JPH10300915A - バンドパスフィルタ装置 - Google Patents

バンドパスフィルタ装置

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JPH10300915A
JPH10300915A JP10604697A JP10604697A JPH10300915A JP H10300915 A JPH10300915 A JP H10300915A JP 10604697 A JP10604697 A JP 10604697A JP 10604697 A JP10604697 A JP 10604697A JP H10300915 A JPH10300915 A JP H10300915A
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JP
Japan
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bpf
transmission band
angle
optical
band
Prior art date
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Pending
Application number
JP10604697A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Kurumiya
洋一 久留宮
Shinzo Suzaki
慎三 須崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10300915A publication Critical patent/JPH10300915A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過帯域と半値幅とを連動して可変すること
ができ、しかも狭い半値幅を得ることを可能としたBP
F装置を提供する。 【解決手段】 フィルタユニット10は、それぞれ端部
にコリメータ13a,13bが取り付けられて相対向す
る光ファイバ12a,12bの間に、ファイバ12aか
らの入射光14が順次透過するように第1のBPF11
aと第2のBPF11bを配置して構成される。第1及
び第2のBPF11a及び11bは、ガラス基板に誘電
体多層膜を形成してなる光学フィルタであり、互いに異
なる透過帯域を有する。BPF11a,11bのうち一
方、BPF11bは、角度調整機構15により回転させ
ることにより、入射光14の光路に対する角度を調整で
き、これにより最終透過帯域をシフトさせると同時にそ
の半値幅を可変する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数枚の光学フ
ィルタを組み合わせて構成されるバンドパスフィルタ装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】波長多重光通信システムや各種光計測シ
ステム、或いはその実験システムにおいては、特定の波
長帯域の光信号を分離または合成することが行われる。
特に、光通信で用いられる信号光から特定波長の信号光
を分離する方法としては、信号光路上に光学フィルタを
配置して、特定信号光を透過または反射させる方法が用
いられる。この場合、1枚の光学フィルタを用いてその
透過帯域を可変とすることもしばしば行われる。
【0003】図12及び図13は、1枚の光学フィルタ
を用いて透過帯域を可変とする方法を示している。これ
らの図において、対向配置した光ファイバ101a,1
01bは、空間伝搬での光損失を低減するためそれぞれ
の端部にコリメータ102a,102bが取り付けられ
ている。図12の場合、光学フィルタ103は誘電体多
層膜により作られたバンドパスフィルタ(以下、BPF
という)であって、図14に示すように透過帯域が入射
角依存性を有することを利用して、回転させて所定の透
過帯域を選択できるようにしている。一方図13の場合
は、光学フィルタ104は位置により透過帯域が異なる
ように透過帯域特性分布を与えたもので、これを図示の
ようにスライドさせて所定の透過帯域を選択できるよう
にしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図12或いは図13の
方法で、特定の透過帯域を選択する際に、例えば余分な
信号光成分をできる限り除くために透過帯域の半値幅の
狭いものが要求される場合と、逆に他の波長信号光を合
成するために広い半値幅のものが要求される場合とがあ
る。しかし、図12或いは図13の方法では、透過帯域
を可変しても半値幅を可変とすることはできないという
難点がある。半値幅を可変とするためには、半値幅の異
なる複数の光学フィルタを用意しておくことが必要にな
る。しかし、特に半値幅が狭く且つ透過率の高いBPF
を作るには高度の技術が必要であり、しかも高価なもの
となる。
【0005】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、簡単な構成で透過帯域と半値幅とを連動して可
変することができ、しかも狭い半値幅を得ることを可能
としたBPF装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るBPF装
置は、入射光の光路上に前記入射光が順次透過するよう
に複数枚の光学フィルタを配置して構成されて、前記複
数枚の光学フィルタの透過帯域の重なる領域を最終透過
帯域とするフィルタユニットと、前記複数枚の光学フィ
ルタの少なくとも一つについて前記入射光の光路に対す
