JPS62109011A - 単モ−ド光フアイバ用カツプリング装置および同装置を有する通信装置 - Google Patents

単モ−ド光フアイバ用カツプリング装置および同装置を有する通信装置

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JPS62109011A
JPS62109011A JP61262864A JP26286486A JPS62109011A JP S62109011 A JPS62109011 A JP S62109011A JP 61262864 A JP61262864 A JP 61262864A JP 26286486 A JP26286486 A JP 26286486A JP S62109011 A JPS62109011 A JP S62109011A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は光パワーの光ファイバから光ファイバへまたは
光ファイバから、もしくは光ファイバへのカップリング
のための装置に関し、また、そのような装置を有する光
ファイバ通信装置に関する。
発明の背景 光通信は、非常に急速な発達をみせており、光ファイバ
伝送方法がほとんど一般的というところまで来ている。
光ファイバは幹線（すなわち、長距離伝送）への適用に
使用されているのみならず、短距離の情報伝送、例えば
地域情報網や、将来実現される見込みの電話加入者線に
おいても使用される。
多（の応用例において、光パワーをファイバガイドの中
間位置で挿入すること、および／またはファイバガイド
のそのような位置から、光パワーを取り出すことをファ
イバガイドを破壊あるいは、終端する必要なしに、また
、ファイバガイドに特別なカップリングポイントを具備
する必要なしに、行うことが必要あるいは少なくとも望
ましい。そのようなカップラーは、しばらく前から、業
界で知られてきてはいる。例えば米国特許第３．９３１
，５１８号は、あるカップラ型の特殊な実施例を示して
おり、ここでは、それを“グレーティングカップラーと
呼ぶことにする。
米国特許第３．９３１．５１８号は、光ファイバに周期
的なひずみを与えることによって、そのファイバから光
パワーをカップリングできるということを示している。
ただし、そのひずみの周期性は、電磁波の適切なモード
間にカップリング（結合）を誘導するように選ばれであ
る。この方法では、光パワーは、低次から高次への導波
（ｇｕｉｄｅｄ）あるいは結合（ｂｏｕｎｄ　）モード
へ共振的に伝送されうる。さらに、より高次の結合モー
ドから、トンネル漏洩（ＴＬ）モードと呼ばれるモード
へ非共振的に伝送されうる。その後ＴＬモードは、ファ
イバガイドのクラディングから、誘電体の助けをかりて
、取り去られる。その誘電体は、周期ひずみ領域から下
流側地点において、ファイバガイドに接しており、クラ
ディングの屈折率とほぼ同じか、より大きい屈折率を持
つ。
関連した理論の解説として、例えば、ディー。
マルキューズ（Ｄ、　Ｍａｒｃｕｓｅ）著セオリ・オブ
・ディエレクトリック・オプティカル・ウェーブガイズ
（Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　０ｐｔ
ｉｃａｌ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ）（誘電光波の理論）
アカデミツクプレス（ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、）
　　１９７４年版の特に９５から１５７頁を参照すると
よい。簡潔にいえば、多モードファイバにおいて、カッ
プリング機構は次のように提供できると示されている。
すなわち、（ｉ、ｊ）’番目と（ｐ、ｑ）’番目の結合
モードは、カップリングを起こして、カップリング長さ
Ｌｃ＝π／Ｒｉｊ、ｐｑ’にわたって、完全なエネルギ
ー変換を生成する。ここで、カップリング定数Ｒｉｊ、
ｐｑは、コア半径、コアとクラディングの間の屈折率の
差、操作波長、ファイバ側面の形状および前記米国特許
第３，９３１，５１８号に示されているような、カップ
ラ内におけるファイバのひずみの振幅のような、ファイ
バパラメータに依存してくる。ひずみの振幅が増加する
につれ、カップリング長さＬｃは減少する。そのため、
米国特許第３，９３Ｌ５１８号に開示されているような
、公知技術のカップラーは、多モードファイバのひずみ
振幅を調整することにより、最大効率に合わせることが
でき、その結果、低次から高次の結合モードへの共振エ
ネルギーの転移が生ずる。
米国特許第３，９３１，５１８号は、光パワーを、単モ
ード（シングルモード）ファイバの単一導波モード（ふ
つうＬ　Ｐ　ｏ　、モードと呼ばれる）から、そのよう
なファイバの一つあるいは一つ以上のＴＬモードヘカソ
プリングすることができ、それゆえ、米国特許第３，９
３１，５１８号に示されている型のカップラは、多モー
ド（マルチモード）ファイバにのみならず、単モードフ
ァイバにも使用することが可能であるということを示し
てはいるが、実際は、そのような型のカップリングは、
多モードファイバと共にのみ使用されてきている。その
理由は、以下の通りである。多モードファイバ内の結合
モード間でのカップリング方法は、共振方法であり、従
って、カップリングパラメータは、高次の結合モードへ
共振的パワー転移を、また、高次の結合モードからＴＬ
モードへ非共振的パワー転移を効率的に行うよう調整さ
れるということは一般に業界内で知られている。他方、
上記理論は、単モードファイバにおいては、ＬＰ、い結
合モードおよびＬＰｚのようなＴＬモード間のカップリ
ングは非共振的であり、Ｌ　Ｐ　ｏｌにおける電磁波の
振幅は、ＬＰｒｓ内の一定分量のパワーのＴＬモードへ
の連続的な転移のために、仏殿方向に沿って、距離と共
に指数関数的に減少していくということを示している。
例えば、先に引用したマルキューズ（Ｍａｒｃｕｓｅ　
）の著書１１２頁を参照すると、以下のことが述べられ
ている。すなわち、単モードファイバガイドの場合には
、ＴＬ（電磁波）モードにカップリングしたパワーは、
ファイバガイドより輻射され、導波モードとは、相互作
用を起こさないのである。そのような非共振的カップリ
ングは、ＬＰｏ＋とＴＬモードとの間に効率のよいパワ
ー転移を生じるよう調節はできないため、当業者間では
