(57)【要約】【課題】光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる光パルス多重化ユニットを提供すること。【解決手段】  複数の光ファイバ１０１ａ等と入射光を分波及び／または合波する分波・合波部１２０と、入射面と射出面を有する光路長調整部である光ファイバ２０１ａ等を備え、分波・合波部は、複数の光ファイバ２０１ａ、２０１ｂが最も近接した位置または接触した位置に形成され、複数の光ファイバ２０１ａ等は、第１の入射端面と第１の射出端面を有する第１の導光部と、第２の入射端面と第２の射出端面を有する第２の導光部を有し、光路長調整部は、  （ａ）第１の導光部と第２の導光部の少なくとも一方の導光部、  （ｂ）第１の入射端面と第２の入射端面の少なくとも一方の光入射側、  （ｃ）第１の射出端面と第２の射出端面の少なくとも一方の光射出側、の少なくとも１つに設けられている。【選択図】図２
2008256784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導光部と
入射光を分波及び／または合波する分波・合波部と、
入射面と射出面を有する光路長調整部を備え、
前記分波・合波部は、前記複数の導光部が最も近接した位置または接触した位置に形成され、
前記複数の導光部は、第１の入射端面と第１の射出端面を有する第１の導光部と、第２の入射端面と第２の射出端面を有する第２の導光部を有し、
前記光路長調整部は、
（ａ）前記第１の導光部と前記第２の導光部の少なくとも一方の導光部、
（ｂ）前記第１の入射端面と前記第２の入射端面の少なくとも一方の光入射側、
（ｃ）前記第１の射出端面と前記第２の射出端面の少なくとも一方の光射出側、
の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする光パルス多重化ユニット。
【請求項２】
前記光路長調整部は前記第１の導光部あるいは前記第２の導光部であって、
前記第１の入射端面から前記分波・合波部までの長さをＬ１、前記第１の導光部の屈折率をｎ１、前記第２の入射端面から前記分波・合波部までの長さをＬ２、前記第２の導光部の屈折率ｎ２とするとき、Ｌ１×ｎ１とＬ２×ｎ２が異なることを特徴とする請求項１に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項３】
前記光路長調整部は前記第１の導光部あるいは前記第２の導光部であって、
前記第１の入射端面と前記第１の射出端面、あるいは前記第２の入射端面と前記第２の射出端面が対向することを特徴とする請求項１または２に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項４】
前記光路長調整部は前記第１の導光部及び前記第２の導光部を含んだ前記複数の導光部であって、
前記複数の導光部の各々は、入射端面と射出端面を有し、
前記入射端面から前記分波・合波部までの長さをＬ、前記導光部の屈折率をｎとするとき、前記複数の導光部の各々は、Ｌ×ｎが他の導光部と異なり、
前記複数の導光部のうちの少なくとも２つの導光部を移動させる移動機構を備え、
前記少なくとも２つの導光部によって、前記分波・合波部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項５】
前記光路長調整部は入射端面と射出端面を有すると共に、所定の屈折率を有し、
前記導光部の光入射側と前記光射出側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項６】
前記光路長調整部は空気よりも大きな屈折率を有することを特徴とする請求項５に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項７】
前記光路長調整部は、前記入射端面からの光を前記射出端面に導くように反射する反射面を備えることを特徴とする請求項５に記載の光パルス多重化ユニット。
【請求項８】
前記光路長調整部は、第１の光路長調整素子と第２の光路長調整素子を備え
第１の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをＤ１、第１の光路長調整素子の屈折率をＮ１、第１の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをＤ２、第２の光路長調整素子の屈折率をＮ２としたとき、Ｄ１×Ｎ１とＤ２×Ｎ２が異なることを特徴とする請求項５に記載の光パルス多重化ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パルス列を生成する光パルス多重化ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光パルス列を生成する光パルス発生器として、例えば、特許文献１に提案されたものがある。図１４は、従来の光パルス発生器の概略構成を示している。光パルス発生器は、パルス光源５１と、遅延構造５２と、集光レンズ５３と、導波路５４とにより構成されている。
【０００３】
遅延構造５２は、図１５に示すように、階段状の形状を有している。このため、遅延構造５２は、屈折率が等しく、厚さが異なる平行平板が複数並んでいるとみなすことができる。各平行平板は、光軸に垂直な方向に、等間隔で並んでいる。また、隣り合う平行平板の光軸に沿った厚さの差は、一定になっている。
【０００４】
パルス光源５１から出射した光パルスを、この遅延構造５２に平面波として入射させると、透過する平行平板の厚さに応じて光路長に変化が生じる。図１５において、パルス５５１、５５２、・・・、５５ｎで示すように、波面は階段状に変調される。
【０００５】
集光レンズ５３を介してこのパルス列を集光することにより、導波路５４に光パルス列を伝送させることができる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００１２２３６Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されている遅延構造は、以下の問題を有している。文献１では、平行平板の長さが固定となっている。よって、光パルス列のパルス間隔を変化させることは困難である。
【０００８】