る角度を調整して透過帯域をずらすための角度調整機構
とを備えて、前記フィルタユニットの最終透過帯域及び
その半値幅を可変としたことを特徴とする。
【0007】この発明によると、少なくとも2枚の光学
フィルタを組み合わせて、それらの透過帯域の重なりを
最終透過帯域とし、且つそれらの少なくとも一方を角度
調整できるようにするという簡単な構成で、最終透過帯
域と共に半値幅を可変としたBPF装置が得られる。し
かも半値幅は二つの光学フィルタの透過帯域の重なりに
より決まり、角度調整によって極めて小さい半値幅を得
ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施例を説明する。図1は、この発明の一実施例によ
るBPF装置の構成を示す。フィルタユニット10は、
それぞれ端部にコリメータ13a,13bが取り付けら
れて相対向する光ファイバ12a,12bの間に、ファ
イバ12aからの入射光14が順次透過するように第1
のBPF11aと第2のBPF11bを配置して構成さ
れている。
【0009】第1及び第2のBPF11a及び11b
は、ガラス基板に誘電体多層膜を形成してなる光学フィ
ルタであり、一部重なるような互いに異なる透過帯域を
有するものとする。これらのBPF11a,11bのう
ち一方、図の場合BPF11bは、角度調整機構15に
より回転可能に配置されている。これにより、入射光1
4の光路に対するBPF11bの角度、即ち入射光14
とBPF11bの入射面の法線とのなす角度(入射角)
を調整できる。角度調整機構15は、例えばBPF11
bを紙面に垂直な軸に保持してこの軸を回転駆動するも
のである。
【0010】この様に構成されたBPF装置による透過
特性を次に説明する。第1のBPF11aと第2のBP
F11bが例えば、図1の紙面内で入射光14に垂直な
方向からの傾斜角がθ0で互いに平行配置された状態を
基準角度位置とする。この基準角度位置において、第1
及び第2のBPF11a及び11bの透過率特性と、そ
れらを合成したフィルタユニット10としての透過率特
性がそれぞれ図2(a)〜(c)に示すようなものであ
るとする。即ち第1のBPF11aの透過帯域Aと第2
のBPF11bの透過帯域B0とは一部重なり、これら
の重なる波長領域が最終透過帯域C0となり、その半値
幅はL1となる。
【0011】これに対して、第2のBPF11bを図1
に破線で示すように角度θ1まで回転させると、第2の
BPF11bへの入射角が大きくなり、前述のようにそ
の透過率特性は短波長側にシフトする。このとき各部の
透過率特性を図2に対応させて示すと、図3のようにな
る。即ち、第2のBPF11bの透過率特性は、立上り
エッジ波長及び立下がりエッジ波長がそれぞれ、λ1,
λ3から、λ1′,λ3′にシフトし、透過帯域B1と
なる。最終透過帯域C1の立上りエッジ波長λ2は第1
のBPF11aのそれにより決まるから、最終透過帯域
C1は、その中心波長が基準角度位置でのそれより短波
長側にシフトし、同時にその半値幅は基準位置での値L
1からL2へと小さくなる。
【0012】以上のようにこの実施例によれば、二つの
BPF11a,11bを組み合わせてフィルタユニット
10を構成して、BPF11bを回転させることによっ
て、透過帯域と同時にその半値幅を可変することができ
る。各BPF11a,11bの透過帯域での透過率をt
とすると、フィルタユニット10の透過率はt2であ
る。誘電体多層膜フィルタの場合、透過率tはほぼ1に
近いものが得られ、従ってフィルタユニット10として
の透過率t2もほぼ1に近い大きなものが得られる。ま
た、BPF11a,11bとして透過帯域幅の広いもの
を用いれば、半値幅の可変範囲を大きなものとすること
ができる。
【0013】図4は、この発明の別の実施例によるBP
F装置の構成を示す。この実施例では、フィルタユニッ
ト10を構成する第2の光学フィルタとして、BPF1
1bに代わって、エッジフィルタの一種である短波長透
過フィルタ(以下、SWPFという)21bを用いてい
る。その他は先の実施例と同じである。
【0014】BPF11a及びSWPF21bが基準角
度θ0にある時、各部の透過率特性は、図5(a)のよ
うになる。BPF11aの透過帯域AとSWPF21b
の透過帯域B0との斜線を施した重なり波長領域がフィ
ルタユニット10としての最終透過帯域C0である。先
の実施例と同様に、SWPF21bを角度θ1まで回転
させると、図5(b)に示すように、SWPF21bの
エッジ波長はλ2から短波長側にシフトしてλ2′とな
り、斜線で示すように、最終透過帯域C1は中心波長が
短波長側にシフトすると同時に半値幅も小さくなる。
【0015】図6は、更に別の実施例のBPF装置であ
る。この実施例では、固定側の第1の光学フィルタとし
てエッジフィルタの一種である長波長透過フィルタ(以
下、LWPFという)21aを用い、第2の光学フィル
タとして図4の実施例と同じSWPF21bを用いてフ
ィルタユニット10を構成している。
【0016】この実施例での透過率特性を、図5に対応
させて図7に示す。それぞれエッジ波長がλ1,λ2で
あるLWPF21a,SWPF21bの透過帯域A,B
0の重なる波長領域が最終透過帯域C0である。SWP
F21bを基準角度θ0から角度θ1まで回転させる
と、先の実施例と同様にエッジ波長がλ2からλ2′に
シフトして、最終透過帯域C1がシフトし、同時に小さ
い半値幅が得られる。
【0017】図8は、図1の実施例と逆に、第1のBP
F11a側に角度調整機構15を設けた実施例である。
この場合、図9(a)に示すように、第1のBPF11
aの基準角度θ0での透過帯域A0と第2のBPF11