、一般に“グレーティング型のファイバタイプは、単モ
ードファイバとして効率よく機能するようには作れない
とされている。
多モードファイバ中肉でカップリングする小さな曲げ（
ｍ　１ｃｒｏｂｅ　ｎｄ　ｉｎｇ）導波モードは、共振
機構を含むことができるという事実はまた、高感度ファ
イバ光転位センサの製造に利用されてきた。例えば、エ
ヌ、ラガコス（Ｎ、Ｌａｇａｋｏｓ）著ダイジェスト・
オン・テクニカル　ペーパーズ　オン・ザ・コンフエラ
ンス・オン・オプティカル・ファイバ・コミュニケーシ
ョン（Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐ
ｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｔｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　
０ｐｔｉｃａｌ　ＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎ　）　（（光ファイバ通信会議における技術論文抜す
い））於ルイジアナ州、ニューオルレアンズ、１９８４
年１月、の５６から５８頁を参照するとよい。
ジー・エフ・リプスコム（Ｇ、　Ｆ、　Ｌｉｐｓｃｏｍ
ｂ）等による、ファースト・インターナショナル　コン
フェランス・オン・オプティカル・ファイバ・センサー
ズ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎＯｐｔｉｃａｌ　Ｆｉｂｅｒ　５
ｅｎｓｏｒｓ　）　（（光ファイバ用センサについての
第１回国際会議））於ロンドン、１９８３年４月の１１
７から１２１頁にかけては、単モードおよび多モードフ
ァイバについての実験結果の報告がなされており、そこ
では、多モードファイバを円筒型心棒にまきつけて曲げ
ることにより、ファイバ中に一個の曲げをつくった。両
タイプのファイバ中に、結合モードとＴＬモードの間で
相互作用効果が観測された。特に、上記曲げにより、コ
アーモードパワーのいくらかが、クラディング−モード
のパワーに変換され、さらにある特定の角度において、
クラディング−モードのパワーのいくらかがコアーモー
ドのパワーへ変換し返されるようなことが観測された。
リプスコム等による、単−曲げ形態においての相互作用
効果が、本願の関心となる、所望の共振カップリング効
果であるわけではないということは、留意されるべきで
ある。この点に関しては上記マルキューズ（Ｍａｒｃｕ
ｓｅ）著の引用文献の１５６から１５７頁をまた参照さ
れたい。
ケー・ピー・ジャクソン（Ｋ、　Ｐ、　Ｊａｃｋｓｏｎ
　）等による、アプライド・フィジフクス・レターズ（
Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　）
　（（応用物理書面））は、タップされた単モード光フ
ァイバ遅延線についての報告をしている。タップは、タ
ッピング、ピンをファイバに押し付けることによって形
成され、それにより、半径１．５龍の屈曲部をファイバ
中に誘導した。この手法では、共振カップリングは含ま
れていない。
単モード光ファイバは、長距離伝送用ファイバとして急
速に選択度が増して来ており、多数の送信膜よび（また
は）受信局が、−重あるいは二重のファイバ伝送経路に
よって結ばれているような、単距離網への適用にも将来
性のある媒体として考えられているゆえに、ファイバを
破壊することなしに、また、カップリング領域のファイ
バ特性を永久に変えることなしに、光パワーを単モード
光ファイバへ、および（または）単モード光ファイバか
ら、カップリングさせる、手にはいりやすい効率的な手
段を作り出すことは、とても望ましいことであることは
明らかである。本願は、そのようなカップリング手段を
開示するものである。
本発明に関する用語の解説 “光ファイバ（あるいは、ファイバガイドまたは他の同
等語句）は、内側の領域（コア）を有する細長い物体で
あり、そのコアはコアを取り囲む領域すなわちクラディ
ングよりも、信号波長λ０において、より高い屈折率を
持つものである。光ファイバは、屈折率が互いに相違す
る多くの領域を持つクラディングを有する場合もあり、
一般には、一種のコーティングあるいは多種のコーティ
ングにより、覆われている。一般的なコーティングは、
重合体（ポリマー）であり、ファイバへあるいはファイ
バからカップリングされた電磁波に対して透過性のある
（本発明の実施例で使用されているファイバは、それ自
体も一般的に透過性がある）ものである。
光通信装置において、しばしば２本あるいは２本以上の
ファイバが、継ぎ合わされたり、あるいは、そうでなけ
れば、いっしょに接合されて、第１ファイバ端から第２
ファイバ端への連続光伝送経路を形成する。しばしば伝
送経路の一端を入力端、他端を出力端とみなしているが
、しかしながら、任意の経路を、ファイバの両端の各々
に送信と受信装置を両方具備させて、信号を両方向に送
るように装置を操作することは可能である。
光ファイバへ導かれた電磁波あるいは、光ファイバから
輻射された電磁波は、電磁波の“モード”という語句に
よって言い表わされている。本願では、ディー、グロー
ジ（Ｄ、　Ｇｌｏｇｅ）著アプライド・オプティクス（
Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ）　（（応用光学））第
１０巻、２２５２から２２５８頁（１９７１年版）で提
供されている命名法を、モードの同定に使用する。各モ
ードＬＰｉｊに１個の減衰定数αｉｊおよび１個の伝搬
定数βｉｊが付随しうる。
単モードファイバにおける“トンネル漏洩（工ｕｎｎｅ
ｌ　ｉｎｇ　　Ｌ　ｅａｋｙ）　　″　（ＴＬ）モード
は、比較的に小さな減衰定数を持つ、低次電磁波モード
（Ｌ　Ｐ　＋　＋、ＬＰ＋ｚ、ＬＰ□・・・）である。
“カップラー”は、本願では、ファイバの中間位置にお
いて、光ファイバから、光パワーを引き出す手段および
、ファイバの中間位置において、光ファイバへ光パワー
を注入する手段の両方について言う。
“グレーティングは、本願では、ファイバの伝送特性が
周期的あるいは擬似周期的に変化する、ファイバの中間
領域である。１がファイバの長手方向座標であるとき、
グレーティングは、反復長さＡ　（ｚ）を伴う、Ｎ個の
要素を有する。グレーティングに関連するのが、“包絡
”関数ｇ　（ｚ）によって表される“包絡振幅”であり
