JP2001296446A - 光利得等化器 - Google Patents
光利得等化器Info
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- optical
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
- G02B6/29391—Power equalisation of different channels, e.g. power flattening
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体多層膜フィルタを用いた組立の容易な
光利得等化器およびその組立方法を与える。 【解決手段】 第１および第２の光ファイバ端末および
第１および第２の屈折率分布ロッドレンズを備え、これ
らは、総て同じ外径を有する。第１のロッドレンズの一
方の面に誘電体多層膜フィルタを形成する。好ましい実
施例では、前記外径の部材を挿入固定できる３個の精密
スリーブにより、第１の光ファイバ端末、第１のロッド
レンズ、第２のロッドレンズおよび第２の光ファイバ端
末を一体化しユニットを形成する。このユニットをケー
スに収容して充填材で固定する。
光利得等化器およびその組立方法を与える。 【解決手段】 第１および第２の光ファイバ端末および
第１および第２の屈折率分布ロッドレンズを備え、これ
らは、総て同じ外径を有する。第１のロッドレンズの一
方の面に誘電体多層膜フィルタを形成する。好ましい実
施例では、前記外径の部材を挿入固定できる３個の精密
スリーブにより、第１の光ファイバ端末、第１のロッド
レンズ、第２のロッドレンズおよび第２の光ファイバ端
末を一体化しユニットを形成する。このユニットをケー
スに収容して充填材で固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長多重（光Ｗ
ＤＭ）伝送システムにおいて広帯域光ファイバ増幅器と
共に用いられる光利得等化器に関し、特に誘電体多層膜
フィルタ（誘電体多層ハーフミラー膜）により利得等化
を行う光利得等化器に関する。
ＤＭ）伝送システムにおいて広帯域光ファイバ増幅器と
共に用いられる光利得等化器に関し、特に誘電体多層膜
フィルタ（誘電体多層ハーフミラー膜）により利得等化
を行う光利得等化器に関する。
【０００２】
【従来の技術】光波長多重光信号を長距離にわたって伝
送する場合、光ファイバにおける損失を補うため、伝送
される波長の帯域に対応した光帯域光増幅器が所定の間
隔で配置される。 しかし、光増幅器は波長毎に利得が
わずかに異なる（利得の波長特性）ため、波長の異なる
信号の間にレベル差が生じる。このレベル差は光増幅器
毎に累積されていくので、伝送距離が長くなると無視で
きなくなる。そこで、光増幅器の利得の波長特性を補償
して、波長の異なる光信号間のレベルを揃えるために広
帯域の光等化器が必要となる。このような広帯域光等化
器としては、例えば、図１０に示すような複数のエタロ
ンフィルタを用いたものが提案（ＮＥＣ技報Ｖｏ１．５
１Ｎｏ．４，ＰＰ４９−５３，１９９８）されている。
図１１に必要とされる等化特性を示す。図１０の光利得
等化器においては、図１１の特性曲線をフーリエ変換し
１次から４次までの各波長のフーリエスペクトラム強度
を求めて、厚さ約１８μｍの４枚の合成石英基板９１〜
９４を傾斜させて光路中に配置して等化特性を実現して
いる。各々の合成石英基板９１〜９４には各々のフーリ
エスペクトル強度を与えるために、両面に適切な反射率
のハーフミラー膜（図示せず）が形成される。光ファイ
バ端末１１および１２はレンズ９５および９６を固定し
たケース９７および９８にそれぞれＹＡＧレーザービー
ム溶接９９で固定され、該ケース９７および９８もエタ
ロンフィルタを固定したケース９０にＹＡＧレーザービ
ーム溶接９９により固定される。
送する場合、光ファイバにおける損失を補うため、伝送
される波長の帯域に対応した光帯域光増幅器が所定の間
隔で配置される。 しかし、光増幅器は波長毎に利得が
わずかに異なる（利得の波長特性）ため、波長の異なる
信号の間にレベル差が生じる。このレベル差は光増幅器
毎に累積されていくので、伝送距離が長くなると無視で
きなくなる。そこで、光増幅器の利得の波長特性を補償
して、波長の異なる光信号間のレベルを揃えるために広
帯域の光等化器が必要となる。このような広帯域光等化
器としては、例えば、図１０に示すような複数のエタロ
ンフィルタを用いたものが提案（ＮＥＣ技報Ｖｏ１．５
１Ｎｏ．４，ＰＰ４９−５３，１９９８）されている。
図１１に必要とされる等化特性を示す。図１０の光利得
等化器においては、図１１の特性曲線をフーリエ変換し
１次から４次までの各波長のフーリエスペクトラム強度
を求めて、厚さ約１８μｍの４枚の合成石英基板９１〜
９４を傾斜させて光路中に配置して等化特性を実現して
いる。各々の合成石英基板９１〜９４には各々のフーリ
エスペクトル強度を与えるために、両面に適切な反射率
のハーフミラー膜（図示せず）が形成される。光ファイ
バ端末１１および１２はレンズ９５および９６を固定し
たケース９７および９８にそれぞれＹＡＧレーザービー
ム溶接９９で固定され、該ケース９７および９８もエタ
ロンフィルタを固定したケース９０にＹＡＧレーザービ
ーム溶接９９により固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造においては、１８μｍという特殊な厚みの加工困難な
合成石英基板が４枚（９１〜９４）も必要となり、更に
それらの両面に異なる特性のハーフミラー膜（図示せ
