KR100715130B1 - 광 필터 - Google Patents

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스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기 등으로서, 신호 파장 대역에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사 제어를 용이하게 실현하는 간단한 구조를 구비한 광 필터에 관한 것이다. 해당 광 필터에는 주광로 일부와, 제 1 부광로와, 이들 주광로 및 제 1 부광로를 광학적으로 결합시키는 제 1 및 제 2 광 커플러(31)에 의해 구성된 제 1 마하 젠더 간섭계를 구비한다. 더욱이, 해당 광 필터는 주광로 일부와, 제 2 부광로와, 이들 주광로와 제 2 부광로를 광학적으로 결합시키는 제 3 및 제 4 광 커플러에 의해 구성된 제 2 마하 젠더 간섭계를 구비한다. 특히, 해당 광 필터는 주광로의 입사단으로부터 출사단으로 전파했을 때의 신호 파장 대역 중에 있어서의 기준 파장의 광 손실량을 중심으로, 해당 신호 파장 대역에 있어서의 손실 스펙트럼 경사를 조절 가능하게 하기 때문에, 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로 및 일부 및 제 1 부광로 중 적어도 어느 한쪽에 제 1 온도 조절 디바이스가 설치됨과 동시에, 제 3 및 제 4 광 필터 사이에 위치하는 주광로 일부 및 제 2 부광로 중 적어도 한쪽에 제 2 온도 조절 디바이스가 설치되어 있으며, 이들 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스는 제어계에 의해 제어된다.
주광로, 커플러, 부광로

Description

광 필터{Optical filter}
도 1은 본 발명에 관련되는 광 필터의 제 1 실시예의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 제 1실시예에 관련되는 광 필터로서 준비된 제 1 샘플에 대해서, 그 손실 스펙트럼을 위상치(△ψ)의 각 값마다 도시한 스펙트럼.
도 3은 제 1 실시예에 관련되는 광 필터로서 준비된 제 2 샘플에 대해서, 그 손실 스펙트럼을 위상치(△ψ)의 각 값마다 도시한 스펙트럼.
도 4는 제 1 실시예에 관련되는 광 필터의 제 3 샘플에 대해서, 그 손실 스펙트럼을 위상치(△ψ)의 각 값마다 도시한 스펙트럼.
도 5는 본 발명에 관련되는 광 필터의 제 2 실시예의 구성을 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기판 20 : 주광로
100 : 제어계
본 발명은 광 증폭기에 있어서의 광 신호의 증폭 이득을 등화하는 이득 등화기 등에 적용 가능한 광 필터에 관한 것이다.
광 증폭기는 여기 광에 의해 여기 가능한 형광 물질이 첨가된 증폭용 광 도파로와 이 광 도파로에 여기 광을 공급하는 여기 광 광원을 포함하여, 광 전송 시스템에 있어서의 중계국 등에 설치된다. 특히, 다수 파장의 광 신호를 전송하는 파장 분할 다중 전송 시스템(WDM 전송 시스템)에 적용되는 광 증폭기는 다수 파장의 광 신호 각각을 서로 같은 이득으로 일괄 증폭함과 동시에, 각 광 신호의 파워를 일정한 목표치로서 출력하는 것이 중요하다. 그래서, 이러한 광 증폭기에 있어서, 광 신호의 증폭 이득을 등화하기 위해, 신호 파장 대역에 있어서의 이득 스펙트럼과 동일 형상의 손실 스펙트럼을 갖는 광 필터가 이득 등화기로서 이용되고 있다.
예를 들면, 문헌 1 「K. Inoue, et al., "Tunable Gain Equalization Using a Mach-Zehnder 0ptical Filter in Multistage Fiber Amplifiers", IEEE Photonics Technology Letters, Vol.3, No.8, pp. 718-720(1991)」에는 마하 젠더 간섭계가 적용된 광 필터에 의해, 광 증폭기의 이득 평탄화를 도모하는 기술이 기재되어 있다. 또, 문헌 2 「H. Toba, et al., "Demonstration of 0ptical FDM Based Se1f-Healing Ring Network Employing Arrayed-Waveguide-Grating ADM Filters and EDFAs", Proceedings of EC0C'94, pp. 263-266(1994)」에는, 상기 문헌 1에 기재된 구조를 갖는 2개의 광 필터가 종속 접속된 광 필터가 기재되어 있다. 더욱이, 문헌 3 「T. Naito, et al., "Active Gain Slope Compensation in Large-Capacity, Long-Haul WDM Transmission System", Proceedings of 0AA'98, WC5, pp.36-39(1999)」에는 광의 편광 방위의 회전량을 변경할 수 있는 패러데이 회전자, 복굴절성 평판, 2개의 복굴절성 설형 부재 및 렌즈계를 구비한 광 필터가 기재되어 있다.
발명자들은 상기 종래 기술에 대해서 검토한 결과, 이하와 같은 과제를 발견했다. 즉, 상기 문헌 1에 기재된 기술에서는, 예를 들면 광 증폭기의 전단에 위치하는 광 전송로의 손실이 무언가의 원인으로 변동함으로써, 해당 광 증폭기에 입사되는 광 신호 파워가 변동했을 때에, 광 증폭기로부터 출사되는 광 신호 파워를 일정하게 유지하고자 하면, 광 증폭기에 있어서의 광 신호의 증폭 이득을 변화시켜야만 한다. 그리고, 이득을 변화시키면, 이득의 파장 의존성, 즉 이득 경사(파장과 이득의 관계를 나타내는 스펙트럼 경사)가 변동하며, 그 결과, 광 증폭기의 이득 평탄성이 손상되어, 광 증폭기로부터 출사되는 다수 파장의 광 신호 각각의 파워에 격차가 생겨버린다.
