JPH1062625A

JPH1062625A - Wavelength filter

Info

Publication number: JPH1062625A
Application number: JP8220946A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Ono; 康英小野; Ayako Baba; 彩子馬場; Yukio Toyoda; 幸雄豊田; Yoshinori Takeuchi; 喜則武内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1998-03-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a transmission type wavelength filter used for optical fiber communications by wavelength multiplex system as a function element of an optical fiber. SOLUTION: The wavelength filter is provided with the first optical fiber 11 held by an optical fiber holding means and having an end part, ans the second optical fiber 12 provided with an end part which faces the end part of the first optical fiber and through which an outgoing light from the end part of the first optical fiber 11 comes in, and held by the optical fiber holding means. The end part of the first optical fiber 11 and the end part of the second optical fiber 12 have reflecting parts 15a, 15b respectively. A light propagated through the first optical fiber 11 is propagated through a gap 15c positioned between the reflecting parts of the end parts of the first optical fiber 11 and the second optical fiber 12 while reflection is repeated, and then propagated to the second optical fiber 12.

Description

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長フィルタに関
し、特に、波長多重方式による光ファイバー通信におい
て好適に用いられる波長フィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength filter, and more particularly, to a wavelength filter suitably used in optical fiber communication using a wavelength division multiplex system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般的に、光ファイバー機能素子の１種
である光ファイバー回折格子は、光ファイバーのコア部
を周期的に屈折率変調した構成を有し、その回折作用に
より、入射光に対して所定の波長を選択可能等の機能を
有する。2. Description of the Related Art In general, an optical fiber diffraction grating, which is a kind of optical fiber functional element, has a structure in which a refractive index of a core portion of an optical fiber is periodically modulated. Has a function of selecting a wavelength.

【０００３】ここで、光ファイバーとしては、主に赤外
波長領域において好適に用いられ得る単一モード光ファ
イバーを代表的に用いるものとする。Here, as an optical fiber, a single mode optical fiber which can be suitably used mainly in an infrared wavelength region is typically used.

【０００４】さて、このような光ファイバー回折格子の
コア部の屈折率変調の周期をΛ、コア部の屈折率をｎ_c
とすると、選択される波長λ_Bは、ブラグ（Ｂｒａｇ
ｇ）条件に従い以下の（数１）のように表される。Now, the period of the refractive index modulation of the core portion of such an optical fiber diffraction grating is Λ, and the refractive index of the core portion is n _c
Then the selected wavelength λ _B is
g) According to the conditions, it is expressed as the following (Equation 1).

【０００５】[0005]

【数１】 (Equation 1)

【０００６】例えば、λ_B＝１．５５μｍの光を回折に
より選択する場合を考える。この波長領域における石英
ファイバーのコア部の屈折率ｎ_cは、約１．４４７であ
るから、コア部の屈折率変調の周期Λが約０．５３６μ
ｍである光ファイバー回折格子を用いればよいことがわ
かる。For example, consider the case where light of λ _B = 1.55 μm is selected by diffraction. Refractive index n _c of the core portion of the quartz fiber at this wavelength range, because it is about 1.447, the period of the refractive index modulation in the core portion Λ of about 0.536μ
It can be seen that an optical fiber diffraction grating of m is sufficient.

【０００７】つまり、入射光として所定の信号を有する
信号光を用いた場合でも、このような光ファイバー回折
格子を用いれば、λ_Bの波長をもつ信号光は、この光フ
ァイバー回折格子で反射され、それ以外の波長の信号光
は透過することになる。That is, even when signal light having a predetermined signal is used as the incident light, if such an optical fiber diffraction grating is used, the signal light having a wavelength of λ _B is reflected by the optical fiber diffraction grating. Signal light of other wavelengths will be transmitted.

【０００８】このような機能を有する光ファイバー回折
格子を作製する方法については、例えば特表昭６２−５
０００５２号公報に開示されているように、紫外線照射
によるものが挙げられる。A method of manufacturing an optical fiber diffraction grating having such a function is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-5.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 00005, there is a method by ultraviolet irradiation.

【０００９】そして、このように作製された光ファイバ
ー回折格子を基本素子として、例えば光ファイバーと融
着することにより、光ファイバーから外に光を取り出す
ことなく所望の波長が選択され得る波長フィルタを構成
し得ることとなる。By using the optical fiber diffraction grating manufactured as described above as a basic element and fusing it with, for example, an optical fiber, a wavelength filter capable of selecting a desired wavelength without taking out light from the optical fiber can be constructed. It will be.

【００１０】もっとも、所定波長の信号光は、光ファイ
バー回折格子において反射されることにより選択される
ので、実際には、光サーキュレータや光結合器等の光学
部品をも接続する必要がある。However, since signal light of a predetermined wavelength is selected by being reflected by an optical fiber diffraction grating, it is actually necessary to connect optical components such as an optical circulator and an optical coupler.

【００１１】図１１は、このような構成の波長フィルタ
の従来の構成例を示し、入力端４０ａ、入出力端４０
ｂ、出力端４０ｃが設けられた光サーキュレータ４０
が、光ファイバー回折格子５０に接続されたものであ
る。FIG. 11 shows a conventional configuration example of a wavelength filter having such a configuration.
b, optical circulator 40 provided with output end 40c
Are connected to the optical fiber diffraction grating 50.

【００１２】さらに、光サーキュレータ４０の入力端４
０ａには、入力光を伝搬する光路である光ファイバー６
０ａが接続され、この光サーキュレータ４０と光ファイ
バー回折格子５０との間は、光ファイバ４０ｂで光路が
形成され、そして、光サーキュレータ４０の出力端４０
ｃには、出力光を伝搬する光路である光ファイバー６０
ｃが接続されている。Further, the input terminal 4 of the optical circulator 40
0a is an optical fiber 6 which is an optical path for propagating the input light.
0a is connected, an optical path is formed by the optical fiber 40b between the optical circulator 40 and the optical fiber diffraction grating 50, and the output end 40 of the optical circulator 40 is
c is an optical fiber 60 which is an optical path for transmitting output light.
c is connected.

【００１３】このような構成において、光サーキュレー
タ４０の入力端４０ａから信号光が入力されると、入力
された信号光は入出力端４０ｂより出力して、光ファイ
バー回折格子５０に向かって入力される。In such a configuration, when signal light is input from the input end 40a of the optical circulator 40, the input signal light is output from the input / output end 40b and input toward the optical fiber diffraction grating 50. .

【００１４】そして、光ファイバー回折格子５０で予め
設定された特定の波長の光のみが選択的に反射され、光
サーキュレータ４０に向かって伝搬される。但し、この
特定波長以外の波長を有する信号光は透過され、外部へ
と導出される。Then, only light having a specific wavelength set in advance is selectively reflected by the optical fiber diffraction grating 50 and propagated toward the optical circulator 40. However, signal light having a wavelength other than the specific wavelength is transmitted and led out.

【００１５】選択された信号光は再び光サーキュレータ
４０の入出力端４０ｂに入力され、光サーキュレータ４
０の作用により出力端４０ｃより出力される。The selected signal light is input to the input / output terminal 40b of the optical circulator 40 again, and
The signal is output from the output terminal 40c by the action of 0.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このように、光ファイ
バー回折格子を波長フィルタとして機能させるために
は、光サーキュレータ等の光学部品を光ファイバー回折
格子に付加する必要があるが、光サーキュレータを用い
た場合には、高価なために装置全体の価格も高くなって
しまう。As described above, in order for the optical fiber diffraction grating to function as a wavelength filter, it is necessary to add an optical component such as an optical circulator to the optical fiber diffraction grating. Therefore, the cost of the entire apparatus is increased due to the high cost.

【００１７】一方、光結合器を用いると、入出力時に、
各々、光が不必要に分配されてしまうため、パワー損失
が、最小の場合でも６ｄＢと非常に大きく、実用には適
さない。On the other hand, when an optical coupler is used, at the time of input / output,
Since light is unnecessarily distributed in each case, the power loss is as large as 6 dB even at the minimum, which is not suitable for practical use.

【００１８】さらに、光ファイバー回折格子を可変波長
フィルタとして用いる場合には、屈折率変調の周期Λ、
又はコア部の屈折率ｎ_cを可変にする必要があるが、こ
れらのパラメータを可変とすることは、光ファイバの物
性値自体をを変化させることになるので非常に困難でも
ある。Further, when the optical fiber diffraction grating is used as a variable wavelength filter, the period of the refractive index modulation Λ,
Or it is necessary to vary the refractive index n _c of the core portion, but be variable these parameters, there is also very difficult since the varying the physical properties themselves of the optical fiber.

【００１９】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、光サーキュレータや光結合器等の光学素
子を必要とせず、波長多重方式の光通信に使用し得る透
過型の波長フィルタを、光ファイバー機能素子として実
現し、さらに、その波長フィルタを透過型の選択波長の
可変できる可変波長フィルタとして実現することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and does not require optical elements such as optical circulators and optical couplers, and is a transmission type wavelength filter which can be used for wavelength division multiplexing type optical communication. Is realized as an optical fiber functional element, and further, the wavelength filter is realized as a transmission type variable wavelength filter capable of changing a selected wavelength.

【００２０】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明による波長フィルタは、光ファイバー保持
手段により保持され端部を有する第１の光ファイバー
と、第１の光ファイバーの端部を出射した光が入射され
るように対向した端部を有し、光ファイバー保持手段に
より保持された第２の光ファイバーとを有する基本構成
であって、第１の光ファイバーの端部及び第２の光ファ
イバーの端部は各々反射部を有して、第１の光ファイバ
ーを伝搬した光は、第１の光ファイバー及び第２の光フ
ァイバーの端部の反射部間に位置した間隙部を反射を繰
り返すように伝搬した後、第２の光ファイバーに伝搬さ
れる波長フィルタである。In order to solve the above-mentioned problems, a wavelength filter according to the present invention emits a first optical fiber having an end held by an optical fiber holding means and an end of the first optical fiber. And a second optical fiber held by optical fiber holding means, the end of the first optical fiber and the end of the second optical fiber. The portions each have a reflection portion, and the light that has propagated through the first optical fiber propagates through a gap located between the reflection portions at the ends of the first optical fiber and the second optical fiber so as to be repeatedly reflected. , A wavelength filter propagated to the second optical fiber.

【００２１】このような構成により、光サーキュレータ
等の光学素子を必要としない透過型の波長フィルタを、
光ファイバー機能素子として実現する。With this configuration, a transmission-type wavelength filter that does not require an optical element such as an optical circulator is provided.
Implemented as an optical fiber functional element.

【００２２】さらに、光ファイバー中を伝搬する信号光
に対する間隙部の光学的距離を変えるための光学距離変
更手段を備えることにより、透過型の可変波長フィルタ
を実現する。Further, by providing an optical distance changing means for changing the optical distance of the gap portion with respect to the signal light propagating in the optical fiber, a transmission type variable wavelength filter is realized.

