(57)【要約】  【課題】ＶＩＰＡを利用した分散スロープ補償器について、波長分散補償量の設定に応じて反射光の光軸ずれを補正して反射戻り光の損失を低減することにより、波長分散および分散スロープの補償を広い信号帯域に亘って実現可能にする。  【解決手段】本発明の分散スロープ補償器は、ＶＩＰＡ板１で第１の方向（Ｙ軸）に角度分散させたＷＤＭ光を、回折格子８で第１の方向と垂直な第２の方向（Ｘ’軸）に角度分散させ、レンズ６を介して３次元ミラー７で反射させてＶＩＰＡ板１側に戻す。このとき、３次元ミラー７を、第２の方向に平行移動する直動ステージ７Ａに取り付けた状態で回転ステージ９上に搭載することで、回転ステージ９により、レンズ６で集光された光の光軸に対する３次元ミラー７の反射面の角度を調整可能にして、３次元ミラー７における反射光の光軸のずれを波長分散補償量の設定に応じて補正する。  【選択図】図１
2006276213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光が入力され、該波長多重光を一次元方向に集光させて出力する光学系と、
相対する平行な２つの反射面を有し、前記光学系から出力される波長多重光が前記各反射面の間に入射し、該入射光が前記各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより、前記波長多重光に含まれる各波長の光信号ごとに、波長に応じて異なる角度で第１の方向に分散した光を出力する光部品と、
前記光部品から出力される各波長の光を、前記第１の方向に垂直な第２の方向について、波長に応じて異なる角度で分散させる角分散手段と、
前記角分散手段から出力される各波長の光をそれぞれ集光するレンズと、
前記レンズで集光された各波長の光を反射する反射面を持ち、該反射面が、前記第１の方向の曲率を前記第２の方向に沿って変化させた曲面形状を有する３次元ミラーと、
前記３次元ミラーを前記第２の方向に平行移動させることが可能であり、前記レンズで集光された各波長の光が前記３次元ミラーの反射面上の波長分散補償量に対応した位置でそれぞれ反射され、該反射光が前記レンズ、前記角分散手段および前記光部品を介して前記光学系に戻されるようにする直動ステージと、を備えた分散スロープ補償器であって、
前記直動ステージに取り付けられた前記３次元ミラーが搭載される、前記第１の方向に垂直なステージ面と、前記波長多重光に含まれる中間波長の光信号の前記レンズによる集光位置にある、前記第１の方向に平行な軸とを有し、該軸を中心にして前記ステージ面を波長分散補償量に応じた回転角で回転させることにより、前記レンズで集光された各波長の光の光軸に対する前記３次元ミラーの反射面の角度を調整可能にする回転ステージを備えて構成されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【請求項２】
請求項１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記角分散手段と前記レンズとの間の距離、および前記レンズと前記３次元ミラーの反射面との距離が、それぞれ前記レンズの焦点距離となるように構成されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【請求項３】
請求項１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる少なくとも１つの光信号のピーク波長について、前記光学系への戻り光の損失が最小となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【請求項４】
請求項１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる複数の光信号が配置される所定の波長グリッド上の少なくとも１つのグリッド波長について、前記光学系への戻り光の損失が最小となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。（４）
【請求項５】
