JPH11133262A - フェイズドアレイ空間光フィルタ - Google Patents

フェイズドアレイ空間光フィルタ

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JPH11133262A
JPH11133262A JP9298500A JP29850097A JPH11133262A JP H11133262 A JPH11133262 A JP H11133262A JP 9298500 A JP9298500 A JP 9298500A JP 29850097 A JP29850097 A JP 29850097A JP H11133262 A JPH11133262 A JP H11133262A
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吉明 立川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多光束干渉を生じさせ、狭帯域な通過特性を
容易に実現できるフェイズドアレイ空間光フィルタを提
供する。 【解決手段】 少なくとも1本の入力用光ファイバ
(2)と、第1の凸レンズ(3)と、前記第1の凸レン
ズの前記入力用光ファイバが設けられる側と反対の側に
設けられる光学媒質(1)と、前記光学媒質の前記第1
の凸レンズが設けられる側と反対の側に設けられる第2
の凸レンズ(4)と、前記第2の凸レンズの前記光学媒
質が設けられる側と反対の側に設けられる少なくとも1
本の出力用光ファイバ(5)とを備えるフェイズドアレ
イ空間光フィルタであって、前記光学媒質は、当該光学
媒質に入射される光束の伝搬方向の屈折率あるいは厚み
が部分的に異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェイズドアレイ
空間光フィルタに関わり、特に、光通信システム、光交
換システムあるいは光計測システムの分野において、光
波長を選択(同調)あるいは分波する際に使用される光
フィルタに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】光通信システム、光交換システムあるい
は光計測システムの分野において、光波長を選択(同
調)あるいは分波する際に、光フィルタ、例えば、フェ
イズドアレイ空間光フィルタが使用される。図8は、従
来のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を示す
ブロック図である。同図において、2は入力用光ファイ
バ、3は第1の凸レンズ、4は第2の凸レンズ、5は出
力用光ファイバ、9はガラス板である。
【0003】図8に示すフェイズドアレイ空間光フィル
タにおいて、入力用光ファイバ2からの入力光は、第1
の凸レンズ3で平行光束に変換され、この平行光束は、
一方が空気で、もう一方がガラス板9である2つの光路
に分かれて伝搬する。この2つの光路の光路長差による
位相差を持った2つの光束は、第2のレンズ4で集光さ
れ干渉する。このように、図8に示すフェイズドアレイ
空間光フィルタは、その光路長差を利用した、一種のマ
ッハツェンダー干渉計を構成している。なお、このよう
な技術は、「R.A.Betts,S.J.Frisken.and D.Wong: " Sp
lit-beam fourier filter and its application in a g
ain-flattened EDFA ",Proceedings of OFC'95 paper T
uP4 」に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
8に示す従来のフェイズドアレイ空間光フィルタは、下
記のような問題点があった。 (1)従来のフェイズドアレイ空間光フィルタの通過特
性(透過特性)は、波長に対してコサイン特性となり、
狭帯域なフィルタ特性を実現することは原理的に不可能
であった。 (2)光入出力ポート数は各々1つで複数にする構成で
はなかった。 (3)従来のフェイズドアレイ空間光フィルタにおい
て、その通過波長を可変することは可能であるが、通過
帯域幅を可変することはできなかった。 (4)従来のフェイズドアレイ空間光フィルタにおい
て、矩形状のシャープな通過帯域特性を保ったまま帯域
