JPS60242422A - 波長可変光フイルタ - Google Patents
波長可変光フイルタInfo
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- JPS60242422A JPS60242422A JP9930684A JP9930684A JPS60242422A JP S60242422 A JPS60242422 A JP S60242422A JP 9930684 A JP9930684 A JP 9930684A JP 9930684 A JP9930684 A JP 9930684A JP S60242422 A JPS60242422 A JP S60242422A
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- light
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- wavelength
- optical
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0128—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects
- G02F1/0131—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence
- G02F1/0134—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-mechanical, magneto-mechanical, elasto-optic effects based on photo-elastic effects, e.g. mechanically induced birefringence in optical waveguides
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信に利用される光信号の波長を選択するフ
ィルタに関する。特に、光ファイバのファブリペロ効果
を利用して、その透過光の波長が可変に設定された光フ
ィルタに関する。
ィルタに関する。特に、光ファイバのファブリペロ効果
を利用して、その透過光の波長が可変に設定された光フ
ィルタに関する。
ファブリペロ効果を利用した光フィルタとしては、ファ
ブリペロ干渉計が知られている。第５図はその構造図で
ある。固定棒１１．１１゛に支持された二つのミラーホ
ルダ１２．１２′には、それぞれ反射率が約９９％の反
射鏡が取り付けられている。ミラーホルダ１２′と反射
鏡１３′との間には圧電素子１４．１４′が挟まれてい
て、この圧電素子１４．１４′には電源１５から電圧が
印加される。この電源１５の電圧ば可変に設定されてい
る。
ブリペロ干渉計が知られている。第５図はその構造図で
ある。固定棒１１．１１゛に支持された二つのミラーホ
ルダ１２．１２′には、それぞれ反射率が約９９％の反
射鏡が取り付けられている。ミラーホルダ１２′と反射
鏡１３′との間には圧電素子１４．１４′が挟まれてい
て、この圧電素子１４．１４′には電源１５から電圧が
印加される。この電源１５の電圧ば可変に設定されてい
る。
この構造の装置では、図の左に矢印で示すように、波長
λ１とλ２との二つの光が入射すると、二つの反射鏡１
３．１３′の間で反射が起こる。このとき、二つの反射
鏡１３．１３′の距離りがＬ＝ｍλ１（１） ただし、ｍは自然数、 ・ であるときには、波長λ１の光はこの反射鏡の間で共振
し、図の右側には波長λ１の光が透過し、波長λ２の光
は反射して、光フィルタとして動作する。電源１５の電
圧を変化すると、二つの反射鏡１３．１３′の距離が変
化するので共振する波長の値すなわち透過する波長の値
が変化して、可変のフィルタとなる。
λ１とλ２との二つの光が入射すると、二つの反射鏡１
３．１３′の間で反射が起こる。このとき、二つの反射
鏡１３．１３′の距離りがＬ＝ｍλ１（１） ただし、ｍは自然数、 ・ であるときには、波長λ１の光はこの反射鏡の間で共振
し、図の右側には波長λ１の光が透過し、波長λ２の光
は反射して、光フィルタとして動作する。電源１５の電
圧を変化すると、二つの反射鏡１３．１３′の距離が変
化するので共振する波長の値すなわち透過する波長の値
が変化して、可変のフィルタとなる。
この構造の装置はこのように光フィルタとなるが、その
機械構造が大きく高価であり、また構造が変形しやすい
ので透過波長を安定に維持することが困難であって、光
通信回線の中に使用する実用的な装置を得ることができ
ない。
機械構造が大きく高価であり、また構造が変形しやすい
ので透過波長を安定に維持することが困難であって、光
通信回線の中に使用する実用的な装置を得ることができ
ない。
本発明は、このファブリペロ効果を利用して、安価で安
定であり、光ファイバを用いた通信装置に適する波長可
変の光フィルタを提供することを目的とする。
定であり、光ファイバを用いた通信装置に適する波長可
変の光フィルタを提供することを目的とする。
本発明の第一の発明は単一の光フィルタであって、両端
面に光エネルギを部分的に透過する反射膜を有する光フ
ァイバと、この光ファイバの軸方向にほぼ垂直の方向に
機械的な圧力を加える手段と、この圧力を変化させる手
段とを備えたことを特徴とする。
面に光エネルギを部分的に透過する反射膜を有する光フ