【００２３】[0023]

【発明の実施の形態】請求項１に記載した本発明は、光
ファイバー保持手段と、前記光ファイバー保持手段によ
り保持され端部を有する第１の光ファイバーと、前記第
１の光ファイバーの端部を出射した光が入射されるよう
に対向した端部を有し、前記光ファイバー保持手段によ
り保持された第２の光ファイバーとを備え、前記第１の
光ファイバーの端部及び前記第２の光ファイバーの端部
は各々反射部を有し、前記第１の光ファイバーを伝搬し
た光は、前記第１の光ファイバーの端部の反射部及び前
記第２の光ファイバーの端部の反射部の間隙部を反射を
繰り返すように伝搬した後、前記第２の光ファイバーに
伝搬される波長フィルタである。According to the first aspect of the present invention, an optical fiber holding means, a first optical fiber held by the optical fiber holding means and having an end, and an end of the first optical fiber are emitted. And a second optical fiber held by the optical fiber holding means, the end of the first optical fiber and the end of the second optical fiber being respectively provided. A light having a reflecting portion and propagating through the first optical fiber propagates so as to repeat reflection at a gap between the reflecting portion at the end of the first optical fiber and the reflecting portion at the end of the second optical fiber. After that, a wavelength filter is propagated to the second optical fiber.

【００２４】このような構成により、複数の波長成分を
もつ信号光のうち、所望の波長成分をもつ信号光のみ
を、光の干渉効果を利用して透過させることができる。With such a configuration, of the signal light having a plurality of wavelength components, only the signal light having a desired wavelength component can be transmitted by utilizing the light interference effect.

【００２５】より具体的には、請求項２に記載したよう
に、光ファイバー保持手段と、前記光ファイバー保持手
段により保持された第１の光ファイバーと、前記光ファ
イバー保持手段により保持された第２の光ファイバーと
を備え、前記第１の光ファイバーの光軸方向と所定角度
を有する前記第１の光ファイバーの端面と、前記第１の
光ファイバーの端面と平行になるように対向した前記第
２の光ファイバーの端面と、前記第１の光ファイバーの
端面と前記第２の光ファイバーの端面との間隙部とがエ
タロン部を構成し、前記エタロン部を経由して、前記第
１の光ファイバーから前記第２の光ファイバーに光が伝
搬される波長フィルタである。More specifically, as described in claim 2, an optical fiber holding means, a first optical fiber held by the optical fiber holding means, and a second optical fiber held by the optical fiber holding means. An end face of the first optical fiber having a predetermined angle with respect to an optical axis direction of the first optical fiber, and an end face of the second optical fiber opposed to be parallel to the end face of the first optical fiber, A gap between the end face of the first optical fiber and the end face of the second optical fiber forms an etalon section, and light propagates from the first optical fiber to the second optical fiber via the etalon section. Wavelength filter.

【００２６】さらに、具体的には、請求項３記載のよう
に、光ファイバー保持手段と、前記光ファイバー保持手
段により保持され光軸方向に対して垂直に切り出された
端面に所定の反射率を有する反射膜が設けられた第１の
光ファイバーと、前記光ファイバー保持手段により保持
されて光軸方向に対して垂直に切り出された端面に所定
の反射率を有する反射膜が設けられた第２の光ファイバ
ーとを有し、前記第１の光ファイバーの反射膜と前記第
２の光ファイバーの反射膜とが平行に対向するように所
定の間隔だけ離隔した間隙部を挟んで設置されている波
長フィルタ、または請求項４記載のように、光ファイバ
ー保持手段と、前記光ファイバー保持手段により保持さ
れ光軸方向に対して垂直に切り出された端面及び周期的
に屈折率変調されたコア部を有する第１の光ファイバー
と、前記光ファイバー保持手段により保持され光軸方向
に対して垂直に切り出された端面及び周期的に屈折率変
調されたコア部を有する第２の光ファイバーとを有し、
前記第１の光ファイバーの反射膜と前記第２の光ファイ
バーの反射膜とが平行に対向するように所定の間隔だけ
離隔した間隙部を挟んで設置されている波長フィルタで
ある。More specifically, as described in claim 3, an optical fiber holding means and a reflection surface having a predetermined reflectance on an end face held by the optical fiber holding means and cut out perpendicular to the optical axis direction. A first optical fiber provided with a film, and a second optical fiber provided with a reflective film having a predetermined reflectance on an end face which is held by the optical fiber holding means and cut out perpendicular to the optical axis direction. 5. A wavelength filter, comprising: a reflection film of the first optical fiber and a reflection film of the second optical fiber, which are disposed with a gap therebetween separated by a predetermined distance so as to face in parallel. As described, the optical fiber holding means, the end face held by the optical fiber holding means and cut out perpendicular to the optical axis direction, and the refractive index is periodically modulated. A first optical fiber having a core portion, and a second optical fiber having an end face held by the optical fiber holding means and cut out perpendicular to the optical axis direction and having a periodically refractive index-modulated core portion. ,
The wavelength filter is provided with a gap separated by a predetermined distance so that the reflection film of the first optical fiber and the reflection film of the second optical fiber face in parallel.

【００２７】そして、請求項５記載のように、間隙部
に、光ファイバー中を伝搬する信号光に対して透過性を
有する物質が挿入された構成でもよく、間隙部の光軸方
向の距離精度を向上させる。According to a fifth aspect of the present invention, a structure may be used in which a substance having a property of transmitting signal light propagating through the optical fiber is inserted into the gap, and the distance accuracy in the optical axis direction of the gap is improved. Improve.

【００２８】さらに、請求項６記載のように、さらに、
光ファイバー中を伝搬する信号光に対する間隙部の光学
的距離を変えるための光学距離変更手段を備えた構成を
採ってもよい。Further, as described in claim 6, further,
A configuration including optical distance changing means for changing the optical distance of the gap with respect to the signal light propagating in the optical fiber may be adopted.

【００２９】このような構成により、第１の光ファイバ
ー及び第２の光ファイバー間の間隙部の光学的距離が変
更され、選択波長を変えることができ、可変波長フィル
タを実現することとなる。With such a configuration, the optical distance of the gap between the first optical fiber and the second optical fiber is changed, the selected wavelength can be changed, and a tunable wavelength filter is realized.

【００３０】より具体的には、請求項７記載のように、
光学距離変更手段は、信号光に対して透過性及び電気光
学効果を奏し間隙部に設けられた物質と、前記物質に電
圧を印加するための電圧源とを含む構成であってもよ
い。More specifically, as described in claim 7,
The optical distance changing means may be configured to include a substance which has a transmissive property and an electro-optical effect with respect to the signal light and is provided in the gap, and a voltage source for applying a voltage to the substance.

【００３１】このような構成により、間隙部の物質の屈
折率の変化にともない光学的距離が変更され、選択波長
を変えることができ、可変波長フィルタを実現すること
となる。With such a configuration, the optical distance is changed in accordance with the change in the refractive index of the material in the gap, the selected wavelength can be changed, and a tunable wavelength filter is realized.

【００３２】または、請求項８記載のように、光学距離
変更手段は、信号光に対して透過性及び非線形光学効果
を奏し間隙部に設けられた物質と、前記物質に制御光を
供給するための光源とを含む構成であってもよい。Alternatively, the optical distance changing means is provided for providing a substance provided in the gap by providing a transmissive and non-linear optical effect to the signal light, and for supplying the control light to the substance. And a configuration including the light source.

【００３３】このような構成によっても、間隙部の物質
の屈折率の変化にともない光学的距離が変更され、選択
波長を変えることができ、可変波長フィルタを実現する
こととなる。According to such a configuration, the optical distance is changed in accordance with the change in the refractive index of the material in the gap, the selected wavelength can be changed, and a tunable wavelength filter can be realized.

【００３４】または、請求項９記載のように、光学距離
変更手段は、所定の屈折率を有し間隙部に設けられた媒
質と、前記媒質を覆う気密室と、前記気密室内の媒質の
圧力を制御する圧力制御手段とを含む構成であってもよ
い。According to a ninth aspect of the present invention, the optical distance changing means includes a medium having a predetermined refractive index and provided in the gap, an airtight chamber covering the medium, and a pressure of the medium in the airtight chamber. And pressure control means for controlling the pressure.

【００３５】このような構成により、第１の気密室内の
媒質の屈折率が変化し、間隙部の光学距離が変更されて
選択波長を変えることができ、可変波長フィルタを実現
することとなる。With such a configuration, the refractive index of the medium in the first hermetic chamber changes, and the optical distance of the gap is changed, so that the selected wavelength can be changed, thereby realizing a tunable wavelength filter.

【００３６】ここで、請求項１０記載のように、光学距
離変更手段が、さらに、気密室に媒質を導入するための
媒質導入手段と、前記気密室から前記媒質を排出させる
ための媒質排出手段とを有することが好適である。Here, the optical distance changing means may further include a medium introduction means for introducing a medium into the airtight chamber, and a medium discharge means for discharging the medium from the airtight chamber. It is preferable to have

【００３７】または、請求項１１記載のように、光学距
離変更手段は、所定の屈折率を有し間隙部に設けられた
媒質と、前記媒質を覆う可塑性を有する第１の気密室
と、前記第１の気密室を覆い前記第１の気密室との間の
空間に所定の媒質が導入可能な第２の気密室と、前記第
２の気密室内の媒質の圧力を制御する圧力制御手段とを
含む構成であってもよい。Alternatively, as set forth in claim 11, the optical distance changing means includes a medium having a predetermined refractive index and provided in the gap, a first airtight chamber covering the medium and having plasticity, A second airtight chamber that covers the first airtight chamber and allows a predetermined medium to be introduced into a space between the first airtight chamber and pressure control means that controls the pressure of the medium in the second airtight chamber; May be included.

【００３８】このような構成により、第２の気密室内の
圧力が変化して間接的に第１の気密室内の媒質の屈折率
が変化し、間隙部の光学距離が変更されて選択波長を変
えることができ、可変波長フィルタを実現することとな
る。According to such a configuration, the pressure in the second hermetic chamber changes and the refractive index of the medium in the first hermetic chamber changes indirectly, and the optical distance of the gap changes to change the selected wavelength. And a variable wavelength filter can be realized.

【００３９】ここで、請求項１２記載のように、光学距
離変更手段が、さらに、前記第２の気密室に媒質を導入
するための媒質導入手段と、前記第２の気密室から前記
媒質を排出させるための媒質排出手段とを有することが
好適である。Here, the optical distance changing means may further include a medium introducing means for introducing a medium into the second hermetic chamber, and a medium introducing means from the second hermetic chamber. It is preferable to have a medium discharging means for discharging.

【００４０】または、請求項１３記載のように、光学距
離変更手段は、間隙部に設けられた液晶を覆う保持室
と、前記液晶に電圧が印加可能な電圧源と、前記液晶に
印加される電圧を制御する電圧制御手段とを含む構成で
あってもよい。According to a thirteenth aspect of the present invention, the optical distance changing means includes a holding chamber provided in the gap and covering the liquid crystal, a voltage source capable of applying a voltage to the liquid crystal, and a voltage applied to the liquid crystal. And a voltage control means for controlling the voltage.