幅を広げるチャーピング特性を実現することはできなか
った。
【0005】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、フェイ
ズドアレイ空間光フィルタにおいて、多光束干渉を生じ
させ、狭帯域な通過特性を容易に実現することが可能と
なる技術を提供することにある。
【0006】また、本発明の他の目的は、フェイズドア
レイ空間光フィルタにおいて、選択できる波長間隔を任
意に設定でき、フィルタ設計の自由度を大幅に向上させ
ることが可能となる技術を提供することにある。
【0007】また、本発明の他の目的は、フェイズドア
レイ空間光フィルタにおいて、通過波長および通過帯域
を可変することが可能となる技術を提供することにあ
る。
【0008】また、本発明の他の目的は、フェイズドア
レイ空間光フィルタにおいて、光学系の構成を単純化
し、光学調整を容易にすることが可能となる技術を提供
することにある。
【0009】また、本発明の他の目的は、フェイズドア
レイ空間光フィルタにおいて、その寸法を小型にするこ
とが可能となる技術を提供することにある。
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【0012】少なくとも1本の入力用光ファイバと、第
1の凸レンズと、前記第1の凸レンズの前記入力用光フ
ァイバが設けられる側と反対の側に設けられる光学媒質
と、前記光学媒質の前記第1の凸レンズが設けられる側
と反対の側に設けられる第2の凸レンズと、前記第2の
凸レンズの前記光学媒質が設けられる側と反対の側に設
けられる少なくとも1本の出力用光ファイバとを備える
フェイズドアレイ空間光フィルタであって、前記光学媒
質は、当該光学媒質に入射される光束の伝搬方向の屈折
率あるいは厚みが部分的に異なっていることを特徴とす
る。
【0013】光サーキュレータと、前記光サーキュレー
タの第1の端子に接続される入力用光ファイバと、前記
光サーキュレータの第2の端子に接続される出力用光フ
ァイバと、前記入力用光ファイバの前記光サーキュレー
タが設けられる側と反対の側に設けられる光学媒質と、
前記光学媒質の前記入力用光ファイバが設けられる側と
反対の側に設けられる平面反射鏡とを備えるフェイズド
アレイ空間光フィルタであって、前記光学媒質は、当該
光学媒質に入射される光束の伝搬方向の屈折率あるいは
厚みが部分的に異なっていることを特徴とする。
【0014】前記光学媒質は、当該光学媒質に入射され
る光束の伝搬方向の屈折率あるいは厚みが、当該光学媒
質に入射される光束の光軸に対して垂直方向に、N(N
は整数で、N≧1)個の階段状に変化する光学媒質であ
ることを特徴とする。
【0015】前記光学媒質は、当該光学媒質に入射され
る光束の伝搬方向の屈折率あるいは厚みが、当該光学媒
質に入射される光束の中心軸に対して半径方向に、N個
の階段状に変化する光学媒質であることを特徴とする。
【0016】前記第1の凸レンズと前記光学媒質との間
に、光の透過率を調整する光減衰器を備えること特徴と
する。
【0017】前記光学媒質は、光ファイバの集合体であ
ることを特徴とする。
【0018】前記光学媒質は、電界、熱、あるいは超音
波エネルギー印加により屈折率が変化する光学媒質であ
ることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0020】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【0021】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を
示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形
態は、第1の凸レンズ3および第2の凸レンズ4との間
に、光減衰器8とフェイズドアレイ媒質1とが設けられ
る点で、図8に示す従来のフェイズドアレイ空間光フィ
ルタと相違する。このフェイズドアレイ媒質1は、例え
ば、石英系等のガラス基板をケミカルエッチング、リア
クティブイオンエッチング、光学研磨、あるいは機械加
工等で、厚さが△Lだけ異なるように、また幅が等間隔
になるようにN(但し、Nは整数で、N≧1である。)
個の階段状に加工したものである。ただし、フェイズド
