項１による波長選択エネルギ伝送装
置にして、前記波案内構造体の一方はコアとクラッドと
を有する引抜きファイバであることを特徴とする波長選
択エネルギ伝送装置。
【請求項１０】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体の両者はそれぞれコアと
クラッドとを有する引抜きファイバであることを特徴と
する波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項１１】請求項１０による波長選択エネルギ伝
送装置にして、前記波案内構造体の両者は同じ予成形さ
れた材料より引抜かれていることを特徴とする波長選択
エネルギ伝送装置。
【請求項１２】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体の両者はそれらの長さの
ほとんどに亙って互に近接しており又それらの長さの一
部に於てフィルタを形成すべく連結されていることを特
徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項１３】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体の少なくとも一つはその
長さ方向に沿う一点にて波長選択を行なうことができる
ようテーパ状となっていることを特徴とする波長選択エ
ネルギ伝送装置。
【請求項１４】請求項１３による波長選択エネルギ伝
送装置にして、前記波案内構造体の少なくとも一つはそ
の長さ方向に沿う数点にて一つ以上の種々の波長の信号
の独立した選択を行なうことができるようテーパ状とさ
れていることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項１５】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体はそれら両者を含む一つ
の平面内にて該波案内構造体を曲げることにより或る波
長に同調し得るよう構成されていることを特徴とする波
長選択エネルギ伝送装置。
【請求項１６】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体はその温度変化により同
調可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置。
【請求項１７】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体はその応力の変化により
同調可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送
装置。
【請求項１８】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体はその電界に対する露出
度によって同調可能であることを特徴とする波長選択エ
ネルギ伝送装置。
【請求項１９】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は磁界に対する露出度に
よって同調可能であることを特徴とする波長選択エネル
ギ伝送装置。
【請求項２０】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体はその温度変化、応力変
化、電界への露出度及び磁界への露出度の組合せによっ
て同調可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝
送装置。
【請求項２１】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの温度変化によって同調可能であるこ
とを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２２】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの応力変化により同調可能であること
を特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２３】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの電界への露出度によって同調可能で
あることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２４】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの磁界への露出度によって同調可能で
あることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２５】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの温度変化、応力変化、電界への露出
度及び磁界への露出度の組み合せにより同調可能である
ことを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２６】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの相対的位置を変えることにより同調
可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置。
【請求項２７】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、前記波案内構造体は該波長選択エネルギ伝
送装置の一部のみの相対的吸収度を変えることにより同
調可能であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置。
【請求項２８】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、同調可能なフィルタを有するスイッチであ
ることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項２９】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、急速に同調可能なフィルタを有する変調器
であることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３０】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、同調可能なフィルタを有するトランスデュ
ーサであることを特徴とする波長選択エネルギ伝送装
置。
【請求項３１】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、通信装置であることを特徴とする波長選択
エネルギ伝送装置。
【請求項３２】請求項３１による波長選択エネルギ伝
送装置にして、多重伝送作動を行なう装置であることを
特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３３】請求項３１による波長選択エネルギ伝
送装置にして、アドレス作用を行なう装置であることを
特徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３４】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、コンピュータであることを特徴とする波長
選択エネルギ伝送装置。
【請求項３５】請求項３４による波長選択エネルギ伝
送装置にして、記憶作用を行なう装置であることを特徴
とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３６】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、閉ループの光学的伝送回線であることを特
徴とする波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３７】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、情報処理装置であることを特徴とする波長
選択エネルギ伝送装置。
【請求項３８】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、トランスデューサであることを特徴とする
波長選択エネルギ伝送装置。
【請求項３９】請求項１による波長選択エネルギ伝送
装置にして、交換局であることを特徴とする波長選択エ
ネルギ伝送装置にされていてよい。