JP4518825B2 - 可変波長分散補償器 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の可変波長分散補償器の基本構成を示すブロック図である。この発明の可変波長分散補償器1は、補償量設定手段2と、波長分散付与手段3によって構成されている。補償量設定手段2は、入力光(光信号)を局所的にエネルギーが集中した平行光(例えばコリメート光)として出射するレンズ等のコリメート手段2aを有する。また、出射光の出射位置を光の進行方向に対して平行移動が可能な光学系からなる平行移動手段2bを有する。平行移動手段2bは、光学系を光の進行方向に対して平行移動させる自動ステージ等の機械的なものを用いることもできる。これにより、補償量設定手段2から出射される光は、所定の範囲で任意に平行移動可能、かつ任意の位置に設定できる。
次に、補償量設定手段2の具体的構成例について説明する。図2は、補償量設定手段の構成例を示す斜視図である。この図2は、分光素子による波長別の分光を行わず、また、1枚の焦点レンズを用いて補償量設定手段10を構成した構成例である。
次に、図1に示した波長分散付与手段3の具体的構成例について説明する。図5−1は、波長分散付与手段の構成例を示す斜視図である。この波長分散付与手段30は、ラインフォーカシングレンズ31と、VIPA板32と、焦点レンズ33と、反射面が自由曲面とされた自由曲面ミラー34と、により構成されている。
図9は、この発明による可変波長分散補償器の構成例1を示す斜視図である。図9に示す可変波長分散補償器70は、図4に示した補償量設定手段26と、図5−1に示した波長分散付与手段30とを組み合わせた構成例である。図示のように、集積化チルトミラー25と、回折格子23と、無限共役比で設計された焦点レンズ24と、集積化チルトミラー25上でのスポット形状を楕円にするコリメートレンズ(2枚のシリンドリカルレンズ27a,27b)とによって構成される補償量設定手段26と、VIPA板32と、自由曲面ミラー34等を備えた波長分散付与手段30によって構成している。図示のように、回折格子24の配置位置を一端として補償量設定手段26と、波長分散付与手段30とを上下に重ねて配置することにより、可変波長分散補償器70全体の小型化を図ることができるようになる。
図10は、この発明による可変波長分散補償器の構成例2を示す斜視図である。図10に示す可変波長分散補償器80は、図4に示した補償量設定手段26と、図8に示した波長分散付与手段60とを組み合わせた構成例である。また、補償量設定手段26は、集積化チルトミラー25上でのスポット形状を楕円にするコリメートレンズ(2枚のシリンドリカルレンズ27a,27b)を有している。図示のように、回折格子23の配置位置を一端として補償量設定手段26と、波長分散付与手段60とを上下に重ねて配置することにより、可変波長分散補償器80全体を小型化できるとともに、入力側と、出力側の光ファイバ11,21とを独立して設けることができる。
前記コリメート手段によって変換された光の進行方向に対して垂直な所定範囲で前記光を平行移動させる平行移動手段と、
前記平行移動手段から出射された光が入射する位置に応じた光の光路長を与える光路長付与手段と、
を備えたことを特徴とする可変波長分散補償器。
前記コリメート手段を透過した光を焦点に集光させる第1の焦点レンズと、
前記第1の焦点レンズの焦点にミラー面を配置し、所望する波長分散量に対応して前記ミラー面を可動させて光の反射方向を変更させるチルトミラーと、
前記チルトミラーによって反射された光を平行な光にして出射する第2の焦点レンズと、
を備えたことを特徴とする付記1に記載の可変波長分散補償器。
前記ミラー面が軸を中心に回動自在であり、所望する波長分散の補償量に対応した回動角度で前記ミラー面を回動させることを特徴とする付記2に記載の可変波長分散補償器。
前記分光手段により分光された波長別の光をそれぞれ異なる位置上の焦点に集光させる焦点レンズと、
前記焦点レンズから出射された光の波長別の複数の焦点にそれぞれミラー面が配置され、所望する波長の波長分散の補償量に対応して、該当する波長の前記ミラー面を可動させて光の反射方向を変更させる集積化チルトミラーと、
を備え、
前記集積化チルトミラーで反射された光が、前記焦点レンズと、前記分光手段とを介して前記波長分散の補償量に対応した所定範囲の位置から平行な光として出射させることを特徴とする付記1に記載の可変波長分散補償器。
前記ミラー面上の光のスポットサイズを該ミラーの可動方向に対して設定する第1のコリメートレンズと、
前記ミラー面上の光のスポットサイズを該ミラーの可動方向と垂直な方向に対して設定する第2のコリメートレンズと、
を備えることを特徴とする付記2〜5のいずれか一つに記載の可変波長分散補償器。
前記第1の焦点レンズの焦点位置に設けられ、入射された光を波長別に分光して前記光路長付与手段に出射する第1の分光手段と、