상술한 바와 같은 과제에 대처하기 위해, 상기 문헌 2에 기재된 기술은 광 필터를 구성하는 각 마하 젠더 간섭계에 있어서의 각 광 커플러 및 각 분기 광로 각각의 온도를 입사되는 광 신호 파워에 따라서 조정하고 있다. 이로써, 해당 광 필터의 손실 스펙트럼(파장과 손실과의 관계를 나타낸다) 경사가 조정되어, 입사되는 광 신호 파워 변동에 따르는 이득 경사 변동이 보상된다. 그러나, 입사되는 광 신호 파워에 따라서 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼 경사가 변경되고, 또한 신호 파장 대역에 있어서의 각 광 신호의 손실 레벨이 변동하여, 광 증폭기로부터 출력되는 증폭 광의 S/N비가 변동 혹은 열화한다. 또, 이 문헌 2의 광 필터는 손실 스펙트럼 경사를 조정하기 위해 설치된 히터 수가 6개로 많아, 경사 제어가 복잡하다.
또, 상기 문헌 3에 기재된 기술은 각 광 신호 파워 편차가 작아지도록 패러데이 회전자에 있어서의 광의 편광 방위의 회전량이 조정됨으로써, 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼 경사가 조정된다. 이 결과, 각 광 신호의 파워 편차가 저감된다. 그리고, 상기 문헌 2에 기재된 기술과는 달리, 이 문헌 3의 광 필터에서는, 부품 점수가 많기 때문에, 그 구성이 복잡해짐에 더불어, 조립 시의 광 축 조정이 대단히 어렵다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기 등으로서, 그 손실 스펙트럼의 경사 제어를 용이하게 실현하는 간단한 구조를 구비한 광 필터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상술한 목적을 달성하도록, 본 발명에 관련되는 광 필터는 신호 광 파장 대역 내의 광이 입사되는 입사단과, 해당 광이 출사되는 출사단을 갖는 주광로와, 해당 주광로 일부를 따라 각각 배치된 제 1 및 제 2 부광로를 구비한다. 해당 광 필터에서는, 상기 주광로의 일부와 제 1 부광로에 의해 제 1 및 제 2 광 커플러가 구 성되고, 이들 주광로, 제 1 부광로, 제 1 및 제 2 광 커플러에 의해 제 1 마하 젠더 간섭계가 구성된다. 또, 상기 주광로와 제 2 부광로에 의해 제 3 및 제 4 광 커플러가 구성되며, 이들 주광로, 제 2 부광로, 제 3 및 제 4 광 커플러에 의해 제 2 마하 젠더 간섭계가 구성된다. 더욱이, 해당 광 필터에는 상기 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 1 부광로 중 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절하기 위한 제 1 온도 조절 디바이스가 설치되고, 상기 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 2 부광로 중 적어도 어느 한쪽의 온도를 조절하기 위한 제 2 온도 조절 디바이스가 설치되어 있다.
특히, 본 발명에 관련되는 광 필터는 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스와 전기적으로 접속된 제어계를 구비하고 있으며, 이 제어계가 이들 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 개재시켜 주광로 및 제 1 부광로 중 적어도 한쪽의 온도 조정 및 주광로 및 제 2 부광로 중 적어도 한쪽의 온도 조정을 행함으로써, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼 경사를, 주광로의 입사단으로부터 출사단으로 전파했을 때의 신호 파장 대역 중에 있어서의 기준 파장의 광 손실량을 고정한 상태에서 조절하는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 손실 스펙트럼은 상기 신호 파장 대역에 있어서의 각 파장의 광이 주광로의 입사단으로부터 출사단으로 전파했을 때의 각 파장의 광 손실을 나타낸다.
해당 광 필터에서는, 상술한 바와 같이, 제어계가 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어함으로써, 주광로를 공유하여 서로 종속 접속된 상기 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계의 투과 특성이 조정되며, 이로써, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사가 신호 파장 대역 내의 기준 파장에 있어서의 손실량(입사단으로부터 출사단으로 전파했을 때의 해당 기준 파장의 광 손실량)을 중심으로 조절된다. 이렇게, 본 발명에 관련되는 광 필터는 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사 제어를 용이하게 하는 구조를 구비하며, 예를 들면 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기 등에 적용 가능하다.
또, 본 발명에 관련되는 광 필터에 있어서, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스는 히터, 펠티에 소자 등을 포함한다. 이 제 1 온도 조절 디바이스는 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 1 부광로 중 어느 한쪽만의 온도 조정을 가능하게 하도록 구성되고, 또한 제 2 온도 조절 디바이스는 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부와 제 2 부광로 중 어느 한쪽만의 온도 조정을 행하도록 구성되어도 된다. 특히, 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 온도를 조정하는 한편, 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 있어서의 제 2 부광로의 온도를 조정할 경우, 양자에 대해 동일한 온도 조정(예를 들면 양자 모두 온도 상승 또는 양자 모두 온도 강하)을 행할 수 있기 때문에, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사 제어가 더욱 용이해진다.
또, 본 발명에 관련되는 광 필터에 있어서, 제 1 온도 조절 디바이스는 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로 및 제 1 부광로의 쌍방 온도 조정을 행하도록 구성되고, 또한 제 2 온도 조절 디바이스는 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로 및 제 2 부광로의 쌍방 온도 조정을 행하도록 구성되어도 된다. 이 경우, 제 1 온도 조절 디바이스로서의 히터, 펠티에 소자 등을 주광로의 일부 및 제 1 부광로 상에 2개 설치함과 동시에, 제 2 온도 조절 디바이스로서의 히터, 펠티에 소자 등을 주광로의 일부 및 제 2 부광로 상에 2개 설치하게 된다. 단, 설치되는 4개의 히터 등 어느 하나에 의해서도 온도 조정이 행해지지 않을 때에는, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사를 일정치(예를 들면 값 0)로 할 수 있고, 또, 4개의 히터들 중 선택된 2개의 히터 등에 의한 온도 조정만으로 손실 스펙트럼 경사를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 따라서, 해당 광 필터에 있어서의 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스 제어에서는, 소비 전력이 작게 억제된다.