【００４１】このような構成により、液晶の配向が変化
され、その結果として間隙部の光学距離が変更されて選
択波長を変えることができ、可変波長フィルタを実現す
ることとなる。With such a configuration, the orientation of the liquid crystal is changed, and as a result, the optical distance of the gap is changed, so that the selected wavelength can be changed, and a tunable wavelength filter is realized.

【００４２】ここで、請求項１４記載のように、光学距
離変更手段が、さらに液晶に電圧を印加する一対の電極
を有し、光ファイバー保持手段が前記一対の電極を兼ね
ることが好適である。Here, it is preferable that the optical distance changing means further comprises a pair of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal, and the optical fiber holding means also serves as the pair of electrodes.

【００４３】以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施
の形態を説明する。（実施の形態１）まず、本発明の実施の形態１の波長フ
ィルタについて、図１から図４までを参照し、詳細に説
明をする。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment 1 First, a wavelength filter according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【００４４】図１及び図３は、本実施形態の波長フィル
タの側面図及び要部断面図に各々相当し、１１、１２
は、各々入力側、出力側の光ファイバー、１３、１４
は、各々光ファイバー１１、１２に対応しこれらを保持
するフェノールである。これらのフェノール１３、１４
は、光ファイバーを保持するための一例であり、図２
に、それらの斜視図を示す。FIGS. 1 and 3 correspond to a side view and a sectional view of a main part of the wavelength filter of this embodiment, respectively.
Are optical fibers on the input side and the output side, respectively.
Are phenols corresponding to and holding the optical fibers 11 and 12, respectively. These phenols 13, 14
Is an example for holding an optical fiber, and FIG.
FIG.

【００４５】本実施形態の波長フィルタでは、光ファイ
バー１１、１２を光軸と交差するように、例えば光軸方
向に垂直に切り出し、切り出された端面に信号光に対し
て所定の反射率をもつ蒸着膜１５ａ、１５ｂを蒸着し、
このような光ファイバー１１及び１２をそれぞれフェル
ール１３及び１４で保持し、各端面が平行になるよう
に、所定の間隙１５ｃでもって対向させた構成を有す
る。In the wavelength filter of the present embodiment, the optical fibers 11 and 12 are cut out, for example, perpendicularly to the optical axis direction so as to intersect with the optical axis, and the cut end face has a predetermined reflectance with respect to the signal light. Depositing films 15a and 15b,
The optical fibers 11 and 12 are held by ferrules 13 and 14, respectively, and are opposed to each other with a predetermined gap 15c so that their end faces are parallel.

【００４６】ここで、例えば、赤外光と一般的な単一モ
ード光ファイバーを組み合わせて用いた場合には、光フ
ァイバーの断面の中心からクラッド部までの外径は、約
２５０μｍと非常に小さいため、基本的に光ファイバー
１１、１２の位置精度が高い保持具が必要であり、フェ
ルール１３、１４は、このような光ファイバーを保持す
る固定用の保持具としては好適である。とはいえ、フェ
ルール１３、１４の代わりに、光ファイバーに外部から
光を入射させる際に使用する集光レンズの保持具等の使
用も場合によっては可能である。Here, for example, when an infrared light and a general single mode optical fiber are used in combination, the outer diameter from the center of the cross section of the optical fiber to the cladding is as small as about 250 μm. Basically, a holder with high positional accuracy of the optical fibers 11 and 12 is required, and the ferrules 13 and 14 are suitable as fixing holders for holding such optical fibers. However, in some cases, instead of the ferrules 13 and 14, it is possible to use a holder for a condenser lens or the like used when light is externally incident on the optical fiber.

【００４７】また、光ファイバー自体は、波長フィルタ
としての構成の簡便さからいえば、単一モード光ファイ
バーが好適であるが、所望の波長選択のための構成が複
雑にはなることを許せば、マルチモード光ファイバーの
使用も可能である。The optical fiber itself is preferably a single mode optical fiber in terms of the simplicity of the configuration as a wavelength filter. However, if the configuration for selecting a desired wavelength is allowed to be complicated, a multi-mode optical fiber is preferable. The use of mode optical fibers is also possible.

【００４８】また、光ファイバー１１、１２の端面間の
間隔も、用いられる光の波長や求められる波長フィルタ
の特性等に応じて精度よく所定間隔程離す必要がある
が、本実施の形態では、不図示の単一の基盤部材上に、
フェルール１３、１４を介して光ファイバ１１、１２を
取り付けている。なお、フェルール１３、１４の、間隙
１５ｃ側の端部１３ａ、１４ａを光ファイバの切り出し
端面よりも互いに突出させて構成し面精度を出し、所定
の間隙１５ｃを維持しながら、端部１３ａ、１４ａを突
合せ後、フェルール１３、１４同士を固定してもかまわ
ない。Also, the distance between the end faces of the optical fibers 11 and 12 needs to be accurately separated by a predetermined distance in accordance with the wavelength of the light to be used and the required characteristics of the wavelength filter. On the single base member shown,
Optical fibers 11 and 12 are attached via ferrules 13 and 14. The ends 13a and 14a of the ferrules 13 and 14 on the side of the gap 15c are formed so as to protrude from the cut end face of the optical fiber so as to obtain surface accuracy, and while maintaining a predetermined gap 15c, the ends 13a and 14a are maintained. After the matching, the ferrules 13 and 14 may be fixed to each other.

【００４９】また、光ファイバーの切り出し端面は、そ
れらが平行な部分を有すれば全体が平行でなくともよ
く、場合によっては、光ファイバーの切り出し端面の切
り出し方向は、端面同士が平行であれば、光軸と平行で
ない限り垂直でない角度であってもよい。The cut end faces of the optical fibers may not be entirely parallel as long as they have parallel portions. In some cases, the cut direction of the cut end faces of the optical fiber is such that if the end faces are parallel to each other, the cut end faces may not be parallel. The angle may be non-perpendicular as long as it is not parallel to the axis.

【００５０】また、間隙１５ｃは、外気、すなわち空気
で埋められてもよいし、場合によっては、他の環境であ
ってもかまわない。The gap 15c may be filled with outside air, that is, air, or may be in another environment depending on the case.

【００５１】また、蒸着膜１５ａ、１５ｂとしては、金
やアルミ等の金属薄膜、又は珪素と酸化珪素等の多層膜
等が、用いられる光の波長や求められる波長フィルタの
特性等に応じて適宜使用可能である。そして、このよう
な蒸着膜は、一般的な電子ビーム蒸着装置又はスパッタ
装置等により、切り出された光ファイバーの端面に蒸着
されて形成される。As the vapor deposition films 15a and 15b, a metal thin film such as gold or aluminum, or a multilayer film such as silicon and silicon oxide is appropriately formed according to the wavelength of light to be used and the characteristics of a required wavelength filter. Can be used. Such a deposited film is formed by being deposited on the end face of the cut optical fiber by a general electron beam deposition apparatus or a sputtering apparatus.

【００５２】このような構成において、図３と図４とを
主として参照して、本実施形態の波長フィルタの基本原
理及び動作を説明する。In such a configuration, the basic principle and operation of the wavelength filter of the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS.

【００５３】図３は、光ファイバー１１、１２及び蒸着
膜１５ａ、１５ｂのみを抽出した波長フィルタの要部断
面図であり、１１ａ、１１ｂは光ファイバー１１のコア
部及びクラッド部、１２ａ、１２ｂは光ファイバー１２
のコア部及びクラッド部を各々示す。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a wavelength filter in which only the optical fibers 11 and 12 and the vapor-deposited films 15a and 15b are extracted, where 11a and 11b are the core and clad of the optical fiber 11, and 12a and 12b are
Respectively show a core part and a clad part.

【００５４】さて、光ファイバー１１に入力される所定
の波長の信号光は、クラッド部１１ｂよりも屈折率が数
％大きいコア部１１ａに閉じこめられて伝搬し、波長フ
ィルタの作用を有する蒸着膜１５ａ、所定の距離を有す
る光ファイバー端面間の間隙１５ｃ、及び蒸着膜１５ｂ
に到達する。The signal light having a predetermined wavelength inputted to the optical fiber 11 is confined in the core 11a having a refractive index several% larger than that of the cladding 11b and propagates therethrough. A gap 15c between optical fiber end faces having a predetermined distance, and a deposited film 15b
To reach.

【００５５】ここで、蒸着膜１５ａ、１５ｂは、信号光
に対して所定の反射率をもつように膜厚を調整して蒸着
されているので、これらは一体となって、いわゆる、フ
ァブリ・ペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）型の干渉系
を構成する。Here, since the vapor deposition films 15a and 15b are vapor-deposited by adjusting the film thickness so as to have a predetermined reflectance with respect to the signal light, they are integrally formed as a so-called Fabry-Perot film. (Fabry-Perot) type interference system is constructed.

【００５６】そして、特に本実施形態のように、間隙１
５ｃが、フェルール１３、１４を固定することにより一
定に保たれている場合、２枚の鏡を平行にかつ所定の間
隔だけ離して対向させて構成されることとなり、この装
置はエタロンと呼ばれ、この隙間の距離をエタロンギャ
ップと称する。In particular, as in this embodiment, the gap 1
In the case where 5c is kept constant by fixing the ferrules 13 and 14, two mirrors are configured to face each other in parallel and separated by a predetermined distance, and this device is called an etalon. The distance of this gap is called an etalon gap.

【００５７】このようなエタロンに光が入射すると、エ
タロンギャップと特定の関係を持つ光だけが、この２枚
の鏡の間で干渉を起こし、強められて透過する。つま
り、特定の波長を選択的に通過させる透過型の波長フィ
ルタとして機能することになるわけである。When light is incident on such an etalon, only light having a specific relationship with the etalon gap causes interference between the two mirrors, and is transmitted intensified. That is, it functions as a transmission-type wavelength filter that selectively passes a specific wavelength.

【００５８】ここで、エタロンに入射する光のエネルギ
ー透過率の波長依存性は、入射する光の波長、２枚の鏡
の反射率、すなわち本実施形態においては、蒸着膜１５
ａ、１５ｂの反射率Ｒ、間隙１５ｃの距離であるエタロ
ンギャップｄ、及び２枚の鏡の間を満たす空気等の媒質
の屈折率ｎにより決定される。Here, the wavelength dependence of the energy transmittance of the light incident on the etalon depends on the wavelength of the incident light and the reflectance of the two mirrors, that is, in the present embodiment, the vapor deposition film 15.
It is determined by the reflectance R of a and 15b, the etalon gap d that is the distance of the gap 15c, and the refractive index n of a medium such as air that fills between two mirrors.