アレイ媒質1の両端面には、反射防止のため、無反射コ
ートが施されるか、あるいは、入出射端面に斜め研磨が
施されている。
【0022】第1の凸レンズ3および第2の凸レンズ4
は、球面あるいは非球面レンズで、石英系ガラス、BK
7系ガラス、TAF3系ガラス、サファイア系ガラス等
の光学ガラス、プラスチック、あるいは高分子材料で作
製される。また、入力用光ファイバ2および出力用光フ
ァイバ5は、単一モード光ファイバ、分散シフトファイ
バ、あるいは偏波保持ファイバ等が使用される。光減衰
器8は、空間的に透過率を変化させた金属膜蒸着のND
(neutral density )フィルタ、あるいはスリット等が
使用される。
【0023】以下、本実施の形態のフェイズドアレイ空
間光フィルタの動作を詳細に説明する。1本の入力用光
ファイバ2からの入力光は、第1の凸レンズ3で平行光
束に変換され、自由空間を伝搬後、△Lだけ厚さが異な
るN個の階段状に加工されたフェイズドアレイ媒質1
(階段付石英ガラス基板101)を通過する。その際
に、N個の階段に応じて平行光束がN本の光束に分岐さ
れる。
【0024】このとき、厚さが△Lずつ異なったところ
の石英ガラス基板101を通過した各平行光束は、石英
ガラス基板101の厚さの差△Lと屈折率nとの積で決
まる光路長差n△Lに応じて互いに一定の位相差が付加
される。これらの平行光束は、第2の凸レンズ4で集光
されて1本の出力用光ファイバ5に結合される。そのと
き、各光束により光学的な多光束干渉を生じ、この多光
束干渉は通過帯域幅を非常に狭くする効果がある。即
ち、この干渉光波は第2の凸レンズ4の焦点において、
光路長差が波長の整数倍のとき強め合い、1/2波長の
整数倍のとき弱め合う。ここでは、光路長差n△Lを波
長の整数倍に選んでいる。したがって、各光束の位相関
係は同相である。このため、本実施の形態では、狭帯域
な通過帯域を有するフェイズドアレイ空間光フィルタを
実現することが可能となる。
【0025】さらに、光減衰器8として、透過率が平行
光束の入射する場所により異なるNDフィルタを平行光
束中に設けることにより、平行光束の電界強度分布を調
整することが可能となる。
【0026】一般に、入力用光ファイバ2および出力用
光ファイバ5が単一モード光ファイバの場合に、平行ビ
ームの断面内の電界強度分布は単一モードファイバのコ
ア内の電界強度分布を反映してガウス型であるが、この
光減衰器8を用いて、例えば、電界強度分布を|Sin
c|関数にすることが可能となる。さらに、光学媒質1
の階段部分を伝搬する光の位相が、階段位置x=π〜2
π、3π〜4π、‥‥の区間において、πだけ変位した
領域を設けた構造、即ち、光路長差n△Lをλ/2だけ
変化させることにより、光学媒質1を伝搬する平行光束
の電界強度分布をSinc関数にすることができる。数
学的には、このSinc関数のフーリエ変換が矩形関数
になることが知られており、この光学系はフーリエ変換
を行うものと言える。その結果、フェイズドアレイ空間
光フィルタの光スペクトルの通過帯域形状も矩形になり
通過帯域の平坦化も可能となる。
【0027】また、光減衰器8を用いなくても通過帯域
の平坦化は可能である。例えば、光軸近傍での階段の幅
を初め広く、光軸から離れるにしたがって次第に狭く、
ある点でゼロになり、さらに光軸から離れるとまた次第
に広くというようにして、電界強度分布を|Sinc|
関数的にすることも可能となる。その結果、フェイズド
アレイ空間光フィルタの通過帯域特性として、従来技術
にない平坦な通過帯域特性を実現することが可能であ
る。
【0028】以上説明したように、本実施の形態のフェ
イズドアレイ空間光フィルタでは、従来例に比べて、極
めて狭帯域な帯域通過特性を実現することが可能とな
る。また、干渉する位置が波長によって変化するので、
図1に示すように、予め多心のファイバアレイを焦点位
置に配置しておけば、波長に応じて出力ポートを変える
ことができ、いわゆる分波機能を実現することが可能と
なる。さらに、このフェイズドアレイ媒質1を平行光束
に垂直な方向に回転すれば、即ち、フェイズドアレイ媒
質1を平行光束に垂直な方向に傾ければ光路長が変化す
るので、フェイズドアレイ空間光フィルタの通過波長を
可変することが可能となる。
【0029】なお、本実施の形態では、フェイズドアレ