또, 본 발명에 관련되는 광 필터에 있어서, 상기 신호 파장 대역은 대역(1535nm 내지 1565nm) 혹은 대역(1575nm 내지 1605nm)을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 해당 광 필터에서는, 상기 제어계, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스에 의해, 손실 스펙트럼 경사의 절대치가 적어도 0 내지 10dB/30nm, 보다 바람직하게는 적어도 O 내지 5dB/3Onm의 범위에서 변동된다. 이러한 구성에 의해, 본 발명에 관련되는 광 필터는 1.55μm 파장대나 1.59μm 파장대에 있어서의 WDM 신호를 전송하는 광 전송 시스템에 있어서의 중계국 등에 설치되는 광 증폭기의 이득 특성을 등화하는 이득 등화기로서 적합해진다.
이하, 본 발명에 관련되는 광 필터의 각 실시예를 도 1 내지 도 5를 사용하여 설명한다. 또한, 도면 설명에 있어서 동일 요소에는 동일 부호를 붙여, 중복하는 설명을 생략한다.
(제 1 실시예)
도 1은 본 발명에 관련되는 광 필터의 제 1 실시예의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)는 기판(1O) 상에 설치된 평면 광 도파로 회로로, 주광로(2O), 제 1 부광로(21), 제 2 부광로(22), 제 1 내지 제 4 광 커플러(31 내지 34), 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스로서의 히터(51, 53) 및 제어계(1O0)를 구비한다.
기판(10) 상의 제 1 광 커플러(31) 및 제 2 광 커플러(32)는 주광로(20)의 일부와 제 1 부광로(21)를 광학적으로 결합시킴으로써 구성되며, 제 3 광 커플러(33) 및 제 4 광 커플러(34)는 주광로(20)의 일부와 제 2 부광로(22)를 광학적으로 결합시킴으로써 구성되어 있다. 또, 히터(51)는 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32) 사이에 위치하는 주광로(2O)의 일부 상에 설치되고, 히터(53)는 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34) 사이에 위치하는 제 2 부광로(22) 상에 설치되어 있다. 제어계(100)는 이들 히터(51, 53)에 전기적으로 접속되어, 해당 히터(51, 53)를 개재시켜 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도 조절을 행한다.
주광로(2O)는 기판(1O)의 한쪽 단면에 위치하는 입사단(11)과 다른쪽 단면에 위치하는 출사단(12) 사이에 설치된 광 도파로이다. 입사단(11)으로부터 출사단(12) 순으로, 제 1 광 커플러(31), 제 2 광 커플러(32), 제 3 광 커플러(33) 및 제 4 광 커플러(34)가 배치되어 있다. 주광로(20)와 제 1 부광로(21)는 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32)를 개재시켜 서로 광 결합되어 있으며, 이들 주광로(20), 제 1 부광로(21), 제 1 광 커플러(31) 및 제 2 광 커플러(32)에 의해 제 1 마하 젠더 간섭계(41)가 구성되어 있다. 한편, 주광로(20)의 다른 부분과 제 2 부광로(22)는 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34)를 개재시켜 서로 광 결합되어 있으며, 이들 주광로(20), 제 2부광로(22), 제 3 광 커플러(33) 및 제 4 광 커플러(34)에 의해 제 2 마하 젠더 간섭계(42)가 구성되어 있다. 또한, 제 1 마하 젠더 간섭계(41) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)는 주광로(20)를 공유하고 서로 종속 접속되어 있다.
이 제 1 실시예에 있어서, 히터(51)는 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32) 사이에 위치하는 주광로(2O) 상에 설치되어 있으며, 제어계(1OO)가 히터(51)를 개재시켜 해당 주광로(2O)의 온도를 조정함으로써, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(2O)와 제 1 부광로(21)와의 광로 길이 차가 조정되고, 이로써 해당 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 투과 특성이 조정된다. 또, 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34) 사이에 위치하는 제 2 부광로(22) 상에는 히터(53)가 설치되어 있으며, 제어계(10O)가 히터(53)를 개재시켜 해당 제 2 부광로(22) 온도를 조절함으로써, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 주광로(2O)와 제 2 부광로(22)와의 광로 길이 차가 조정되고, 이로써 해당 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 투과 특성이 조정된다.
이 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)에 있어서, 입사단(11)으로부터 출사단(12)을 향해 주광로(20) 속을 전파하는 광 손실 스펙트럼(L)(λ)은 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32) 사이에 위치하는 주광로(20)와 제 1 부광로(21) 사이의 광 결합에 근거하는 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 투과 특성(T1)(λ) 및 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34) 사이에 위치하는 주광로(20)와 제 2 부광로(22) 사이의 광 결합에 근거하는 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 투과 특성(T2)(λ)의 쌍방에 따른다.
일반적으로, 마하 젠더 간섭계의 투과 특성(T)(λ)은 이하의 수학식 1로 표현된다.
Figure 112000015595740-pat00001
여기서, λ는 광 파장이다. 또, A는 마하 젠더 간섭계의 투과 특성(파장(λ)과 투과율과의 관계로 주어지며, 다수의 투과 피크를 갖는다)에 있어서의 투과율의 진폭, λ0은 다수의 투과율 피크중 설계 중심으로 하는 투과율 피크의 피크 파장, 및 △λ은 해당 투과 특성에 있어서의 피크 파장 주파수의 1/2로, 어느 것도 마하 젠더 간섭계의 구조 패러미터에 의해 결정되는 상수이다. 또, △ψ은 온도 조정에 의해 설정될 수 있는 위상치이다. 그리고, 해당 광 필터(1)의 손실 스펙트럼(L)(λ)은 이하의 수학식 2로 표현된다.