【００５９】よって、波長λ₁の光を透過させるために
は、蒸着膜１５ａ、１５ｂの反射率Ｒ及びエタロンギャ
ップｄを適切に設計すればよいことになる。Therefore, in order to transmit the light having the wavelength λ ₁ , the reflectance R and the etalon gap d of the vapor-deposited films 15 a and 15 b may be appropriately designed.

【００６０】例えば、損失の機構を含まない理想的な場
合について代表して考えると、エタロンの透過率Ｔ_Eは
蒸着膜の反射率をＲ、信号光のもつ波長をλとして次の
（数２）ように表すことができる。[0060] For example, considering as a representative case where loss mechanisms ideal not include the transmittance T _E etalons following equation (reflectivity R, the wavelength possessed by the signal light as λ deposited film 2 ).

【００６１】[0061]

【数２】 (Equation 2)

【００６２】ここで、Δλ_FSRは共鳴波長の相互間隔
（ＦｒｅｅＳｐｅｃｔｒａｌＲａｎｇｅ）であり、
Δλはｍ次（ｍは整数）の共鳴波長λ_mとの差を表す
（Δλ＝λ−λ_m）。Here, Δλ _FSR is a mutual interval (Free Spectral Range) of resonance wavelengths,
[Delta] [lambda] is m order (m is an integer) represents the difference between the resonance wavelength lambda _m the _{(Δλ = λ-λ m)} .

【００６３】また、Δλ_FSR、λ_mおよびｍとは以下の
（数３）の関係で結ばれている。Further, Δλ _FSR , λ _m and m are connected according to the following equation (3).

【００６４】[0064]

【数３】 (Equation 3)

【００６５】また、ｍ次の共鳴波長λ_mは、信号光の媒
質に対する屈折率をｎ、エタロンギャップをｄとして次
の（数４）の関係を満たす。The m-th order resonance wavelength λ _m satisfies the following equation (4), where n is the refractive index of the signal light with respect to the medium and d is the etalon gap.

【００６６】[0066]

【数４】 (Equation 4)

【００６７】さて、λ_m＝１．５５μｍ、ｎ＝１．５の
場合について考え、Δλ_FSR＝３１ｎｍとなるようにエ
タロンギャップｄを最適化すると、ｄ≒２５．８μｍで
ある。Now, considering the case where λ _m = 1.55 μm and n = 1.5, and optimizing the etalon gap d so that Δλ _FSR = 31 nm, d ≒ 25.8 μm.

【００６８】すなわち、端面１５ａ、１５ｂ間の間隙１
５ｃが、２５．８μｍとなるように２本の光ファイバー
を設置し、かつエタロンギャップを埋める媒質の屈折率
が１．５であるように波長フィルタを構成すると、選択
波長１．５５μｍが得られることがわかる。That is, the gap 1 between the end surfaces 15a and 15b
If two optical fibers are set so that 5c is 25.8 μm and the wavelength filter is configured so that the refractive index of the medium filling the etalon gap is 1.5, a selected wavelength of 1.55 μm can be obtained. I understand.

【００６９】また、蒸着膜１５ａ、１５ｂの反射率Ｒ
は、蒸着膜の材料の選択や膜厚の調節により適宜制御す
ることができる。エタロンの透過率Ｔ_Eの式より、共鳴
波長の透過率と比べてその透過率が半分まで下がる領域
における波長幅、すなわち波長の半値全幅Δλ_FWHMを計
算すると、以下の（数５）で表わされる。The reflectance R of the deposited films 15a and 15b
Can be appropriately controlled by selecting the material of the deposition film and adjusting the film thickness. The equation of the etalon transmittance T _E, the wavelength width in the region down to the transmittance half compared to the transmittance of the resonance wavelength, i.e. to calculate the full width at half maximum [Delta] [lambda] _FWHM wavelength is expressed by the following equation (5) .

【００７０】[0070]

【数５】 (Equation 5)

【００７１】例えば、Ｒ＝９５％となるように、蒸着膜
の材料を選択しかつ膜厚を調節するとこの波長フィルタ
の半値全幅として、Δλ_FWHM≒０．２５ｎｍが得られる
ことになる。For example, when the material of the deposited film is selected and the film thickness is adjusted so that R = 95%, Δλ _FWHM ≒ 0.25 nm can be obtained as the _full width at half maximum of this wavelength filter.

【００７２】このようにして、エタロンギャップｄおよ
び蒸着膜の反射率Ｒを適切に設定することにより、得ら
れたエタロンの波長に対する透過特性を、図４に示す。By properly setting the etalon gap d and the reflectance R of the deposited film in this manner, the transmission characteristics of the obtained etalon with respect to wavelength are shown in FIG.

【００７３】ここで、入力される信号光が、２つの波長
成分λ₁及びλ₂を代表的に有していると考えると、蒸着
膜１５ａ、所定の距離を有する光ファイバー端面間の間
隙１５ｃ、及び蒸着膜１５ｂ、つまり図４の透過特性を
有するエタロンに到達後、波長λ₁の成分の信号光のみ
が、光ファイバー１２のコア部１２ａに出射されること
になる。Here, assuming that the input signal light typically has _two wavelength components λ ₁ and λ ₂ , a vapor deposition film 15 a, a gap 15 c between optical fiber end faces having a predetermined distance, After reaching the vapor deposition film 15b, that is, the etalon having the transmission characteristics shown in FIG. 4, only the signal light of the wavelength λ ₁ component is emitted to the core 12a of the optical fiber 12.

【００７４】その後、波長λ₁の成分の信号光は、光フ
ァイバー１２のコア部１２ａに沿って伝搬され、光ファ
イバ１２から出射されるため、所望の波長を選択するこ
とのできる透過型の波長フィルタが形成されたことにな
る。After that, the signal light of the wavelength λ ₁ component propagates along the core 12 a of the optical fiber 12 and is emitted from the optical fiber 12, so that a transmission type wavelength filter capable of selecting a desired wavelength is used. Is formed.

【００７５】以上のように、本実施の形態の波長フィル
タでは、第１の光ファイバーの光軸と交差する第１の端
面に第１の反射膜を設け、第２の光ファイバーの光軸と
交差する第２の端面に第２の反射膜を設け、それらが平
行になるように対向して配置された構成を有し、光サー
キュレータ等の光学素子の必要性がないきわめて簡便な
構成により、確実に波長選択機能を呈し得る波長フィル
タを実現できたものである。As described above, in the wavelength filter of the present embodiment, the first reflection film is provided on the first end face that intersects with the optical axis of the first optical fiber, and intersects with the optical axis of the second optical fiber. A second reflection film is provided on the second end face, and they are arranged so as to face each other so as to be parallel to each other. A wavelength filter capable of exhibiting a wavelength selection function has been realized.

【００７６】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２の波長フィルタについて、図５を参照し、詳細に説
明をする。Second Embodiment Next, a wavelength filter according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【００７７】図５は、本実施の形態の波長フィルタの要
部断面図であり、光ファイバー１１及び１２の端面から
光軸に沿ったコア部１１ａ、１２ａの所定部分に、周期
的に屈折率変調された光ファイバー回折格子１１ｃ及び
１２ｃが、波長フィルタの光軸方向に対向するように形
成されていることを除き、実施の形態１と同様の構成で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of the wavelength filter of the present embodiment. The refractive index modulation is performed periodically from the end faces of the optical fibers 11 and 12 to predetermined portions of the core portions 11a and 12a along the optical axis. The configuration is the same as that of the first embodiment, except that the formed optical fiber diffraction gratings 11c and 12c are formed so as to face in the optical axis direction of the wavelength filter.

【００７８】本実施の形態の波長フィルタの構成では、
光ファイバー回折格子１１ｃ及び１２ｃが所定の反射率
を有する鏡となり、その間の間隙がエタロンギャップと
なり、エタロンを形成することになる。In the configuration of the wavelength filter of the present embodiment,
The optical fiber diffraction gratings 11c and 12c become mirrors having a predetermined reflectivity, and a gap between them becomes an etalon gap to form an etalon.

【００７９】従って、本実施の形態の波長フィルタの動
作も、実施の形態１のものと同様であり、光ファイバー
回折格子１１ｃ及び１２ｃの対向のさせかたも、エタロ
ンとして必要な機能を呈し得る範囲内で適宜設定が可能
である。Therefore, the operation of the wavelength filter according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the opposing optical fiber diffraction gratings 11c and 12c can also exhibit the necessary functions as an etalon. It can be set appropriately within the range.

【００８０】本実施の形態におけるエタロンの反射率
は、光ファイバー回折格子１１ｃ、１２ｃのパラメー
タ、例えば屈折率変調の変調振幅や回折格子の長さを適
切に制御することにより調節することができる。The reflectivity of the etalon in this embodiment can be adjusted by appropriately controlling the parameters of the optical fiber diffraction gratings 11c and 12c, for example, the modulation amplitude of the refractive index modulation and the length of the diffraction grating.

【００８１】具体的には、これらのパラメータは、光フ
ァイバー回折格子１１ｃ、１２ｃを形成するために用い
られる光源、例えばクリプトン・フッ素エキシマレーザ
（発振波長約２４８ｎｍ）の強度を調節することによ
り、適宜設定をすることができる。More specifically, these parameters are appropriately set by adjusting the intensity of a light source used to form the optical fiber diffraction gratings 11c and 12c, for example, a krypton / fluorine excimer laser (oscillation wavelength: about 248 nm). Can be.

【００８２】さらに、光ファイバー回折格子１１ｃ、１
２ｃの屈折率変調の周期は、必ずしも一定である必要は
なく、屈折率変調の周期を一定の割合で徐々に長く又は
短くしてゆく、いわゆるチャープ光ファイバー回折格子
(ＣｈｉｒｐｅｄＦｉｂｅｒＧｒａｔｉｎｇ) を使用
することができる。Further, the optical fiber diffraction grating 11c, 1
The period of the refractive index modulation of 2c is not necessarily required to be constant, but is a so-called chirped optical fiber diffraction grating that gradually increases or decreases the period of the refractive index modulation at a constant rate.
(Chirped Fiber Grating) can be used.

【００８３】このように、チャープ光ファイバー回折格
子を用いた場合には、コア部の変調周期が一定である光
ファイバー回折格子より帯域幅がより稼げるので、より
広い波長領域の信号光に対して波長フィルタとして使用
することができる利点を有する。As described above, when the chirped optical fiber diffraction grating is used, the bandwidth can be increased more than the optical fiber diffraction grating in which the modulation period of the core portion is constant. Has the advantage that it can be used as

【００８４】なお、本実施の形態においては、第１の実
施の形態において必須であった蒸着膜は必須ではない
が、求められる波長フィルタの特性等に応じて蒸着膜を
付加した構成を採ってもよい。In this embodiment, the deposited film which is indispensable in the first embodiment is not indispensable, but a configuration in which a deposited film is added according to the required characteristics of the wavelength filter or the like is adopted. Is also good.