請求項１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる少なくとも１つの光信号に対応した透過帯域の有効帯域幅が最大となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）方式の光通信において、光ファイバを伝送された各波長の信号光に発生する波長分散および分散スロープを補償するための分散スロープ補償器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信システムでは、一般的に、光ファイバの波長分散（色分散）に起因する伝播波形歪みが信号品質を低下させるため、波長分散補償器等を利用して信号品質の低下を防ぐ必要がある。従来の波長分散補償器の１つとして、例えば、光信号を波長に応じて空間的に区別できる（例えば、異なる方向に進む）複数の光束に分波する、いわゆるバーチャリ・イメージド・フェイズド・アレイ（Virtually Imaged Phased Array：ＶＩＰＡ）を利用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、従来のＶＩＰＡ型波長分散補償器について簡単に説明する。図６は、従来のＶＩＰＡ型波長分散補償器の構成例を示す斜視図である。また、図７は、図６の構成例の上面図である。
各図に示すように従来のＶＩＰＡ型波長分散補償器では、例えば、光サーキュレータ２を介して光ファイバ３の一端から出射された光が、コリメートレンズ４で平行光に変換された後に、シリンドリカルレンズ５によって１つの線分の上に集光され、ＶＩＰＡ板１の照射窓１Ｄを通って対向する平行平面の間に入射される。このＶＩＰＡ板１への入射光は、例えば、基板１Ａの一方の平面に形成された１００％より低い反射率を有する反射多層膜１Ｂと、他方の平面に形成された略１００％の反射率を有する反射多層膜１Ｃとの間で多重反射を繰り返す。その際、反射多層膜１Ｂの面で反射するごとに数％の光が当該反射面を透過してＶＩＰＡ板１の外に出射される。
【０００４】
ＶＩＰＡ板１を透過した光は、相互に干渉し、波長に応じて進行方向が異なる複数の光束を作る。その結果、各光束をレンズ６で１点に集光すると、各々の集光位置は波長の変化に伴って直線上を移動するようになる。この直線上に例えば３次元ミラー７を配置することにより、ＶＩＰＡ板１から出射されレンズ６で集光された光は、各々の波長に応じて３次元ミラー７上の異なる位置で反射されてＶＩＰＡ板１に戻される。３次元ミラー７で反射された光は波長によって異なる方向に進行し、ＶＩＰＡ板１に戻される際に光路がずれる。この光路ずれ量を波長によって変えることにより異なる波長成分は異なる距離を伝播することになって、入力光の波長分散補償が行われる。また、ＶＩＰＡ板１における角度分散方向（図のＹ軸方向）に対して垂直な方向（図のＸ軸方向）に３次元ミラー７を平行移動させ、レンズ６を通過した光が入射される３次元ミラー７の反射面のＹ軸方向の曲率を異ならせることにより、波長分散の補償量が可変となる。
【０００５】
上記のようにＶＩＰＡ板１で多重反射される光の振る舞いは、例えば図８に示すようなモデルを考えると、階段状の回折格子として周知のエシュロン格子（Echelon grating）と同様の振る舞いをする。このため、ＶＩＰＡ板１は仮想的な回折格子として考えることができる。ＶＩＰＡ板１における干渉条件を考えると、図８の右側に示すように、出射光はその光軸を基準にして上側が短波長、下側が長波長の条件で干渉するので、各波長の光信号の短波長成分が光軸の上側に出射され、長波長成分が光軸の下側に出射されることになる。このような従来のＶＩＰＡ型波長分散補償器は、波長分散を広い範囲で補償することができるとともに、補償する光信号の波長（透過波長）をＶＩＰＡ板１の温度制御等によって変化させることが可能であるなどの長所がある。
【０００６】
また、波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重（ＷＤＭ）光を伝送するシステムにおいては、各波長の光信号に対して適切な波長分散補償を行なう必要があり、分散スロープと呼ばれる波長分散の波長依存性までを補償することが要求される場合がある。このため、波長分散と分散スロープをそれぞれ補償することのできる装置（以下、分散スロープ補償器とする）が求められる。
【０００７】
従来の分散スロープ補償器としては、例えば図９の斜視図および図１０の上面図に示すように、前述したＶＩＰＡ型波長分散補償器について、ＶＩＰＡ板１で角度分散された各波長の光に対して、その角度分散方向（図のＹ軸方向）とは垂直な方向（図のＸ’軸方向）に、波長に応じて平行に光路ずれを生じさせる手段８（例えば、回折格子やホログラムなど）を設けることにより、ＷＤＭ光の各波長の光信号に与える波長分散と分散スロープをそれぞれ制御できるようにした構成が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９４９９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８２０７号公報