Figure 112000015595740-pat00002
또, 해당 광 필터(1)에 있어서의 손실 스펙트럼(주광로(2O)를 전파한 광에 대한 파장에 대한 손실 관계를 나타낸다)의 경사(S)(λ)는 이하의 수학식 3으로 표현된다.
Figure 112000015595740-pat00003
또한, 파장(λ)에 있어서의 손실(L)(λ) 단위는 dB이다.
해당 광 필터(1)에서는, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 상수(A, λ0) 및 △λ의 각 값이 적절히 설계됨으로써, 제어계(100)에 의한 온도 제어를 가능하게 하고 있다. 즉, 제어계(10O)가 히터(51, 53)를 개재시켜 온도 조절을 행함으로써, 신호 파장 대역 중 소정 파장(λ1)에 있어서의 손실(L)(λ1)을 실질적으로 변동시키지 않고, 위상치(△ψ) 값이 설정된다. 이로써, 해당 신호 파장 대역에 있어서의 손실 스펙트럼L(λ) 및 해당 손실 스펙트럼의 경사(S)(λ)가 설정된다.
발명자들은 이 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)로서 제 1 내지 제 3 샘플을 제조하여, 이들 각 샘플에 대해서, 손실 스펙트럼의 경사(S)(λ)는 파장에 대한 의존성이 작은 것, 즉, 손실 스펙트럼(L)(λ)은 파장(λ)에 대한 선형성이 뛰어난 것을 이하와 같이 확인했다.
우선, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)의 제 1 샘플은 신호 파장 대역으로서 1.55μm 파장대(1535nm 내지 1565nm)에 있어서, 파장 155Onm(기준 파장)을 중심으로 하여 손실 스펙트럼의 경사를 그 절대치의 최대치가 5dB/30nm 범위에서 변경할 수 있는 광 필터이다. 이 제 1 샘플의 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서, 구조 패러미터(A)의 값은 0.6, λ0 값은 1550nm, △λ 값은 20Onm이다. 또, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서, 구조 패러미터(A) 값은 O.5, λ0 값은 16OOnm, △λ 값은 200nm이다.
발명자들은 이 제 1 샘플의 광 필터에 대해서, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각에 있어서의 위상치(△ψ)의 절대치를 서로 같게 또한 부호를 반대로 설정한 상태에서, 해당 위상치(△ψ)를 Orad 내지 O.595rad 범위에서 변화시키면서 파장에 대한 손실 스펙트럼을 측정했다. 또한, 위상치(△ψ)의 조절은 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(20) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 제 2 부광로(22)의 온도를 히터(51, 53)를 개재시켜 제어계(100)가 조정함으로써 행해진다.
도 2에는 제 1 샘플의 광 필터에 있어서, 파장에 대한 손실 스펙트럼이 위상치(△ψ)의 각 값에 대해서 도시되어 있다. 도 2 중, G210은 위상치(△ψ)가 0rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G22O은 위상치(△ψ)가 O.157rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G230은 위상치(△ψ)가 O.313rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G240은 위상치(△ψ)가 O.47Orad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼 및 G250은 위상치(△ψ)가 0.595rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼을 나타낸다. 이들 손실 스펙트럼(G210 내지 G25O)에서는, 어느 것도 파장 대역(1535nm 내지 1565nm) 중의 중심 파장(1550nm) 부근에서 손실이 2.73dB 내지 3.01dB로 대략 일정하다. 또, 상기 파장 대역에 있어서 손실 스펙트럼(G21O 내지 G25O)의 경사가 0 내지 5.O5dB/30nm의 범위에서 설정 가능한 것을 알 수 있다. 또, 이들 손실 스펙트럼(G21O 내지 G25O)과 손실 2.89dB(중심 파장 1550nm에 있어서의 손실) 점을 통과하는 직선과의 편차의 최대치는 위상치(△ψ)가 O.595rad일 때에 ±O.21dB로 충분히 작고, 또한 각 손실 스펙트럼의 경사는 선형성에 우수하다.
또한, 이 제 1 샘플에 있어서, 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 히터(51, 53)를 개재하고 있는 일정 바이어스 온도로 조정했을 때에 위상치(△ψ)가 0이 되도록, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 구조 패러미터를 적절하게 설정하면, 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상기 바이어스 온도보다 상승시킴으로써 위상치(△ψ) 값을 0 내지 +O.595rad의 범위에서 변화시킬 수 있고, 또, 주광로(2O) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상기 바이어스 온도보다 강하시킴으로써 위상치(△ψ) 값을 -0.595rad 내지 O의 범위에서 변화시킬 수 있다(제어계(10O)에 의한 손실 스펙트럼의 경사 제어). 이렇게 하여 위상치(△ψ) 값을 -O.595rad 내지 +0.595rad 범위에서 변화시킴으로써, 파장 대역(1535nm 내지 1565nm)에 있어서, 해당 제 1 샘플의 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사가 -5dB/3Onm 내지 +5dB/30nm 범위에서 설정 가능해진다.
또, 해당 제 1 샘플의 광 필터에 있어서, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스는 히터(51, 53) 대신 펠티에 소자여도 된다. 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스로서 펠티에 소자가 적용된 경우라도, 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상승 혹은 강하시킴으로써, 위상치(△ψ) 값을 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 이상과 같이, 위상치(△ψ)의 값을 -0.595rad 내지 +0.595rad의 범위에서 변화시킴으로써, 파장 대역(1535nm 내지 1565nm)에 있어서 손실 스펙트럼의 경사가 소정 파장을 중심으로 -5dB/3Onm 내지 +5dB/30nm의 범위에서 설정 가능해진다.