【００８５】以上のように、本実施の形態の波長フィル
タにおいても、第１の光ファイバーの光軸と交差する第
１の端面側のコア部に第１の回折格子を設け、第２の光
ファイバーの光軸と交差する第２の端面側のコア部に第
２の回折格子を設け、第１の回折格子と第２の回折格子
が光軸方向に対向するように配置された構成を有し、き
わめて簡便な構成により、入力光のより幅広い波長範囲
に対応可能な波長選択機能を呈し得る波長フィルタを実
現できたものである。As described above, also in the wavelength filter of the present embodiment, the first diffraction grating is provided on the core portion on the first end face side intersecting the optical axis of the first optical fiber, and the second optical fiber A second diffraction grating is provided in a core portion on a second end surface side intersecting with the optical axis, and the first diffraction grating and the second diffraction grating are arranged so as to face each other in the optical axis direction; With a very simple configuration, it is possible to realize a wavelength filter capable of exhibiting a wavelength selection function capable of coping with a wider wavelength range of input light.

【００８６】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３の波長フィルタについて、図６を参照し、詳細に説
明をする。(Embodiment 3) Next, a wavelength filter according to Embodiment 3 of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【００８７】図６は、本実施の形態の波長フィルタの要
部断面図であり、第１の実施の形態における蒸着膜１５
ａ及び１５ｂの間隙１５ｃの部分に、透明物質層１６が
付加されていることを除き、実施の形態１と同様の構成
であり、動作も同様である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the wavelength filter according to the present embodiment, and shows the vapor deposition film 15 according to the first embodiment.
The configuration is the same as that of the first embodiment except that a transparent material layer 16 is added to a portion of a gap 15c between a and 15b, and the operation is also the same.

【００８８】ここで「透明」とは、信号光がこの物質内
でほとんど吸収されないことを意味し、透明物質の材料
としては、例えば二酸化珪素を挙げることができる。ま
た、この透明物質層１６の厚みに、この透明物質の信号
光に対する屈折率をかけたものが実効的なエタロンギャ
ップ、すなわち信号光が感じる光学的距離となる。Here, "transparent" means that signal light is hardly absorbed in the substance, and a material of the transparent substance is, for example, silicon dioxide. The effective etalon gap, that is, the optical distance felt by the signal light, is obtained by multiplying the thickness of the transparent material layer 16 by the refractive index of the transparent material for the signal light.

【００８９】この透明物質層１６は、一般的な電子ビー
ム蒸着装置又はスパッタ装置等により、光ファイバーの
端面の蒸着膜１５ａ又は１５ｂ上に堆積して形成される
ため、透明物質層１６の厚みの精度は、用いる蒸着装置
等の精度で決定され、数ｎｍ程度のオーダーで制御可能
である。Since the transparent material layer 16 is formed by being deposited on the deposition film 15a or 15b on the end face of the optical fiber by a general electron beam evaporation device or a sputtering device, the accuracy of the thickness of the transparent material layer 16 can be improved. Is determined by the accuracy of the vapor deposition apparatus used and can be controlled on the order of several nm.

【００９０】そして、このように透明物質層１６を設け
た後で、その一方の蒸着膜１５ａまたは１５ｂと接触さ
せ、双方の光ファイバ１１、１２を固定して波長フィル
タを構成する。After the transparent material layer 16 is provided in this manner, the transparent material layer 16 is brought into contact with one of the deposited films 15a or 15b, and both optical fibers 11 and 12 are fixed to form a wavelength filter.

【００９１】よって、本実施の形態では、透明物質層を
設けることにより、波長選択の精度に与える影響の大き
いエタロンギャップが、数ｎｍ程度のオーダーで制御で
きることになり、きわめて高精度で、かつその制御自由
度の高い波長フィルタを実現できる。Therefore, in this embodiment, by providing the transparent material layer, the etalon gap, which has a great influence on the accuracy of wavelength selection, can be controlled on the order of several nanometers. A wavelength filter having a high degree of control freedom can be realized.

【００９２】なお、本実施の形態における透明物質層
は、実施の形態２で説明した構成にも適用可能であり、
すなわち図５の構成において、光ファイバー回折格子１
１ｃ、１２ｃの間に、透明物質層を形成してもよい。The transparent material layer in the present embodiment can be applied to the structure described in the second embodiment.
That is, in the configuration of FIG.
A transparent material layer may be formed between 1c and 12c.

【００９３】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４の波長フィルタについて説明をする。(Embodiment 4) Next, a wavelength filter according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

【００９４】実施の形態の波長フィルタは、第３の実施
の形態における透明物質層１６が、電気光学効果を有す
る物質を用いて形成され、この透明物質層１６に電圧を
供給する不図示の外部電圧源を備えた構成を有すること
以外は、実施の形態３と同様の構成である。In the wavelength filter according to the embodiment, the transparent material layer 16 in the third embodiment is formed by using a material having an electro-optic effect, and an external power supply (not shown) for supplying a voltage to the transparent material layer 16. The configuration is the same as that of the third embodiment except that it has a configuration provided with a voltage source.

【００９５】ここでいう電気光学効果とは、物質に電圧
が印加されることにより、その物質中を伝搬する信号光
のその物質に対する屈折率が変化する効果を意味する。The electro-optic effect referred to here means an effect that when a voltage is applied to a substance, the refractive index of the signal light propagating through the substance to the substance changes.

【００９６】例えば、赤外領域の信号光に対して、透明
でかつ電気光学効果を奏する物質には、チタン酸バリウ
ム（ＢａＴｉ０₃）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等が挙
げられる。For example, as a material that is transparent and has an electro-optical effect with respect to signal light in the infrared region, barium titanate (BaTiO ₃ ), gallium arsenide (GaAs), and the like can be given.

【００９７】本実施の形態の波長フィルタにおいて、外
部電圧源から透明物質層１６に電圧が印加されないとき
には、実施の形態３の波長フィルタと同様の動作をす
る。In the wavelength filter of the present embodiment, when no voltage is applied to the transparent material layer 16 from an external voltage source, the operation is the same as that of the wavelength filter of the third embodiment.

【００９８】それに対して、外部電圧源から透明物質層
１６に電圧が印加されると、電気光学効果により、信号
光に対する透明物質層１６の屈折率が変化する。On the other hand, when a voltage is applied to the transparent material layer 16 from an external voltage source, the refractive index of the transparent material layer 16 with respect to signal light changes due to the electro-optic effect.

【００９９】この場合、透明物質層１６の厚みは一定で
あるが、この屈折率変化により信号光に対するエタロン
ギャップｄは実効的に変化する。In this case, the thickness of the transparent material layer 16 is constant, but the etalon gap d for the signal light is effectively changed by the change in the refractive index.

【０１００】つまり、この実効的なエタロンギャップを
ｄ’とすると、エタロンギャップｄ、透明物質層１６の
屈折率ｎとは、以下の（数６）の関係にある。That is, assuming that the effective etalon gap is d ', the etalon gap d and the refractive index n of the transparent material layer 16 have the following relationship (Equation 6).

【０１０１】[0101]

【数６】 (Equation 6)

【０１０２】エタロンに対して共鳴する波長、すなわち
選択される波長は、実効的なエタロンギャップにより決
定されるので、このように外部電圧源の電圧を変化させ
透明物質層１６の屈折率を変化させることにより、実効
的なエタロンギャップが変化し、結果として、波長フィ
ルタにより選択される波長は対応して変化する。The wavelength that resonates with the etalon, that is, the selected wavelength is determined by the effective etalon gap, and thus the voltage of the external voltage source is changed to change the refractive index of the transparent material layer 16. This changes the effective etalon gap and consequently the wavelength selected by the wavelength filter changes correspondingly.

【０１０３】よって、本実施形態の波長フィルタは、可
変波長フィルタとしての機能を呈する。Therefore, the wavelength filter of the present embodiment has a function as a variable wavelength filter.

【０１０４】以上より、本実施の形態の波長フィルタ
は、透明物質層１６の屈折率を変化させ得る構成を有
し、透過型の光ファイバー波長フィルタを実現し、さら
に所望の波長をもつ信号光を電圧という比較的制御が容
易なパラメータにより選択することができる。As described above, the wavelength filter of the present embodiment has a configuration capable of changing the refractive index of the transparent material layer 16, realizes a transmission type optical fiber wavelength filter, and further converts a signal light having a desired wavelength. The voltage can be selected by a parameter that is relatively easy to control.

【０１０５】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５の波長フィルタについて、説明をする。(Embodiment 5) Next, a wavelength filter according to Embodiment 5 of the present invention will be described.

【０１０６】実施の形態の波長フィルタは、第３の実施
の形態における透明物質層１６が、非線形光学効果を奏
する物質を用いて形成され、この透明物質層１６に、制
御光を供給するための不図示の外部光源を付加した構成
を有する点以外は、同様の構成を有する。In the wavelength filter according to the embodiment, the transparent material layer 16 according to the third embodiment is formed using a material exhibiting a nonlinear optical effect, and the transparent material layer 16 is used to supply control light to the transparent material layer 16. It has the same configuration except that it has a configuration to which an external light source (not shown) is added.

【０１０７】ここで非線形効果とは、屈折率に代表して
説明をすると、以下のようなものである。Here, the non-linear effect will be described below with reference to the refractive index.

【０１０８】一般的に、媒質中を伝搬する光のその媒質
に対する屈折率ｎは伝搬する光の波長λ及びその電場Ｅ
の大きさに依存して変化する。In general, the refractive index n of light propagating in a medium with respect to the medium is determined by the wavelength λ of the propagating light and its electric field E.
It changes depending on the size of.

【０１０９】すなわち、屈折率ｎは、電場Ｅを用いて次
の（数７）のように表される。That is, the refractive index n is represented by the following (Equation 7) using the electric field E.

【０１１０】[0110]

【数７】 (Equation 7)

【０１１１】ここでｎ₀は伝搬する光の波長λに依存す
る項、ｎ_k（ｋ＝１，２，３．．．）は｜Ｅ｜^kに比例す
る項の係数である。Here, n ₀ is a term dependent on the wavelength λ of the propagating light, and n _k (k = 1, 2, 3,...) Is a coefficient of a term proportional to | E | ^k .

【０１１２】しかし、電場Ｅが小さいときにはｎ_k（ｋ
＝１，２，３．．．）が非常に小さいために、ｎは近似
的に以下の（数８）で示される。However, when the electric field E is small, n _k (k
= 1,2,3. . . ) Is so small that n is approximately given by:

【０１１３】[0113]

【数８】 (Equation 8)

【０１１４】一方、伝搬する光の電場Ｅが大きくなって
くる場合には、電場の大きさに依存する項の効果が無視
できなくなるが、電場の大きさ｜Ｅ｜に比例する項は、
光の場合にはその周波数が大きくかつ超短パルスでない
限り顕著にはその効果を呈さない。すなわち、主に電場
の強度、すなわち電場の２乗に比例する効果が支配的に
なる。このように屈折率等が、電場の大きさや電場の強
度に比例する効果を非線形光学効果という。On the other hand, when the electric field E of the propagating light increases, the effect of the term depending on the magnitude of the electric field cannot be ignored, but the term proportional to the magnitude of the electric field | E |
In the case of light, the effect is not remarkably exhibited unless the frequency is large and an ultrashort pulse is used. That is, the effect mainly proportional to the electric field strength, that is, the square of the electric field becomes dominant. The effect in which the refractive index or the like is proportional to the magnitude of the electric field or the intensity of the electric field is called a nonlinear optical effect.