【特許文献３】米国特許第６３４３８６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来の分散スロープ補償器については、ＶＩＰＡ板１でＹ軸方向に角度分散された各波長の光を回折格子等によりＸ’軸方向に角度分散させるようにしたことで、３次元ミラー７における反射光のＸ’軸方向への光軸ずれが発生し易くなり、光ファイバ３への戻り光の損失が大きくなってしまうという問題点がある。
すなわち、上記のような従来の分散スロープ補償器に用いられる３次元ミラー７は、その反射面がＸ’軸方向について凸面から凹面に徐々に変化するため、レンズ６で集光された光の光軸（図９および図１０のＺ’軸）に対して、Ｘ’軸方向の反射面が傾きを有している。このため、回折格子等でＸ’軸方向に角度分散された光が３次元ミラー７の反射面に対して垂直に入射されなくなり、反射光の光軸にずれが発生するようになる。特に、波長分散の補償量の絶対値を大きく設定した場合には、反射光の光軸のずれが大きくなるため、光ファイバ３への戻り光の損失が増大する、若しくは、全く戻らなくなってしまう。
【０００９】
具体的に、例えば図１１のＸ’−Ｚ’断面図に示すように、入力光に含まれる複数の波長の光信号光のうちの中間波長の光信号の光軸（実線）は、３次元ミラー７の反射面に対して略垂直になるため、光ファイバ３への戻り光の損失は小さい。これに対して長波長側の光信号の光軸（破線）は、３次元ミラー７の反射面に対して垂直にはならず、反射光の光軸が図で上側にずれてしまい、光ファイバ３への戻り光の損失が大きくなる。また、短波長側の光信号の光軸（一点鎖線）も、３次元ミラー７の反射面に対して垂直にはならず、反射光の光軸が図で下側に大きくずれてしまい、光ファイバ３には殆ど戻らなくなってしまう。なお、図１１の断面図では、３次元ミラー７の反射面の傾斜を直線で示したが、正確には反射面の曲面形状に対応した曲線となる。このため、３次元ミラー７をＸ’軸方向に平行移動させることで、各波長に対応した反射光の光軸のずれは複雑に変化することになる。
【００１０】
図１２は、従来の分散スロープ補償器において周期的に発生する透過波長帯域の一例を示したものである。このように、入力されるＷＤＭ光の信号帯域のうちの中間波長の光信号については、所要の透過率（損失）に対して十分な透過帯域を確保することが可能であるが、長波長側および短波長側の光信号については、損失が増大することにより有効な透過帯域を確保することができなくなり、波長分散の補償が不可能になってしまう。
【００１１】
また、従来の分散スロープ補償器では、回折格子等と３次元ミラー７の間における光学部品の配置（距離）について具体化されていないが、前述したような反射光の光軸のずれによる損失の増大を低減するためには、上記光学配置の最適化を図ることも重要になってくる。
本発明は上記のような問題点に着目してなされたもので、ＶＩＰＡを利用した分散スロープ補償器について、波長分散補償量の設定に応じて反射光の光軸ずれを補正して反射戻り光の損失を低減することにより、波長分散および分散スロープの補償を広い信号帯域に亘って実現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の分散スロープ補償器は、波長の異なる複数の光信号を含んだＷＤＭ光が入力され、該ＷＤＭ光を一次元方向に集光させて出力する光学系と、相対する平行な２つの反射面を有し、前記光学系から出力されるＷＤＭ光が前記各反射面の間に入射し、該入射光が前記各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより、前記ＷＤＭ光に含まれる各波長の光信号ごとに、波長に応じて異なる角度で第１の方向に分散した光を出力する光部品と、前記光部品から出力される各波長の光を、前記第１の方向に垂直な第２の方向について、波長に応じて異なる角度で分散させる角分散手段と、前記角分散手段から出力される各波長の光をそれぞれ集光するレンズと、前記レンズで集光された各波長の光を反射する反射面を持ち、該反射面が、前記第１の方向の曲率を前記第２の方向に沿って変化させた曲面形状を有する３次元ミラーと、前記３次元ミラーを前記第２の方向に平行移動させることが可能であり、前記レンズで集光された各波長の光が前記３次元ミラーの反射面上の波長分散補償量に対応した位置でそれぞれ反射され、該反射光が前記レンズ、前記角分散手段および前記光部品を介して前記光学系に戻されるようにする直動ステージと、を備えるものである。そして、この分散スロープ補償器は、前記直動ステージに取り付けられた前記３次元ミラーが搭載される、前記第１の方向に垂直なステージ面と、前記波長多重光に含まれる中間波長の光信号の前記レンズによる集光位置にある、前記第１の方向に平行な軸とを有し、該軸を中心にして前記ステージ面を波長分散補償量に応じた回転角で回転させることにより、前記レンズで集光された各波長の光の光軸に対する前記３次元ミラーの反射面の角度を調整可能にする回転ステージを備えて構成されたことを特徴とする。