ず）を形成するという煩雑な作業を要するため極めて高
価なデバイスになってしまう。また、組立にＹＡＧレー
ザービーム溶接機を必要とするため設備投資も多大なも
のになる。本発明は、前段の問題点を鑑みてなされたも
のであり、図１０の光利得等化器の等化特性とほぼ等し
い等化特性を備えながらも、調整、組立が容易な低コス
トの光利得等化器を提供することを目的とする。
造においては、１８μｍという特殊な厚みの加工困難な
合成石英基板が４枚（９１〜９４）も必要となり、更に
それらの両面に異なる特性のハーフミラー膜（図示せ
ず）を形成するという煩雑な作業を要するため極めて高
価なデバイスになってしまう。また、組立にＹＡＧレー
ザービーム溶接機を必要とするため設備投資も多大なも
のになる。本発明は、前段の問題点を鑑みてなされたも
のであり、図１０の光利得等化器の等化特性とほぼ等し
い等化特性を備えながらも、調整、組立が容易な低コス
トの光利得等化器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】一面では、本発明は、誘
電体多層膜フィルタを用いた光利得等化器の組立方法を
与える。この組立方法は、第１および第２の光ファイバ
端末および第１および第２の屈折率分布ロッドレンズを
総て同じ外径に揃えるステップ、第１のロッドレンズの
一方の面に誘電体多層膜フィルタを形成するステップ、
前記外径の部材を挿入固定する精密スリーブを少なくと
も２つ用意するステップ、第１の光ファイバ端末と第１
のロッドレンズとをそれぞれの端面どうしが密着するよ
うに前記の精密スリーブの１つで接続固定するステッ
プ、第１のロッドレンズと第２のロッドレンズとを、適
宜な空隙をおいて、前記精密スリーブのもう一方の精密
スリーブで接続固定するステップ、および第２のロッド
レンズと第２の光ファイバ端末とを、両方の側面が一致
するように接続固定する固定ステップを含む。別の面で
は、本発明は、組立の容易な光利得等化器を提供する。
本発明の光利得等化器は、端面どうしが対向するように
配置された同じ外径を有する第１（仮に入射側とする）
および第２の光ファイバ端末、前記光ファイバ端末と同
じ外径を有し、第１および第２の光ファイバ端末の前記
端面にそれぞれ密着して配置される第１（仮に入射側と
する）および第２の屈折率分布ロッドレンズ、入射側、
即ち第１のロッドレンズの一方の端面に形成された誘電
体多層膜フィルタ、第１の光ファイバ端末と第１のロッ
ドレンズとを接続固定する第１の精密スリーブ、第１の
精密スリーブと外径が等しく、前記第１のロッドレンズ
の露出部と第２のロッドレンズとを接続固定してユニッ
トを形成する第２の精密スリーブ、および第２のロッド
レンズと第２の光ファイバ端末とを、第２の光ファイバ
端末の出力が最大となるように接続固定する固定手段を
備える。
電体多層膜フィルタを用いた光利得等化器の組立方法を
与える。この組立方法は、第１および第２の光ファイバ
端末および第１および第２の屈折率分布ロッドレンズを
総て同じ外径に揃えるステップ、第１のロッドレンズの
一方の面に誘電体多層膜フィルタを形成するステップ、
前記外径の部材を挿入固定する精密スリーブを少なくと
も２つ用意するステップ、第１の光ファイバ端末と第１
のロッドレンズとをそれぞれの端面どうしが密着するよ
うに前記の精密スリーブの１つで接続固定するステッ
プ、第１のロッドレンズと第２のロッドレンズとを、適
宜な空隙をおいて、前記精密スリーブのもう一方の精密
スリーブで接続固定するステップ、および第２のロッド
レンズと第２の光ファイバ端末とを、両方の側面が一致
するように接続固定する固定ステップを含む。別の面で
は、本発明は、組立の容易な光利得等化器を提供する。
本発明の光利得等化器は、端面どうしが対向するように
配置された同じ外径を有する第１（仮に入射側とする）
および第２の光ファイバ端末、前記光ファイバ端末と同
じ外径を有し、第１および第２の光ファイバ端末の前記
端面にそれぞれ密着して配置される第１（仮に入射側と
する）および第２の屈折率分布ロッドレンズ、入射側、
即ち第１のロッドレンズの一方の端面に形成された誘電
体多層膜フィルタ、第１の光ファイバ端末と第１のロッ
ドレンズとを接続固定する第１の精密スリーブ、第１の
精密スリーブと外径が等しく、前記第１のロッドレンズ
の露出部と第２のロッドレンズとを接続固定してユニッ
トを形成する第２の精密スリーブ、および第２のロッド
レンズと第２の光ファイバ端末とを、第２の光ファイバ
端末の出力が最大となるように接続固定する固定手段を
備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例と添
付図面により本発明を詳細に説明する。なお、複数の図
面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施例による光
利得等化器の基本構成を示す図である。図１において、
光利得等化器１は、伝送路を成す光ファイバ１１及び１
２をそれぞれ終端し、終端面が互いに対向するように配
置される光ファイバ端末２１及び２２、光ファイバ端末
２１及び２２と外径が等しく、光ファイバ端末２１及び
２２にそれぞれ密着して配置される屈折率分布自己収束
ロッドレンズ３１及び３２、ロッドレンズ３１の自由端
の表面に形成された誘電体多層膜フィルタ（誘電体多層
膜フィルタ）３０、光ファイバ端末２１とロッドレンズ
３１とを接続固定するセラミック精密スリーブ４１、ロ
ッドレンズ３１および３２どうしを適宜な空隙３９を挟
んで接続固定するセラミック精密スリーブ４２と、精密
スリーブ４１および４２で一体化されたユニットが、こ