【０１１５】このような非線形光学材料としては、種々
の公知の非線形光学効果を呈する無機材料や有機材料が
使用できるが、赤外領域の信号光に対して、透明であっ
てかつ非線形効果を奏する物質には、例えば特開平７−
１８１５３２号公報に開示された有機系非線形光学材
料、フルオロアルキルスルホニル基を導入したπ電子共
役系の環状化合物等が挙げられる。As such a nonlinear optical material, various known inorganic and organic materials exhibiting a nonlinear optical effect can be used. However, the material is transparent to the signal light in the infrared region and exhibits the nonlinear effect. Substances include, for example,
Examples include organic nonlinear optical materials disclosed in JP-A-181532, π-electron conjugated cyclic compounds into which a fluoroalkylsulfonyl group is introduced, and the like.

【０１１６】また、外部光源としては例えば半導体レー
ザを用いることができ、この外部光源からの制御光の供
給は、例えば透明物質層１６の側面から照射して行なえ
ばよい。Further, a semiconductor laser, for example, can be used as the external light source, and the supply of the control light from the external light source may be performed, for example, by irradiating from the side surface of the transparent material layer 16.

【０１１７】さて、本実施の形態の波長フィルタの動作
は、外部光源から透明物質層１６に制御光が照射されな
いときには、実施の形態３の波長フィルタと同様の動作
をする。The operation of the wavelength filter according to the present embodiment is the same as that of the wavelength filter according to the third embodiment when no control light is emitted from the external light source to the transparent material layer 16.

【０１１８】それに対して、外部光源から透明物質層１
６に制御光が照射されると、透明物質層１６の透明物質
の非線形光学効果により、信号光に対する透明物質層１
６の屈折率が、制御光の強度に応じて変化する。On the other hand, the transparent material layer 1
When the control light is applied to the transparent material layer 6, the non-linear optical effect of the transparent material in the transparent material layer 16 causes the transparent material layer 1
The refractive index of No. 6 changes according to the intensity of the control light.

【０１１９】この制御光の強度は、外部光源が半導体レ
ーザの場合、駆動電流により制御することができる。When the external light source is a semiconductor laser, the intensity of the control light can be controlled by a drive current.

【０１２０】このように透明物質層１６の屈折率を変化
させると、実施の形態４と同様に、実効的なエタロンギ
ャップが変化し、結果として、波長フィルタにより選択
される波長は対応して変化する。As described above, when the refractive index of the transparent material layer 16 is changed, the effective etalon gap changes, and as a result, the wavelength selected by the wavelength filter changes correspondingly. I do.

【０１２１】よって、本実施形態の波長フィルタも、可
変波長フィルタとしての機能を呈する。Therefore, the wavelength filter of the present embodiment also functions as a variable wavelength filter.

【０１２２】以上より、本実施の形態の波長フィルタ
は、透明物質層１６の屈折率を変化させ得る構成を有
し、透過型の光ファイバー波長フィルタを実現し、さら
に所望の波長をもつ信号光を電流という比較的制御が容
易なパラメータにより選択することができる。As described above, the wavelength filter of the present embodiment has a configuration capable of changing the refractive index of the transparent material layer 16, realizes a transmission-type optical fiber wavelength filter, and further converts signal light having a desired wavelength. The current can be selected by a relatively easy-to-control parameter.

【０１２３】さらに、制御光を照射すべき領域、すなわ
ちエタロンギャップｄは、数十μｍのオーダで非常に小
さく、外部光源から出射される光を効率よく制御光とし
て使用することができる。Furthermore, the region to be irradiated with the control light, that is, the etalon gap d is very small on the order of several tens of μm, and light emitted from an external light source can be used efficiently as control light.

【０１２４】（実施の形態６）次に、本発明の実施の形
態６の波長フィルタについて、図７と図８を参照して説
明をする。(Embodiment 6) Next, a wavelength filter according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS.

【０１２５】図７は、本実施の形態の波長フィルタの斜
視図であり、図８は、本実施の形態の波長フィルタの断
面図である。FIG. 7 is a perspective view of the wavelength filter of the present embodiment, and FIG. 8 is a sectional view of the wavelength filter of the present embodiment.

【０１２６】本実施の形態では、実施の形態１の波長フ
ィルタ又は実施の形態２における波長フィルタを、気密
室１９で密閉した基本構成を有する。入出力用の光ファ
イバー１１、１２は、気密室１９より延出させる必要が
あるが、気密室１９の気密を破らないように充填剤等を
埋め込んだ延出部を構成してある。This embodiment has a basic configuration in which the wavelength filter of the first embodiment or the wavelength filter of the second embodiment is sealed in an airtight chamber 19. The input and output optical fibers 11 and 12 need to extend from the hermetic chamber 19, but constitute an extending portion in which a filler or the like is embedded so as not to break the airtightness of the hermetic chamber 19.

【０１２７】そして、媒質導入部１７及び媒質排気部１
８を、各々制御栓１７ａ、１８ａを介して気密室１９に
接続し、初期状態としては、気密室１９内及び媒質導入
部１７には、気体、例えば窒素ガスが充填されている。The medium introduction unit 17 and the medium exhaust unit 1
8 are connected to the hermetic chamber 19 via the control plugs 17a and 18a, respectively. In an initial state, the inside of the hermetic chamber 19 and the medium introduction portion 17 are filled with a gas, for example, nitrogen gas.

【０１２８】前述したように、光ファイバー１１及び１
２の間の間隙は、エタロンギャップとしてエタロンの構
成要素となるが、本実施の形態では、信号光にとっての
実効的なエタロンギャップｄ’とは、隙間の物理的な距
離ｄにこの隙間を埋める気体、例えば窒素ガスの信号光
に対する屈折率ｎをかけたものである。As described above, the optical fibers 11 and 1
The gap between the two becomes a component of the etalon as an etalon gap. In the present embodiment, the effective etalon gap d ′ for signal light is such that the gap is physically filled with the physical distance d of the gap. This is obtained by multiplying the signal light of a gas, for example, nitrogen gas by the refractive index n.

【０１２９】実施の形態１や実施の形態２の波長フィル
タにおいては、このエタロンギャップ自体を変化させる
ことはできないが、本実施の形態の波長フィルタにおい
ても、実効的なエタロンギャップを変化させることによ
り、選択波長を可変とする可変波長フィルタを実現する
ことができる。In the wavelength filters of the first and second embodiments, the etalon gap itself cannot be changed. However, in the wavelength filter of the present embodiment, the effective etalon gap is changed. Thus, a tunable wavelength filter that changes the selected wavelength can be realized.

【０１３０】まず、制御栓１７ａ及び１８ａが、各々閉
栓している状態にあるとする。この場合は、本実施の形
態の波長フィルタは、実施の形態１等の波長フィルタと
同様の動作をするに過ぎない。First, it is assumed that the control plugs 17a and 18a are each in a closed state. In this case, the wavelength filter according to the present embodiment merely performs the same operation as the wavelength filter according to the first embodiment and the like.

【０１３１】ついで、制御栓１７ａのみを開栓して、一
定量の窒素ガス等の媒質を媒質導入部１７から気密室１
９に導入し、再び制御栓１７ａを閉栓すると、気密室１
９内の気圧は、導入された窒素ガスに応じて上昇する。Then, only the control plug 17a is opened, and a certain amount of a medium such as nitrogen gas is supplied from the medium introduction part 17 to the airtight chamber 1.
When the control plug 17a is closed again, the airtight chamber 1 is closed.
The pressure in 9 rises according to the nitrogen gas introduced.

【０１３２】このように気密室１９内の気圧が高くなる
と、その媒質中を伝搬する光の伝搬速度は遅くなり、伝
搬光に対する屈折率は高くなる。As described above, when the pressure in the hermetic chamber 19 increases, the propagation speed of light propagating in the medium decreases, and the refractive index for the propagating light increases.

【０１３３】よって、実効的なエタロンギャップは、屈
折率が高くなったことに対応して大きくなり、選択され
る波長は、媒質を導入する前に選択していた波長に比べ
て長くなることになる。Therefore, the effective etalon gap increases in response to the increase in the refractive index, and the selected wavelength becomes longer than the wavelength selected before introducing the medium. Become.

【０１３４】そして、制御栓１８ａのみを開栓して、一
定量の窒素ガス等の媒質を、気密室１９から媒質排気部
１８に排気し、再び制御栓１８ａを閉栓すると、気密室
１９内の気圧は低くなる。Then, only the control plug 18a is opened, a certain amount of medium such as nitrogen gas is exhausted from the airtight chamber 19 to the medium exhaust part 18, and when the control plug 18a is closed again, the inside of the airtight chamber 19 is opened. Barometric pressure will be lower.

【０１３５】すると、気密室１９の媒質の中を伝搬する
光の伝搬速度は早くなり、結果として伝搬光に対する屈
折率は小さくなる。Then, the propagation speed of the light propagating through the medium in the airtight chamber 19 increases, and as a result, the refractive index for the propagating light decreases.

【０１３６】よって、この場合には実効的なエタロンギ
ャップは短くなり、媒質を排気する前に選択していた波
長に比べて、このフィルタで選択される波長は短くな
る。Therefore, in this case, the effective etalon gap becomes shorter, and the wavelength selected by this filter becomes shorter than the wavelength selected before the medium was evacuated.

【０１３７】以上より、気密室１９内の圧力を制御する
ことにより、媒質の選択波長を可変とすることができ、
可変波長フィルタが実現されたことが理解できる。As described above, by controlling the pressure in the airtight chamber 19, the selected wavelength of the medium can be made variable.
It can be seen that a tunable wavelength filter has been realized.

【０１３８】なお、媒質として使用可能な気体として
は、圧力変化に対して屈折率が適切に変化する気体であ
ればよく、例えば屈折率が比較的大きいクロロホルム等
であってもよい。The gas that can be used as the medium may be any gas whose refractive index changes appropriately with a change in pressure, such as chloroform having a relatively large refractive index.

【０１３９】例えば、屈折率がｎのときに、エタロンの
共鳴波長がλ_m＝１．５５μｍである場合、そこから選
択波長を±Δλ_max＝±１０ｎｍの幅で可変とするため
に必要な屈折率変化Δｎ_maxは、以下のようにして求め
ることができる。For example, when the resonance wavelength of the etalon is λ _m = 1.55 μm when the refractive index is n, the refraction necessary to change the selected wavelength within a range of ± Δλ _max = ± 10 nm. The rate change Δn _max can be obtained as follows.