、この“包絡”関数ｇ　（ｚ）は定数あるいは、盈の関
数として変化する。ファイバ特性は、Δ（ｚ）が定数で
あれば、“周期”的に変化し、また、Δ（２）が−２−
の規則的で予め定まった関数であれば、“擬周期”的に
変化する。グレーティングの１つの要素である“振幅”
は、その要素に関連した、最大ファイバ軸変位（転位）
あるいは、最大屈曲率変化量をいう。
発明の要約 本発明は波長λｏの電磁波を、単モード光ファイバの中
間部分へあるいは、中間部分から、効率的に、すなわち
、ファイバを破壊あるいは終端化することなく、また、
よくあるように、ファイバの伝送特性を永久的に改造す
ること、例えば、カップリング位置で、クラディング材
の一部あるいは全部を取り除くこと、がなく、カップリ
ングする手段を有している。木カップリング手段は、グ
レーティングを形成する手段、例えば、ファイバの光特
性を、多数の、規則的に（周期的あるいは擬似周期的に
）離間したひずみをファイバに与えることによっである
いは、多数の、規則的に配置されたファイバの領域にお
けるファイバの屈折率を変えることによって、局部的に
変える手段を有する。本発明による、カップリング装置
において、グレーティング間陥入（Ｚ）は、 Ω。＝　（’ｌ　ｒｃ　／Ｔ）　＞βｏ＋　　２　ｎ　
ｎ　ＣＱ／λ０になるように選ばれる。ここで、τは、
平均反復間隔、β０．は、ファイバ内のＬ　Ｐ　ｏ＋モ
ードの伝搬定数、そして、ｎｃｌｌは、ファイバクラデ
ィングの屈折率である。さらに、本発明によるこのよう
な装置では、グレーティング間隔Δ（Ｚ）は、Ω。＝β
０１−βｒｓ となるように選ばれる。ここでβｒ８は、ファイバ内の
、ＬＰｒｓのＴＬモードの伝搬定数である。反復距離を
このように選ぶことにより、ＬＰｒｓからのパワー損失
が距離Ｎτにわたって小さいと仮定したとき、ＬＰｒｓ
、とＬＰｒｓ（および近隣モード）の間の擬似共振エネ
ルギー転移を生ずることになる。ＬＰｒｓモードの減衰
定数αｒ９に対する一般的な上限値は、１ｄＢ／ｃｍで
ある。
グレーティングは、１つあるいは１対の適当な波状の物
体をファイバに押しつけることによって、ファイバにひ
ずみを与える手段、あるいはまたは、光屈折や、光弾性
効果によってファイバの屈折率を適当に変化させる手段
等の適当な手段によりつくることができる。
グレーティングは、一定の振幅を持つか、あるいは、１
の関数である振幅を持つ。さらに、グレーティングは、
Ａが一定であるか、擬似周期的であり、反復間隔が１の
関数であることを伴って、ｒｉＩ期的になりうる。適当
な形状をした、一定でない振幅は、ファイバと外部検出
器もしくは、電磁波源との間のカップリングを向上させ
る。そのことは以下に詳しく述べられている。擬似周期
的なグレーティングを使用することにより、特に高めら
れた周波数依存性を持つカップラーを生ずるようになる
。そのようなカップラーは特に、ノツチフィルタとして
有用である。グレーティングの“形状化（Ｓｈａｐｉｎ
ｇ　）　　″により、カップリングの効率、周波数応答
、またその他の装置特性を増加させることが、本発明の
重要な側面であると考えられる。
本発明による装置が、高く波長選択性を持つよう作られ
る事実により、そのような装置は、波長分割多重方式あ
るいは、ラーマン（Ｒａｍａｎ　）増幅ソリトン（ｓｏ
ｌｉｔｏｎ　）方式における、波長依存カップラとして
、潜在的な有用性を持つものと考えられる。本発明によ
る装置は、また、ノツチフィルタ、光屈折変調器あるい
は、可変減衰器として潜在的に有用なものである。本発
明による減衰器は、一般に、公知技術の減衰器にはない
ような、高度の有益な特色を持っている。すなわち、該
減衰器は、パワーを電磁波源に反射し返すということは
起こさないのである。そのような反射は敏感な電磁波源
の放出特性に影響をおよぼすため、好ましくない。さら
に、本発明によるグレーティングは、修理や再構成の目
的にしばしば必要とされるような一時的なタップとして
使用できる。そのような場合、グレーティングを有利に
、クランプ−オン装置に取り入れることができる。その
ような装置は、層状組繊細片ファイバと同様、コーティ
ングされたあるいは緩衝型の個別ファイバとも使用でき
る。
本願ではまた、波長λｏの電磁波源、単モード光ファイ
バ、電磁波を第１ファイバ位面でファイバ内へカップリ
ングする手段、電磁波を、それがファイバ内を伝送され
、た後、第１ファイバ位置から離間して配置され、た第
２ファイバ位置で検出する手段、電磁波（波長λｏまた
は波長λ≠λｏでも）を、第１ファイバ位置と第２ファ
イバ位置の中間にある第３ファイバ位置で、ファイバ内
へおよび（または）ファイバから、上述されているよう
な手段でカップリングするための手段を含む光ファイバ
通信装置が開示されている。該装置は、本発明で使用さ
れている、減衰器、フィルタ、あるいは変調器のような
カップラを随意に含むことができる。
図面に基づいた詳細な説明 第１図は本発明に基づいた通信装置の一例を概略的に示
すものであり、符号１０は光ファイバ、符号１１は、電
磁波源、例えば、波長１．５５μｍで放出されるレーザ
光の発生源、符号１２は、電磁波をファイバの一端にカ
ップリングする手段、符号１３は電磁波検出器である。
中間位置１４．１８および２３は、本発明によるカップ
リング手段が配置されている場所であり、符号１５はフ
ァイバから放出される　電磁波１６をタッピングすなわ
ち傍受する手段、符号１９は、ファイバへ電磁波２１を
注入する手段、符号２４は、電磁波をタッピングしおよ
び注入することの両方のための手段である。受信手段１
７および２６は、タッピングされた電磁波を受信する手
段、たとえば、検出器や、もう１つのファイバなどであ
る。同様に電磁波源２０および２５は、注入されるべき
電磁波源、例えばレーザ光、ＬＥＤ　（発行ダイオード
）またはもう１つのファイバである。電磁波パターンの
形状を変えるための手段２２は、１ケ所のカップリング
位置にのみ示されてはいるが、そのような手段は、必ず
しも使用される必要はないが、−ａ的に使用されること
は明らかである。
本発明の中心となる側面は、単モード光ファイバにおい
て伝搬モードＬＰｏ＋と、主にＬＰｒｓであるＴＬモー
ドとの間に、本質的に共振カップリングを実現すること
が可能であるという発見である。
この発見は、現在容認されている理論では予測できず、
電磁波を、ファイバに沿った中間点において、ファイバ
