JP3888103B2

JP3888103B2 - Dispersion compensation fiber grating module

Info

Publication number: JP3888103B2
Application number: JP2001257908A
Authority: JP
Inventors: 哲高杉; 晃史本郷; 佐藤　　忍
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003066248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ通信に用いる波長多重用光デバイスに関し、特に光信号の分散を補償するための分散補償ファイバグレーティングモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバグレーティングをアルミ製の凹字断面形状の棒状部材からなる梁状筐体内に埋め込み、かつその梁状筐体の両端をペルチェ素子で温度調整を行い、ファイバグレーティングの全長にわたって温度勾配をつけることにより、可変分散補償器を実現することが提案されている（特願２００１−５５０２６号）。
【０００３】
図４（ａ）は分散補償ファイバグレーティングモジュールの側面透視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の４ａ−４ａ断面図である。
【０００４】
この分散補償ファイバグレーティングモジュールは、例えばアルミニウムからなる放熱板１５と、放熱板１５上に離隔して設けられた一対の電子冷熱素子としてのペルチェ素子１４、１７と、両ペルチェ素子１４、１７間に橋渡しされ長手方向に溝１１ａを有する梁状筐体１１と、梁状筐体１１のペルチェ素子１４、１７の近傍にそれぞれ設けられた一対の温度センサ１９、２０と、チャープトファイバグレーティング１０ａが溝１１ａ内に埋め込まれた光ファイバ１０と、温度センサ１９、２０及びペルチェ素子１４、１７を覆う断熱パッケージ２１とで構成されたものである。
【０００５】
この分散補償ファイバグレーティングモジュールは、チャープトファイバグレーティング１０ａが溝１１ａ内に埋め込まれた梁状筐体１１にペルチェ素子１４、１７を用いて全長にわたって温度勾配を形成することにより、チャープトファイバグレーティング自体の温度特性及び梁状筐体１１の線膨張による歪の効果を利用してグレーティングの反射波長や反射帯域を変えるようになっている。尚、１２はファイバ固定用接着剤、１３ａ、１３ｂ、１６ａ、１６ｂは熱伝導体、１８は放熱フィン、２２は断熱空間をそれぞれ示す。
【０００６】
このような技術によって製作した分散補償器の波長損失特性可変範囲を図５〜図９を参照して説明する。
【０００７】
図５は梁状筐体の両端の温度を２５℃に調節した場合のファイバグレーティングの波長損失特性（グレーティング反射特性）を示す図であり、横軸が波長軸であり、縦軸が挿入損失軸である。
【０００８】
グレーティング反射特性は中心波長が約１５４０．５ｎｍであり、３ｄＢ帯域幅が約２．８ｎｍである。
【０００９】
図６は梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側の温度が０℃で長波長側の温度が５０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図であり、横軸が波長軸であり、縦軸が挿入損失軸である。
【００１０】
中心波長は図５に示した特性と同様に約１５４０．５ｎｍであり、３ｄＢ帯域幅が約４．４ｎｍと広帯域化されている。
【００１１】
図７は梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側の温度が５０℃で長波長側の温度が０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図であり、横軸が波長軸であり、縦軸が挿入損失軸である。
【００１２】
中心波長は図５に示した特性と同様に約１５４０．５ｎｍであり、３ｄＢ帯域幅が約１．５ｎｍと狭帯域化されている。
【００１３】
図８は梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側及び長波長側の温度が共に０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図であり、横軸が波長軸であり、縦軸が挿入損失軸である。
【００１４】
中心波長は約１５３９．５ｎｍとなり、３ｄＢ帯域幅が約２．８ｎｍとなり、中心波長のみが短波長側にシフトしている。
【００１５】
図９は梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側及び長波長側の温度が共に５０℃の場合の波長損失特性を示す図であり、横軸が波長軸であり、縦軸が挿入損失軸である。