のユニットの出射面と一端が同一面（線ＸＸ’を通り紙
面に垂直な面（以下、面Ｐｘｘ’と称する））を成すよ
うに内部に接着固定されるガラスパイプ５１、前記の同
一面ＸＸ’と前記の光ファイバ端末２２に接着固定され
るガラスパイプ５２、および前記の接着固定に用いられ
る紫外線硬化接着剤６１、６２及び６３から構成され
る。光ファイバ端末１１とロッドレンズ３１との対向面
およびロッドレンズ３２と光ファイバ端末１２との対向
面（即ち、面Ｐｘｘ’）は、反射戻り光をさけるために
約８度に斜め処理する。ロッドレンズ３１及び３２の反
対側の面も、同様な理由から約２．５度に斜め処理す
る。誘電体多層膜フィルタ３０以外の光学面には、反射
防止コートを施す。セラミック精密スリーブとしてセラ
ミックの割スリーブも使用できる。
付図面により本発明を詳細に説明する。なお、複数の図
面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施例による光
利得等化器の基本構成を示す図である。図１において、
光利得等化器１は、伝送路を成す光ファイバ１１及び１
２をそれぞれ終端し、終端面が互いに対向するように配
置される光ファイバ端末２１及び２２、光ファイバ端末
２１及び２２と外径が等しく、光ファイバ端末２１及び
２２にそれぞれ密着して配置される屈折率分布自己収束
ロッドレンズ３１及び３２、ロッドレンズ３１の自由端
の表面に形成された誘電体多層膜フィルタ（誘電体多層
膜フィルタ）３０、光ファイバ端末２１とロッドレンズ
３１とを接続固定するセラミック精密スリーブ４１、ロ
ッドレンズ３１および３２どうしを適宜な空隙３９を挟
んで接続固定するセラミック精密スリーブ４２と、精密
スリーブ４１および４２で一体化されたユニットが、こ
のユニットの出射面と一端が同一面（線ＸＸ’を通り紙
面に垂直な面（以下、面Ｐｘｘ’と称する））を成すよ
うに内部に接着固定されるガラスパイプ５１、前記の同
一面ＸＸ’と前記の光ファイバ端末２２に接着固定され
るガラスパイプ５２、および前記の接着固定に用いられ
る紫外線硬化接着剤６１、６２及び６３から構成され
る。光ファイバ端末１１とロッドレンズ３１との対向面
およびロッドレンズ３２と光ファイバ端末１２との対向
面（即ち、面Ｐｘｘ’）は、反射戻り光をさけるために
約８度に斜め処理する。ロッドレンズ３１及び３２の反
対側の面も、同様な理由から約２．５度に斜め処理す
る。誘電体多層膜フィルタ３０以外の光学面には、反射
防止コートを施す。セラミック精密スリーブとしてセラ
ミックの割スリーブも使用できる。
【０００６】図２に誘電体多層膜フィルタ３０の構成お
よび境界の状況を示す。同図から判るように、誘電体多
層膜フィルタ３０は、この膜３０の基板（即ち、ロッド
レンズ３１の出射面）上に二酸化ケイ素（SiO2）層と二
酸化チタン（TiO2）層とをイオンアシストディポジッシ
ョン（ＩＡＤ）によって交互に形成した４０の層（図２
においては、下から上に向かって形成される）からな
る。各層の屈折率、消光係数および光学的厚さは、図の
とおりである。以上のような構成の光利得等化器１に波
長分割多重光信号が入力すると、次のように動作する。
光ファイバ１１より入射した光は屈折率分布型ロッドレ
ンズ３１に入射する。ロッドレンズ３１は、この場合、
コリメートレンズとして作用するので、入射した光は、
平行光に変換されロッドレンズ３１の出射面に形成され
た誘電体多層膜フィルタ３０を通る。この時、この平行
光を構成する種々の波長の光信号は、図３に示す（小さ
い中黒の三角形で示す）ような利得等化特性に従って、
それぞれの波長に応じた透過率で透過することにより、
等化されることになる。等化された平行光はロッドレン
ズ３２で収束されて光ファイバ１２に結合する。図３に
は、エタロンフィルタを用いた図１０の等化器の特性も
示す。これを基準として、比較すると、一つの誘電体多
層膜フィルタ３０により絶対値で±１０％以内の精度が
実現可能であることが判る。図４は、図１の光利得等化
器１の製造過程の要点を示す流れ線図である。図４にお
いて、まず、外径を揃えた光ファイバ端末２１及び２２
並びにロッドレンズ３１および３２、さらにこれらを接
続固定する精密スリーブを用意し、 ロッドレンズ３１
の一端に誘電体多層膜フィルタ３０を形成する（ステッ
プ１００）。光ファイバ端末２１とコリメート用のロッ
ドレンズ３１とをセラミック精密スーリープ４１で接続
固定する（ステップ１０１）。ロッドレンズ３１の露出
部分と収束用のロッドレンズ３２とをセラミック精密ス
リーブ４２により固定して、一体化ユニットを形成する
（ステップ１０２）。ステップ１０２では、ロッドレン
ズ３１と３２との間に適宜な空隙を設けるとともに、斜
め加工面どうしが平行になるように配置する。空隙は適
宜で良いので調整は容易である。ロッドレンズ３２とガ
ラスパイプ５１の８度加工面が同一面Ｐｘｘ’になるよ
うに、前記の一体化ユニットをガラスパイプ５１内に紫
外線硬化接着剤により接着固定する（ステップ１０
３）。最後に、前記の同一面Ｐｘｘ’に光ファイバ端末
２２とガラスパイプ５２を、光ファイバ１２の出力が最
大になるように位置を調整して（即ち、ロッドレンズ３
２と光ファイバ端末２２の側面が一致するように）、紫
外線硬化接着剤により接着固定する（ステップ１０
４）。このように、組立にＹＡＧレーザービーム溶接機
等の高価な設備を必要とせず、組立も容易なので、低コ
ストの光利得等化器を実現できる。
よび境界の状況を示す。同図から判るように、誘電体多
層膜フィルタ３０は、この膜３０の基板（即ち、ロッド
レンズ３１の出射面）上に二酸化ケイ素（SiO2）層と二
酸化チタン（TiO2）層とをイオンアシストディポジッシ