ァイバと、この光ファイバの軸方向にほぼ垂直の方向に
機械的な圧力を加える手段と、この圧力を変化させる手
段とを備えたことを特徴とする。
圧力を加える手段には圧電素子を含み、圧力を変化させ
る手段にはこの圧電素子に印加する電圧を変化させる手
段を含む構造が望ましい。
る手段にはこの圧電素子に印加する電圧を変化させる手
段を含む構造が望ましい。
圧力を加える手段は、光ファイバに全体に圧力を加える
ものあるいは光ファイバの一部に圧力を加えるものいず
れてもよい。
ものあるいは光ファイバの一部に圧力を加えるものいず
れてもよい。
本発明の第二の発明は、上記単一の光フィルタを複数個
縦続に接続し、その共通の透過波長を全体の透過波長と
するものである。
縦続に接続し、その共通の透過波長を全体の透過波長と
するものである。
光ファイバの両側面に光エネルギを部分的に透過する反
射膜を設けることにより、その光ファイバの中にファブ
リペロ効果を発注させ、共振する波長の光のみを透過さ
せる光フィルタを実現することができる。この光ファイ
バにその軸方向にほぼ直角方向の機械的圧力を印加する
と、その光ファイバを構成する材料の屈折率が変化して
、光学的な実効長が変化し、その共振波長が変化する。
射膜を設けることにより、その光ファイバの中にファブ
リペロ効果を発注させ、共振する波長の光のみを透過さ
せる光フィルタを実現することができる。この光ファイ
バにその軸方向にほぼ直角方向の機械的圧力を印加する
と、その光ファイバを構成する材料の屈折率が変化して
、光学的な実効長が変化し、その共振波長が変化する。
したがって、透過波長の変化する光フィルタを実現する
ことができる。この圧力を加える手段として、可変の電
圧を印加する圧電素子を用いれは、電圧により透過波長
の変化する光フィルタを実現することがで、きる。
ことができる。この圧力を加える手段として、可変の電
圧を印加する圧電素子を用いれは、電圧により透過波長
の変化する光フィルタを実現することがで、きる。
第１図は本発明実施例装置の構造図である。この装置は
本発明の作用を原理的に実験した装置である。台ｌに浅
いｖ溝を形成し、そのｖａに短い光ファイバ２を配置す
る。この光ファイバ２の両端面には光エネルギを９０〜
９９％反射する誘電体多層膜による反射膜を形成する。
本発明の作用を原理的に実験した装置である。台ｌに浅
いｖ溝を形成し、そのｖａに短い光ファイバ２を配置す
る。この光ファイバ２の両端面には光エネルギを９０〜
９９％反射する誘電体多層膜による反射膜を形成する。
この光ファイバ２に圧電材料で形成された圧電素子３を
置き、その上にセラミックの板４を重ねて、マイクロメ
ータを改造して作ったハイス５により、仮４と台１との
間に力を加える。
置き、その上にセラミックの板４を重ねて、マイクロメ
ータを改造して作ったハイス５により、仮４と台１との
間に力を加える。
第２図はこの装置の要部断面構造図である。圧電素子３
には斜線で示す電極が設けられ、この電極は直流電源６
に接続される。この直流電源６は出力電圧が可変に設定
されている。
には斜線で示す電極が設けられ、この電極は直流電源６
に接続される。この直流電源６は出力電圧が可変に設定
されている。
このように構成された装置に、第１図または第２図に矢
印で示す方向に光を入射する。この方法としては、光源
に一端を接続した別の光ファイバの他端を接近させるこ
とがよい。コリメータあるいはレンス系によることもで
きる。
印で示す方向に光を入射する。この方法としては、光源
に一端を接続した別の光ファイバの他端を接近させるこ
とがよい。コリメータあるいはレンス系によることもで
きる。
光ファイバ２に光を入射すると、光ファイバ２の両端面
間の光路長りが Ｌ＝ｍλ／ Ｎ ［２ま ただし、ｍは自然数、 Ｎは光ファイバの導波部の屈折率 となる波長λに対して、この光ファイバ２の内部でファ
ブリペロ効果による共振が発生して、この波長λの光は
図の右方へ透過する。式（２）のｍの値に対して繰り返
して共振が発止するので、その共振特性または透過特性
は一例として第４図（ａｌのようになる。この波長λよ
り命かに波長の異な′る波長λ′の光に対しては共振し
ないので、この波長λ′の光は透過しない。したがって
、この装置は波長λ′の光フィルタとなる。
間の光路長りが Ｌ＝ｍλ／ Ｎ ［２ま ただし、ｍは自然数、 Ｎは光ファイバの導波部の屈折率 となる波長λに対して、この光ファイバ２の内部でファ
ブリペロ効果による共振が発生して、この波長λの光は
図の右方へ透過する。式（２）のｍの値に対して繰り返
して共振が発止するので、その共振特性または透過特性
は一例として第４図（ａｌのようになる。この波長λよ
り命かに波長の異な′る波長λ′の光に対しては共振し
ないので、この波長λ′の光は透過しない。したがって
、この装置は波長λ′の光フィルタとなる。
ここで、電源６の電圧を変化すると、圧電素子３が変形
して光ファイバ２に加えられている圧力が変化する。し
たがって、光ファイバ２の導波部の屈折率はＮ＋ΔＮに
なり、対応する共振波長λが変化する。したがって透過
波長λの変化する光フィルタが得られる。
して光ファイバ２に加えられている圧力が変化する。し
たがって、光ファイバ２の導波部の屈折率はＮ＋ΔＮに
なり、対応する共振波長λが変化する。したがって透過
波長λの変化する光フィルタが得られる。
圧電素子３として米国ＶＥＲＮＩＴＲＯＮ社製のＰＴＺ
セラミンク圧電素子の扱を用い、光ファイバ２の長さを
約１ ｃｍとし、１．５μｍ帯の光を用いて、電ｔＡ６