【００１６】
中心波長は約１５４１．５ｎｍとなり、３ｄＢ帯域幅が約２．８ｎｍとなり、中心波長のみが長波長側にシフトしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した中心波長及び帯域幅の可変領域は、ペルチェ素子の温度調節範囲を０〜５０℃とした場合での最大可変可能範囲となっており、温度可変範囲が狭いという問題があった。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、最大温度可変範囲が広い分散補償ファイバグレーティングモジュールを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の分散補償ファイバグレーティングモジュールは、線膨張率の大きい第１の筐体用部材と線膨張率の小さい第２の筐体用部材とを貼り合わせたバイメタル構造を有する梁状筐体の第１の筐体用部材に梁状筐体の長手方向に沿って溝を形成し、光ファイバへの紫外線の照射により形成されたチャープトファイバグレーティング形成部を溝内に接着剤で接着固定し、梁状筐体の両端部に温度センサとペルチェ素子とをそれぞれ一対ずつ取り付けて、両端のペルチェ素子が挟まれるように梁状筐体を放熱フィンを備えた放熱板上に固定し、上記梁状筐体、上記温度センサ及び上記ペルチェ素子の全体を断熱部材で覆い、上記第１の筐体用部材は凹字断面形状を呈し、上記第２の筐体用部材は矩形断面形状を呈するものである。
【００２０】
上記構成に加え本発明の分散補償ファイバグレーティングモジュールの梁状筐体は、線膨張率が２０×１０^-6以上の材料からなる第１の筐体用部材と線膨張率が１×１０^-6以下の材料からなる第２の筐体用部材とを貼り合わせたバイメタル構造を有するのが好ましい。
【００２１】
上記構成に加え本発明の分散補償ファイバグレーティングモジュールは、梁状筐体のうちの線膨張率の大きい第１の筐体用部材の縦弾性係数をＥ１とし、断面積をＡ１とし、線膨張率の小さい第２の筐体用部材の縦弾性係数をＥ２とし、断面積をＡ２としたときにＥ１×Ａ１をＥ２×Ａ２の２分の１以下とするのが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、チャープトファイバグレーティング自体の熱膨張及び熱収縮によって光ファイバグレーティングに熱歪を与えることに加え、チャープトファイバグレーティングを収容する梁状筐体がバイメタル構造を有するので、相乗効果によりチャープトファイバグレーティングの長手方向の膨張収縮が増大して最大温度可変範囲が広くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の分散補償ファイバグレーティングモジュールの側面透視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の１ａ−１ａ線断面図である。尚、図４（ａ）、（ｂ）に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００２５】
チャープトファイバグレーティング１０ａが形成された光ファイバ１０が梁状筐体３０の溝３０ａ内に接着剤で接着固定されている（図１（ａ）中ファイバグレーティングの周期は右側が長い長波長側を示し、左側が周期の短い短波長側を示す）。梁状筐体３０は、線膨張率の大きい凹字断面形状の筐体用部材３０−１と線膨張率の小さいＩ字断面形状の筐体用部材３０−２とを貼り合わせたものである。梁状筐体３０の長波長側の端部には温度センサ１９と熱伝導体１３ａ、１３ｂとが設けられており、熱伝導体１３ａ、１３ｂを介して長波長側温度コントロール用ペルチェ素子１４が放熱板１５を介して放熱フィン１８に熱的に接続されている。梁状筐体３０の短波長側の端部には温度センサ２０と熱伝導体１６ａ、１６ｂとが設けられており、熱伝導体１６ａ、１６ｂを介して短波長側温度コントロール用ペルチェ素子１７が放熱板１５を介して放熱フィン１８に熱的に接続されている。すなわち、梁状筐体３０は放熱板１５上のペルチェ素子１４、１７間に橋渡しされた構造を有している。
【００２６】
これら梁状筐体３０、温度センサ１９、２０及びペルチェ素子１４、１７はパッケージ部材２１ａとパッケージカバー２１ｂとからなる断熱パッケージ２１で覆われており、断熱パッケージ２１と梁状筐体３０との間には断熱空間２２が存在している。
【００２７】
図２は図１（ａ）、（ｂ）に示した分散補償ファイバグレーティングモジュールの熱歪の大きさを計算した結果を示す図であり、横軸が低熱膨張部材の厚さ軸であり、縦軸が熱歪軸（温度変化２５℃）である。
【００２８】