ョン（ＩＡＤ）によって交互に形成した４０の層（図２
においては、下から上に向かって形成される）からな
る。各層の屈折率、消光係数および光学的厚さは、図の
とおりである。以上のような構成の光利得等化器１に波
長分割多重光信号が入力すると、次のように動作する。
光ファイバ１１より入射した光は屈折率分布型ロッドレ
ンズ３１に入射する。ロッドレンズ３１は、この場合、
コリメートレンズとして作用するので、入射した光は、
平行光に変換されロッドレンズ３１の出射面に形成され
た誘電体多層膜フィルタ３０を通る。この時、この平行
光を構成する種々の波長の光信号は、図３に示す（小さ
い中黒の三角形で示す）ような利得等化特性に従って、
それぞれの波長に応じた透過率で透過することにより、
等化されることになる。等化された平行光はロッドレン
ズ３２で収束されて光ファイバ１２に結合する。図３に
は、エタロンフィルタを用いた図１０の等化器の特性も
示す。これを基準として、比較すると、一つの誘電体多
層膜フィルタ３０により絶対値で±１０％以内の精度が
実現可能であることが判る。図４は、図１の光利得等化
器１の製造過程の要点を示す流れ線図である。図４にお
いて、まず、外径を揃えた光ファイバ端末２１及び２２
並びにロッドレンズ３１および３２、さらにこれらを接
続固定する精密スリーブを用意し、 ロッドレンズ３１
の一端に誘電体多層膜フィルタ３０を形成する（ステッ
プ１００）。光ファイバ端末２１とコリメート用のロッ
ドレンズ３１とをセラミック精密スーリープ４１で接続
固定する（ステップ１０１）。ロッドレンズ３１の露出
部分と収束用のロッドレンズ３２とをセラミック精密ス
リーブ４２により固定して、一体化ユニットを形成する
（ステップ１０２）。ステップ１０２では、ロッドレン
ズ３１と３２との間に適宜な空隙を設けるとともに、斜
め加工面どうしが平行になるように配置する。空隙は適
宜で良いので調整は容易である。ロッドレンズ３２とガ
ラスパイプ５１の８度加工面が同一面Ｐｘｘ’になるよ
うに、前記の一体化ユニットをガラスパイプ５１内に紫
外線硬化接着剤により接着固定する（ステップ１０
３）。最後に、前記の同一面Ｐｘｘ’に光ファイバ端末
２２とガラスパイプ５２を、光ファイバ１２の出力が最
大になるように位置を調整して（即ち、ロッドレンズ３
２と光ファイバ端末２２の側面が一致するように）、紫
外線硬化接着剤により接着固定する（ステップ１０
４）。このように、組立にＹＡＧレーザービーム溶接機
等の高価な設備を必要とせず、組立も容易なので、低コ
ストの光利得等化器を実現できる。
【０００７】（実施の形態２）図５は、本発明の第２の
実施の形態による光利得等化器の基本構成を示す図であ
る。図５の光利得等化器２は、光学系が光ファイバ端末
２１及び２２、ロッドレンズ３１及び３２、並びにコリ
メート用のロッドレンズ３１の出射面に形成された誘電
体多層膜フィルタ３０からなる点においては図１の等化
器１と同じである。従って、光利得等化器２に入力され
る波長分割多重光信号に対する動作および性能も、等化
器１のそれらと同じである。相違点は、ロッドレンズ３
２と光ファイバ端末２２もセラミック精密スリーブ４３
で接続固定することにより、光ファイバ端末２１及び２
２、ロッドレンズ３１及び３２（レンズ３１は誘電体多
層膜フィルタ３０付き）、並びに精密スリーブ４１〜４
３を一体化したユニット（仮に、光学系ユニットと称す
る）を構成する点である。このようにすることにより、
等化器１の場合のように光ファイバ端末２２を同一面Ｐ
ｘｘ’に接着固定する際に、「光ファイバ１２の出力が
最大になるように位置を調整する（光ファイバ端末２２
とロッドレンズ３２の側面を一致させる）」という必要
がなくなる。さらに、図５において、５３はケース、７
０は前記の光学系ユニットとケース５３との間の隙間に
充填する充填材である。ケースの形状としては筒上のケ
ースの他、二つ割りの構造のケースが考えられる。充填
剤としてはシリコン樹脂や柔軟性を持つエポキシ樹脂等
が利用できる。また、等化器１のようにガラスパイプ５
１も使用しないので、ロッドレンズ３２の射出面とガラ
スパイプ５１の傾斜面との調節も不要である。図６は、
光利得等化器２の組立手順の例を示す流れ図の一部であ
る。図４と同一の部分は、省略してある。ステップ１０
２に続いて、ロッドレンズ３２の露出部分と光ファイバ
端末２２とをセラミック精密スリーブ４３で固定して、
光学系を総て一体化した光学系ユニットを形成する（ス
テップ１１３）。この光学系ユニットをケース５３に入
れ、隙間を適切な充填材７０で満たす（ステップ１１
４）。このように、本発明の第２の実施の形態による光
利得等化器２は、外径が等しい２個の屈折率分布自己収
束ロッドレンズと２個の光ファイバ端末を３個のセラミ
ック精密スリーブにより一体化し無調整組立が可能なた
め、組立性に極めて優れた低コストの光利得等化器を実
現できる。
実施の形態による光利得等化器の基本構成を示す図であ
る。図５の光利得等化器２は、光学系が光ファイバ端末
２１及び２２、ロッドレンズ３１及び３２、並びにコリ
メート用のロッドレンズ３１の出射面に形成された誘電
体多層膜フィルタ３０からなる点においては図１の等化
器１と同じである。従って、光利得等化器２に入力され
る波長分割多重光信号に対する動作および性能も、等化
器１のそれらと同じである。相違点は、ロッドレンズ３
２と光ファイバ端末２２もセラミック精密スリーブ４３
で接続固定することにより、光ファイバ端末２１及び２
２、ロッドレンズ３１及び３２（レンズ３１は誘電体多
層膜フィルタ３０付き）、並びに精密スリーブ４１〜４
３を一体化したユニット（仮に、光学系ユニットと称す