【００１３】
上記のような構成の分散スロープ補償では、上記の光部品が前述した従来のＶＩＰＡに相当し、光学系から出力されるＷＤＭ光が光部品で第１の方向に角度分散され、さらに、角分散手段で第２の方向に角度分散された後に、レンズで集光されて３次元ミラーで反射される。３次元ミラーは、直動ステージにより、波長分散補償量に対応した第２の方向の位置に平行移動されるとともに、回転ステージにより、レンズで集光された各波長の光の光軸に対する反射面の角度（アオリ）が調整される。これより、回転ステージの回転角を最適化することで、３次元ミラーにおける反射光の光軸のずれが補正されるようになる。
【００１４】
また、上記の分散スロープ補償器については、角分散手段とレンズとの間の距離、およびレンズと３次元ミラーの反射面との距離が、それぞれレンズの焦点距離となるように構成されることが好ましい。このような構成とすることにより、レンズを通過して３次元ミラーに入射される各波長の光が互いに平行で、かつ、第２の方向に対して略垂直な光ビームとなる。
【発明の効果】
【００１５】
上記のような本発明の分散スロープ補償器によれば、波長分散補償量の設定に応じて反射光の光軸ずれを補正して反射戻り光の損失を低減させることができるため、広い信号帯域に亘って波長分散および分散スロープを補償することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、全図を通して同一の符号は同一または相当部分を示すものとする。
図１は、本発明による分散スロープ補償器の一実施形態の構成を示す斜視図である。また、図２は、図１の構成の上面図である。
図１および図２において、本実施形態の分散スロープ補償器は、前述の図９および図１０に示した従来の分散スロープ補償器について、ＶＩＰＡ板１における角度分散方向（Ｙ軸方向）に平行な軸Ｃを中心に回転自由な回転ステージ９上に３次元ミラー７を搭載するとともに、回折格子８とレンズ６の間の距離、およびレンズ６と３次元ミラー７の反射面との間の距離がそれぞれレンズ６の焦点距離ｆとなるように、レンズ６、３次元ミラー７および回折格子８を配置したものである。上記以外の構成については、従来の分散スロープ補償器の構成と基本的に同様である。以下、本分散スロープ補償器の各構成要素について具体的に説明する。
【００１７】
ＶＩＰＡ板１は、対向する平行平面を備えた基板１Ａと、その基板１Ａの一方の平行平面に形成された反射多層膜１Ｂと、他方の平行平面に形成された反射多層膜１Ｃおよび照射窓１Ｄと、を有する。このＶＩＰＡ板１は、照射窓１Ｄに入射されるＷＤＭ光の光軸が垂直入射となる角度に対して所要の角度だけ傾けられている。反射多層膜１Ｂは、照射窓１Ｄから入射されるＷＤＭ光に対して１００％より低い（好ましくは９５〜９８％程度）反射率を有し、基板１Ａの一方の平面全体に形成されている。また、反射多層膜１Ｃは、照射窓１Ｄから入射されるＷＤＭ光に対して略１００％の反射率を有し、基板１Ａの他方の平面の一部分に形成されている。基板１Ａの他方の平面の反射多層膜１Ｃが形成されていない部分は、ＷＤＭ光に対して透明な照射窓１Ｄとなっている。
【００１８】
光ファイバ３は、例えばシングルモードファイバ等の一端を、本実施形態では図示を省略した光サーキュレータ等（図９参照）に接続し、他端をコリメートレンズ４の近傍に配置したものである。ただし、光ファイバ３の種類は上記に限られるものではない。
コリメートレンズ４は、光ファイバ３の他端から出射される光ビームを平行光に変換してシリンドリカルレンズ５に与える一般的なレンズである。
【００１９】
シリンドリカルレンズ５は、コリメートレンズ４からの平行光を１次元方向に集光させるライン焦点レンズである。このシリンドリカルレンズ５により一線分上に集光された光がＶＩＰＡ板１の照射窓１Ｄから平行平面間に入射される。
なお、図示した直交座標系Ｘ−Ｙ−ＺのＺ軸方向は、光ファイバ３から出射される光の光軸方向に一致する。また、ここでは光ファイバ３、コリメートレンズ４およびシリンドリカルレンズ５を個別に設けた一例を示したが、これらの光部品を一体化したレンズ付光ファイバを用いるようにしてもよい。
【００２０】
回折格子８は、ＶＩＰＡ板１から出射され波長に応じて異なる方向に進む光を、ＶＩＰＡ板１の角度分散方向に垂直な面（Ｘ−Ｚ平面）に対して水平方向に回折させ、ＷＤＭ光に含まれる各波長（チャネル）の光信号を波長に応じて異なる出力角度で分散させる、角分散手段として機能する。なお、図示した直交座標系Ｘ’−Ｙ−Ｚ’は、上記のＺ軸を回折格子８の回折角に対応させてＺ’軸に変換したものであり、Ｘ−Ｚ平面とＸ’−Ｚ’平面とは平行である。