【０１４０】信号光の媒質に対する屈折率ｎは、選択波
長λ_m、エタロンギャップｄ、およびΔλ_FSRを用いて以
下の（数９）で表わされる。The refractive index n of the signal light with respect to the medium is expressed by the following (Equation 9) using the selected wavelength λ _m , etalon gap d, and Δλ _FSR .

【０１４１】[0141]

【数９】 (Equation 9)

【０１４２】また、共鳴波長λ_m＝１．５５μｍに最適
化されたΔλ_max＝１０ｎｍ、ｄ≒２５．８μｍ、Δλ
_FSR＝３１ｎｍを代入すると必要とされる屈折率変化
は、以下の（数１０）で表わされる。Further, Δλ _max = 10 nm, d．25.8 μm, Δλ optimized for the resonance wavelength λ _m = 1.55 μm
_The required change in refractive index when _FSR = 31 nm is substituted is represented by the following (Equation 10).

【０１４３】[0143]

【数１０】 (Equation 10)

【０１４４】この屈折率変化を実現するために必要な圧
力変化は、以下のようにして求めることができる。The change in pressure required to realize the change in refractive index can be obtained as follows.

【０１４５】すなわち、波長がλ＝１．３０μｍにおけ
る窒素の屈折率ｎは、常温、１気圧において以下の（数
１１）で示される。That is, the refractive index n of nitrogen at a wavelength λ = 1.30 μm is expressed by the following (Equation 11) at normal temperature and 1 atm.

【０１４６】[0146]

【数１１】 [Equation 11]

【０１４７】なお、Δｎ₀＝２．７３５×１０^-4であ
る。ここで、温度一定の条件では気体の屈折率変化Δｎ
（＝１−ｎ）は、圧力に比例するので、以下の（数１
２）の関係が成立する。Note that Δn ₀ = 2.735 × 10 ⁻⁴ . Here, under constant temperature conditions, the refractive index change Δn of the gas
Since (= 1−n) is proportional to the pressure, the following (Equation 1)
The relationship of 2) is established.

【０１４８】[0148]

【数１２】 (Equation 12)

【０１４９】よって、波長を１０ｎｍ変動させるために
必要な圧力は、約７１気圧と見積れ、例えば気密室１９
内の圧力を約７１気圧変化させることにより、±１０ｎ
ｍの幅で可変させることができることとなる。Therefore, the pressure required to change the wavelength by 10 nm is estimated to be about 71 atm.
± 10n by changing the pressure inside
That is, it can be changed in a width of m.

【０１５０】以上より、本実施の形態の波長フィルタ
は、エタロンギャップ内の媒質の屈折率を変化させ得る
構成を有し、透過型の光ファイバー波長フィルタを実現
し、さらに所望の波長をもつ信号光を圧力という比較的
制御が容易なパラメータにより選択することができる。As described above, the wavelength filter of the present embodiment has a configuration capable of changing the refractive index of the medium in the etalon gap, realizes a transmission type optical fiber wavelength filter, and furthermore, realizes a signal light having a desired wavelength. Can be selected by pressure, a relatively easily controllable parameter.

【０１５１】（実施の形態７）次に、本発明の実施の形
態７の波長フィルタについて、図９を参照して説明をす
る。Embodiment 7 Next, a wavelength filter according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.

【０１５２】図９は、本実施の形態の波長フィルタの断
面図であり、気密室１９を可塑性を有する物質、例えば
合成ゴム、プラスチック等で形成し、さらに気密室１９
全体を覆うようにさらなる気密室２０で密閉し、この気
密室２０へ媒質導入部１７及び媒質排気部１８をそれぞ
れ制御栓１７ａ、１８ａを介して接続した構成を有し、
気密室１９と気密室２０の内部には気体、例えば窒素ガ
スが充填可能であること以外、実施の形態６と同様の構
成を有する。FIG. 9 is a cross-sectional view of a wavelength filter according to the present embodiment, in which an airtight chamber 19 is formed of a material having plasticity, for example, synthetic rubber or plastic.
The airtight chamber 20 is hermetically sealed so as to cover the whole, and the medium introduction part 17 and the medium exhaust part 18 are connected to the airtight chamber 20 via control plugs 17a and 18a, respectively.
The inside of the hermetic chamber 19 and the hermetic chamber 20 has the same configuration as that of the sixth embodiment except that a gas such as a nitrogen gas can be filled.

【０１５３】以上の構成において、制御栓１７ａ及び１
８ａがそれぞれ閉栓している初期状態においては、本実
施の形態の波長フィルタも、第１の実施の形態等のにお
ける波長フィルタと同様の動作を有する。In the above configuration, the control plugs 17a and 17
In the initial state in which each of the wavelength filters 8a is closed, the wavelength filter according to the present embodiment has the same operation as the wavelength filter according to the first embodiment or the like.

【０１５４】ついで、制御栓１７ａのみを開栓して一定
量の窒素ガス等の媒質を媒質導入部１７から気密室２０
に導入し、再び制御栓１７ａを閉栓すると、このとき、
気密室２０内の気圧は増加する。Then, only the control plug 17a is opened and a certain amount of medium such as nitrogen gas is supplied from the medium introduction part 17 to the airtight chamber 20.
When the control plug 17a is closed again, at this time,
The pressure in the airtight chamber 20 increases.

【０１５５】この圧力の増加により、可塑性を有する物
質より構成される気密室１９はその容積を減少する方向
に押圧され、これにより、気密室１９内に充填された窒
素ガス等の媒質の圧力は、増加する。Due to the increase in the pressure, the hermetic chamber 19 made of a plastic material is pressed in a direction to decrease its volume. As a result, the pressure of the medium such as nitrogen gas filled in the hermetic chamber 19 is reduced. ,To increase.

【０１５６】このように、気密室１９内の媒質内の圧力
が増加すると、その媒質の中を伝搬する光の伝搬速度は
遅くなり、伝搬光に関する屈折率は大きくなる。As described above, when the pressure in the medium in the hermetic chamber 19 increases, the propagation speed of light propagating through the medium decreases, and the refractive index of the propagating light increases.

【０１５７】つまり、実効的なエタロンギャップは、屈
折率が大くなった分に対応し大きくなり、選択される波
長は、媒質を導入する前に選択していた波長に比べて長
くなる。In other words, the effective etalon gap increases with an increase in the refractive index, and the selected wavelength is longer than the wavelength selected before the introduction of the medium.

【０１５８】次に、制御栓１８ａのみを開栓して、一定
量の窒素ガス等を気密室１９から媒質排気部１８に排気
し、再び制御栓１８ａを閉栓すると、このときは、前の
場合とは逆に、気密室２０内の気圧は減少する。Next, only the control plug 18a is opened, a certain amount of nitrogen gas or the like is exhausted from the airtight chamber 19 to the medium exhaust portion 18, and the control plug 18a is closed again. Conversely, the air pressure in the hermetic chamber 20 decreases.

【０１５９】つまり、この圧力の減少により、可塑性を
有する物質より構成される気密室１９はその容積を増加
され、これにより気密室１９内に充填された窒素ガスの
圧力は減少する。That is, due to the decrease in the pressure, the volume of the hermetic chamber 19 made of a plastic material is increased, whereby the pressure of the nitrogen gas filled in the hermetic chamber 19 decreases.

【０１６０】このように、気密室１９内に充填された窒
素ガスの圧力が減少すると、媒質の中を伝搬する光の伝
搬速度は早くなり、結果として伝搬光に関する屈折率は
低くなる。As described above, when the pressure of the nitrogen gas filled in the airtight chamber 19 decreases, the propagation speed of light propagating in the medium increases, and as a result, the refractive index of the propagating light decreases.

【０１６１】つまり、実効的なエタロンギャップは短く
なって、媒質を排気する前に選択していた波長に比べて
この波長フィルタで選択される波長は短くなる。That is, the effective etalon gap becomes shorter, and the wavelength selected by this wavelength filter becomes shorter than the wavelength selected before the medium was evacuated.

【０１６２】よって、本実施の形態でも、気密室１９内
の圧力を制御することにより、媒質の選択波長を可変と
することができ、可変波長フィルタが実現されたことが
理解できる。Therefore, it can be understood that, also in the present embodiment, by controlling the pressure in the hermetic chamber 19, the selected wavelength of the medium can be made variable, and a variable wavelength filter has been realized.

【０１６３】以上より、本実施の形態の波長フィルタ
も、エタロンギャップ内の媒質の屈折率を変化させ得る
構成を有し、透過型の光ファイバー波長フィルタを実現
し、さらに所望の波長をもつ信号光を圧力という比較的
制御が容易なパラメータにより選択することができる。As described above, the wavelength filter of the present embodiment also has a configuration capable of changing the refractive index of the medium in the etalon gap, realizes a transmission-type optical fiber wavelength filter, and furthermore realizes a signal light having a desired wavelength. Can be selected by pressure, a relatively easily controllable parameter.

【０１６４】さらに、エタロンのギャップを、可塑性を
有する物質より構成される気密室１９に外圧をかけて間
接的に変化させるため、エタロンが形成されている部分
は完全に密封することができ、装置の安定性を増加させ
るという効果が得られる。Furthermore, since the gap of the etalon is indirectly changed by applying an external pressure to the hermetic chamber 19 made of a material having plasticity, the portion where the etalon is formed can be completely sealed. The effect of increasing the stability of is obtained.

【０１６５】（実施の形態８）次に、本発明の実施の形
態８の波長フィルタについて、図１０を参照して説明を
する。(Eighth Embodiment) Next, a wavelength filter according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【０１６６】図１０は、本実施の形態の波長フィルタの
断面図であり、実施の形態１又は実施の形態２における
波長フィルタを、液晶材料を充填・保持する気密室１９
で密閉し、さらにフェルール１３、１４に連絡された電
圧源２１を設けた構成である以外、実施の形態６の構成
と同様である。但し、フェルール１３及び１４は、液晶
材料に対して電圧が印加可能な電極となり得る物質で作
製されており、フェルール１３、１４と電圧源２１との
配線は、延出部が絶縁性物質等で埋められて気密室１９
の気密性を切らないようになされている。FIG. 10 is a sectional view of a wavelength filter according to the present embodiment. The wavelength filter according to the first or second embodiment is replaced with an airtight chamber 19 for filling and holding a liquid crystal material.
The configuration is the same as that of the sixth embodiment, except that the configuration is such that the voltage source 21 connected to the ferrules 13 and 14 is provided. However, the ferrules 13 and 14 are made of a material that can serve as an electrode to which a voltage can be applied to the liquid crystal material. Buried airtight room 19
The airtightness is not cut.

【０１６７】もちろんフェルール１３、１４を電極とな
り得る物質で構成する代わりに、フェルール１３、１４
に別体の電極を形成し、電圧源２１と配線してもよい。Of course, instead of forming the ferrules 13 and 14 from a substance that can be an electrode, the ferrules 13 and 14
Alternatively, a separate electrode may be formed and wired to the voltage source 21.