다음으로, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터의 제 2 샘플은 신호 파장 대역으로서 1.55μm 파장대(1535nm 내지 1565nm)에 있어서, 파장 155Onm(기준 파장)을 중심으로 하여 손실 스펙트럼의 경사를 그 절대치의 최대치가 1OdB/3Onm의 범위에서 변경할 수 있는 광 필터이다. 이 제 2 샘플의 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서, 구조 패러미터(A)의 값은 0.85, λ0 값은 1550nm, △λ 값은 2OOnm이다. 또, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서, 구조 패러미터(A) 값은 0.60, λ0 값은 16OOnm, △λ 값은 200nm이다.
발명자들은 제 1 샘플과 마찬가지로, 이 제 2 샘플의 광 필터에 대해서도, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각에 있어서의 위상치(△ψ)의 절대치를 서로 같게 또한 부호를 반대로 설정한 상태에서, 해당 위상치(△ψ)를 0rad 내지 O.595rad 범위에서 변화시키면서 파장에 대한 손실 스펙트럼을 측정했다. 또한, 위상치(△ψ)의 조절은 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(20) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 제 2 부광로(22)의 온도를 히터(51, 53)를 개재시켜 제어계(10O)가 조정함으로써 행해진다.
도 3에는 제 2 샘플의 광 필터에 있어서, 파장에 대한 손실 스펙트럼이 위상치(△ψ)의 각 값에 대해서 도시되어 있다. 도 3 중, G310은 위상치(△ψ)가 0rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G320은 위상치(△ψ)가 O.157rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G330은 위상치(△ψ)가 O.313rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G34O은 위상치(△ψ)가 0.470rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼 및 G310은 위상치(△ψ)가 O.595rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼을 나타낸다. 이들 손실 스펙트럼(G31O 내지 G35O)에서는, 파장 대역(1535nm 내지 1565nm) 중의 중심 파장(155Onm) 부근에서 손실이 3.65dB 내지 3.98dB로 대략 일정하다. 또, 상기 파장 대역에 있어서 손실 스펙트럼(G31O 내지 G350)의 경사가 O 내지 10dB/3Onm의 범위에서 설정 가능한 것을 알 수 있다. 또, 이들 손실 스펙트럼(G310 내지 G35O)과 손실 0.87dB(중심 파장 155Onm에 있어서의 손실) 점을 통과하는 직선과의 편차의 최대치는 위상치(△ψ)가 0.314rad일 때에 ±O.87dB로 충분히 작고, 또한 각 손실 스펙트럼의 경사는 선형성에 우수하다.
또한, 이 제 2 샘플에 있어서, 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 히터(51, 53)에 의해 어느 일정 바이어스 온도로 조정했을 때에 위상치(△ψ)가 O이 되도록, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 구조 패러미터가 적절히 설정되면, 주광로(2O) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상기 바이어스 온도보다 상승 혹은 강하시킴으로써, 위상치(△ψ)를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 또, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스는 히터(51, 53) 대신 펠티에 소자라도 되며, 이 펠티에 소자를 개재시켜 주광로(2O) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상승 혹은 강하시킴으로써, 위상치(△ψ)를 양만이 아니라 음으로도 설정하도록 해도 된다. 이렇게 하여 위상치(△ψ)를 -O.595rad 내지 +0.595rad의 범위에서 변화시킴으로써, 파장 대역(1535nm 내지 1565nm)에 있어서, 해당 제 2 샘플의 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사가 -10dB/30nm 내지 +10dB/3Onm의 범위에서 설정 가능해진다.
도 4에는 제 1 실시예에 관련되는 광 필터의 제 3 샘플에 있어서, 파장에 대한 손실 스펙트럼이 위상치(△ψ)의 각 값에 대해서 도시되어 있다. 이 제 3 샘플의 광 필터는 신호 파장 대역으로서 1.59μm 파장대(1575nm 내지 16O5nm)에 있어서, 파장 159Onm(기준 파장)을 중심으로 하여 손실 스펙트럼의 경사를 그 절대치의 최대치가 5dB/3Onm의 범위에서 변경 가능한 광 필터이다. 이 제 3 샘플의 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서, 구조 패러미터(A) 값은 0.6, λ0 값은 159Onm, △λ 값은 20Onm이다. 또, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서, 구조 패러미터(A) 값은 0.5, λ0 값은 164Onm, △λ 값은 2O0nm이다.
발명자들은 제 3 샘플의 광 필터에 대해서, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각에 있어서의 위상치(△ψ)의 절대치를 서로 같게 또한 부호를 반대로 설정한 상태에서, 해당 위상치(△ψ)를 Orad 내지 O.595rad의 범위에서 변화시키면서 파장에 대한 손실 스펙트럼을 측정했다.
또한, 이 제 3 샘플에 있어서도 제 1 및 제 2 샘플과 마찬가지로, 위상치(△ψ)의 조절은 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(2O) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 제 2 부광로(22)의 온도를 히터(51, 53)를 개재시켜 제어계(10O)가 조정함으로써 행해진다. 또, 도 4에 있어서, G41O은 위상치(△ψ)가 Orad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G420은 위상치(△ψ)가 0.157rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G43O는 위상치(△ψ)가 O.313rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼, G44O은 위상치(△ψ)가 0.47Orad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼 및 G450은 위상치(△ψ)가 O.595rad에 설정되었을 때의 손실 스펙트럼을 나타낸다.
이들 손실 스펙트럼(G41O 내지 G45O)은 어느 것도 파장 대역(1575nm 내지 1605nm) 중의 중심 파장(1590nm) 부근에서 손실이 2.73dB 내지 3.O1dB로 대략 일정하다. 또, 상기 파장 대역에 있어서 손실 스펙트럼(G41O 내지 G450)의 경사가 0 내지 5dB/30nm의 범위에서 설정 가능한 것을 알 수 있다. 또, 이들 손실 스펙트럼(G410 내지 G450)과 손실 2.89dB(중심 파장(159Onm)에 있어서의 손실) 점을 통과하는 직선과의 편차의 최대치는 위상치(△ψ)가 0.595rad일 때에 ±0.21dB로 충분히 작고, 또한 각 손실 스펙트럼의 경사는 선형성에 우수하다.