を破壊、あるいは終端化することな（、単モード光ファ
イバから、および（または）ファイバへカップリングす
る非常に効率のよい手段をうちたてることを可能にする
。
もし、センチメータオーダのファイバ長において、ＴＬ
モードからの、光パワー損失がモード内のパワーのうち
少量のみであるならば、電磁波モードは、実質上、境界
モードであるかのように、局部的に振る舞う。言い換え
れば、ＴＬモードＬＰ、。
に対する、量が、Ｎτα、、＜＜ｌなら゛ば、ＬＰｏ、
とＬＰｒｓの間のパワー転移は、実質上共振的となる。
このような状況の下では、カップリング状態（例えば、
グレーティング間隔Ａ　（Ｚ）　、要素数Ｎ、および包
絡関数ｇ　（Ｚ）の振幅）は、電磁波が単モード光ファ
イバへあるいはファイバから効率よ（カップリングされ
るように見い出される。ＬＰ、。
モードの減衰定数が約１ｄＢ／ａｍより大ならば、有効
なカップリングも可能であるだろうが、現在のところ１
ｄＢ／ａｍが、一つあるいは多数の選択されたＴＬモー
ドの減衰として許容できる実際的な上限値であると考え
られている。
現在使用されている、多くの単モードファイバの設計は
、ファイバ設計波長λｏにおいて、最低次ＴＬモード（
ＬＰ１１）が、比較的小さな減衰定数α１１を持つよう
、また、上述の上限値が一般に少なくともＬＰ１１に合
うようふつうは、その他のＴＬモードにも合うようにな
っているが、なされている。
先に述べたように、モードカップリングは、グレーティ
ングによって生成され、そのグレーティングは、光パワ
ーが、ファイバコアへ注入あるいはコアから取り去られ
るところの位置の、あるいはその位置近くのファイバへ
差し込まれている。
ＬＰｏ＋が最も強くカップリングする、ＴＬモードＬＰ
ｒｓは、グレーティングパラメータ、主に与えられた波
長での反復距離Ａ　（Ｚ）を適当に選択することによっ
て、選ばれる。Ａ　（Ｚ）を、Ω。＝（２π／Λ）＞β
０１−（２π／λｏ＞　ｎｅｔと選ぶことによって、Ｌ
Ｐａ＋が１つ（あるいは１つ以上の）ＴＬモードとカン
ブリングすることを保証する。Ａ　（Ｚ）をさらに、Ω
。＝β０１−β、８と選ぶことにより、Ｎτα、、＜＜
１ならばグレーティングは、擬偵共振カップリング主に
ＬＰｏ＋とＬＰ−間の擬似カップリングを引き起こす。
τに対する値の１例は、５（１６）μｍのオーダである
０１一般に、単モードファイバにおけるグレーティング
反復距離は約１鶴より小さく、反復距離が一般にｌ　ｍ
ｍより大きい多モードファイバの場合と、対照をなすも
のである。
典型的な単モードファイバの実際的なグレーティングに
対して、共振は、有限幅内に起こる。このことは、Ω。
＝β０１−β１ｓでは、カップリングは、ＬＰｒｓとＬ
Ｐ□間のみでなく、例え、より弱くとも、ＬＰｒｓと伝
搬定数がβｒｓに近いＴＬモードＬＰｒｓの間でも起こ
ることを意味する。特に、要素Ｎ個のグレーティングに
対しては、共振カップリング幅の測定値はΩ。Ｎ−１、
すなわち、共振カップリングは、もしβｒ８−β、４〈
Ω。Ｎ−１ならば、モードＬＰｒｓに対して起こるだろ
うということを示すことができる。
所与のファイバに対する必要な反復距離は、伝搬定数を
既知の方法によって、関連モードに対して、計算するこ
とによって決定されたり、あるいは、実験的に決定され
たりする。しばしば、前記２通りの方法を合わせて使う
のが有効であるとわかることがある。よく知られている
ように、ある所与のモードの伝搬定数の値は、電磁波の
波長のみならず、有効屈折率と標章縦断面形状を含むフ
ァイバパラメータにも依存する。
グレーティングを特徴づけるため、反復距離のみならず
、さらに包絡関数を含んだパラメータも特定する必要が
ある。例えば、ファイバの空間的に周期的なひずみによ
って形成されたグレーティングに対し、包絡関数は、フ
ァイバ軸に与えられたひずみの振幅を特定する。ファイ
バの、屈折率の空間的に周ＩＵＩ的な変化によって形成
されたグレーティングに対しては、包絡関数は一般に多
くのグレーティング要素の最大屈折率を特定する。
簡単な一例において、グレーティングは、正弦的である
。すなわち、又が、（−πＮ／Ωｏ）＜Ｚ＜　（７（Ｎ
／Ω０）に対してｒ　　（Ｚ）　−Ａｃｏｓ　Ω。Ｚ、
２−がそれ以外の時にはｆ　　（Ｚ）＝Ｏの関数として
表わされる。座標の原点は、グレーティングがその原点
に対して、対照となるよう選ばれている。
このことは、便宜上の都合のみで、木質的な意味はない
。
第２図に、かなり誇張した座標軸でもって、この関数を
描いである。上記の一例では、包絡関数は、−２−に依
存しない定数（Ａ）である。しかしながら一般に、包絡
関数は−２−の関数であり、次に記述されているように
、一定でない包路線を持ったグレーティングは、本発明
による装置において、有効に利用される。
よく知られているように、回折グレーティング（格子）
から放出される電磁波パターンは、グレーティング関数
のフーリエ変換によって表わされる。同様に、本願で述
べられているうようなグレーティングを有するファイバ
から放出される電磁波のパターンは、包絡関数のフーリ
エ変換に比例する。相互性が本発明装置に適用されるた
め、包絡関数のフーリエ変換はまた、グレーティングに
よってファイバに注入されうる電磁波のパターンに対応
するということが直ちに言える。関数ｆ　（ｚ）のフー
リエ変換Ｆ（Ω）は、次のように定義される。
Ｆ（Ω）＝（２π）　ｆ（ｚ）ｅｘｐ　（ｉΩＺ）ｄＺ
解説のため、もしグレーティングが、 ｒ　（ｚ）　＝　Ａ　ｃｏｓΩｏＺ　　ただしく−πＮ
／Ω。）＜Ｚ＜（ｎπ／Ω。）と表わされるならば、 （Ω＋Ω。） となる。
この表現の第１項のグラフは第３図に示されており、第
２項は意味ある効果を生じないため、該グラフは、Ｆ（
Ω）に、密接に対応している。
グレーティング関数のフーリエ変換は、次の表現を通し
て、ファイバのクラディング内の電磁波パターンに関連
している。
θｉｊ”　ＣＯ３−’　（λｏβ、Ｊ／２πｎｏえ）（
１）この時、ゆがんでいないファイバ軸に対して角度θ
４、をなす方向における相対電磁波振幅がΩ−β０．−
βｉｊに対するフーリエ変換の振幅に比例する。ファイ
バの外側の電磁波パターンは、当業者に通じているよう
に、スネルの法則を簡単に適用することによって、クラ
ディング内のパターンから、導き出せる。ファイバ軸を
有する対称面を持つグレーティングの場合、電磁波パタ
ーンは、同じ対称面について対称となることも理解され