【００２１】
レンズ６は、回折格子８を通過した光を波長ごとに１点に集光する一般的な集光レンズである。このレンズ６は、回折格子８と３次元ミラー７の間の光路上で、回折格子８までの距離と３次元ミラー７の反射面までの距離とが、それぞれ焦点距離ｆとなる位置に配置される。
３次元ミラー７は、本分散スロープ補償器で各チャネルの光信号に与える波長分散を任意に設定できるようにするために、その反射面の断面形状が、ＶＩＰＡ板１の角度分散方向（Ｙ軸方向）に垂直なＸ’軸方向について、凹面から平面さらに凸面へと徐々に変わる３次元構造となっている。この３次元ミラー７は、直動ステージ７Ａに取り付けられる。直動ステージ７Ａは、３次元ミラー７をＸ’軸方向に平行移動（図の矢印線Ｔ）させることが可能である。この直動ステージ７Ａは、従来の分散スロープ補償器において３次元ミラー７の移動に使用されていたものと同様である。
【００２２】
回転ステージ９は、上記の直動ステージ７Ａに取り付けられた３次元ミラー７が、Ｙ軸方向に垂直なステージ面上に搭載される。この回転ステージ９は、Ｙ軸に平行な軸Ｃを中心に回転自由（図の矢印線Ｒ）である。中心軸Ｃの位置は、本分散スロープ補償器に入力されるＷＤＭ光の中間波長の光信号がレンズ６によって集光する位置（図２参照）に一致するように設定されている。このような位置に中心軸Ｃを設定することで、直動ステージ７Ａの動作の影響を受けることなく、３次元ミラー７の反射面の角度（アオリ）を調整することが可能になる。
【００２３】
次に、本実施形態の動作について説明する。
上記のような構成の分散スロープ補償器では、光ファイバ伝送路を伝播して波長分散の発生したＷＤＭ光が光サーキュレータ等を介して光ファイバ３に送られる。光ファイバ３から出射されたＷＤＭ光は、コリメートレンズ４で平行光に変換された後、シリンドリカルレンズ５によって一線分上に集光されて、ＶＩＰＡ板１の照射窓１Ｄを通って基板１Ａ内に入射される。ＶＩＰＡ板１内に入射したＷＤＭ光は、基板１Ａの平行平面に形成された各反射多層膜１Ｂ，１Ｃの間で多重反射を繰り返し、反射多層膜１Ｂの面で反射するごとに数％の光が当該反射面を透過してＶＩＰＡ板１の外に出射される。
【００２４】
ＶＩＰＡ板１の反射多層膜１Ｂ側からの出射光は、相互に干渉することにより、ＷＤＭ光に含まれる各波長（チャネル）の光信号ごとに、波長に応じて進行方向の異なる複数の光束を形成し、Ｙ軸方向に角度分散される。各々の光束は、回折格子８に入射してＸ−Ｚ平面に対して水平方向に回折され、Ｘ’軸方向に角度分散した各チャネルの光信号が出射される。回折格子８を透過した光は、レンズ６によりそれぞれ異なる位置に集光され、３次元ミラー７で反射される。
【００２５】
このとき、３次元ミラー７のＸ’軸方向の位置は、従来の分散スロープ補償器の場合と同様に、各チャネルの光信号に対して所要の波長分散が与えられるように、直動ステージ７Ａによって調整されている。これに加えて本実施形態では、回転ステージ９により、波長分散補償量の設定に応じて、レンズ６で集光された光の光軸に対する３次元ミラー７の反射面の角度調整（アオリ調整）が行われる。
【００２６】
回転ステージ９による３次元ミラー７の反射面の角度調整は、具体的には、例えば図３に示すように、ＷＤＭ光に含まれる複数の光信号のうちの少なくとも１つの光信号のピーク波長について、光ファイバ３への戻り光の損失が最小（または透過率が最大）となるように、回転ステージ９の回転角を最適設計しておくことで実現される。また、予め設定された波長グリッド（例えばＩＴＵグリッドなど）に従って各チャネルの光信号が配置されたＷＤＭ光を補償対象とする場合には、そのグリッド波長を基準にして損失が最小となるように回転ステージ９の回転角を最適設計しておくようにしてもよい。さらに、例えば図４に示すように、１ｄＢダウン幅等の有効帯域幅が最大となるように、回転ステージ９の回転角を最適設計しておくことも可能である。なお、１ｄＢダウン幅は、透過率が最大値から１ｄＢ減少する波長帯域の幅のことである。
【００２７】
また、本分散スロープ補償器では、回折格子８からレンズ６までの距離が、レンズ６から３次元ミラー７の反射面までの距離、すなわち、レンズ６の焦点距離ｆに略等しくなるように各光部品の配置が設計されているため、レンズ６を通過して３次元ミラー７に入射される各チャネルの光信号が互いに平行で、かつ、Ｘ’軸方向に対して略垂直な光ビームとなる。
【００２８】