또한, 이 제 3 샘플의 광 필터에 있어서도, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스는 히터(51, 53) 대신 펠티에 소자라도 된다. 주광로(20) 및 제 2 부광로(22)의 온도가 히터(51, 53)를 개재시켜 어느 일정 바이어스 온도로 조정되었을 때에 위상치(△ψ)가 O이 되도록 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 구조 패러미터가 적절히 설정되면, 주광로(2O) 및 제 2 부광로(22)의 온도를 상기 바이어스 온도보다 상승 혹은 강하시킴으로써 위상치(△ψ)를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 이렇게 하여 위상치(△ψ)를 -O.595rad 내지 +0.595rad의 범위에서 변화시킴으로써, 파장 대역(1575nm 내지 1605nm)에 있어서 손실 스펙트럼의 경사가 -5dB/30nm 내지 +5dB/3Onm의 범위에서 설정 가능해진다.
이상과 같이, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)의 제 1 내지 제 3 샘플에서는, 신호 파장 대역 중의 소정 파장(기준 파장)에 있어서의 손실치를 실질적으로 변동시키지 않고, 제어계(1OO)가 히터(51, 53)를 개재시켜 온도 조정함으로써, 위상치(△ψ)가 설정된다. 이로써, 해당 신호 파장 대역에 있어서의 파장에 대한 손실 스펙트럼의 경사가 원하는 범위에 설정된다. 이렇게, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)는 손실 스펙트럼의 경사 제어를 용이하게 실현하는 간단한 구조를 구비한다. 또, 해당 광 필터(1)는 그 손실 스펙트럼의 경사가 선형성에 우수하다. 더욱이, 해당 광 필터(1)는 각 구성 요소가 기판(1O) 상에 집적화되어 형성되어 있기 때문에, 소형으로, 또한 부품 점수가 적고, 광 신호의 입사단(11) 및 출사단(12) 각각에 있어서만 광 축 조정을 행하면 되기 때문에, 광학 조정이 극히 용이하다.
또한, 이 제 1 실시예는 히터(51)를 설치하지 않고, 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32) 사이에 위치하는 제 1 부광로(21) 상에 펠티에 소자를 설치하여, 이 펠티에 소자를 개재시켜 제 1 부광로(21)의 온도를 강하시키는 구성이어도 된다. 또, 이 제 1 실시예는 히터(53)를 설치하지 않고, 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34) 사이에 위치하는 주광로(2O) 상에 펠티에 소자를 설치하여, 이 펠티에 소자를 개재시켜 주광로(20)의 온도를 강하시키는 구성이어도 된다. 어느 구성이어도, 상술된 효과와 동일한 효과가 얻어진다.
따라서, 이 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)는 예를 들면 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기에 적합한다. 즉, 종래의 광 증폭기에서는, 전단에 위치하는 광 전송로 손실이 무엇가의 원인에 의해 변동하고, 광 증폭기에 입력되는 광 신호 파워가 변동하면, 광 증폭기로부터 출사되는 광 신호 파워를 일정하게 유지하기 위해, 광 증폭기에 있어서의 증폭 이득을 변화시킨다. 이렇게 이득을 변화시키면, 이득의 파장 의존성, 즉 이득 경사가 변동하기 때문에 결과적으로 광 증폭기 자체의 이득 평탄성이 손상되어 있었다. 그렇지만, 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기로서 이 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)가 적용되면, 입사되는 광 신호 파워에 따라서 광 필터(1)의 위상치(△ψ), 즉 손실 스펙트럼의 경사가 제어계에 의해 적절히 조정되기 때문에, 해당 입사되는 광 신호 파워 변동에 따르는 이득 경사의 변동을 해당 광 필터(1)에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사 제어에 의해 충분히 보상할 수 있다. 이 때, 해당 광 필터(1)에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사가 변경되어도, 신호 파장 대역에 있어서의 소정의 중심 파장(기준 파장)의 손실은 변동하지 않고, 광 증폭기로부터 출력되는 증폭된 광 신호의 S/N비는 열화하는 경우가 없다. 특히, 상술한 제 1 내지 제 3 샘플과 같이, 신호 파장 대역이나 중심 파장(기준 파장)이 설정될 경우에는, 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)는 1.55μm 파장대나 1.59μm 파장대에 있어서의 다수 파장의 광 신호(WDM 신호)를 전송하는 광 전송 시스템에 있어서, 중계국 등에 설치되는 광 증폭기의 이득 특성을 등화하는 이득 등화기에 적합한다.
(제 2 실시예)
다음으로, 본 발명에 관련되는 광 필터의 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 5는 제 2 실시예에 관련되는 광 필터의 구성을 도시하는 도면이다. 이 제 2 실시예에 관련되는 광 필터(2)는 상술한 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)와 비교하여, 제 1 온도 조정 수단으로서, 히터(51)와 함께 히터(52)를 부가로 구비한 점 및 제 2 온도 조정 수단으로서, 히터(53)와 함께 히터(54)를 부가로 구비한 점에서 다르다.
히터(52)는 제 1 및 제 2 광 커플러(31, 32) 사이에 위치하는 제 1 부광로(21) 상에 설치되어 있으며, 제어계(2OO)가 해당 히터(52)를 개재시켜 제 1 부광로(21)의 온도를 조정한다. 이 히터(52)는 히터(51)와 함께 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(2O)와 제 1 부광로(21)와의 광로 길이 차를 조정하여, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 투과 특성(T1)(λ)을 조정하기 위해 설치되어 있다. 한편, 히터(54)는 제 3 및 제 4 광 커플러(33, 34) 사이에 위치하는 주광로(20) 상에 설치되어 있으며, 제어계(2OO)가 해당 히터(54)를 개재시켜 주광로(20)의 온도를 조정한다. 이 히터(54)는 히터(53)와 함께 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 주광로(20)와 제 2 부광로(22)와의 광로 길이 차를 조정하여, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 투과(T2)(λ)을 조정하기 위해 설치되어 있다.