ることと思われる。
適切ｌ工状況の下では、外部電磁波源（例えば、レーザ
光、ＬＥＤ　（発光ダイオード、あるいはもう１つの光
ファイバ）あるいは、電磁波受信器（例えば、光検出ダ
イオード、もう１つの光ファイバあるいは、平面状光導
波管を含むその他の光導波管）に対するカップリング効
率は、グレーティング形状（例えば振幅ｇ（ｚ））を選
ぶことによって増加せしめられる。特にグレーティング
を、グレーティング関数ｆ　　（ｚ）のフーリエ変換が
、外部電磁波源の電磁波パター／あるいは、受信器の口
径関数に近似するよう形成する方が有用である。このこ
とは第４．５図に示されており、これらは、それぞれ、
一定でない（ガウス分布（関数）すなわちｇ　（ｚ）　
＝ｅｘｐ（−ｚ２／ａ２）　）振幅を持ったグレーティ
ングの一例とグレーティング関数のフーリエ変換を概略
的に示している。フーリエ変換は第６図に比較されるも
のであり、第６図において曲線６０は、半導体レーザの
輝度分布の一例、そして曲線６１は、単モードファイバ
の出カバターンの一例である。フーリエ変換（第５図）
のピーク形状と第６図の曲線の形状がよく似ていること
は明白であり、これらの電磁波源と、ガウス振幅のカッ
プラとの間の密接に一敗する可能があることを示してい
る。
擬似周期グレーティング関数 ｆ（ｚ）＝［、Ｌ　（ΩｓＺ）　／　Ｚ］　ｃｏｓ（Ω
１．ｌＺ）は、フーリエ変換 Ｆ（Ω’）　　　＝　　［１−（Ω　−Ω、）”／　Ω
Ｂ′　コ　１″ただし、−Ω８く（Ω−９Ｍ）　＜Ω８
および Ｆ（Ω）＝０　ただしΩ−Ω４〉Ω８ を持つ。これらの表現において、Ｊ、　（ΩｍＺ）は、
よく知られｔいるベッセル関数の第１次項であり、Ω９
＝２π／Δイ　ここでＡ。は中心グレーティング間隔で
あり、そしてΩ８はフーリエ変換の幅を決める定数であ
る。上記のグレーティング関数によって記述されている
グレーティングは、特にノツチフィルタとして有用であ
る。というのは、狭いスペクトル範囲にある以外のすべ
ての減衰されていない電磁波長を通すからである。
相互作用の原理に表現されるように、本発明によるカッ
プラーは、同一の電磁波パターンと、口径関数を持つ。
それゆえ第５図の曲線はまた、タップとして使用される
カップラーの電磁波パターンを表している。同様に、第
６図の曲線６１は、また、単モードファイバの口径関数
に対応する。
そのため、本発明のカップラを単モード受信ファイバに
密接に調和させることは可能である。しばしば、単モー
ド光ファイバの一端へあるいは一端からカップリングす
る際に、１つあるいは複数のレンズによってビーム幅を
変える方が有効である。
上記に述べたように、ファイバ内にグレーティングを形
成するための方法は、ファイバ幅が適当な形状、すな・
わちグレーティング関数によって表されるような形状を
とるように、ファイバを機械的にゆがませる方法である
。このことを実現する手段は知られている。例えば米国
特許第３，９３１，５１８号、第４，１３５，７８０号
および第４，２５３，７２７号を見るとよい。例えば、
周期的ファイバ軸ひずみを成しえるよう整列された波形
を伴った２つの波形をした金属、ガラス、セラミックあ
るいはプラスチック板をファイバに対して押し付ければ
よい。
ファイバ内にグレーティングを生成するもう１つの可能
性のある方法は、ファイバに空間周期的ストレスを与え
て、光弾性効果により屈折率に周期的変化を誘導する方
法である。そのようなストレスは、軸方向ひずみを生成
するのに使われる手段に似た手段によって生成しろる。
少なくともシリカ主成分のファイバ、を使った光弾性（
効果）の場合、必要なストレスを加えるには、ファイバ
コーティングを取り除いた方が好ましいと今のところ考
えられてはいるが、軸方向ひずみによってグレーティン
グを形成する場合、−１ｉＧにファイバのコーティング
を取り除く必要はない。しかしながら本発明は、シリカ
主成分ファイバ以外のものや、他の材料、例えばプラス
チックのような、５ｔＯｚ（シリカ）より実質上大きな
光弾性係数を持つものに実行できるゆえ、比較的小さな
ストレスを必要とするだけである。
グレーティングを形成するもう１つの方法は、光屈折効
果を利用することである。適切なドーパンＩ−（ｄｏｐ
ａｎｔ）　　（例えばＦｅ　　（鉄）やＢｉ　　（ビス
マス）がファイバコアに存在することにより、適当な波
長の光でファイバを露光して、屈折率を変化を生じせし
める。例えば、Ｂｉ　　（ビスマス）ドープのシリカを
約５６８ｎｍの波長の電磁波に露光することによって、
露光した領域の屈折率の変化が生じることが、期待され
る。
光屈折方法は、ファイバが機械的損傷を受ける可能性を
回避し、時間依存性パラメータを伴うグレーティングを
形成する潜在“性を提供する。そのようなグレーティン
グは、ファイバから電磁波を時間依存的に除去すること
により、ファイバ内に導かれる電磁波の振幅を変調する
ことができる。
そのような装置は例えば、顧客の建物内に使用して、安
価なＣＷ（連続波）光源を変調する経済的な手段を提供
する。そのような装置を取り入れている通信装置の一例
を第７図に概略的に示しである。ここで、符号７０は、
中央電話局あるいは他の重要な切換センターに対応し、
それは、幹線７１によって、他の同様のセンターへ接続
されている。多重交換光パルス（マルチプレクサ光パル
ス）は、地域分配岐点７３からおよび該岐点へ、光ファ
イバライン７２を通って伝送される。なお、ここでは、
分配岐点のうち１つだけ示しである。
ライン７２から岐点７３へ到達した信号は、１つ１つ分
離され、加入者線７４に分配され、電話加入者局７５　
（ここではそのうちの１局だけ示しである）に伝送され
る。電話加入者用装置は、ライン７４が２方向性伝送経
路として使われる場合は−Ｃに、指向性カップラ７６を
有する。しかしながら、ライン７４が二重（ｄｕｐｌｅ
ｘ）ラインならばそのようなカップラは必要ない。いず
れの場合でも、加入者局７５に到達する信号は検出器７
７によって検出され、その出カフ８は既知の方法によっ
て処理可能となる。該局装置はまたＣＷ（連続波）光ｒ
Ｘ８１（例えば、ＬＥＤ　（発光ダイオード）や、適切
な狭帯手段、例えばフィルタを備えた白熱源のような広
帯（光波）源）を有し、光源８１の出力は、光屈折変調
器８０を有するファイバにカップリングされている。該
変調器は、入力信号７９に応答する。すなわち変調器８
０を通って伝送され、そこから、加入者線７４にカップ