る）を構成する点である。このようにすることにより、
等化器１の場合のように光ファイバ端末２２を同一面Ｐ
ｘｘ’に接着固定する際に、「光ファイバ１２の出力が
最大になるように位置を調整する（光ファイバ端末２２
とロッドレンズ３２の側面を一致させる）」という必要
がなくなる。さらに、図５において、５３はケース、７
０は前記の光学系ユニットとケース５３との間の隙間に
充填する充填材である。ケースの形状としては筒上のケ
ースの他、二つ割りの構造のケースが考えられる。充填
剤としてはシリコン樹脂や柔軟性を持つエポキシ樹脂等
が利用できる。また、等化器１のようにガラスパイプ５
１も使用しないので、ロッドレンズ３２の射出面とガラ
スパイプ５１の傾斜面との調節も不要である。図６は、
光利得等化器２の組立手順の例を示す流れ図の一部であ
る。図４と同一の部分は、省略してある。ステップ１０
２に続いて、ロッドレンズ３２の露出部分と光ファイバ
端末２２とをセラミック精密スリーブ４３で固定して、
光学系を総て一体化した光学系ユニットを形成する（ス
テップ１１３）。この光学系ユニットをケース５３に入
れ、隙間を適切な充填材７０で満たす（ステップ１１
４）。このように、本発明の第２の実施の形態による光
利得等化器２は、外径が等しい２個の屈折率分布自己収
束ロッドレンズと２個の光ファイバ端末を３個のセラミ
ック精密スリーブにより一体化し無調整組立が可能なた
め、組立性に極めて優れた低コストの光利得等化器を実
現できる。
【０００８】（実施の形態３）図７は、本発明の第３の
実施の形態による光利得等化器の基本構成を示す図であ
る。図７の光利得等化器３は、次の２点を除いて図５の
等化器２と同じである。即ち、図７においては、屈折率
分布自己収束ロッドレンズ３１及び３２が先球加工屈折
率分布自己収束ロッドレンズ３３及び３４に置き換わ
り、これに伴い、誘電体多層膜フィルタ３０ａが先球加
工ロッドレンズ３３の入射側の表面に形成された点であ
る。ロッドレンズ３３及び３４は、対向する面を球状に
加工する。屈折率分布自己収束レンズ３３においては、
レンズ長がちょうど０．２５ピッチのときに光ファイバ
からの入力光が出射面でコリメート光となり、レンズ長
が０．５ピッチのとき光ファイバからの入力光が出射面
で入力光と同じ状態になる。従って実効レンズピッチが
０．２５ピッチより長く０．５ピッチより短いレンズを
用いると出射面においては光は収束光となる。収束光は
直角研磨のロッドレンズにおいても必ず出射面に対して
斜めに入射するため、反射戻り光は発生しない。ロッド
レンズの先端を球面加工することによりその反射角度は
さらに大きくなるため、入射光ファイバへの反射戻り光
は一層小さくなる。図８に誘電体多層膜フィルタ３０ａ
の構成およびその境界の状況を示す。同図から判るよう
に、誘電体多層膜フィルタ３０ａは、先球加工ロッドレ
ンズ３３の入射面（図８の最下部）から表の上に向かっ
て膜が形成される。この場合も、二酸化ケイ素（SiO2）
層と二酸化チタン（TiO2）層とをイオンアシストディポ
ジッション（ＩＡＤ）によって交互に形成した４０の層
からなる。各層の屈折率、消光係数および光学的厚さ
は、図のとおりである。以上のような構成の光利得等化
器３に、例えば波長分割多重光信号のような光が入射し
た場合の動作を説明する。て光ファイバ１１より入射し
た光はロッドレンズ３３の入射面にある誘電体多層膜フ
ィルタ３０ａを通過する。この時、図９に実線の曲線で
示したような利得等化特性に従って、それぞれの波長に
応じた透過率で透過することにより、等化されることに
なる。透過された光は、ロッドレンズ３３において収束
光に変換される。この収束光はロッドレンズ３４に入射
後再度収束されて光ファイバ１２に結合する。
実施の形態による光利得等化器の基本構成を示す図であ
る。図７の光利得等化器３は、次の２点を除いて図５の
等化器２と同じである。即ち、図７においては、屈折率
分布自己収束ロッドレンズ３１及び３２が先球加工屈折
率分布自己収束ロッドレンズ３３及び３４に置き換わ
り、これに伴い、誘電体多層膜フィルタ３０ａが先球加
工ロッドレンズ３３の入射側の表面に形成された点であ
る。ロッドレンズ３３及び３４は、対向する面を球状に
加工する。屈折率分布自己収束レンズ３３においては、
レンズ長がちょうど０．２５ピッチのときに光ファイバ
からの入力光が出射面でコリメート光となり、レンズ長
が０．５ピッチのとき光ファイバからの入力光が出射面
で入力光と同じ状態になる。従って実効レンズピッチが
０．２５ピッチより長く０．５ピッチより短いレンズを
用いると出射面においては光は収束光となる。収束光は
直角研磨のロッドレンズにおいても必ず出射面に対して
斜めに入射するため、反射戻り光は発生しない。ロッド
レンズの先端を球面加工することによりその反射角度は
さらに大きくなるため、入射光ファイバへの反射戻り光
は一層小さくなる。図８に誘電体多層膜フィルタ３０ａ
の構成およびその境界の状況を示す。同図から判るよう
に、誘電体多層膜フィルタ３０ａは、先球加工ロッドレ
ンズ３３の入射面（図８の最下部）から表の上に向かっ
て膜が形成される。この場合も、二酸化ケイ素（SiO2）
層と二酸化チタン（TiO2）層とをイオンアシストディポ
ジッション（ＩＡＤ）によって交互に形成した４０の層
からなる。各層の屈折率、消光係数および光学的厚さ
は、図のとおりである。以上のような構成の光利得等化
器３に、例えば波長分割多重光信号のような光が入射し
た場合の動作を説明する。て光ファイバ１１より入射し
た光はロッドレンズ３３の入射面にある誘電体多層膜フ
ィルタ３０ａを通過する。この時、図９に実線の曲線で