本計算では、高熱膨張材としてアルミニウム（α＝２３．５×１０^-6、Ｅ＝７１５９０ＭＰａ（７３００ｋｇｆ／ｍｍ²））を用い、幅を３ｍｍとし、厚さを２ｍｍとしている。低熱膨張材としてスーパーインバ（α＝０．６×１０^-6、Ｅ＝１４７１００ＭＰａ（１５０００ｋｇｆ／ｍｍ²））を用い、幅を３ｍｍとしている。
【００２９】
また、ファイバグレーティングの埋め込み深さをパラメータとして、０．２５、０．５及び０．７５ｍｍの場合を計算している。さらに、アルミニウム単体の場合の熱歪０．０００５８と比較している。
【００３０】
直径０．１２５ｍｍの光ファイバを梁状筐体に埋め込むために深さ０．５ｍｍとした場合、低熱膨張材の厚さを２ｍｍ以下とすることにより、アルミニウム単体の場合よりも大きな熱歪を付加できることが分かる。
【００３１】
厚さ２ｍｍの場合、各部材のＥＡ値（Ｅ×Ａ）関係は、数１式のようになっている。
【００３２】
【数１】
高熱膨張材ＥＡ値：低熱膨張材ＥＡ値
＝７１５９０ＭＰａ×３ｍｍ×２ｍｍ：１４７１００ＭＰａ×３ｍｍ×２ｍｍ
＝１：２
図３は図１（ａ）、（ｂ）に示した分散補償ファイバグレーティングモジュールに用いられる梁状筐体の計算による変形図である。
【００３３】
図中、１０１は変形前の梁状筐体、１０４は変形後の梁状筐体（１０２は高熱膨張部材を示し、１０３は低熱膨張部材を示す。）を示す。
【００３４】
計算条件は初期温度を２５℃とし、上昇後の温度を５０℃とした。
【００３５】
本分散補償ファイバグレーティングモジュールは、波長多重伝送方式光ネットワーク内に設置され、伝送されてきた光信号の分散を補償するのに用いられるデバイスである（波長多重伝送方式：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉ／Ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ，ＷＤＭ）。
【００３６】
以上において、簡便でしかも高精度の可変分散補償デバイスを実現することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００３８】
最大温度可変範囲が広い分散補償ファイバグレーティングモジュールの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の分散補償ファイバグレーティングモジュールの側面透視図であり、（ｂ）は（ａ）の１ａ−１ａ線断面図である。
【図２】図１（ａ）、（ｂ）に示した分散補償ファイバグレーティングモジュールの熱歪の大きさを計算した結果を示す図である。
【図３】図１（ａ）、（ｂ）に示した分散補償ファイバグレーティングモジュールに用いられる梁状筐体の計算による変形図である。
【図４】（ａ）は本発明の前提となった分散補償ファイバグレーティングモジュールの側面透視図であり、（ｂ）は（ａ）の４ａ−４ａ断面図である。
【図５】梁状筐体の両端の温度を２５℃に調節した場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図である。
【図６】梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側の温度が０℃で長波長側の温度が５０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図である。
【図７】梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側の温度が５０℃で長波長側の温度が０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図である。
【図８】梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側及び長波長側の温度が共に０℃の場合のファイバグレーティングの波長損失特性を示す図である。
【図９】梁状筐体のファイバグレーティングの短波長側及び長波長側の温度が共に５０℃の場合の波長損失特性を示す図である。
【符号の説明】
１０光ファイバ
１０ａチャープトファイバグレーティング
１３ａ、１３ｂ、１６ａ、１６ｂ熱伝導体
１４、１７ペルチェ素子
１５放熱板
１８放熱フィン
１９、２０温度センサ
２１断熱パッケージ
３０梁状筐体
３０ａ溝
３０−１、３０−２筐体用部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical device for wavelength multiplexing used for optical fiber communication, and more particularly to a dispersion compensating fiber grating module for compensating for dispersion of an optical signal.