また、通常、導波路では、伝播する光パルスの伝播モードを制限しないと、モード分散による伝播速度の相違により、光パルス列のパルス間隔を一定に保つことは困難である。導波路は、単一モードであることが望ましいが、単一モードにすると光結合の条件が非常に厳しくなる。これは、光通信技術において、シングルモードファイバーへの光結合か困難であることと同じ理由である。
【０００９】
ここで、導波路５４の入力側の開口数をＮＡ１、集光レンズ５３を介して集光したときの光パルスの開口数をＮＡ２とする。図１５の構成において、結合効率を高めるためには、ＮＡ１と、ＮＡ２とを略一致させなければならない。
【００１０】
しかしながら、各光パルスにおいて、ＮＡ２の値は非常に小さくなり、かつ導波路５４の入射角度５４への入射角度がそれぞれ異なる。この結果、遅延機構５２の各平行平板を透過したすべての光パルスに対して、導波路５４への結合効率を同時に高めることは困難である。
【００１１】
また、ＮＡ２の値が小さくなることにより、集光レンズ５３を介して集光した際のスポットサイズを小さくすることができないという問題もある。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる光パルス多重化ユニットを提供することを目的とする。その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる光パルス多重化ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、複数の導光部と、入射光を分波及び／または合波する分波・合波部と、入射面と射出面を有する光路長調整部を備え、分波・合波部は、複数の導光部が最も近接した位置または接触した位置に形成され、複数の導光部は、第１の入射端面と第１の射出端面を有する第１の導光部と、第２の入射端面と第２の射出端面を有する第２の導光部を有し、光路長調整部は、（ａ）第１の導光部と第２の導光部の少なくとも一方の導光部、（ｂ）第１の入射端面と第２の入射端面の少なくとも一方の光入射側、（ｃ）第１の射出端面と第２の射出端面の少なくとも一方の光射出側、の少なくとも１つに設けられていることを特徴とする光パルス多重化ユニットを提供できる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第１の導光部あるいは第２の導光部であって、第１の入射端面から分波・合波部までの長さをＬ１、第１の導光部の屈折率をｎ１、第２の入射端面から分波・合波部までの長さをＬ２、第２の導光部の屈折率ｎ２とするとき、Ｌ１×ｎ１とＬ２×ｎ２が異なることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第１の導光部あるいは第２の導光部であって、第１の入射端面と第１の射出端面、あるいは第２の入射端面と第２の射出端面が対向することが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は第１の導光部及び第２の導光部を含んだ複数の導光部であって、複数の導光部の各々は、入射端面と射出端面を有し、入射端面から分波・合波部までの長さをＬ、導光部の屈折率をｎとするとき、複数の導光部の各々は、Ｌ×ｎが他の導光部と異なり、複数の導光部のうちの少なくとも２つの導光部を移動させる移動機構を備え、少なくとも２つの導光部によって、分波・合波部が形成されることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は入射端面と射出端面を有すると共に、所定の屈折率を有し、導光部の光入射側と光射出側の少なくとも一方に配置されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は空気よりも大きな屈折率を有することが望ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は、入射端面からの光を射出端面に導くように反射する反射面を備えることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、光路長調整部は、第１の光路長調整素子と第２の光路長調整素子を備え、第１の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをＤ１、第１の光路長調整素子の屈折率をＮ１、第１の光路長調整素子における入射端面から射出端面までの長さをＤ２、第２の光路長調整素子の屈折率をＮ２としたとき、Ｄ１×Ｎ１とＤ２×Ｎ２が異なることが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の光パルス多重化ユニットによれば、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる。その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる光パルス多重化ユニットの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
本実施例の光パルス多重化ユニットの説明では、１つまたは２つの光パルスを用いる。そこでこのうち、２つの光パルスを生成する構成について説明する。図１は、２つの光パルスを生成するための構成を示している。
【００２４】
２つの光パルスの生成は、図１に示すように、第１のファイバカプラ１００を用いて行われる。第１のファイバカプラ１００は、導光部として２本の光ファイバ１０１ａ、１０１ｂを有する。この光ファイバ１０１ａ、１０１ｂは、中心線Ｘを挟んで対向配置されている。
【００２５】
また、光ファイバ１０１ａの両端部には、コリメータレンズ１１０ａとコリメータレンズ１１１ａが配置されている。同様に、光ファイバ１０１ｂの両端部には、コリメータレンズ１１０ｂとコリメータレンズ１１１ｂが配置されている。よって、光ファイバとコリメータレンズを導光部とみなしても良い。コリメータレンズは、パルス光を光ファイバへ入力するため、または光ファイバからパルス光をコリメート光として出力するために用いられる。
【００２６】
２本の光ファイバ１０１ａ、１０１ｂの中央部には、分波・合波部１２０が形成されている。分波・合波部１２０では、光ファイバ１０１ａと光ファイバ１０１ｂが近接または接触している。分波・合波部１２０は、光ファイバ１０１ａ中を伝播している光パルスを、他方の光ファイバ１０１ｂに供給すること、換言すると他方の光ファイバ１０１ｂに光を染み出させることができる。また、分波・合波部１２０では、光ファイバ１０１ａと光ファイバ１０１ｂとの距離（間隔）を調整することで、光パルスの染み出し量（分岐比に対応する）を可変できる。