の電圧を０〜２０Ｖの範囲で変化すると、透過光の周波
数を数十ＭＨｚにわたり変化させることができた。
セラミンク圧電素子の扱を用い、光ファイバ２の長さを
約１ ｃｍとし、１．５μｍ帯の光を用いて、電ｔＡ６
の電圧を０〜２０Ｖの範囲で変化すると、透過光の周波
数を数十ＭＨｚにわたり変化させることができた。
第３図は本発明第二の発明の実施例装置の要部断面構造
図である。この装置は第１図および第２図で説明した構
造の装置を二組作り、光信号を縦続接続したものである
。光ファイバ２と２′とはその長さが異なる。この光フ
ァイバ２および２′に圧力を加える手段はそれぞれ別に
設け、この圧力を変化させる圧電素子３および３′も、
これに電圧を印加する電源６および６′もそれぞれ別に
設ける。
図である。この装置は第１図および第２図で説明した構
造の装置を二組作り、光信号を縦続接続したものである
。光ファイバ２と２′とはその長さが異なる。この光フ
ァイバ２および２′に圧力を加える手段はそれぞれ別に
設け、この圧力を変化させる圧電素子３および３′も、
これに電圧を印加する電源６および６′もそれぞれ別に
設ける。
このような装置では、光ファイバ２に対してその共振特
性は第４図（ａｌのようになる。また、光ファイバ２゛
に対してその共振特性は第４図（ｂ）のようになる。二
つの電源６および６′の電圧を適当に調節すると、その
共振波長かλ１で一致するように設定することができる
。したがって、二つの光ファイバ２および２′を縦続に
透過する光はこノ波長λ１の光のみになり、単色光の光
フィルタを実現することができる。
性は第４図（ａｌのようになる。また、光ファイバ２゛
に対してその共振特性は第４図（ｂ）のようになる。二
つの電源６および６′の電圧を適当に調節すると、その
共振波長かλ１で一致するように設定することができる
。したがって、二つの光ファイバ２および２′を縦続に
透過する光はこノ波長λ１の光のみになり、単色光の光
フィルタを実現することができる。
二組の縦続接続に限らず、３組以上の装置を縦続接続し
て構成することもできる。
て構成することもできる。
この光フィルタはファブリペロ効果による共振を利用す
るので、フィルタとしてＱの値が極めて高い。
るので、フィルタとしてＱの値が極めて高い。
上記実施例は、光ファイバを板の間に鋏み圧力を加える
ものであったが、その他の構造でも本発明を実施するこ
とができる。その例を示すと、■ 光ファイバを円筒状
の圧電素子の周囲に巻きつけ、これを硬質の中空円筒の
中に入れ、円筒状の圧電素子の外面と中空円筒の内面と
の間で圧力を加えるもの、 ■ 光ファイバの周囲に圧電素子を形成し、これを中空
の筒状構造の内部に入れた構造のもの、■ ベンチのよ
うな構造物で光ファイバを鋏み、てこの力を利用して光
ファイバに圧力を加えるもの、 などが考えられる。
ものであったが、その他の構造でも本発明を実施するこ
とができる。その例を示すと、■ 光ファイバを円筒状
の圧電素子の周囲に巻きつけ、これを硬質の中空円筒の
中に入れ、円筒状の圧電素子の外面と中空円筒の内面と
の間で圧力を加えるもの、 ■ 光ファイバの周囲に圧電素子を形成し、これを中空
の筒状構造の内部に入れた構造のもの、■ ベンチのよ
うな構造物で光ファイバを鋏み、てこの力を利用して光
ファイバに圧力を加えるもの、 などが考えられる。
また、上記例では圧力を変化させる手段として圧電素子
について例示したが、その他の手段を用いることができ
る。電圧信号により変化する必要がなければ、マイクロ
メータのような機械的手段のみにより、光ファイバに加
える圧力を変化させることができる。また、圧力を変化
させる方法として電磁吸引力を用いることもできる。
について例示したが、その他の手段を用いることができ
る。電圧信号により変化する必要がなければ、マイクロ
メータのような機械的手段のみにより、光ファイバに加
える圧力を変化させることができる。また、圧力を変化
させる方法として電磁吸引力を用いることもできる。
本発明の光フィルタは、先ファイバ内でファブリペロ効
果による共振を生起するので、その構造が安定であり、
共振波長を安定に設定することができる。また、光ファ
イバを用いた通信装置との整合性がよい。全体の構造が
簡単であるので、小型に構成することができる。したが
って、実用的な構造の装置を安価に提供することができ
る。この光フィルタは共振を利用するのでそのＱが極め
て高い。
果による共振を生起するので、その構造が安定であり、
共振波長を安定に設定することができる。また、光ファ
イバを用いた通信装置との整合性がよい。全体の構造が
簡単であるので、小型に構成することができる。したが
って、実用的な構造の装置を安価に提供することができ
る。この光フィルタは共振を利用するのでそのＱが極め
て高い。
第１図は本発明実施例装置の構造図。
第２図はその要部構造断面図。
第３図は本発明第二の発明の実施例装置要部構造断面図
。 第４図は本発明実施例装置の特性図。 第５図は従来例装置の構造図。 １・・・台、２・・・光ファイバ、３・・・圧電素子、
４・・・セラミ・ツクの板、５・・・ハイス、６・・・
電圧可変の電源。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 井 出 直 孝 招１ 間 も４ 圓
。 第４図は本発明実施例装置の特性図。 第５図は従来例装置の構造図。 １・・・台、２・・・光ファイバ、３・・・圧電素子、
４・・・セラミ・ツクの板、５・・・ハイス、６・・・