[0002]
[Prior art]
An optical fiber grating is embedded in a beam-shaped casing made of aluminum with a bar-shaped cross-section, and the temperature of both ends of the beam-shaped casing is adjusted with a Peltier element to create a temperature gradient over the entire length of the fiber grating. Therefore, it has been proposed to implement a tunable dispersion compensator (Japanese Patent Application No. 2001-55026).
[0003]
4A is a side perspective view of the dispersion compensating fiber grating module, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line 4a-4a in FIG. 4A.
[0004]
This dispersion compensating fiber grating module includes, for example, a heat sink 15 made of aluminum, a pair of Peltier elements 14 and 17 as electronic cooling elements provided separately on the heat sink 15, and between both Peltier elements 14 and 17. A beam-shaped casing 11 that is bridged and has a groove 11a in the longitudinal direction, a pair of temperature sensors 19 and 20 provided in the vicinity of the Peltier elements 14 and 17 of the beam-shaped casing 11, and a chirped fiber grating 10a are grooves. The optical fiber 10 embedded in 11a, and the heat insulation package 21 which covers the temperature sensors 19 and 20 and the Peltier elements 14 and 17 are comprised.
[0005]
In this dispersion compensating fiber grating module, the chirped fiber grating itself is formed by forming a temperature gradient over the entire length using the Peltier elements 14 and 17 in the beam-like housing 11 in which the chirped fiber grating 10a is embedded in the groove 11a. The reflection wavelength and reflection band of the grating are changed using the temperature characteristics of the beam and the distortion effect caused by the linear expansion of the beam-like casing 11. Reference numeral 12 denotes a fiber fixing adhesive, 13a, 13b, 16a, and 16b are heat conductors, 18 is a heat radiating fin, and 22 is a heat insulating space.
[0006]
The wavelength loss characteristic variable range of the dispersion compensator manufactured by such a technique will be described with reference to FIGS.
[0007]
FIG. 5 is a diagram showing the wavelength loss characteristics (grating reflection characteristics) of the fiber grating when the temperature at both ends of the beam-shaped housing is adjusted to 25 ° C., where the horizontal axis is the wavelength axis and the vertical axis is the insertion loss axis. It is.
[0008]
The grating reflection characteristic has a center wavelength of about 1540.5 nm and a 3 dB bandwidth of about 2.8 nm.
[0009]
FIG. 6 is a graph showing the wavelength loss characteristics of the fiber grating when the temperature of the short wavelength side of the fiber grating of the beam-like housing is 0 ° C. and the temperature of the long wavelength side is 50 ° C. The horizontal axis is the wavelength axis. The vertical axis is the insertion loss axis.
[0010]
The center wavelength is about 1540.5 nm as in the characteristics shown in FIG. 5, and the 3 dB bandwidth is widened to about 4.4 nm.
[0011]
FIG. 7 is a graph showing the wavelength loss characteristics of the fiber grating when the temperature of the short wavelength side of the fiber grating of the beam-like housing is 50 ° C. and the temperature of the long wavelength side is 0 ° C. The horizontal axis is the wavelength axis. The vertical axis is the insertion loss axis.
[0012]
The center wavelength is about 1540.5 nm as in the characteristics shown in FIG. 5, and the 3 dB bandwidth is narrowed to about 1.5 nm.
[0013]
FIG. 8 is a diagram showing the wavelength loss characteristics of the fiber grating when the temperature of both the short wavelength side and the long wavelength side of the fiber grating of the beam-like housing is 0 ° C. The horizontal axis is the wavelength axis, and the vertical axis is Insertion loss axis.
[0014]
The center wavelength is about 1539.5 nm, the 3 dB bandwidth is about 2.8 nm, and only the center wavelength is shifted to the short wavelength side.