示したような利得等化特性に従って、それぞれの波長に
応じた透過率で透過することにより、等化されることに
なる。透過された光は、ロッドレンズ３３において収束
光に変換される。この収束光はロッドレンズ３４に入射
後再度収束されて光ファイバ１２に結合する。
【０００９】図９には、エタロンフィルタを用いた図１
０の等化器の特性（ｘ印）も示す。これを基準として、
比較すると、一つの誘電体多層膜フィルタ３０ａにより
絶対値で±１０％以内の精度が実現可能であることが判
る。光利得等化器３の組立は、ロッドレンズ３３と３４
とを精密スリーブ４２で固定するさいに、ロッドレンズ
間の距離を適切に調節する以外は、等化器２の組立と同
じである。以上は、本発明の説明のために実施の形態の
例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想
または原理に沿って上述の実施の形態に種々の変更、修
正または追加を行うことは、当業者には容易である。故
に、本発明は、以上述べた実施の形態に捕らわれること
なく、ただ特許請求の範囲の記載に従って判断するべき
である。
０の等化器の特性（ｘ印）も示す。これを基準として、
比較すると、一つの誘電体多層膜フィルタ３０ａにより
絶対値で±１０％以内の精度が実現可能であることが判
る。光利得等化器３の組立は、ロッドレンズ３３と３４
とを精密スリーブ４２で固定するさいに、ロッドレンズ
間の距離を適切に調節する以外は、等化器２の組立と同
じである。以上は、本発明の説明のために実施の形態の
例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想
または原理に沿って上述の実施の形態に種々の変更、修
正または追加を行うことは、当業者には容易である。故
に、本発明は、以上述べた実施の形態に捕らわれること
なく、ただ特許請求の範囲の記載に従って判断するべき
である。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の第１の実施
の形態によれば、組立にＹＡＧレーザービーム溶接機等
の高価な設備を必要とせず、組立も容易なので、低コス
トの光利得等化器を実現できる。本発明の第２の実施の
形態によれば、外径が等しい２個の屈折率分布自己収束
ロッドレンズと２個の光ファイバ端末を３個のセラミッ
ク精密スリーブにより一体化し無調整組立が可能なた
め、組立性に極めて優れた低コストの光利得等化器を実
現できる。本発明の第３の実施の形態によれば、組立が
容易なだけでなく、戻り光の少ない良好な特性の光利得
等化器を得ることができる。
の形態によれば、組立にＹＡＧレーザービーム溶接機等
の高価な設備を必要とせず、組立も容易なので、低コス
トの光利得等化器を実現できる。本発明の第２の実施の
形態によれば、外径が等しい２個の屈折率分布自己収束
ロッドレンズと２個の光ファイバ端末を３個のセラミッ
ク精密スリーブにより一体化し無調整組立が可能なた
め、組立性に極めて優れた低コストの光利得等化器を実
現できる。本発明の第３の実施の形態によれば、組立が
容易なだけでなく、戻り光の少ない良好な特性の光利得
等化器を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による光利得等化器
の基本構成を示す図である。
の基本構成を示す図である。
【図２】図１の光利得等化器１の誘電体多層膜フィルタ
３０の構成およびその境界の状況を示す図である。
３０の構成およびその境界の状況を示す図である。
【図３】エタロンフィルタを用いた図１０の従来技術の
等化器と図１の本発明の等化器との特性を示す図であ
る。
等化器と図１の本発明の等化器との特性を示す図であ
る。
【図４】図１の光利得等化器１の製造過程の要点を示す
流れ線図である。
流れ線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光利得等化器
の基本構成を示す図である。
の基本構成を示す図である。
【図６】図５の光利得等化器２の組立手順の例を示す流
れ線図の一部を示す図である。
れ線図の一部を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による光利得等化器
の基本構成を示す図である。
の基本構成を示す図である。
【図８】図７の光利得等化器３の誘電体多層膜フィルタ
３０ａの構成およびその境界の状況を示す図である。
３０ａの構成およびその境界の状況を示す図である。
【図９】エタロンフィルタを用いた図１０の従来技術の
等化器と図７の本発明の等化器との特性を示す図であ
る。
等化器と図７の本発明の等化器との特性を示す図であ
る。
【図１０】従来の光利得等化器の基本構成を示す図であ
る。
る。
【図１１】図１０の光利得等化器の利得等化特性を示す
図である。
図である。
１〜３ 本発明の光利得等化器 １１、１２ 光ファイバ ２１、２２ 光ファイバ端末 ３０ 誘電体多層膜フィルタ ３１、３２ ロッドレンズ ５１、５２ ガラスパイプ ５３ ケース ６１〜６３ 紫外線硬化接着剤 ７０ 充填材 ３３、３４ 先球加工ロッドレンズ
Claims (11)
- 【請求項１】 端面どうしが対向するように配置された
同じ外径を有する第１および第２の光ファイバ端末、 前記光ファイバ端末と同じ外径を有し、前記第１および
第２の光ファイバ端末の前記端面にそれぞれ密着して配
置される第１および第２の屈折率分布ロッドレンズ、 前記第１のロッドレンズの一方の端面に形成された誘電
体多層膜フィルタ、 前記第１の光ファイバ端末と前記第１のロッドレンズと
を接続固定する第１の精密スリーブ、 前記第１の精密スリーブと外径が等しく、前記第１のロ