上記のように回転ステージ９による３次元ミラー７の反射面の角度調整と、回折格子８と３次元ミラー７の間の光学配置の最適設計とが行われることにより、例えば図５の上面図に示すように、各チャネルの光信号に絶対値の大きな波長分散を与えるために３次元ミラー７を直動ステージ７Ａにより図で左上方に移動させた場合でも、３次元ミラー７における各チャネルの反射光の光軸のずれが最小限に抑えられるようになる。
【００２９】
そして、３次元ミラー７で反射された各チャネルの光信号は、３次元ミラー７の反射面の曲面形状に応じて各々の波長成分が異なる方向に進行し、ＶＩＰＡ板１に戻される際に異なる波長成分は異なる距離を伝播するようになる。これにより、各チャネルの光信号に対して所要の波長分散が与えられる。ＶＩＰＡ板１に戻された各チャネルの光信号は、シリンドリカルレンズ５およびコリメートレンズ４を通って光ファイバ３に低損失で結合され、光サーキュレータ等を介して本分散スロープ補償器の外部に出力される。
【００３０】
上記のように本実施形態の分散スロープ補償器によれば、直動ステージ７Ａに取り付けられた３次元ミラー７を回転ステージ９に搭載し、ＷＤＭ光の中間波長の光信号の集光位置にある軸Ｃを中心とする回転機構を設けたことにより、３次元ミラー７の反射面のＸ’軸方向の傾きが原因となって発生する反射光の光軸のずれを補正することが可能になり、光ファイバ３への戻り光の損失を低減することができるようになる。また、回折格子８とレンズ６との間の距離、およびレンズ６と３次元ミラー７の反射面との間の距離がそれぞれレンズ６の焦点距離ｆとなる具体的な光学配置を適用したことにより、光ファイバ３への戻り光の損失をより効果的に低減することができる。したがって、広い信号帯域を有するＷＤＭ光の波長分散および分散スロープ補償を実現することが可能になる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、回転ステージ９による３次元ミラー７の反射面の角度調整と、回折格子８と３次元ミラー７の間の光学配置の最適設計とを組み合わせた構成例を示したが、回転ステージ９による３次元ミラー７の反射面の角度調整だけでも、光ファイバ３への戻り光の損失を低減する効果を得ることは可能である。
また、波長分散の補償量に応じて回転ステージ９の回転角を最適設計しておくようにしたが、例えば、光スペクトルアナライザ等を利用して光ファイバ３への戻り光をモニタし、光信号のピーク波長若しくはグリッド波長における損失が最小となるように、または、有効帯域幅が最大になるように回転ステージ９の回転角をフィードバック制御するようにしてもよい。これにより、光ファイバ３への戻り光の損失を一層確実に低減することが可能になる。
【００３２】
さらに、回折格子８を用いて各波長の光信号をＸ’軸方向に角度分散させる構成例を示したが、本発明の角分散手段は上記の一例に限定されるものではない。また、角分散手段における光の分散角度を可変にして、分散スロープの可変補償にも対応した構成とする応用も可能である。
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
【００３３】
（付記１）波長の異なる複数の光信号を含んだ波長多重光が入力され、該波長多重光を一次元方向に集光させて出力する光学系と、
相対する平行な２つの反射面を有し、前記光学系から出力される波長多重光が前記各反射面の間に入射し、該入射光が前記各反射面で多重反射されながらその一部が一方の反射面を透過し、該透過光が干渉することにより、前記波長多重光に含まれる各波長の光信号ごとに、波長に応じて異なる角度で第１の方向に分散した光を出力する光部品と、
前記光部品から出力される各波長の光を、前記第１の方向に垂直な第２の方向について、波長に応じて異なる角度で分散させる角分散手段と、
前記角分散手段から出力される各波長の光をそれぞれ集光するレンズと、
前記レンズで集光された各波長の光を反射する反射面を持ち、該反射面が、前記第１の方向の曲率を前記第２の方向に沿って変化させた曲面形状を有する３次元ミラーと、
前記３次元ミラーを前記第２の方向に平行移動させることが可能であり、前記レンズで集光された各波長の光が前記３次元ミラーの反射面上の波長分散補償量に対応した位置でそれぞれ反射され、該反射光が前記レンズ、前記角分散手段および前記光部品を介して前記光学系に戻されるようにする直動ステージと、を備えた分散スロープ補償器であって、
前記直動ステージに取り付けられた前記３次元ミラーが搭載される、前記第１の方向に垂直なステージ面と、前記波長多重光に含まれる中間波長の光信号の前記レンズによる集光位置にある、前記第１の方向に平行な軸とを有し、該軸を中心にして前記ステージ面を波長分散補償量に応じた回転角で回転させることにより、前記レンズで集光された各波長の光の光軸に対する前記３次元ミラーの反射面の角度を調整可能にする回転ステージを備えて構成されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３４】