イ媒質1として、石英ガラス基板を使用したが、これに
限定されるものではなく、フェイズドアレイ媒質1とし
て、他の光学ガラス材料、プラスチック、あるいは高分
子材料等を使用することも可能である。
【0030】また、図1では、フェイズドアレイ媒質1
の厚さを、光軸方向に等間隔に変化させたが、これに限
定されるものではなく、例えば、図2に示すように、フ
ェイズドアレイ媒質1の厚さを、光軸方向に不等間隔で
変化させるようにしてもよい。図2に示すように、フェ
イズドアレイ媒質1の厚さを、光軸方向に不等間隔で変
化させることにより、フェイズドアレイ空間光フィルタ
において、従来例では原理的に実現が不可能であった、
矩形状の急峻な立ち上がり、立ち下がり特性を保ったま
ま通過帯域を増加させる、いわゆるチャーピング特性を
実現することが可能となる。
【0031】[実施の形態2]図3は、本発明の実施の
形態2のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を
示すブロック図である。本実施の形態のフェイズドアレ
イ空間光フィルタは、フェイズドアレイ媒質1として、
屈折率が階段状に変化する屈折率変化ガラス基板104
を使用した点で、前記実施の形態1と相違する。
【0032】この屈折率変化ガラス基板104は、例え
ば、酸化ゲルマニウム(GeO2 )、5酸化燐(P2
5 )、あるいは酸化ホウ素(B2 3 )のいずれかをド
ープした石英ガラス基板、あるいは高圧水素処理を施し
た石英ガラス基板に、例えば、エキシマレーザ等で発生
させた紫外(UV)線を外部から照射し、光誘起効果に
よる屈折率変化を生じさせて、ガラス基板の屈折率をN
個の階段状に変化させたものである。本実施の形態にお
いても、前記実施の形態と同様の効果を得ることが可能
である。また、図3では、フェイズドアレイ媒質1の屈
折率を、光軸方向に等間隔に変化させていたが、これに
限定されるものではなく、光軸方向に不等間隔で変化さ
せるようにしてもよい。
【0033】さらに、本実施の形態のフェイズドアレイ
媒質1として、フッ素化ポリイミド等の高分子材料に電
子線、紫外線、あるいはSOR光を外部から照射して屈
折率を階段状に変化させたものを使用することも可能で
ある。
【0034】[実施の形態3]図4は、本発明の実施の
形態3のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を
示すブロック図である。本実施の形態のフェイズドアレ
イ空間光フィルタは、フェイズドアレイ媒質1として、
コア直径が3μm程度と小さい短尺の単一モード光ファ
イバを多数束ねた光ファイバ集合体102を用いた点
で、前記実施の形態1と相違する。
【0035】この光ファイバ集合体102は、隣り合う
光ファイバとの間で一定の長さ△Lだけ光学長が異なる
ように、ある曲率で円弧状に曲げられている。ただし、
光ファイバ集合体102の両端面は、反射防止のため
に、無反射コートが施されているか、あるいは、入出射
端面に斜め研磨が施されている。
【0036】本実施の形態においても、光ファイバ集合
体102の各光ファイバから出射する各光は、第2の凸
レンズ4の焦点において多光束干渉する。その結果、光
路長差が波長の整数倍のとき強め合い、1/2波長の整
数倍のとき弱め合うので、その点に出力用光ファイバ
(例えば、単一モード光ファイバ)5を設けておけば、
狭帯域な光フィルタ特性を実現することが可能となる。
【0037】以上説明したように、本実施の形態のフェ
イズドアレイ光フィルタによれば、前記実施の形態1と
同様、従来例に比べて狭帯域なフィルタ特性を容易に実
現することが可能となる。また、光ファイバ集合体10
2の曲率半径を変えると、光ファイバ集合体102の隣
り合う光ファイバの光路長差△Lが大きくできるため、
フェイズドアレイ空間光フィルタの選択できる波長間隔
を任意に設定可能となる。それにより、フェイズドアレ
イ空間光フィルタ設計の自由度を大幅に向上させること
が可能となる。また、光ファイバ集合体102を使用す
るため、挿入損失を低減することが可能である。
【0038】[実施の形態4]図5は、本発明の実施の
形態4のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を
示すブロック図である。本実施の形態のフェイズドアレ