ッドレンズの露出部と前記第２のロッドレンズとを接続
固定してユニットを形成する第２の精密スリーブ、およ
び 前記第２のロッドレンズと前記第２の光ファイバ端末と
を、それぞれの側面が一致するように接続固定する固定
手段を備えたことを特徴とする組立の容易な多層膜フィ
ルタ光利得等化器。 - 【請求項２】 前記第１および第２の精密スリーブを挿
入可能な内径を有する第１のガラスパイプ、および前記
第２の光ファイバ端末を挿入可能な内径を有する第２の
ガラスパイプをさらに備え、 前記ユニットの一端を成す前記第２のロッドレンズの端
面と前記第１のガラスパイプの端面とが同一面を形成す
るように前記ユニットが前記第１のガラスパイプの内壁
に接着剤で固定され、且つ前記固定手段が、前記第２の
ガラスパイプ、および前記第２の光ファイバ端末と前記
第２のガラスパイプと前記の同一面とを接着固定する接
着剤からなることを特徴とする請求項１記載の光利得等
化器。 - 【請求項３】 前記固定手段が、前記第１のロッドレン
ズと前記第２の光ファイバ端末を固定する第３の精密ス
リーブであることを特徴とする請求項１記載の光利得等
化器。 - 【請求項４】 前記第１および第２のロッドレンズの対
向する側が球面加工され、且つ前記誘電体多層膜フィル
タが、前記第１のロッドレンズの他方の端面に形成され
ることを特徴とする請求項３記載の光利得等化器。 - 【請求項５】 前記の第１乃至第３の精密スリーブによ
り一体化されたユニットを収容するケース、および前記
ユニットと前記ケースとの間の隙間を埋める充填材をさ
らに備えたことを特徴とする請求項３または４記載の光
利得等化器。 - 【請求項６】 前記誘電体多層膜フィルタが、前記第１
のロッドレンズの前記第２のロッドレンズ側の端面に形
成されることを特徴とする請求項２または３記載の光利
得等化器。 - 【請求項７】 前記第１の光ファイバ端末と前記第１の
ロッドレンズとの境界面および前記第２のロッドレンズ
と前記第２の光ファイバ端末との境界面が、共に所定の
角度で斜め加工され、前記境界面どうしが平行になるよ
うに組み立てられたことを特徴とする請求項１乃至６の
何れか１項に記載の光利得等化器。 - 【請求項８】 第１および第２の光ファイバ端末および
第１および第２の屈折率分布ロッドレンズを総て同じ外
径に揃えるステップ、 前記第１のロッドレンズの一方の面に誘電体多層膜フィ
ルタを形成するステップ、 前記外径の部材を挿入固定する精密スリーブを少なくと
も２つ用意するステップ、 前記第１の光ファイバ端末と前記第１のロッドレンズと
をそれぞれの端面どうしが密着するように前記精密スリ
ーブの１つで接続固定するステップ、 前記第１のロッドレンズと前記第２のロッドレンズと
を、適宜な空隙をおいて、前記精密スリーブのもう一方
の精密スリーブで接続固定するステップ、および前記第
２のロッドレンズと前記第２の光ファイバ端末とを、両
方の側面が一致するように接続固定する固定ステップを
含むことを特徴とする誘電体多層膜フィルタを用いた光
利得等化器の組立方法。 - 【請求項９】 前記第１および第２の精密スリーブを挿
入可能な内径を有する第１のガラスパイプおよび前記第
２の光ファイバ端末を挿入可能な内径を有する第２のガ
ラスパイプを用意するステップ、 前記の少なくとも２つの精密スリーブによって一体化さ
れたユニットの一端を成す前記第２のロッドレンズの端
面と前記第１のガラスパイプの端面とが同一面を形成す
るように前記ユニットが前記第１のガラスパイプの内壁
に接着剤で固定するステップ、および前記固定ステップ
が、前記第２の光ファイバ端末と前記第２のガラスパイ
プと前記の同一面とを接着剤で接着固定するステップか
らなることを特徴とする請求項８記載の光利得等化器の
組立方法。 - 【請求項１０】 前記固定ステップが、前記第１のロッ
ドレンズと前記第２の光ファイバ端末とを第３の精密ス
リーブで固定することを特徴とする請求項８記載の光利
得等化器の組立方法。 - 【請求項１１】 前記第１および第２のロッドレンズの
対向する側を球面加工するステップ、および前記誘電体
多層膜フィルタを前記第１のロッドレンズの他方の端面
に形成するステップをさらに備えたことを特徴とする請
求項１０記載の光利得等化器の組立方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114298A JP2001296446A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光利得等化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114298A JP2001296446A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光利得等化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296446A true JP2001296446A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18626123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000114298A Pending JP2001296446A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 光利得等化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001296446A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196284A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Fujikura Ltd | 光部品とその製造方法 |