前記光路長付与手段によって所定光路長とされた光が入射され、前記第1の分光手段による波長別の分光を相殺するための第2の分光手段と、
を備えたことを特徴とする付記1に記載の可変波長分散補償器。
前記VIPAから出射された波長別に分光された光をそれぞれ焦点に集光する第2の焦点レンズと、
前記第2の焦点レンズのほぼ焦点位置にミラー面を配置し、該ミラー面の形状が連続的に変化自在な自由曲面ミラーとを備え、
前記第2の焦点レンズは、
前記VIPAの分光方向に沿った方向に対しては前記自由曲面ミラーの前記ミラー面に焦点を有し、前記分光方向と垂直な方向に対しては前記自由曲面ミラーの前記ミラー面と異なる位置に焦点を有することを特徴とする付記8に記載の可変波長分散補償器。
前記自由曲面ミラーの前記ミラー面の形状が、前記VIPAの分光方向と垂直な方向に連続的に変化する自由曲面を有し、
前記自由曲面ミラーを前記垂直な方向に平行移動させる移動手段を備えたことを特徴とする付記9に記載の可変波長分散補償器。
前記VIPAの分光方向に沿った方向に対して前記自由曲面ミラーのミラー面に焦点を有するレンズ体を、前記分光方向と垂直な方向に対して複数個整列して構成し、
前記自由曲面ミラーは、前記複数個のレンズ体のレンズ幅に応じた幅を有して整列され、前記レンズ体との距離がそれぞれ異なる段差を有することを特徴とする付記9に記載の可変波長分散補償器。
前記自由曲面ミラーに対する光の入射方向と出射方向を異ならせる第3の焦点レンズを備え、
前記自由曲面ミラーに対する光の入射側の光路と、光の出射側の光路とに、それぞれ前記第1の焦点レンズと、前記VIPAと、前記第2の焦点レンズを設けたことを特徴とする付記9に記載の可変波長分散補償器。
2,10,20,26 補償量設定手段
3,30,40,50,60 波長分散付与手段
2a コリメート手段
2b 平行移動手段
3a,3c 分光素子
3b 光路長調整手段
11,21 光ファイバ
12,22 コリメートレンズ
13 チルトミラー
13a ミラー面
13b 軸
14,24,33 焦点レンズ
23 回折格子
25 集積化チルトミラー
27a,27b,51(51a〜51n) シリンドリカルレンズ
31 ラインフォーカシングレンズ
32 VIPA板
34 自由曲面ミラー
34a 凹面
34b 平面
34c 凸面
52 自由曲面ミラー
52a〜52n ミラー
Claims (4)
- 入射された光を平行な光に変換するコリメート手段と、
前記コリメート手段によって変換された光の進行方向に対して垂直な所定範囲で前記光を平行移動させる平行移動手段と、
前記平行移動手段から出射された光が入射する位置に応じた光の光路長を与える光路長付与手段と、を備える可変波長分散補償器であって、
前記平行移動手段は、
前記コリメート手段を透過して入射された光を波長別に分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された波長別の光をそれぞれ異なる位置上の焦点に集光させる焦点レンズと、
前記焦点レンズから出射された光の波長別の複数の焦点にそれぞれミラー面が配置され、所望する波長の波長分散の補償量に対応して、該当する波長の前記ミラー面を可動させて光の反射方向を変更させる集積化チルトミラーと、を備え、
前記集積化チルトミラーで反射された光が、前記焦点レンズと、前記分光手段とを介して前記波長分散の補償量に対応した所定範囲の位置から平行な光として出射させることを特徴とする可変波長分散補償器。 - 前記平行移動手段から出射された光を焦点に集光させる第1の焦点レンズと、
前記第1の焦点レンズの焦点位置に設けられ、入射された光を波長別に分光して前記光路長付与手段に出射する第1の分光手段と、
前記光路長付与手段によって所定光路長とされた光が入射され、前記第1の分光手段による波長別の分光を相殺するための第2の分光手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の可変波長分散補償器。 - 前記第1の分光手段と、前記第2の分光手段は、入射された光を波長別に分光する単一個のVIPA(Virtually Imaged Phased Array)を用いて構成したことを特徴とする請求項2に記載の可変波長分散補償器。
- 前記光路長付与手段は、
前記VIPAから出射された波長別に分光された光をそれぞれ焦点に集光する第2の焦点レンズと、
前記第2の焦点レンズのほぼ焦点位置にミラー面を配置し、該ミラー面の形状が連続的に変化自在な自由曲面ミラーとを備え、
前記第2の焦点レンズは、
前記VIPAの分光方向に沿った方向に対しては前記自由曲面ミラーの前記ミラー面に焦点を有し、前記分光方向と垂直な方向に対しては前記自由曲面ミラーの前記ミラー面と異なる位置に焦点を有することを特徴とする請求項3に記載の可変波長分散補償器。
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