リングされる電磁波の量は、入力信号７９に応答して変
化する。加入者線屑７５から、分配岐点７３に到達する
変調されたＣＷ（連続波）信号は一般に、標準的なパル
ス信号に変換され、その後ライン７２あるいはもう１つ
のライン７６上に切り換えられる。図示の通信網は例示
のためのものであり、上述されているような電話加入者
局は、あらゆるファイバ通信網幾何学的構造又は形状と
も使用されるということは理解されよう。
第８図は、光屈折変調器の一例８０を概略的に示すもの
である。該変調器は、ファイバ８７の一領域を、空間的
・時間的に変化する電磁波へ露光する手段を有する。該
手段は、出力強度が信号７９に応答する電磁波源８２と
電磁波源８２の出力８３を、Ｎ個の極大値８５１．８５
２）・・・・・８５Ｎを持った空間的に変化する電磁波
に変換するための手段８４（例えば、回折グレーティン
グすなわち回折格子）を有する。ファイバ８７のコアは
適切なドーパント（例えばＢｉ　　（ビスマス）を含み
、電磁波８３は、ファイバコアの屈折率の変化を生じさ
せる、遷移をドーパントに受けさせる波長を持つものが
選択される。変換された状態は、変調帯幅がＩＭＨｚの
オーダーになるような、比較的短い寿命を有利に持つ。
ファイバ８７はコネクタ８６によって通常の光ファイバ
（多モードあるいは単モード）１０および１０′にカッ
プリングされ、ＣＷ（連続波）電磁波は符号１０’に導
入される。もし電磁波８３が一時的に変調されているな
らば、ファイバ８７内に一時的に変化するグレーティン
グが形成されファイバ８７から時間的変化を起こす量の
電磁波８８のカップリングを起こし、したがってファイ
バ内に電磁波の振幅変調を生ずる。光屈折効果の知識と
しては、例えば、ニー、エム、グラス（ＡｌＭ、　Ｇｌ
ａｓｓ　）著オプティカル　エンジニアリング（ｏｐｔ
ｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）（（光工学））第
１７（５）巻４．７０から４７９頁（１９７８年）を見
るとよい。
本発明の利点の１つは、軸方向ひずみによるグレーティ
ングの創成がファイバ損傷（コーティングの損傷も含む
）が実質上存在しないような小さな変形（一般には、０
．５μｍより小）しか必要としないことである。したが
って、そのようなカップラを無期限すなわち永久的に、
ファイバに結合させることが可能である。
擬イ以周期的な本発明のカップラは、特にフィルタへの
応用に有用である。というのは、そのようなグレーティ
ングは、所定波長の範囲外の電磁波に対しては、実質上
減衰のないよう境界を明瞭に設計されうるからである。
しかしながら、周期的な、あるいは一定振幅のグレーテ
ィングを効率よくフィルタリングすることは可能である
。例えば、我々は、一定振幅（Ｎ＝６０、Δ＝５６０μ
ｍ）の軸方向ひずみグレーティングで、１５ｄＢ（デシ
ベル）の過度減衰を１．５μｍにおいて、０．０２ｄＢ
の過度減衰を１．３μ・ｍにおいて成し得た。
ある状況においては、単モードファイバのクラディング
から放出されるＴＬモードの電磁波を強める手段を提供
することが望ましい。このことは、例えば、ファイバを
、下流位置で適切な誘電体に接触させたり、グレーティ
ングより下流のファイバ内に大きな曲げを生成すること
によって、実現できる。そのような方法は当業界で知ら
れている。
例えば、米国特許第３，９３１，５１８号および第４，
１３５，７８０号を見るとよい。さらに、波状物体を、
グレーティング生成のみならず、光学的機能、例えば放
出電磁波パターンの形状を変化させることのような機能
を行わせるのに利用すると有利であろう。そのような波
状透過性誘電体は知られている。（米国特許第４，２５
３，７２７号参照） 実施例１：商業的に手にはいる単モード光ファイバ（８
，５μｍのコア半径、１２５μｍのファイバ半径、二重
ポリマーコーティング、２４５μｍのコーティングされ
たファイバ半径、１．２７μｍのＬＰ、の力、トオフ波
長）において、１つのグレーティングが２つの波状ＰＭ
ＭＡ部材の間のコーティングされたファイバの中間部分
を圧搾することによって形成された。それらの部材は、
１つの部材の谷が他の部材の頂点となによう配置されで
ある。各波形は約５５９μｍの間隔で１０個の周期をも
つ。約１５Ｎにニートン）の通常の力が部材にかけられ
、約０．２μｍの振幅の変形が生した。商業的に手には
いる１、３μｍのレーザ源が該光ファイバ（第１ファイ
バと呼ぶ）の一端に突き合わせカップリングされ、レー
ザ源とグレーティングとの間の伝送経路は約１　ｋｍで
あった。商業的に手にはいる電磁波検出器が、上述のタ
イプの単モード光ファイバの短い長さ部分（第２ファイ
バと呼ぶ）に突き合わせカップリングされ、第２ファイ
バの他端は、規格化された屈折率差が約０．０４である
、半径２龍の屈折率を段階的に変えたグレーテッドイン
デックス円筒型レンズの焦点に置かれた。第１ファイバ
は、円形測定軌道の中心にグレーティング領域の中心が
置かれるよう、測角器の台に載せられた。なお、載せ台
は、前記軌道に沿って動かせる。レンズを付けた第２光
ファイバは、前記台に取り付けられ、第１ファイバから
放出され第２ファイバへカップリングされたレーザ光の
パワーは、第１ファイバ軸と、レンズを付けた第２ファ
イバの光軸との間の角θ　（シータ）の関数として測定
された。検出パワーの最大値は、第１ファイバにカップ
リングされたパワーより約１８．５ｄＢ低く、θ＝２０
°で起こった。
実施例２：準備は実質上、上述の通り（ただし検出器と
レーザ源の位置を取り換えた）で、レンズ付第２ファイ
バから放出され、グレーティングにより第１ファイバに
カップリングされたパワーが測定された。最大検出パワ
ーは、第２ファイバにカップリングされたパワーよりも
約１８ｄＢ低く、θ＝２０°で起こった。実施例１と実
施例２において観測されたパワー間の少差はレーザー源
と検出器にそれぞれ取り付けられたコネクタの効率のば
らつきによるものである。
当業者にはすぐ認識されるように、グレーティングに関
連した反復距離Δ（ｚ）および、振幅関数ｇ　（ｚ）は
、公称の数学的表現によって表わされ、ファイバ内のグ
レーティングの実際の反復距離および振幅は、製造上の
避けられない不完全さのため、公称値からはずれてしま
う。しかしながら、一般に実際の反復距離および振幅は
公称値の±１０％以内、好適には±５％以内とできる可
能性がある。