イ空間光フィルタでは、入力用光ファイバ2中に光サー
キュレータ6を、またフェイズドアレイ媒質1の後に平
面反射鏡7を設けた点で、前記実施の形態1と相違す
る。
【0039】本実施の形態のフェイズドアレイ空間光フ
ィルタにおいては、光サーキュレータ6の第3の端子6
cに入力された入力光は、第1の端子6aに接続された
入力用光ファイバ2に入力される。入力用光ファイバ2
に入力された入力光は、第1の凸レンズ3で平行光束に
変換され、自由空間を伝搬後、△Lだけ厚さが異なるN
個の階段に加工されたフェイズドアレイ媒質1(石英ガ
ラス基板101)を通過する。この石英ガラス基板10
1を通過した平行光束は、平面反射鏡7で反射され、再
度石英ガラス基板101、自由空間を伝搬後、第1の凸
レンズ3で集光されて入力用光ファイバ2に結合され
る。この入力用光ファイバ2に結合された光は、光サー
キュレータ6の第2の端子6bを通過して出力用光ファ
イバ5から出力される。
【0040】本実施の形態においても、フェイズドアレ
イ媒質1を往復する平行光束は、第1の凸レンズ3の焦
点において多光束干渉する。その結果、光路長差が波長
の整数倍のとき強め合い、1/2波長の整数倍のとき弱
め合うので、狭帯域な光フィルタ特性を実現することが
可能となる。
【0041】本実施の形態によれば、第2の凸レンズ4
が不要となり、また、フェイズドアレイ媒質1の平行光
束が出射される側に出力用光ファイバ5を設ける必要が
ないので、従来技術に比べて光軸調整が容易となる。ま
た、本実施の形態においては、平行光束は平面反射鏡7
で反射してフェイズドアレイ媒質1を往復するので、光
路長差を△L得るための段差は△L/2で済むため厚み
を薄くできる利点がある。また、本実施の形態におい
て、フェイズドアレイ媒質1と平面反射鏡7とを一体化
することも可能である。
【0042】[実施の形態5]図6は、本発明の実施の
形態5のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略構成を
示すブロック図である。本実施の形態は、タングステン
(W)やニクロム(NiCr)製等の割スリーブ形状の
厚膜ヒータ10等を用いて、フェイズドアレイ媒質1に
熱を印加し、それにより、フェイズドアレイ媒質1の屈
折率を、連続的に変化させるようにした点で、前記実施
の形態1と相違する。
【0043】図6に示すように、厚膜ヒータ10等を用
いて、フェイズドアレイ媒質1を側面から均一に加熱す
ると、熱光学効果に基づく実効屈折率が変化し、その変
化量は階段毎に等しくなる。これは、等化的に光学長が
階段毎にδn△L(ここで、δnは屈折率変化量)の同
じ量だけ微小増加することに相当する。その結果、フェ
イズドアレイ媒質1を通過する多光束の干渉条件が他の
波長に移るため、フェイズドアレイ空間光フィルタの通
過波長を変化させることが可能となる。
【0044】なお、本実施の形態5において、フェイズ
ドアレイ媒質1として、石英ガラス以外の光学ガラス材
料、フッ素化ポリイミド等の高分子(ポリマー)材料を
使用してもよい。また、本実施の形態において、フェイ
ズドアレイ媒質1として、例えば、ニオブ酸リチウム
(LiNbO2 )等を使用し、電界を印加することによ
り電気光学効果に基づいて実効屈折率を変化させ、フェ
イズドアレイ空間光フィルタの通過波長を変化させるよ
うにしてもよい。あるいは、例えば、二酸化テルル(T
eO2 )等を使用し、超音波を印加することにより音響
光学効果に基づいて実効屈折率を変化させ、フェイズド
アレイ空間光フィルタの通過波長を変化させるようにし
てもよい。このように、本実施の形態のフェイズドアレ
イ空間光フィルタでは、フェイズドアレイ媒質1に、電
界、または熱、あるいは超音波エネルギーを印加するこ
とにより、フェイズドアレイ媒質1の屈折率を、連続的
に変化させることができるので、従来例では不可能だっ
た、フェイズドアレイ空間光フィルタの通過波長あるい
は通常帯域を可変することが可能となる。
【0045】[実施の形態6]図7は、本発明の実施の
形態6のフェイズドアレイ空間光フィルタのフェイズド
アレイ媒質1の概略構成を示す斜視図である。本発明の
実施の形態6のフェイズドアレイ空間光フィルタは、フ
ェイズドアレイ媒質1として、螺旋階段付石英ガラス基
板103を使用した点で、前記実施の形態1と相違す
る。