[0015]
FIG. 9 is a graph showing wavelength loss characteristics when the temperature of the short wavelength side and the long wavelength side of the fiber grating of the beam-like housing is 50 ° C., the horizontal axis is the wavelength axis, and the vertical axis is the insertion loss axis. It is.
[0016]
The center wavelength is about 1541.5 nm, the 3 dB bandwidth is about 2.8 nm, and only the center wavelength is shifted to the longer wavelength side.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the variable region of the center wavelength and bandwidth described above has a maximum variable range when the temperature adjustment range of the Peltier element is 0 to 50 ° C., and there is a problem that the temperature variable range is narrow.
[0018]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a dispersion compensating fiber grating module having a wide maximum temperature variable range.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the dispersion compensating fiber grating module of the present invention has a bimetallic structure in which a first housing member having a large linear expansion coefficient and a second housing member having a low linear expansion coefficient are bonded together. A groove is formed in the first casing member of the beam-shaped casing along the longitudinal direction of the beam-shaped casing, and a chirped fiber grating forming portion formed by irradiating the optical fiber with ultraviolet rays is formed in the groove . bonded and fixed with an adhesive, attaching a temperature sensor and a Peltier element at both ends of the beam-shaped casing in pairs respectively, heat sinks both ends of the Peltier element is provided with a radiation fin of the beam-like casing so as to be sandwiched between and fixed to the upper, the beam-like casing, the whole of the temperature sensor and the Peltier element is covered by a heat insulating member, the first housing member exhibits a concave cross-sectional shape, said second housing member also exhibits a rectangular cross-section It is.
[0020]
In addition to the above configuration, the beam-shaped housing of the dispersion compensating fiber grating module of the present invention has a first housing member made of a material having a linear expansion coefficient of 20 × 10 ⁻⁶ or more and a linear expansion coefficient of 1 × 10 ^−6. It is preferable to have a bimetal structure in which a second housing member made of the following material is bonded.
[0021]
In addition to the above configuration, the dispersion-compensating fiber grating module of the present invention includes a first casing member having a large linear expansion coefficient among the beam-shaped casings, wherein the longitudinal elastic modulus is E1, the cross-sectional area is A1, and the linear expansion coefficient. It is preferable to set E1 × A1 to be equal to or less than half of E2 × A2, where E2 is a longitudinal elastic modulus of the second casing member having a small size and A2 is a cross-sectional area.
[0022]
According to the present invention, in addition to giving thermal strain to the optical fiber grating due to thermal expansion and contraction of the chirped fiber grating itself, the beam-shaped housing that houses the chirped fiber grating has a bimetallic structure, so a synergistic effect As a result, the expansion and contraction of the chirped fiber grating in the longitudinal direction is increased, and the maximum temperature variable range is widened.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0024]
FIG. 1A is a side perspective view of the dispersion compensating fiber grating module of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line 1a-1a of FIG. In addition, the same code | symbol was used for the member similar to the prior art example shown to FIG. 4 (a), (b).
[0025]
The optical fiber 10 on which the chirped fiber grating 10a is formed is adhered and fixed in the groove 30a of the beam-shaped housing 30 with an adhesive (in FIG. 1A, the period of the fiber grating is longer on the long wavelength side on the right side. The left side shows the short wavelength side with a short period). The beam-shaped housing 30 is formed by laminating a housing member 30-1 having a concave cross-sectional shape having a large linear expansion coefficient and a housing member 30-2 having a I-shaped cross-sectional shape having a small linear expansion coefficient. . A temperature sensor 19 and thermal conductors 13a and 13b are provided at the end on the long wavelength side of the beam-shaped casing 30, and the Peltier element 14 for controlling the long wavelength side temperature is provided via the thermal conductors 13a and 13b. It is thermally connected to the heat radiating fins 18 via the heat radiating plate 15. The temperature sensor 20 and the heat conductors 16a and 16b are provided at the end of the beam-shaped housing 30 on the short wavelength side, and the Peltier element 17 for temperature control on the short wavelength side is provided via the heat conductors 16a and 16b. It is thermally connected to the heat radiating fins 18 via the heat radiating plate 15. That is, the beam-shaped housing 30 has a structure that is bridged between the Peltier elements 14 and 17 on the heat sink 15.