グレーティングの要素数Ｎは原則的には１より大きいい
かなる整数であってよく一般にはＮは、少なくとも５、
しばしば１０あるいはそれ以上である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ファイバ中間領域で光パワーを注入あるいは
引き出す手段を有するファイバガイド通信装置を模式的
に示す図、 第２図は、一定振幅のグレーティングを形成する周期的
ひずみを備えた光ファイバの軸を模式的に示す図、 第３図は、グレーティング関数ｆ　（ｚ）　＝　Ａ　ｃ
ｏｓΩ、２のＺの範囲（−πＮ／Ω。）＜２＜（πＮ／
Ω。）でのフーリエ変換曲線を示す図、 第４図は、ｇ（ｚ）　＝ｅｘｐ（−Ｚ２／ａ２）とした
時のグレーティング関数、ｆ　（ｚ）　＝　ｇ　（ｚ）
　ｃｏｓΩ、２の、第３図と同じ１の範囲における曲線
を示す図、第５図は、第４図に示されている関数のフー
リエ変換曲線を示す図、 第６図は、半導体レーザの電磁波パターンおよび、単モ
ードファイバの一例の受容関数曲線を示す図、 第７図は、光屈折変調器を有する通信装置−例を示した
概略図、 第８図は、光屈折変調器の概略図である。 ＦＩＧ、　５ 一工ＬＯＳＬＯＬＩ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）コアとコアを取り囲むクラディングを有する光フ
    ァイバでかつ、￥ｉ￥を負でない整数、￥ｊ￥を正の整
    数とした時に、そのファイバ内に存在しうる電磁波の各
    モードＬＰ＿ｉ＿ｊに対する、減衰定数α＿ｉ＿ｊおよ
    び伝搬定数β＿ｉ＿ｊを含んだ光特性をもつファイバの
    、中間部分へ、あるいは該中間部分から波長λ＿０の電
    磁波をカップリングする装置において、 ａ）前記ファイバは波長λ＿０における、単モード光フ
    ァイバであり、 ｂ）前記装置はＮ個の要素から成るグレーティングを、
    該ファイバの中間部分に形成する手段を含み、上記グレ
    ーティングは、ファイバの一部であり、そこにおいて一
    種あるいは一種以上のファイバパラメータが、ファイバ
    の軸方向座標￥ｚ￥の関数として変化させられ、上記フ
    ァイバパラメータは、上記グレーティングが公称反復距
    離Λ（ｚ）と、公称振幅関数ｇ（ｚ）から成ることに関
    連して、コア屈折率およびファイバ軸の幾何学的形状を
    含んでおり、 ｃ）＠Λ＠を平均反復距離、β＿０＿１をＬ＿０＿１モ
    ードの電磁波の伝搬定数、ｎ＿ｃ＿ｌをファイバのクラ
    ディングの屈折率とした時に、Λ（ｚ）が、 Ω＿０＝（２π／＠Λ＠）＞β＿０＿１−２πｎ＿ｃ＿
    ｌ／λ＿０となるよう選ばれており、 ｄ）ＬＰ＿ｒ＿ｓをファイバ内の波長λ＿０を持つ電磁
    波のトンネル漏洩（ＴＬ）モードとした時、β＿ｒ＿ｓ
    が、ＬＰ＿ｒ＿ｓモードの電磁波の伝搬定数であるとし
    て、Λ（ｚ）がさらに Ω＿０＝β＿０＿１−β＿ｒ＿ｓ となるように選ばれており、そして ｅ）ＬＰ＿ｒ＿ｓモードの減衰定数α＿ｒ＿ｓが約１ｄ
    Ｂ／ｃｍより小さいこと、 を特徴とするカップリング装置。
  2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装置
    において、グレーティングを形成する手段が、ファイバ
    軸に波形状を与える方法あるいは、局部的にコア屈折率
    を変える手段を有する装置。
  3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装置
    において、ＬＰ＿ｒ＿ｓモードは、ＬＰ＿１＿１モード
    である装置。
  4. （４）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装置
    において、公称振幅関数ｇ（ｚ）は定数である装置。
  5. （５）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装置
    において、公称振幅関数ｇ（ｚ）は￥Ｚ￥を変数とする
    ガウス関数に比例する装置。
  6. （６）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装置
    において、公称反復距離Λ（ｚ）は定数である装置。
  7. （７）特許請求の範囲第２項に記載のカップリング装置
    において、ファイバ軸上に波形状を与える手段は、少な
    くとも１個の波状物体をもって、該波状物体をファイバ
    に対して押し付ける手段を有する装置。
  8. （８）特許請求の範囲第２項に記載のカップリング装置
    において、局部的にコアの屈折率を変える手段は、コア
    内に存在する光屈折活性化化学要素でもって、ファイバ
    コアを化学線に露光することによって、ファイバコアの
    屈折率を光屈折効果によって変化させうる手段を有する
    装置。
  9. （９）特許請求の範囲第２項に記載のカップリング装置
    において、局部的にコアの屈折率を変える手段は、少な
    くとも１個の波状物体と、該波状物体をファイバに対し
    て押し付けるための手段を含み、ファイバコアの屈折率
    を光弾性効果によって変化させうる装置。
  10. （１０）特許請求の範囲第１項に記載のカップリング装
    置において、少なくともファイバの中間部分は、波長λ
    ＿０の電磁波に対して実質上透過性のある材料でコーテ
    ィングされている装置。
  11. （１１）特許請求の範囲第２項に記載のカップリング装
    置において、ファイバのクラディングから電磁波の放出
    を高める手段を有する装置。
  12. （１２）特許請求の範囲第１１項に記載のカップリング
    装置において、クラディングから電磁波の放出を強める
    手段は、グレーティングから下流側のファイバに接触す
    る、波長λ＿０に対して実質上透過性のある誘電体を有
    する装置。
  13. （１３）特許請求の範囲第１１項に記載のカップリング
    装置において、クラディングからの電磁波の放出を強め
    る手段はグレーティングから下流側のファイバに大きな
    曲げを導入する手段を有する装置。
  14. （１４）波長λ＿０の第１電磁波源と、第１電磁波を導