【0046】この螺旋階段付石英ガラス基板103は、
第1の凸レンズ3で変換された平行光束の光軸に対し
て、垂直方向の平面内において、光軸を中心とする半径
方向に、その厚みが螺旋階段状に変化している。これに
より、本実施の形態では、半径方向に階段が形成される
ので、フェイズドアレイ空間光フィルタ全体を小型に構
成することが可能となる。
【0047】なお、本実施の形態において、フェイズド
アレイ媒質1として、その屈折率が、第1の凸レンズ3
で変換された平行光束の光軸に対して垂直方向の平面内
において、光軸を中心とする半径方向に、屈折率を螺旋
階段状に変化させるようにしてもよい。
【0048】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。
【0049】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
【0050】(1)本発明によれば、△Lだけ厚さが異
なるようにN個の階段に加工したフェイズドアレイ媒
質、あるいは屈折率がN個の階段上に変化するフェイズ
ドアレイ媒質を使用するようにしたので、従来例に比べ
て、フェイズドアレイ空間光フィルタの通過帯域を狭帯
域にすることが可能となる。
【0051】(2)本発明によれば、第1の凸レンズと
光学媒質との間に光減衰器を設け、また、光学媒質を、
光学媒質を透過する光束の伝搬方向に垂直な方向の位置
xに対して、光学媒質を透過する光束の電界強度分布の
包絡線形状が、Sinc(x)=Sinx/xの関数形
にしたがって変化する構造としたことにより、光スペク
トルの通過帯域形状を矩形にすることができ、通過帯域
を平坦化することが可能となる。
【0052】(3)本発明によれば、フェイズドアレイ
媒質として、光ファイバ集合体を使用し、光ファイバ集
合体の曲率半径を変えることにより、隣り合う光ファイ
バの光路長差△Lを大きく変化することができるので、
フェイズドアレイ空間光フィルタの選択できる波長間隔
を任意に設定することが可能となる。それにより、従来
例では不可能だったフィルタ設計の自由度を大幅に向上
することが可能となる。
【0053】(4)本発明によれば、入力用光ファイバ
中に光サーキュレータを、またフェイズドアレイ媒質の
後に平面反射鏡を設けるようにしたので、従来例に比べ
てフェイズドアレイ空間光フィルタの光学系を単純化す
ることができ、光学調整を容易にすることが可能とな
る。
【0054】(5)本発明によれば、フェイズドアレイ
媒質の屈折率を、電界、熱、あるいは超音波印加により
変化させるようにしたので、フェイズドアレイ空間光フ
ィルタの光路長を連続的に変化させることができ、これ
により、フェイズドアレイ空間光フィルタの通過波長お
よび通過帯域を可変することが可能となる。
【0055】(6)本発明によれば、フェイズドアレイ
媒質の厚さ、あるいは屈折率を、光軸を中心とする半径
方向に、螺旋階段状に変化させるようにしたので、フェ
イズドアレイ空間光フィルタの寸法を小型化することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のフェイズドアレイ空間
光フィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1のフェイズドアレイ媒質
の他の例の概略構成を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態2のフェイズドアレイ空間
光フィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態3のフェイズドアレイ空間
光フィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態4のフェイズドアレイ空間
光フィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態5のフェイズドアレイ空間
光フィルタの概略構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の実施の形態6のフェイズドアレイ空間
光フィルタのフェイズドアレイ媒質の概略構成を示す斜
視図である。
【図8】従来のフェイズドアレイ空間光フィルタの概略