【００２７】
第１のファイバカプラ１００では、光ファイバ１０１ａの入射端面と光ファイバ１０１ｂの入射端面は、ラインＹ１と一致している。同様に、光ファイバ１０１ａの出射端面と光ファイバ１０１ｂの射出端面は、ラインＹ２と一致している。なお、実際にラインＹ１と一致しているのは、コリメータレンズ１１０ａの入射側レンズ面とコリメータレンズ１１０ｂの入射側レンズ面である。また、実際にラインＹ２と一致しているのは、コリメータレンズ１１１ａの射出側レンズ面とコリメータレンズ１１１ｂの射出側レンズ面である。
【００２８】
ここで、２つの導光部のうち、一方の導光部に関して、
入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ１、ｎ１、
射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ１’、ｎ１’、
とし、他方の導光部に関して、
入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ２、ｎ２、
射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ２’、ｎ２’、
とする。
【００２９】
なお、導光部が光ファイバとコリメータレンズで構成されている場合は、一方の導光部に関して、
光ファイバの入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ１Ｆ、ｎ１Ｆ、
光ファイバ射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ１’Ｆ、ｎ１’Ｆ、
入射端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれＬ１Ｃ、ｎ１Ｃ、
射出端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれＬ１’Ｃ、ｎ１’Ｃ、
とし、他方の導光部に関して、
光ファイバの入射端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ２Ｆ、ｎ２Ｆ、
光ファイバ射出端面から分波・合波部までの長さと屈折率を、それぞれＬ２’Ｆ、ｎ２’Ｆ、
入射端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれＬ２Ｃ、ｎ２Ｃ、
射出端面側のコリメータレンズの中心肉厚と屈折率を、それぞれＬ２’Ｃ、ｎ２’Ｃ、
とする。
【００３０】
また、光ファイバは、コア部の屈折率とクラッド部の屈折率とが異なるように構成されている。以下、光ファイバに関する記述における屈折率とは、光ファイバ中の光パルスが伝播する部分、すなわちコア部の屈折率をいう。
【００３１】
そして、これらのパラメータに関する関係式は以下のようになる。
Ｌ１×ｎ１＝Ｌ１Ｆ×ｎ１Ｆ＋Ｌ１Ｃ×ｎ１Ｃ、
Ｌ２×ｎ２＝Ｌ２Ｆ×ｎ２Ｆ＋Ｌ２Ｃ×ｎ２Ｃ、
Ｌ１’×ｎ１’＝Ｌ１’Ｆ×ｎ１’Ｆ＋Ｌ１’Ｃ×ｎ１’Ｃ、
Ｌ２’×ｎ２’＝Ｌ２’Ｆ×ｎ２’Ｆ＋Ｌ２’Ｃ×ｎ２’Ｃ、
【００３２】
このような構成において、コリメータレンズ１１０ａから光パルスを入射させると、入射した光パルスは分波・合波部１２０に到達する。ここで、入射した光パルスの一部は、光ファイバ１０１ａ中をそのまま伝播する光パルスとなる。一方、入射した光パルスの残りは、分波・合波部１２０により、光ファイバ１０１ｂへ染み出す。その結果、光ファイバ１０１ｂ中を伝播する光パルスが生成される。このように、分波・合波部１２０では、１つの光パルスを空間的に分波していない。すなわち、分波・合波部１２０は、光パルスを波面分割でなく振幅分割している。そのため、光強度が異なる点を除けば、入射した光パルスと同じ光パルスを生成することができる。
【００３３】
そして、図１の構成では、光ファイバ１０１ａと光ファイバ１０１ｂに関しては、入射端面から分波・合波部１２０までの長さ、射出端面から分波・合波部１２０までの長さ、及びこれらの間の屈折率は同じである。また、４つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。
【００３４】
すなわち、
Ｌ１Ｆ＝Ｌ２Ｆ
Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
という関係になっている。
【００３５】
このため、図１の構成において、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＝Ｌ２×ｎ２という関係になる。この場合、それぞれの光ファイバ１０１ａ、１０１ｂ内を伝播して導光された光パルスは、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂから同時に射出される。このようにして、１つの光パルスから２つの光パルスを発生させることができる。この２つの光パルスは、それぞれ異なる光ファイバを通過するため互いに空間的に分離している。ただし、２つのパルスに時間差は生じていない。すなわち、一方の光パルスに対して、他方の光パルスに時間的な遅延は生じない。
【００３６】
次に、第２のファイバカプラ１００’について説明する。第２のファイバカプラ１００’は、第１のファイバカプラ１００と全く同じ構成である。よって、同じ構成には同じ番号を付して、説明は省略する。
【００３７】
第１のファイバカプラ１００では、光ファイバ１０１ａの入射端側から光パルスを入射させると、光ファイバ１０１ａの射出端と光ファイバ１０１ｂの射出端から、それぞれ光パルスが射出した。光ファイバ１０１ｂの入射端側から光パルスを入射した場合も、同様の現象が生じる。すなわち、光ファイバ１０１ａの射出端と光ファイバ１０１ｂの射出端から、それぞれ光パルスが射出する。よって、第２のファイバカプラ１００’においても、光パルスは、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂから同時に射出される。
【００３８】