이 제 2 실시예에 있어서도, 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 투과 특성은 상기 식 (1)로 표현되며, 광 필터(2) 전체의 손실 스펙트럼(L)(λ)은 상기 식 (2)로 표현된다. 광 필터(2)의 손실 스펙트럼L(λ)은 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계(41, 42) 각각의 상수(A)(λ0) 및 △λ 값이 적절하게 설계됨으로써, 신호 파장 대역 중의 소정 파장(기준 파장)에 있어서의 손실이 대략 일정하고, 히터(51 내지 54)를 개재시킨 제어계(20O)의 온도 조정에 의해 위상치(△ψ) 값이 설정된다. 이로써, 상기 신호 파장 대역에 있어서의 해당 광 필터의 손실 스펙트럼의 경사가 조절된다.
또한, 이 제 2 실시예에서는, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 위상치(△ψ)는 히터(51, 52)를 개재시켜 설정된 주광로(2O) 및 제 1 부광로(21) 각각의 온도 차에 의해 조정된다. 예를 들면, 히터(51)를 개재시켜 주광로(20)의 온도가 상승하면 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 위상치(△ψ)는 커지고, 히터(52)를 개재시켜 제 1 부광로(21)의 온도가 상승하면 제 1 마하 젠더 간섭계(41)의 위상치(△ψ)는 작아진다.
마찬가지로, 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 위상치(△ψ)는 히터(53, 54)를 개재시켜 설정된 주광로(20) 및 제 2 부광로(22) 각각의 온도 차에 의해 조정된다. 예를 들면, 히터(53)를 개재시켜 제 2 부광로(22)의 온도가 상승하면 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 위상치(△ψ)는 커지고, 히터(54)를 개재시켜 주광로(20)의 온도가 상승하면 제 2 마하 젠더 간섭계(42)의 위상치(△ψ)는 작아진다.
즉, 이 제 2 실시예에 관련되는 광 필터(2)에서는, 히터(51 내지 54) 중 어느 하나에 의해서도 온도 조정을 행하지 않을 때, 위상치(△ψ)가 일정치(△ψ0)(예를 들면 △ψ0=O)가 되며, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사(S)가 일정치(S0)(예를 들면 S0=0)가 되도록 설계되어 있다. 이 때, 히터(52, 54)에 의한 온도 조정을 행하지 않고, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(2O) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 제 2 부광로(22)를 히터(51, 53)를 개재시켜 제어계(200)가 온도 조정함으로써, 위상치(△ψ)를 △ψ>△ψ0의 범위에서 변화시킬 수 있고, 해당 광 필터(2)에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사(S)를 S>S0 범위에서 변화시킬 수 있다. 반대로, 히터(51, 53)에 의한 온도 조정을 행하지 않고, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 제 1 부광로(21) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 주광로(20)를 히터(52, 54)를 개재시켜 제어계(2OO)가 온도 조정함으로써, 위상치(△ψ)를 △ψ<△ψ0의 범위에서 변화시킬 수 있고, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사(S)를 S<S0 범위에서 변화시킬 수 있다.
이상과 같이, 이 제 2 실시예에 관련되는 광 필터(2)에서는, 4개의 히터(51 내지 54) 중 어느 하나를 개재시켜도 온도 조정을 행하지 않을 때에 위상치(△ψ), 즉 손실 스펙트럼의 경사를 O으로 할 수 있고, 또, 4개의 히터(51 내지 54) 중 선택된 2개의 히터에 의한 온도 조정만으로 위상치(△ψ), 즉 손실 스펙트럼의 경사를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 따라서, 이 제 2 실시예에 관련되는 광 필터(2)는 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)가 내는 효과와 동일한 효과를 내는 것 외에, 해당 제 1 실시예에 관련되는 광 필터(1)에 있어서 일정 바이어스 온도에서 위상치(△ψ)를 O으로 할 경우와 비교하여, 보다 소비 전력을 억제하는 것을 가능하게 한다.
더욱이, 이 제 2 실시예에 있어서도, 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스로서, 히터(51 내지 54) 대신 펠티에 소자를 적용하는 것이 가능하다. 이 경우, 예를 들면, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 주광로(2O) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 제 2 부광로(22)와, 제 1 마하 젠더 간섭계(41)에 있어서의 제 1 부광로(21) 및 제 2 마하 젠더 간섭계(42)에 있어서의 주광로(20) 중 어느 한쪽의 온도를 상승시킴과 동시에 다른쪽의 온도를 강하시킴으로써, 위상치(△ψ), 즉 손실 스펙트럼의 경사를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 이 경우에도 소비 전력이 작게 억제되는 점에서 바람직하다.
또한, 본 발명은 실시예로서 설명된 광 필터에 한정되는 것이 아니라 각종 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 발명에 관련되는 광 필터는 반드시 각 구성 요소 가 단일 기판 상에 집적화될 필요 없이, 주광로, 제 1 부광로 및 제 2 부광로 각각이 광 파이버에 의해 실현됨과 동시에, 제 1 내지 제 4 광 커플러 각각이 광 파이버 커플러에 의해 실현되어도 된다. 이 경우, 이 광 필터가 광 파이버 전송로 상에 설치될 경우의 삽입 손실이 작아지기 때문에 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 주광로를 공유하여 서로 종속 접속된 제 1 및 제 2 마하 젠더 간섭계 각각의 투과 특성이 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 개재시킨 제어계에 의한 온도 조정에 의해 조정되며, 이로써, 신호 파장 대역 중 기준 파장에 있어서의 손실을 실질적으로 변동시키지 않고, 해당 신호 파장 대역에 있어서의 파장에 대한 광 손실 스펙트럼의 경사가 조정된다. 이렇게, 해당 광 필터는 신호 파장 대역에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사 제어를 용이하게 실현하는 간단한 구조를 구비한다. 따라서, 해당 광 필터는 예를 들면 광 증폭기에 있어서의 이득 등화기 등에 적합하며, 입력된 신호의 파워 변동에 따라 광 증폭기의 증폭 이득이 변동함으로써 스펙트럼에 경사가 생겼다고 해도, 이 이득 경사를 보상할 수 있다. 또, 해당 광 필터에 있어서의 손실 스펙트럼의 경사를 변경해도 신호 파장 대역 중 기준 파장에 있어서의 손실은 실질적으로 변경되지 않기 때문에, 광 증폭기로부터 출력되는 신호의 S/N비가 열화하는 경우가 없다.