電圧可変の電源。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 井 出 直 孝 招１ 間 も４ 圓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 両端面に光エネルギを部分的に透過する反射膜
を有する光ファイバと、 この光ファイバの軸方向にほぼ垂直の方向に機械的な圧
力を加える手段と、 この圧力を変化させる手段と を備えた波長可変光フィルタ。 （２）圧力を加える手段には圧電素子を含み、圧力を変
化させる手段にはこの圧電素子に印加する電圧を変化さ
せる手段を含む 特許請求の範囲第（１１項に記載の波長可変光フィルタ
。 （３）両端面に光エネルギを部分的に透過する反射膜を
有する光ファイバと、 この光ファイバの軸方向にほぼ垂直の方向に機械的な圧
力を加える手段と、 この圧力を変化させる手段と を備えた波長可変光フィルタが複数個光信号通路に縦続
に配置されたことを特徴とする波長可変光フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9930684A JPS60242422A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 波長可変光フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9930684A JPS60242422A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 波長可変光フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60242422A true JPS60242422A (ja) | 1985-12-02 |
Family
ID=14243943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9930684A Pending JPS60242422A (ja) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | 波長可変光フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60242422A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0216509A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光合分波器 |
| JPH0291623A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-30 | Shimadzu Corp | 光フィルタ |
| JPH04211220A (ja) * | 1989-12-12 | 1992-08-03 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光フィルタ |
| JPH06500408A (ja) * | 1990-08-31 | 1994-01-13 | ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド | 同調可能な液晶エタロンフィルタ |
| US6031950A (en) * | 1997-01-28 | 2000-02-29 | Nec Corporation | Wavelength-selective optical device having an adjustable grating for reducing transmission losses |
| US6046525A (en) * | 1996-03-28 | 2000-04-04 | Nec Corporation | Piezo-electric actuator control method and device and variable wavelength filter using the piezo-electric actuator device |
| CN111812905A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-23 | 华南师范大学 | 滤波片的制作方法及滤波片 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56150705A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ring resonator type optical frequency branching filter |
| JPS57158614A (en) * | 1981-03-26 | 1982-09-30 | Toshihiko Yoshino | Converter among optical fiber, pressure and phase |
-
1984
- 1984-05-16 JP JP9930684A patent/JPS60242422A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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