[0026]
The beam-shaped housing 30, the temperature sensors 19, 20 and the Peltier elements 14 and 17 are covered with a heat-insulating package 21 including a package member 21a and a package cover 21b, and between the heat-insulating package 21 and the beam-shaped housing 30. There is a heat insulating space 22.
[0027]
FIG. 2 is a diagram showing the result of calculating the thermal strain magnitude of the dispersion compensating fiber grating module shown in FIGS. 1A and 1B. The horizontal axis is the thickness axis of the low thermal expansion member, and the vertical axis The axis is the thermal strain axis (temperature change 25 ° C.).
[0028]
In this calculation, aluminum (α = 23.5 × 10 ⁻⁶ , E = 71590 MPa (7300 kgf / mm ² )) is used as the high thermal expansion material, the width is 3 mm, and the thickness is 2 mm. Super invar (α = 0.6 × 10 ⁻⁶ , E = 147100 MPa (15000 kgf / mm ² )) is used as the low thermal expansion material, and the width is 3 mm.
[0029]
In addition, the cases of 0.25, 0.5, and 0.75 mm are calculated using the embedding depth of the fiber grating as a parameter. Furthermore, it is compared with a thermal strain of 0.00058 in the case of aluminum alone.
[0030]
When a depth of 0.5 mm is used to embed an optical fiber having a diameter of 0.125 mm in a beam-like housing, a thermal strain greater than that of a single aluminum is added by setting the thickness of the low thermal expansion material to 2 mm or less. I understand that I can do it.
[0031]
In the case of a thickness of 2 mm, the EA value (E × A) relationship of each member is as shown in Equation 1.
[0032]
[Expression 1]
High thermal expansion material EA value: Low thermal expansion material EA value = 71590 MPa × 3 mm × 2 mm: 147100 MPa × 3 mm × 2 mm
= 1: 2
FIG. 3 is a modified view by calculation of a beam-like casing used in the dispersion compensating fiber grating module shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
[0033]
In the figure, 101 indicates a beam-shaped housing before deformation, 104 indicates a beam-shaped housing after deformation (102 indicates a high thermal expansion member, and 103 indicates a low thermal expansion member).
[0034]
The calculation conditions were an initial temperature of 25 ° C. and an elevated temperature of 50 ° C.
[0035]
This dispersion compensating fiber grating module is a device that is installed in a wavelength division multiplexing optical network and is used to compensate for dispersion of transmitted optical signals (wavelength division transmission scheme: Wavelength Division Multi / Demultiplexer, WDM). ).
[0036]
As described above, a simple and highly accurate variable dispersion compensation device can be realized.
[0037]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0038]
It is possible to provide a dispersion compensating fiber grating module having a wide maximum temperature variable range.
[Brief description of the drawings]
1A is a side perspective view of a dispersion compensating fiber grating module of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line 1a-1a in FIG.
FIG. 2 is a diagram showing the result of calculating the magnitude of thermal strain of the dispersion compensating fiber grating module shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
FIG. 3 is a modified view by calculation of a beam-like housing used in the dispersion compensating fiber grating module shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
4A is a side perspective view of a dispersion compensating fiber grating module which is a premise of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along 4a-4a in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the wavelength loss characteristics of a fiber grating when the temperature at both ends of a beam-shaped housing is adjusted to 25 ° C. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the wavelength loss characteristics of a fiber grating when the temperature of the short wavelength side of the fiber grating of the beam-shaped housing is 0 ° C. and the temperature of the long wavelength side is 50 ° C.
FIG. 7 is a diagram showing the wavelength loss characteristics of a fiber grating when the temperature of the short wavelength side of the fiber grating of the beam-like housing is 50 ° C. and the temperature of the long wavelength side is 0 ° C.