このように、図１の構成では、光ファイバ１０１ａの射出端と光ファイバ１０１ｂの射出端からそれぞれ光パルスが射出される。ただし、２つの光パルスに時間的な差は生じていない。そこで、２つの光パルスに時間的な差を生じる構成、すなわち光パルスを多重化する構成について、次に説明する。
【実施例１】
【００３９】
図２は、実施例１に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。以下、すべての実施例において、図１に示した構成と同一部分には同一の符号を示し、重複する説明は省略する。なお、ファイバカプラ１００は、空間的に分離された２つの光パルスを発生させるためのもので、２つの光パルスに時間的な差は生じない。よって、ファイバカプラ１００は、光パルス多重化ユニットに含まれない（他の実施例においても同じ）。
【００４０】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ２００である。ファイバカプラ２００は、導光部として光ファイバ２０１ａと光ファイバ２０１ｂを有する。この光ファイバ２０１ａと光ファイバ２０１ｂは、中心線Ｘを挟んで対向配置されている。
【００４１】
また、光ファイバ２０１ａには、入射端面側にコリメータレンズ２１０ａが、射出端面側にコリメータレンズ２１１ａが配置されている。同様に、光ファイバ２０１ｂには、入射端面側にコリメータレンズ２１０ｂが、射出端面側にコリメータレンズ２１１ｂが配置されている。よって、光ファイバとコリメータレンズの部分を導光部とみなしても良い。なお、コリメータレンズは、パルス光を光ファイバへ入力するため、または光ファイバからパルス光をコリメート光として出力するために用いられる。
【００４２】
また、２本の光ファイバ２０１ａと光ファイバ２０１ｂの中央部には、分波・合波部２２０が形成されている。分波・合波部２２０の構造及び機能は、分波・合波部１２０と同じである。
【００４３】
また、光ファイバ２０１ａの入射端面と光ファイバ２０１ｂの入射端面は、ラインＹ３と一致している。同様に、光ファイバ２０１ａの射出端面と光ファイバ２０１ｂの射出端面は、ラインＹ４と一致している。なお、実際にラインＹ３と一致しているのは、コリメータレンズ２１０ａの入射側レンズ面とコリメータレンズ２１０ｂの入射側レンズ面である。また、実際にラインＹ４と一致しているのは、コリメータレンズ２１１ａの出射側レンズ面とコリメータレンズ２１１ｂの出射側レンズ面である。
【００４４】
このような構成において、コリメータレンズ１１０ａから光パルスを入射させると、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂから、それぞれ１つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、コリメータレンズ２１０ａ、２１０ｂから、それぞれ光ファイバ２０１ａ、２０１ｂへ入射する。
【００４５】
ここで、ファイバカプラ２００では、光ファイバ２０１ａの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１Ｆが、光ファイバ２０１ｂの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２Ｆと異なる。同様に、光ファイバ２０１ａの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１’Ｆが、光ファイバ２０１ｂの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２’Ｆと異なる。具体的には、Ｌ１Ｆ＞Ｌ２Ｆ、Ｌ１’Ｆ＞Ｌ２’Ｆとなっている。
【００４６】
一方、光ファイバ２０１ａの屈折率と、光ファイバ２０１ｂの屈折率は等しい。具体的には、ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ、ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆとなっている。なお、ｎ１Ｆ≠ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ≠ｎ２’Ｆとしても良いが、ｎ１Ｆ＝ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ＝ｎ２’Ｆの方が現実的である。
【００４７】
また、４つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。
【００４８】
このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
Ｌ１Ｆ＞Ｌ２Ｆ
Ｌ１’Ｆ＞Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
という関係になっている。
【００４９】
このため、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＞Ｌ２×ｎ２という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ２の方が、光ファイバ２０１ａ内を伝播する光パルスＰ１より先に、分波・合波部２２０に到達する。よって、分波・合波部２２０では、光パルスＰ２が光パルスＰ１より先に分波される。そして、光パルスＰ２の分波後に、光パルスＰ１が分波・合波部２２０において分波される。その結果、時間差を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ２に対して、光パルスＰ１に時間的な遅延を生じさせることができる。
【００５０】
本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部２２０までの経路の長さを、光ファイバ２０１ａと光ファイバ２０１ｂとで異ならせている。そのため、２つの経路（光ファイバ２０１ａ側と光ファイバ２０１ｂ側）における光路長が異なる。これは、２つのファイバを使って光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ２０１ａと光ファイバ２０１ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。
【００５１】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。
【００５２】