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…フェイズドアレイ媒質、2…入力用光ファイバ、3
…第1の凸レンズ、4…第2の凸レンズ、5…出力用光
ファイバ、6…光サーキュレータ、7…平面反射鏡、8
…光減衰器、9…ガラス板、10…ヒータ、101…階
段付ガラス基板、102…光ファイバ集合体、103…
螺旋階段付ガラス基板、103…屈折率変化ガラス基
板。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1本の入力用光ファイバと、
    第1の凸レンズと、前記第1の凸レンズの前記入力用光
    ファイバが設けられる側と反対の側に設けられる光学媒
    質と、前記光学媒質の前記第1の凸レンズが設けられる
    側と反対の側に設けられる第2の凸レンズと、前記第2
    の凸レンズの前記光学媒質が設けられる側と反対の側に
    設けられる少なくとも1本の出力用光ファイバとを備え
    るフェイズドアレイ空間光フィルタであって、 前記光学媒質は、当該光学媒質に入射される光束の伝搬
    方向の屈折率あるいは厚みが部分的に異なっていること
    を特徴とするフェイズドアレイ空間光フィルタ。
  2. 【請求項2】 光サーキュレータと、前記光サーキュレ
    ータの第1の端子に接続される入力用光ファイバと、前
    記光サーキュレータの第2の端子に接続される出力用光
    ファイバと、前記入力用光ファイバの前記光サーキュレ
    ータが設けられる側と反対の側に設けられる光学媒質
    と、前記光学媒質の前記入力用光ファイバが設けられる
    側と反対の側に設けられる平面反射鏡とを備えるフェイ
    ズドアレイ空間光フィルタであって、 前記光学媒質は、当該光学媒質に入射される光束の伝搬
    方向の屈折率あるいは厚みが部分的に異なっていること
    を特徴とするフェイズドアレイ空間光フィルタ。
  3. 【請求項3】 前記光学媒質は、当該光学媒質に入射さ
    れる光束の伝搬方向の屈折率あるいは厚みが、当該光学
    媒質に入射される光束の光軸に対して垂直方向に、N
    (Nは整数で、N≧1)個の階段状に変化する光学媒質
    であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    されたフェイズドアレイ空間光フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記光学媒質は、当該光学媒質に入射さ
    れる光束の伝搬方向の屈折率あるいは厚みが、当該光学
    媒質に入射される光束の中心軸に対して半径方向に、N
    個の階段状に変化する光学媒質であることを特徴とする
    請求項1または請求項2に記載されたフェイズドアレイ
    空間光フィルタ。
  5. 【請求項5】 前記第1の凸レンズと前記光学媒質との
    間に、光の透過率を調整する光減衰器を備えること特徴
    とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載さ
    れたフェイズドアレイ空間光フィルタ。
  6. 【請求項6】 前記光学媒質は、光学媒質を透過する光
    束の伝搬方向に垂直な方向の位置xに対して、光学媒質
    を透過する光束の電界強度分布の包絡線形状が、Sin
    c(x)=Sinx/xの関数形にしたがって変化する
    構造であることを特徴とする請求項5に記載されたフェ
    イズドアレイ空間光フィルタ。
  7. 【請求項7】 前記光学媒質は、光ファイバの集合体で
    あることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれ
    か1項に記載されたフェイズドアレイ空間光フィルタ。
  8. 【請求項8】 前記光学媒質は、電界、熱、あるいは超
    音波エネルギー印加により屈折率が変化する光学媒質で
    あることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれ
    か1項に記載されたフェイズドアレイ空間光フィルタ。
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