| GB2386780A (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-24 | Samsung Electronics Co Ltd | Gain flattening using sequences of thin film filters |
| WO2005114283A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Bookham Technology Plc | Grin lens with barrier layer for use in electro-optical package |
| US7194160B2 (en) | 2002-02-14 | 2007-03-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Filter module |
| WO2013011720A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 北日本電線株式会社 | フォトモジュール |
| JP2016010496A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | 光コネクタ及び医療機器 |
-
2000
- 2000-04-14 JP JP2000114298A patent/JP2001296446A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196284A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Fujikura Ltd | 光部品とその製造方法 |
| JP4554067B2 (ja) * | 2000-12-26 | 2010-09-29 | 株式会社フジクラ | 光部品とその製造方法 |
| US7194160B2 (en) | 2002-02-14 | 2007-03-20 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Filter module |
| GB2386780B (en) * | 2002-03-21 | 2004-09-15 | Samsung Electronics Co Ltd | Gain flattened optical fiber amplifier |
| US7104700B2 (en) | 2002-03-21 | 2006-09-12 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Gain flattening filter and gain flattened optical fiber amplifier employing the same |
| KR100442624B1 (ko) * | 2002-03-21 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | 이득 평탄화 필터 및 이를 이용한 이득 평탄화된 광섬유증폭기 |
| GB2386780A (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-24 | Samsung Electronics Co Ltd | Gain flattening using sequences of thin film filters |
| WO2005114283A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Bookham Technology Plc | Grin lens with barrier layer for use in electro-optical package |
| WO2013011720A1 (ja) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 北日本電線株式会社 | フォトモジュール |
| CN103582836A (zh) * | 2011-07-15 | 2014-02-12 | 北日本电线株式会社 | 光模块 |
| US8977083B2 (en) | 2011-07-15 | 2015-03-10 | Kitanihon Electric Cable Co., Ltd | Photo module |
| JP2016010496A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | 光コネクタ及び医療機器 |
| US10470644B2 (en) | 2014-06-27 | 2019-11-12 | Sony Corporation | Optical connector and medical equipment |
| US10842356B2 (en) | 2014-06-27 | 2020-11-24 | Sony Corporation | Optical connector and medical equipment |
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