また、２つの光ファイバ２０１ａ、２０１ｂにおいて、光ファイバの射出端面から分波・合波部２２０までは、屈折率は同じである（ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ）。ただし、その間の長さは、光ファイバ２０１ｂよりも、光ファイバ２０１ａのほうが長くなるように構成されている（Ｌ１’Ｆ＞Ｌ２’Ｆ）。
【００５３】
このため、光ファイバ２０１ａ内を伝播する光パルスＰ１、Ｐ２は、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ１、Ｐ２よりも時間的に遅延してコリメータレンズ２１１ａから射出される。これにより、コリメータレンズ２１１ａからは光パルスＰ１、Ｐ２が、２１１ｂからは光パルスＰ１’、Ｐ２’が射出する。その際、光パルスＰ１、Ｐ２は、光パルスＰ１’、Ｐ２’に対して時間的な遅延を有している。このようにして、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスを得ることができる。また、その際、１つの光パルスを空間的に分波していないので、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【００５４】
なお、光ファイバ２０１ａの長さを調節することにより、２つの光パルスの間隔（時間的な遅延量）を任意に設定することができる。あるいは、光ファイバ２０１ｂの長さ、更には２つの光ファイバの長さを調節してもよい。
【００５５】
また、上述のように、２つの光パルスＰ１、Ｐ２は、分波・合波部２２０で分波（合波）された時点で時間差を有している。よって、分波（合波）後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【実施例２】
【００５６】
図３は、実施例２に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【００５７】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ３００である。ファイバカプラ３００では、光ファイバ３０１ａの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１Ｆと、光ファイバ２０１ｂの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２Ｆとは同じである。同様に、光ファイバ３０１ａの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１’Ｆと、光ファイバ２０１ｂの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２’Ｆとは同じである。
【００５８】
一方、光ファイバ３０１ａの屈折率は、光ファイバ２０１ｂの屈折率と異なる。具体的には、ｎ１Ｆ＞ｎ２Ｆ、ｎ１’Ｆ＞ｎ２’Ｆとなっている。なお、ｎ１Ｆ≠ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ≠ｎ２’Ｆとしても良いが、ｎ１Ｆ＝ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ＝ｎ２’Ｆの方が現実的である。
【００５９】
また、４つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。
【００６０】
このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
Ｌ１Ｆ＝Ｌ２Ｆ
Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＞ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＞ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
という関係になっている。
【００６１】
このため、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＞Ｌ２×ｎ２という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ２の方が、光ファイバ３０１ａ内を伝播する光パルスＰ１より先に、分波・合波部２２０に到達する。よって、分波・合波部２２０では、光パルスＰ２が光パルスＰ１より先に分波される。そして、光パルスＰ２の分波後に、光パルスＰ１が分波・合波部２２０において分波される。その結果、時間的を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ２に対して、光パルスＰ１に時間的な遅延を生じさせることができる。
【００６２】
本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部２２０までの屈折率を、光ファイバ３０１ａと光ファイバ２０１ｂとで異ならせている。そのため、２つの経路（光ファイバ３０１ａ側と光ファイバ２０１ｂ側）における光路長が異なる。これは、２つのファイバを使って光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ３０１ａと光ファイバ２０１ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。
【００６３】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。
【００６４】
また、２つの光ファイバ３０１ａ、２０１ｂにおいて、光ファイバの射出端面から分波・合波部２２０までの長さは同じである（Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ）。ただし、その間の屈折率は、光ファイバ２０１ｂよりも、光ファイバ２０１ａのほうが大きくなるように構成されている（ｎ１’Ｆ＞ｎ２’Ｆ）。
【００６５】