또, 제 1 온도 조절 디바이스를 개재시켜 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 1 부광로 중 어느 한쪽 온도가 조정되고, 제 2 온도 조절 디바이스는 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 2 부광로 중 어느 한쪽 온도가 조정될 경우에는, 해당 제 1 온도 조절 디바이스로서의 히터나 펠티에 소자 등을 1개 설치하는 것 만으로 되고, 또, 제 2 온도 조절 디바이스로서의 히터나 펠티에 소자 등을 1개 설치하는 것 만으로 되기 때문에, 간단한 구성을 실현할 수 있다. 특히, 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 온도가 조정되고, 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 제 2 부광로의 온도가 조정될 경우에는, 양자에 대해 동일 온도 조정(예를 들면, 양자 모두 온도 상승시키거나, 양자 모두 온도 강하시킨다)을 행할 수 있기 때문에, 더욱 간단한 구성을 실현할 수 있다.
또, 제 1 온도 조절 디바이스를 개재시켜 제 1 광 커플러과 제 2 광 커플러 사이에 있어서의 주광로의 일부 및 제 1 부광로 쌍방의 온도가 조정되고, 제 2 온도 조절 디바이스를 개재시켜 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 2 부광로 쌍방의 온도가 조정될 경우에는, 제 1 온도 조절 디바이스로서의 히터나 펠티에 소자 등을 2개 설치하고, 또, 제 2 온도 조절 디바이스로서의 히터나 펠티에 소자 등을 2개 설치하게 되지만, 4개의 히터 등 어느 하나를 개재시켜도 온도 조정이 행해지지 않을 때에는 손실 스펙트럼의 경사를 일정치로 할 수 있고, 또, 4개의 히터들 중 선택된 2개의 히터 등에 의한 온도 조정만으로 손실 스펙트럼의 경사를 양만이 아니라 음으로도 설정할 수 있다. 따라서, 소비 전력이 작은 점에서 바람직하다.

Claims (8)

  1. 광 필터에 있어서,
    신호 파장 대역 내의 광이 입사되는 입사단으로부터 해당 광이 출사되는 출사단을 갖는 주광로와,
    상기 주광로와 함께 제 1 광 커플러 및 제 2 광 커플러를 구성하도록 배치되고, 또한 상기 주광로, 상기 제 1 광 커플러 및 상기 제 2 광 커플러과 함께 제 1 마하 젠더 간섭계를 구성하는 제 1 부광로와,
    상기 주광로와 함께 제 3 광 커플러 및 제 4 광 커플러를 구성하도록 배치되고, 또한 상기 주광로, 상기 제 3 광 커플러 및 상기 제 4 광 커플러과 함께 제 2 마하 젠더 간섭계를 구성하는 제 2 부광로와,
    상기 제 1 광 커플러와 상기 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 상기 주광로의 일부 및 상기 제 1 부광로 중 적어도 한쪽의 온도를 조정하기 위한 제 1 온도 조절 디바이스와,
    상기 제 3 광 커플러와 상기 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 상기 주광로의 일부 및 상기 제 2 부광로 중 적어도 한쪽의 온도를 조정하기 위한 제 2 온도 조절 디바이스와,
    상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스에 전기적으로 접속되고, 해당 제 1 온도 조절 디바이스를 개재시켜 상기 제 1 및 제 2 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 1 부광로 중 적어도 한쪽에 대한 온도 제어를 행함과 동시에, 해당 제 2 온도 조절 디바이스를 개재시켜 상기 제 3 및 제 4 광 커플러 사이에 위치하는 주광로의 일부 및 제 2 부광로 중 적어도 한쪽에 대한 온도 조정을 행하는 제어계를 구비하며,
    상기 제어계는 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어함으로써, 상기 주광로의 상기 입사단으로부터 상기 출사단으로 전파했을 때의 상기 신호 파장 대역 중에 있어서의 기준 파장의 광 손실량을 실질적으로 바꾸지 않고, 해당 신호 파장 대역에 있어서의 손실 스펙트럼 경사를 조절하는, 광 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스 중 적어도 어느 한쪽은 상기 주광로 상에 배치되어 있는 광 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 파장 대역은 대역 1535nm 내지 1565nm를 포함하는 광 필터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어계는 상기 손실 스펙트럼 경사의 절대치가 적어도 O 내지 1OdB/3Onm 범위에서 변경되도록, 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어하는 광 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어계는 상기 손실 스펙트럼 경사의 절대치가 적어도 O 내지 5dB/3Onm 범위에서 변경되도록, 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어하는 광 필터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 파장 대역은 대역 1575nm 내지 1605nm를 포함하는 광 필터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어계는 상기 손실 스펙트럼 경사의 절대치가 적어도 0 내지 1OdB/3Onm 범위에서 변경되도록, 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어하는 광 필터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어계는 상기 손실 스펙트럼 경사의 절대치가 적어도 O 내지 5dB/30nm 범위에서 변경되도록, 상기 제 1 및 제 2 온도 조절 디바이스를 제어하는 광 필터.
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