    くようにされた光ファイバと、第１電磁波を第１ファイ
    バ位置において該光ファイバとカップリングする第１の
    手段と、第１ファイバ位置から離間して配置された、第
    ２ファイバ位置において、光ファイバを通って第１ファ
    イバ位置から第２ファイバ位置へ伝送される第１電磁波
    を検出する手段とを有し、上記光ファイバは、コアとコ
    アを取り囲むクラディングを有し、かつ、￥ｉ￥を負で
    ない整数、￥ｊ￥を正の整数とした時に、該光ファイバ
    内に存在しうる第１電磁波の各モードＬＰ＿ｉ＿ｊに対
    する減衰定数α＿ｉ＿ｊおよび伝搬定数β＿ｉ＿ｊを含
    む光特性を持つものであり、さらに、光ファイバを破壊
    あるいは終端することなしに、第１ファイバ位置と第２
    ファイバ位置の中間部に位置する第３ファイバ位置で、
    該光ファイバへあるいは該光ファイバから第１電磁波を
    カップリングする第２の手段と、を有する光通信装置に
    おいて、 ａ）上記ファイバは波長λ＿０における単モード光ファ
    イバであり、 ｂ）上記第１の手段はＮ個の要素から成るグレーティン
    グを、該ファイバの中間部分に形成するための手段から
    成り、グレーティングは光ファイバの一部であって、そ
    こではコア屈折率とファイバ軸配置を含む１つもしくは
    それ以上のファイバパラメータが、該グレーティングが
    公称反復距離Λ（ｚ）と、公称振幅関数ｇ（ｚ）である
    ことに関連して、該光ファイバの軸方向座標ｚの関数と
    して規則的に変化するようになっており、 ｃ）＠Λ＠を平均反復距離β＿０＿１をＬ＿０＿１モー
    ドの電磁波の伝搬定数、ｎ＿ｃ＿ｌをファイバのクラデ
    ィングの屈折率とした時に、Λ（ｚ）が、 Ω＿ｏ＝（２π／＠Λ＠）＞β＿０＿１−２πｎ＿ｃ＿
    ｌ／λ＿ｏとなるよう選ばれており、 ｄ）ＬＰ＿ｒ＿ｓをファイバ内の波長λ＿ｏを持つ電磁
    波のトンネル漏洩（ＴＬ）モードとした時、β＿ｒ＿ｓ
    が、ＬＰ＿ｒ＿ｓモードの電磁波の伝搬定数であるとし
    て、Λ（ｚ）がさらに Ω＿ｏ＝β＿０＿１−β＿ｒ＿ｓ となるように選ばれており、そして ｅ）ＬＰ＿ｒ＿ｓモードの減衰定数α＿ｒ＿ｓが約１ｄ
    Ｂ／Ｃｍより小さいこと を特徴とする光通信装置。
  15. （１５）特許請求の範囲第１４項に記載の光通信装置に
    おいて、第２の手段は、可変減衰器を形成する装置。
  16. （１６）特許請求の範囲第１４項に記載の光通信装置に
    おいて、第２の手段は、ファイバ内にグレーティングを
    形成する波状化手段を含んだクランプ−オン手段、光フ
    ァイバに対し、波状化手段を押しつける手段、および、
    第３ファイバ位置において、ファイバから放出される第
    １電磁波を検出する手段を有する装置。
  17. （１７）特許請求の範囲第１４項に記載の光通信装置に
    おいて、電磁波源は、またλ＿ｏ以外の波長の電磁波を
    放出し、第１の手段は少なくともいくつかのλ＿ｏ以外
    の波長の電磁波が、第１ファイバ位置において、ファイ
    バ中へカップリングされるようにされており、第２の手
    段は、少なくともいくつかの第１電磁波が、ファイバか
    ら選択的にカップリングされるようにされたフィルタを
    形成する装置。
  18. （１８）ａ）少なくとも第１と第２のターミナル局を有
    し、第１のターミナル局は光信号を発生するための手段
    を有し、第２のターミナル局は前記光信号を受信するた
    めの手段を有していることと、 ｂ）信号分配手段と、 ｃ）第１ターミナル局から信号分配手段へ光信号を伝送
    するようにされた第１光ファイバ伝送チャネルと、 ｃ）光波を第１ターミナル局において、第１光ファイバ
    伝送チャネルへ、カップリングさせるための手段と、 ｅ）信号分配手段から第２ターミナル局へ光信号を伝送
    するようにされた第２光ファイバ伝送チャネルと、 を有する光ファイバ通信装置において、 光信号を発生するための前記手段は、 ｆ）波長λ＿ｏの電磁波を有する、実質上一定振幅であ
    るＣＷ（連続波）光波源を有し、前記（ｄ）の手段が第
    １光ファイバ伝送チャネルへＣＷ光波をカップリングす
    るのに機能しており、そして光信号を発生するための手
    段はさらにｇ）少なくとも光屈折活性化要素を有するあ
    る長さの光ファイバを含む前記第１光ファイバ伝送チャ
    ネルの中間部分からの波長λ＿ｏの光波をカップリング
    する第１の手段を有し、該第１の手段は ｉ）化学線を発生する手段、 ｉｉ）光ファイバの上記長さの部分に、１より大なる整
    数Ｎ個の周期的あるいは疑似周期 的に配置された最大値を持つような化学線 の強度でもって、前記長さの光ファイバの 少なくとも一部分を照らす手段、 ｉｉｉ）第１の手段に供された電気信号に応答して、化
    学線の強度を変化させ、そのことに より、光ファイバの上記長さの部分におけ る光ファイバの屈折率を光屈折的に変え、 かつ、光ファイバにおける波長λ＿ｏの光波の強度を該
    電気信号に応じて変える手段、 から成ることを特徴とする光通信装置。
  19. （１９）特許請求の範囲第１８項に記載の光通信装置に
    おいて、信号分配手段が、光ファイバ伝送チャネルによ
    って、各信号切換局が少くとも他の１つの信号切換局と
    接続されているような、多数の信号切換局を有する装置
    。
  20. （２０）特許請求の範囲第１９項に記載の光通信装置に
    おいて、第１のターミナル局はさらに光信号を受信する
    ための手段を有しており、第２のターミナル局はさらに
    、光信号を発信するための手段を有しており、そして、
    第１および第２光ファイバ伝送チャネルは、光信号を第
    １ターミナル局から第２ターミナル局へ、および、第２
    ターミナル局から第１ターミナル局へ伝送されるように
    されて成る装置。
  21. （２１）特許請求の範囲第１８項に記載の光通信装置に
    おいて、光屈折活性化要素は、Ｆｅ（鉄）およびＢｉ（
    ビスマス）から成るグループより選択された装置。
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