このため、光ファイバ３０１ａ内を伝播する光パルスＰ１、Ｐ２は、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ１、Ｐ２よりも時間的に遅延してコリメータレンズ２１１ａから射出する。これにより、コリメータレンズ２１１ａからは光パルスＰ１、Ｐ２が、２１１ｂからは光パルスＰ１’、Ｐ２’が射出される。その際、光パルスＰ１、Ｐ２は、光パルスＰ１’、Ｐ２’に対して時間的な遅延を有している。このようにして、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスを得ることができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【００６６】
なお、光ファイバ３０１ａの屈折率を調節することにより、２つの光パルスの間隔（時間的な遅延量）を任意に設定することができる。あるいは、光ファイバ２０１ｂの屈折率、更には２つの光ファイバの屈折率を調節してもよい。
【００６７】
また、上述のように、２つの光パルスは、分波・合波部２２０で分波（合波）された時点で時間差を有している。よって、分波（合波）後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【実施例３】
【００６８】
図４は、実施例３に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【００６９】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ４００である。ファイバカプラ４００では、光ファイバ４０１ａの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１Ｆが、光ファイバ２０１ｂの入射端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２Ｆと異なる。また、光ファイバ４０１ａの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ１’Ｆは、光ファイバ２０１ｂの射出端面から分波・合波部２２０までの長さＬ２’Ｆと同じである。具体的には、Ｌ１Ｆ＞Ｌ２Ｆ、Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆとなっている。
【００７０】
一方、光ファイバ２０１ａの屈折率と、光ファイバ２０１ｂの屈折率は等しい。具体的には、ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ、ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆとなっている。なお、ｎ１Ｆ≠ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ≠ｎ２’Ｆとしても良いが、ｎ１Ｆ＝ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ＝ｎ２’Ｆの方が現実的である。
【００７１】
また、４つのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。
【００７２】
このように、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
Ｌ１Ｆ＞Ｌ２Ｆ
Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
という関係になっている。
【００７３】
このため、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＞Ｌ２×ｎ２という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ２の方が、光ファイバ４０１ａ内を伝播する光パルスＰ１より先に、分波・合波部２２０に到達する。よって、分波・合波部２２０では、光パルスＰ２が光パルスＰ１より先に分波される。そして、光パルスＰ２の分波後に、光パルスＰ１が分波・合波部２２０において分波される。その結果、時間差を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ２に対して、光パルスＰ１に時間的な遅延を生じさせることができる。
【００７４】
本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部２２０までの経路の距離を、光ファイバ４０１ａと光ファイバ２０１ｂとで異ならせている。これにより、２つの経路（光ファイバ４０１ａ側と光ファイバ２０１ｂ側）における光路長が異なる。すなわち、２つのファイバを使って、光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ４０１ａと光ファイバ２０１ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる、なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。
【００７５】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、以下に説明するように、本実施例では、移動機構（ステージＳＴ）が光路長調整部に含まれる。
【００７６】
本実施例では、ファイバカプラ４００にステージＳＴが設けられている。このステージは、紙面左右方向（矢印方向）に移動可能に構成されている。そして、このステージには、コリメータレンズ２１０ａが載置されている。よって、コリメータレンズ２１０ａはステージＳＴにより紙面左右方向に移動可能になっている。
【００７７】
そして、本実施例では、光ファイバ４０１ａの射出端面と光ファイバ２０１ｂの射出端面はラインＹ４と一致しているが、光ファイバ４０１ａの入射端面と光ファイバ２０１ｂの入射端面はラインＹ３と一致していない。なお、実際には、コリメータレンズ２１０ａの入射側レンズ面とコリメータレンズ２１０ｂの入射側レンズ面が、ラインＹ３と一致していない。具体的には、コリメータレンズ２１０ａの入射側レンズ面は、コリメータレンズ２１０ｂの入射側レンズ面（基準線Ｙ３）よりも、距離ｍだけファイバカプラ１００側に位置している。一方、ファイバカプラ１００では、光ファイバ１０１ａの射出端面と光ファイバ１０１ｂの射出端面は、ラインＹ２と一致している。
【００７８】