【０１６８】本実施の形態でも、光ファイバー１１及び
１２の間の間隙が、エタロンギャップとしてエタロンの
構成要素となり、信号光にとっての実効的なエタロンギ
ャップとは、隙間の物理的な距離にこの隙間を埋める液
晶材料の信号光に関する屈折率をかけたものである。Also in the present embodiment, the gap between the optical fibers 11 and 12 becomes an etalon component as an etalon gap, and the effective etalon gap for signal light is defined by the physical distance of the gap. This is obtained by multiplying the refractive index of the liquid crystal material to be filled with respect to the signal light.

【０１６９】以上の構成において、電圧源２１からフェ
ルール１３及び１４、又はフェルール１３及び１４の周
りに形成された電極に電圧が印加されると、液晶材料は
電圧の大きさによりその配向を変化させる。In the above configuration, when a voltage is applied from the voltage source 21 to the ferrules 13 and 14 or the electrodes formed around the ferrules 13 and 14, the liquid crystal material changes its orientation according to the magnitude of the voltage. .

【０１７０】このように液晶材料の配向が変化すると、
液晶中を伝搬する信号光の液晶材料に対する屈折率、つ
まりエタロンギャップを満たしている液晶材料の屈折率
が変化し、エタロンギャップが実効的に変化する。When the orientation of the liquid crystal material changes as described above,
The refractive index of the signal light propagating in the liquid crystal with respect to the liquid crystal material, that is, the refractive index of the liquid crystal material filling the etalon gap changes, and the etalon gap effectively changes.

【０１７１】つまり、実効的なエタロンギャップが、屈
折率が大くなった分に対応し大きくなれば、選択される
波長は長くなり、実効的なエタロンギャップが、屈折率
が小さくなった分に対応し小さくなれば、選択される波
長は短くなる。In other words, if the effective etalon gap becomes larger corresponding to the increase in the refractive index, the selected wavelength becomes longer, and the effective etalon gap becomes smaller as the refractive index becomes smaller. If correspondingly smaller, the selected wavelength will be shorter.

【０１７２】よって、本実施の形態でも、液晶材料の配
向状態、つまり屈折率を制御することにより、選択波長
を可変とすることができ、可変波長フィルタが実現され
たことが理解できる。Therefore, it can be understood that, also in the present embodiment, the selected wavelength can be made variable by controlling the alignment state of the liquid crystal material, that is, the refractive index, and a variable wavelength filter has been realized.

【０１７３】以上より、本実施の形態の波長フィルタ
も、エタロンギャップ内の液晶材料の屈折率を変化させ
得る構成を有し、透過型の光ファイバー波長フィルタを
実現し、さらに所望の波長をもつ信号光を電圧という比
較的制御が容易なパラメータにより選択することができ
る。As described above, the wavelength filter of the present embodiment also has a configuration capable of changing the refractive index of the liquid crystal material in the etalon gap, realizes a transmission type optical fiber wavelength filter, and furthermore, realizes a signal having a desired wavelength. Light can be selected by voltage, a relatively easy-to-control parameter.

【０１７４】[0174]

【発明の効果】以上のように、本発明に基づいた波長フ
ィルタは、透過型の光ファイバーフィルタであって、従
来の構成において課題であった、光ファイバー回折格子
や光サーキュレータ等の高額な部品を必要としない簡便
な基本構成を実現できる。As described above, the wavelength filter according to the present invention is a transmission type optical fiber filter, and requires expensive components such as an optical fiber diffraction grating and an optical circulator, which have been problems in the conventional configuration. A simple basic configuration can be realized.

【０１７５】さらに、発明は上記波長フィルタにいくつ
かの構成要素を付加することにより、選択波長を自由に
変えられる、いわゆる波長可変なフィルタを実現するこ
とができる。Further, the present invention can realize a so-called variable wavelength filter in which the selected wavelength can be freely changed by adding some components to the wavelength filter.

【０１７６】その際、選択波長は制御が比較的容易な圧
力や電圧や光強度といったパラメータにより、精度よく
選択することができる。At this time, the selected wavelength can be selected with high accuracy by parameters such as pressure, voltage and light intensity, which are relatively easy to control.

[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態１における波長フィルタの
側面図FIG. 1 is a side view of a wavelength filter according to a first embodiment of the present invention.

【図２】同フェルールの斜視図FIG. 2 is a perspective view of the ferrule.

【図３】同波長フィルタの要部断面図FIG. 3 is a sectional view of a main part of the wavelength filter.

【図４】同エタロンの透過特性の一例を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of transmission characteristics of the etalon.

【図５】本発明の実施の形態２における波長フィルタの
要部断面図FIG. 5 is a sectional view of a main part of a wavelength filter according to a second embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施の形態３における波長フィルタの
要部断面図FIG. 6 is a sectional view of a main part of a wavelength filter according to a third embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施の形態６の可変波長フィルタの斜
視図FIG. 7 is a perspective view of a variable wavelength filter according to a sixth embodiment of the present invention.

【図８】同可変波長フィルタの要部断面図FIG. 8 is a sectional view of a main part of the variable wavelength filter.

【図９】本発明の実施の形態７の可変波長フィルタを示
す要部断面図FIG. 9 is a sectional view of a main part showing a variable wavelength filter according to a seventh embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施の形態８の可変波長フィルタを
示す要部断面図FIG. 10 is a sectional view of a main part showing a variable wavelength filter according to an eighth embodiment of the present invention.

【図１１】従来の光ファイバー回折格子を用いた波長フ
ィルタの説明図FIG. 11 is an explanatory diagram of a wavelength filter using a conventional optical fiber diffraction grating.

[Explanation of symbols]

１１光ファイバー１１ａコア部１１ｂクラッド部１１ｃ光ファイバー回折格子１２光ファイバー１２ａコア部１２ｂクラッド部１２ｃ光ファイバー回折格子１３フェルール１４フェルール１５ａ蒸着膜１５ｂ蒸着膜１５ｃ間隙１６透明物質１７媒質導入部１７ａ制御栓１８媒質排気部１８ａ制御栓１９気密室２０気密室２１電圧源４０光サーキュレータ５０光ファイバー回折格子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Optical fiber 11a Core part 11b Cladding part 11c Optical fiber diffraction grating 12 Optical fiber 12a Core part 12b Cladding part 12c Optical fiber diffraction grating 13 Ferrule 14 Ferrule 15a Evaporated film 15b Evaporated film 15c Gap 16 Transparent substance 17 Medium introduction part 17a Control plug 18 Medium exhaust part 18a Control plug 19 Airtight room 20 Airtight room 21 Voltage source 40 Optical circulator 50 Optical fiber diffraction grating

フロントページの続き (72)発明者武内喜則神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１号松下技研株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Yoshinori Takeuchi 3-10-1, Higashi-Mita, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Matsushita Institute of Technology

Claims

[Claims]

1. An optical fiber holding means, a first optical fiber held by the optical fiber holding means and having an end, and an end facing the light emitting end of the first optical fiber so as to be incident thereon. And a second optical fiber held by the optical fiber holding means, wherein the end of the first optical fiber and the end of the second optical fiber each have a reflecting portion, and the first optical fiber is The propagated light propagates through the gap between the reflector at the end of the first optical fiber and the reflector at the end of the second optical fiber so as to be repeatedly reflected,
Wavelength filter propagated through the optical fiber.

2. An optical fiber holding means, a first optical fiber held by the optical fiber holding means,
An end face of the first optical fiber, comprising a second optical fiber held by the optical fiber holding means and having a predetermined angle with respect to an optical axis direction of the first optical fiber;
An end face of the second optical fiber facing in parallel with the end face of the first optical fiber, and a gap between the end face of the first optical fiber and the end face of the second optical fiber constitute an etalon section. A wavelength filter for transmitting light from the first optical fiber to the second optical fiber via the etalon unit.

3. An optical fiber holding means, a first optical fiber provided with a reflection film having a predetermined reflectance on an end face held by the optical fiber holding means and cut out perpendicular to an optical axis direction, and the optical fiber A second optical fiber provided with a reflective film having a predetermined reflectivity on an end face held by holding means and cut out perpendicular to the optical axis direction, wherein a reflective film of the first optical fiber and a reflective film of the first optical fiber are provided. A wavelength filter installed with a gap separated by a predetermined distance so that the reflection film of the second optical fiber faces in parallel.

4. An optical fiber holding means, a first optical fiber having an end face held by said optical fiber holding means and cut out perpendicularly to an optical axis direction, and a core portion periodically modulated in refractive index, and said optical fiber A second surface having an end face held by the holding means and cut out perpendicularly to the optical axis direction and a core portion periodically modulated in refractive index;
A wavelength filter, wherein the reflection film of the first optical fiber and the reflection film of the second optical fiber are disposed with a predetermined gap therebetween so as to face in parallel with each other.

5. The wavelength filter according to claim 1, wherein a substance having a property of transmitting signal light propagating through the optical fiber is inserted into the gap.

6. The wavelength filter according to claim 1, further comprising an optical distance changing means for changing an optical distance of the gap with respect to the signal light propagating in the optical fiber.

7. The optical distance changing means includes a substance which has a transmissivity and an electro-optical effect with respect to a signal light and is provided in a gap, and a voltage source for applying a voltage to the substance. The wavelength filter as described.

8. The optical distance changing means includes a substance provided in the gap by exhibiting transparency and non-linear optical effects with respect to signal light, and a light source for supplying control light to the substance. The wavelength filter as described.

9. The optical distance changing means includes: a medium having a predetermined refractive index and provided in the gap; an airtight chamber covering the medium; and a pressure control means for controlling the pressure of the medium in the airtight chamber. The wavelength filter according to claim 6, comprising:

10. The wavelength according to claim 9, wherein the optical distance changing means further comprises a medium introducing means for introducing a medium into the airtight chamber, and a medium discharging means for discharging the medium from the airtight chamber. filter.

11. The optical distance changing means includes: a medium having a predetermined refractive index and provided in the gap; a first airtight chamber having plasticity covering the medium; and a first airtight chamber covering the first airtight chamber. The wavelength according to claim 6, further comprising a second hermetic chamber capable of introducing a predetermined medium into a space between the first hermetic chamber, and pressure control means for controlling a pressure of the medium in the second hermetic chamber. filter.

12. The optical distance changing means further comprises: a medium introducing means for introducing a medium into the second hermetic chamber; and a medium discharging means for discharging the medium from the second hermetic chamber. The wavelength filter according to claim 11, comprising:

13. An optical distance changing means, comprising: a holding chamber for covering a liquid crystal provided in a gap; a voltage source capable of applying a voltage to the liquid crystal; and a voltage control means for controlling a voltage applied to the liquid crystal. The wavelength filter according to claim 6, comprising:

14. The wavelength filter according to claim 13, wherein the optical distance changing means further has a pair of electrodes for applying a voltage to the liquid crystal, and the optical fiber holding means also serves as the pair of electrodes.