bの透過帯域Bとの関係を図1の実施例とは逆にしてい
る。これにより、第1のBPF11aを入射角が大きく
なるように角度θ1まで回転させると、その透過帯域は
図9(b)に示すように短波長側にシフトしてA1とな
り、図1の実施例と同様に最終透過帯域C1のシフトと
同時に半値幅を小さくすることができる。
【0018】図4及び図6の実施例に対しても同様に、
角度調整機構を第1の光学フィルタ側に設けることがで
きる。また、図1の実施例において、第1,第2のBP
F11a,11bの透過率特性を図2とは逆に、第1の
BPF11aの方が短波長領域に透過帯域を持つように
しても良い。この場合には、図には示さないが、第1の
BPF11bを入射角が大きくなる方向に回転させたと
き、最終透過帯域は、その中心波長が短波長側にシフト
し、その半値幅は大きくなる方向に変化する。図4及び
図6の実施例についても同様の変形が可能である。
【0019】図10は、図1の実施例に対して、第1,
第2のBPF11a,11bそれぞれに角度調整機構1
5a,15bを設けた実施例である。例えば、第1,第
2のBPF11a,11bの基準角度位置での透過帯域
をそれぞれ、図11(a)に示すように、A0,B0と
する。この状態から、第1のBPF11aは入射角が小
さくなる方向に、第2のBPF11bは入射角が大きく
なる方向に回転させたとすると、それぞれの透過帯域は
図11(b)に示すように、A1,B1となる。即ち第
1のBPF11aの透過帯域A1は長波長側に、第2の
BPF11bの透過帯域B1は短波長側にシフトする。
両者の透過帯域のシフト量が同じとすると、最終透過帯
域C1の中心波長は基準角度位置での最終透過帯域C0
のそれと変わらず、半値幅のみを小さくすることができ
る。この実施例によると、図1の実施例と比べて、光学
フィルタを大きく回転させることなく、従って反射によ
る損失を抑えて、小さい半値幅を得ることが可能にな
る。図4,図6の実施例に対しても同様の変形が可能で
ある。
【0020】この発明は更に種々変形して実施すること
ができる。例えばここまでの実施例では、二つの光学フ
ィルタが基準角度位置で互いに異なる透過帯域を持つも
のとしたが、同じ透過帯域を持つものを組み合わせても
良い。更に、二つの光学フィルタの透過帯域が基準角度
位置で重なる波長域を持たないものであっても良い。こ
の場合フィルタユニットは、基準位置では全波長域カッ
トとなり、少なくとも一方を回転させることによって、
透過帯域の重なりを持たせることができる。またこの発
明は、3枚以上の光学フィルタを組み合わせても実施す
ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、少
なくとも2枚の光学フィルタを組み合わせて、その少な
くとも一方を角度調整できるようにするという簡単な構
成で、最終透過帯域と共に半値幅を可変としたバンドパ
スフィルタ装置が得られる。しかも半値幅は二つの光学
フィルタの透過帯域の重なりにより決まり、角度調整に
よって極めて小さい半値幅を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例によるBPF装置の構成
を示す図である。
【図2】 同実施例のBPF装置による透過特性を示す
図である。
【図3】 同実施例のBPF装置による透過特性を示す
図である。
【図4】 この発明の他の実施例によるBPF装置の構
成を示す図である。
【図5】 同実施例のBPF装置による透過特性を示す
図である。
【図6】 この発明の他の実施例によるBPF装置の構
成を示す図である。
【図7】 同実施例のBPF装置による透過特性を示す
図である。
【図8】 この発明の他の実施例によるBPF装置の構
成を示す図である。
【図9】 同実施例のBPF装置による透過特性を示す
図である。
【図10】 この発明の他の実施例によるBPF装置の
構成を示す図である。
【図11】 同実施例のBPF装置による透過特性を示
す図である。
【図12】 従来の透過帯域可変のフィルタ構成を示す
図である。
【図13】 従来の透過帯域可変の他のフィルタ構成を
示す図である。
【図14】 図12のフィルタの透過特性を示す図であ
る。
【符号の説明】
10…フィルタユニット、11a…第1のBPF、11
b…第2のBPF、12a,12b…光ファイバ、13
a,13b…コリメータ、14…入射光、15,15
a,15b…角度調整機構、21b…SWPF、21a
…LWPF。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光の光路上に前記入射光が順次透過
    するように複数枚の光学フィルタを配置して構成され
    て、前記複数枚の光学フィルタの透過帯域の重なる領域
    を最終透過帯域とするフィルタユニットと、 前記複数枚の光学フィルタの少なくとも一つについて前
    記入射光の光路に対する角度を調整して透過帯域をずら
    すための角度調整機構とを備えて、前記フィルタユニッ
    トの最終透過帯域及びその半値幅を可変としたことを特
    徴とするバンドパスフィルタ装置。
JP10604697A 1997-04-23 1997-04-23 バンドパスフィルタ装置 Pending JPH10300915A (ja)

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JP10604697A JPH10300915A (ja) 1997-04-23 1997-04-23 バンドパスフィルタ装置

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