そのため、本実施例では、光ファイバ１０１ａの射出端面から光ファイバ４０１ａの入射端面までの距離と、光ファイバ１０１ｂの射出端面から光ファイバ２０１ｂの入射端面までの距離が異なる。実際には、コリメータレンズ１１１ａからコリメータレンズ２１０ａまでの距離ｍ１と、コリメータレンズ１１１ｂからコリメータレンズ２１０ｂまでの距離ｍ２の関係が、ｍ１＜ｍ２となっている。そして、ステージＳＴの移動により、ｍ１を変化させることができる。
【００７９】
上述のように、本実施例では、Ｌ１×ｎ１とＬ２×ｎ２が異なる。よって、コリメータレンズ２１１ａ、２１１ｂから、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスＰ１、Ｐ２を射出させることができる。加えて、本実施例では、ｍｌ×ｎとｍ２×ｎの時間差も生じさせることができる。
【００８０】
また、ステージＳＴにより、ｍｌを細かく調整することができる。これは、ｍｌ×ｎとｍ２×ｎの差を細かく調整できるということである。よって、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差（時間的な遅延量）を任意に設定できると共に、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【００８１】
また、上述のように、２つの光パルスＰ１、Ｐ２は、分波・合波部２２０で分波（合波）された時点で時間差を有している。よって、分波（合波）後における光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【実施例４】
【００８２】
図５は、実施例４に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【００８３】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ５００である。ファイバカプラ５００では、光ファイバ５０１ａの入射端面と射出端面、すなわちコリメータレンズ２１０ａとコリメータレンズ２１１ａは対向するように配置されている。よって、本実施例では、光パルスはコリメータレンズ１１０ｂからのみ入射する。
【００８４】
コリメータレンズ１１０ｂから光パルスを入射させると、入射した光パルスは分波・合波部２２０に到達する。ここで、入射した光パルスの一部は、光ファイバ２０１ｂ中をそのまま伝播する光パルスＰ２となる。一方、入射した光パルスの残りは、分波・合波部２２０により、光ファイバ５０１ａへ染み出す。その結果、光ファイバ５０１ａ中を伝播する光パルスＰ１が生成される。
【００８５】
光パルスＰ１は、光ファイバ５０１ａ中を進行して、コリメータレンズ２１１ａから射出される。射出した光パルスＰ１は、コリメータレンズ２１０ａを介して、再び光ファイバ５０１ａへ入射する。光ファイバ５０１ａへ入射した光パルスＰ１は、再び分波・合波部２２０に到達する。そして、光パルスＰ２と同じように分波される。その結果、光ファイバ２０１ｂ中を伝播する光パルスＰ１’が生成される。
【００８６】
ここで、光ファイバ５０１ａの全長Ｌ５０１と光ファイバ２０１ｂの全長Ｌ２０１は、同じであっても異なっていても良い。また、光ファイバ５０１ａの屈折率（ｎ１Ｆ、ｎ１’Ｆ）と光ファイバ２０１ｂの屈折率（ｎ２Ｆ、ｎ２’Ｆ）も、同じであっても異なっていても良い。さらに、コリメータレンズの形状（Ｌ１Ｃ、Ｌ１’Ｃ、Ｌ２Ｃ、Ｌ２’Ｃ）や材質（ｎ１Ｃ、ｎ１’Ｃ、ｎ２Ｃ、ｎ２’Ｃ）も、同じであっても異なっていても良い。
【００８７】
なお、本実施例では、光ファイバ５０１ａの全長Ｌ５０１と光ファイバ２０１ｂの全長Ｌ２０１は異なる。具体的には、Ｌ５０１＞Ｌ２０１（５０２）である。
【００８８】
また、光ファイバ２０１ａの屈折率と光ファイバ２０１ｂの屈折率は等しい。具体的には、ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ、ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆとなっている。なお、ｎ１Ｆ≠ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ≠ｎ２’Ｆとしても良いが、ｎ１Ｆ＝ｎ１’Ｆ、ｎ２Ｆ＝ｎ２’Ｆの方が現実的である。
【００８９】
また、４つのコリメータレンズも、形状、材質が全て同じであるものとする。
【００９０】
ここで、２つの光ファイバの入射端面が共通であるとみなすと、光ファイバとコリメータレンズに関しては、
Ｌ１Ｆ＞Ｌ２Ｆ（Ｌ１Ｆ＝Ｌ５０１＋Ｌ２Ｆ）
Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
という関係になっている。
【００９１】
このため、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＞Ｌ２×ｎ２という関係になる。そこで、時間的にみると、光ファイバ２０１ｂ内を伝播する光パルスＰ２の方が、光ファイバ５０１ａ内を伝播する光パルスＰ１より先に、分波・合波部２２０に到達する。よって、分波・合波部２２０では、光パルスＰ２が光パルスＰ１より先に分波される。そして、光パルスＰ２の分波後に、光パルスＰ１が分波・合波部２２０において分波される。その結果、時間差を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ２に対して、光パルスＰ１に時間的な遅延を生じさせることができる。
【００９２】
本実施例では、光ファイバの入射端面から分波・合波部２２０までの距離を、光ファイバ２０１ｂ、５０１ａを経由する光路と光ファイバ２０１ｂのみを経由する光路とで異ならせている。これにより、２つの経路（光ファイバ５０１ａ側と光ファイバ２０１ｂ側）における光路長が異なる。すなわち、２つのファイバを使って、光路長を調整しているということができる。よって、光ファイバ５０１ａと光ファイバ２０１ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の光ファイバの光路長に対して、他方の光ファイバの光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の光ファイバを光路長調整部とみなすこともできる。なお、光路長調整部にコリメータレンズが含まれても良いことは明らかである。
【００９３】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、以下に説明するように、本実施例では、移動機構（ステージＳＴ）が光路長調整部に含まれる。