FIG. 8 is a diagram illustrating wavelength loss characteristics of a fiber grating when the temperatures of the short wavelength side and the long wavelength side of the fiber grating of the beam-shaped housing are both 0 ° C. FIG.
FIG. 9 is a graph showing wavelength loss characteristics when the temperatures of the short wavelength side and the long wavelength side of the fiber grating of the beam-shaped housing are both 50 ° C. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber 10a Chirped fiber grating 13a, 13b, 16a, 16b Thermal conductor 14, 17 Peltier element 15 Heat sink 18 Heat sink fin 19, 20 Temperature sensor 21 Heat insulation package 30 Beam-shaped housing 30a Groove 30-1, 30- 2 Housing member

Claims

線膨張率の大きい第１の筐体用部材と線膨張率の小さい第２の筐体用部材とを貼り合わせたバイメタル構造を有する梁状筐体の上記第１の筐体用部材に上記梁状筐体の長手方向に沿って溝を形成し、光ファイバへの紫外線の照射により形成されたチャープトファイバグレーティング形成部を上記溝内に接着剤で接着固定し、該梁状筐体の両端部に温度センサとペルチェ素子とをそれぞれ一対ずつ取り付けて、両端のペルチェ素子が挟まれるように上記梁状筐体を放熱フィンを備えた放熱板上に固定し、上記梁状筐体、上記温度センサ及び上記ペルチェ素子の全体を断熱部材で覆い、上記第１の筐体用部材は凹字断面形状を呈し、上記第２の筐体用部材は矩形断面形状を呈することを特徴とする分散補償ファイバグレーティングモジュール。 The beam is applied to the first casing member of a beam-shaped casing having a bimetal structure in which a first casing member having a large linear expansion coefficient and a second casing member having a low linear expansion coefficient are bonded together. a groove is formed along the longitudinal direction of the Jokatamitai, a chirped fiber grating formed portion formed by irradiation of ultraviolet light to the optical fiber is bonded and fixed by an adhesive in the groove, both ends of the beams shaped casing A pair of temperature sensors and Peltier elements are attached to the part, and the beam-shaped housing is fixed on a heat radiation plate provided with heat radiation fins so that the Peltier elements at both ends are sandwiched, and the beam-shaped housing, the temperature Dispersion compensation characterized in that the entire sensor and the Peltier element are covered with a heat insulating member, the first housing member has a concave cross-sectional shape, and the second housing member has a rectangular cross-sectional shape. Fiber grating module.

上記梁状筐体は、線膨張率が２０×１０^-6以上の材料からなる上記第１の筐体用部材と線膨張率が１×１０^-6以下の材料からなる上記第２の筐体用部材とを貼り合わせたバイメタル構造を有する請求項１に記載の分散補償ファイバグレーティングモジュール。The beam-shaped housing, the linear expansion coefficient consisting of 20 × 10 ^-6 or more materials in the first housing member and the coefficient of linear expansion is made of 1 × 10 ^-6 or less of the material the second housing The dispersion compensating fiber grating module according to claim 1, wherein the dispersion compensating fiber grating module has a bimetal structure in which a member for bonding is bonded.

上記梁状筐体のうちの線膨張率の大きい上記第１の筐体用部材の縦弾性係数をＥ１とし、断面積をＡ１とし、線膨張率の小さい上記第２の筐体用部材の縦弾性係数をＥ２とし、断面積をＡ２としたときにＥ１×Ａ１をＥ２×Ａ２の２分の１以下とする請求項１又は２に記載の分散補償ファイバグレーティングモジュール。The longitudinal elastic modulus of the first casing member having a large linear expansion coefficient among the beam-shaped casings is E1, the cross-sectional area is A1, and the longitudinal length of the second casing member having a small linear expansion coefficient. The dispersion-compensating fiber grating module according to claim 1 or 2, wherein E1 x A1 is set to half or less of E2 x A2 when the elastic modulus is E2 and the cross-sectional area is A2.