（付記２）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記角分散手段と前記レンズとの間の距離、および前記レンズと前記３次元ミラーの反射面との距離が、それぞれ前記レンズの焦点距離となるように構成されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３５】
（付記３）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる少なくとも１つの光信号のピーク波長について、前記光学系への戻り光の損失が最小となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３６】
（付記４）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる複数の光信号が配置される所定の波長グリッド上の少なくとも１つのグリッド波長について、前記光学系への戻り光の損失が最小となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３７】
（付記５）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記回転ステージの回転角が、前記波長多重光に含まれる少なくとも１つの光信号に対応した透過帯域の有効帯域幅が最大となるように設定されたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３８】
（付記６）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記光学系への戻り光のスペクトルを検出するモニタと、
前記モニタの検出結果に基づいて、前記回転ステージの回転角をフィードバック制御する手段と、を備えたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【００３９】
（付記７）付記１に記載の分散スロープ補償器であって、
前記角分散手段は、前記光部品から出力される各波長の光を前記第２の方向に分散させる角度を可変にしたことを特徴とする分散スロープ補償器。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による分散スロープ補償器の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の構成の上面図である。
【図３】上記実施形態における回転ステージによる３次元ミラーの角度調整の一例を説明するための図である。
【図４】上記実施形態における回転ステージによる３次元ミラーの角度調整の他の例を説明するための図である。
【図５】上記実施形態において３次元ミラーを移動させたときの反射光の光路を例示した上面図である。
【図６】従来のＶＩＰＡ型波長分散補償器の構成例を示す斜視図である。
【図７】図６の構成例の上面図である。
【図８】ＶＩＰＡの動作原理を説明するためのモデルを示す図である。
【図９】従来の分散スロープ補償器の構成例を示す斜視図である。
【図１０】図９の構成例の上面図である。
【図１１】従来の分散スロープ補償器における反射光の光路ずれを説明するための断面図である。
【図１２】従来の分散スロープ補償器における透過（損失）波長特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ＶＩＰＡ板
１Ａ…基板
１Ｂ，１Ｃ…反射多層膜
１Ｄ…照射窓
２…光サーキュレータ
３…光ファイバ
４…コリメートレンズ
５…シリンドリカルレンズ
６…レンズ
７…３次元ミラー
７Ａ…直動ステージ
８…回折格子
９…回転ステージ
Ｃ…中心軸
【図１】
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【図２】
2006276213.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006276213.tif 000006
【図５】
2006276213.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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