【００９４】
本実施例では、ファイバカプラ５００にステージＳＴが設けられている。このステージは、紙面左右方向（矢印方向）に移動可能に構成されている。そして、このステージには、コリメータレンズ２１１ａが載置されている。よって、コリメータレンズ２１１ａはステージＳＴにより紙面左右方向に移動可能になっている。
【００９５】
そのため、本実施例では、ステージＳＴの移動により、光ファイバ５０１ａの入射端面と光ファイバ５０１ａの射出端面との距離を変化させることができる。実際には、コリメータレンズ２１１ａとコリメータレンズ２１０ａとの距離ｍ’を変化させることができる。これは、光ファイバ５０１ａの入射端面から分波・合波部２２０までの長さを、０からｍ’までの範囲で変化できるということである。
【００９６】
上述のように、本実施例では、Ｌ１×ｎ１とＬ２×ｎ２が異なる。よって、コリメータレンズ２１１ａ、２１１ｂから、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスＰ１、Ｐ２を射出させることができる。加えて、本実施例では、ｍ’×ｎの時間差も生じさせることができる。
【００９７】
また、ステージＳＴにより、ｍ’を細かく調整することができる。よって、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差（時間的な遅延量）を任意に設定できると共に、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【実施例５】
【００９８】
図６は、実施例５に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【００９９】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ６００である。ファイバカプラ６００は、導光部として複数の光ファイバを有する。本実施例では、ファイバカプラ６００は、光ファイバ６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ、６０１ｅを有する。
【０１００】
また、各光ファイバの両端部には、コリメータレンズ６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄ、６１０ｅ、６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃ、６１１ｄ、６１１ｅが配置されている。
【０１０１】
また、各光ファイバ６０１ａ〜６０１ｅの入射端面は、ラインＹ３と一致している。同様に、各光ファイバ２０１ａ〜６０１ｅの射出端面は、ラインＹ４と一致している。なお、実際にラインＹ３と一致しているのは、各コリメータレンズ６１０ａ〜６１０ｅの入射側レンズ面である。また、実際にラインＹ４と一致しているのは、コリメータレンズ６１１ａ〜６１１ｅの出射側レンズ面である。
【０１０２】
また、本実施例では、２箇所に移動機構を備えている。第１の移動機構は、光ファイバの中央部に設けられている。第２の移動機構は光ファイバの入射端面近傍に設けられている。
【０１０３】
本実施例では、５つの光ファイバのうち２つの光ファイバを選択する。そして、選択した２つの光ファイバの中心部を移動させて、中心線Ｘ近傍で近接または接触させる。このようにして、分波・合波部６２０を形成する。なお、光ファイバの中心部の移動には、第１の移動機構が用いられる。
【０１０４】
また、選択した２つの光ファイバの入射端面（２つのコリメータレンズ）を、ファイバカプラ１００のコリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂに対向させる必要がある。これにより、ファイバカプラ１００からの光パルスを、ファイバカプラ６００に入射させることができる。そこで、光ファイバの入射端面（コリメータレンズ）の移動に、第２の移動機構が用いられる。なお、ファイバカプラ１００が、射出端面（コリメータレンズ）を移動させる移動機構を備えていても良い。この場合、第２の移動機構は不要となる。
【０１０５】
本実施例では、各光ファイバの入射端面から分波・合波部６２０までの長さは同じである。同様に、各光ファイバの射出端面から分波・合波部６２０までの長さも同じである。
【０１０６】
一方、各光ファイバの屈折率は、それぞれの光ファイバで異なる。
【０１０７】
また、全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。
【０１０８】
そのため、選択された２つの光ファイバによる構成は、実施例２と同じになる。よって、２つの導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＞Ｌ２×ｎ２という関係になる。そこで、時間的にみると、例えば光ファイバ６０１ｂ内を伝播する光パルスＰ２の方が、光ファイバ６０１ａ内を伝播する光パルスＰ１より先に、分波・合波部６２０に到達する。よって、分波・合波部６２０では、光パルスＰ２が光パルスＰ１より先に分波される。そして、光パルスＰ２の分波後に、光パルスＰ１が分波・合波部６２０において分波される。その結果、時間差を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ２に対して、光パルスＰ１に時間的な遅延を生じさせることができる。
【０１０９】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。
【０１１０】
更に、本実施例では、複数の光ファイバから２つの光ファイバを選択するようにしている。このようにすると、２つのファイバの組み合わせが多くなる。よって、２つの光パルスＰ１、Ｐ２における時間差を、様々に変えることができる。
【０１１１】
ただし、このような構成の場合、２つの光ファイバを移動させなくてはならないので、移動機構が複雑あるいは大型化する。
【０１１２】
そこで、１つの光ファイバの位置を固定して、残りの光ファイバを移動させても良い。この場合の断面構成を、図７に示す。図７に示すように、分波・合波部６２０では、光ファイバ６０１ａを中心として、残りの４本光ファイバ６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ、６０１ｅは、十字型に配置されている。そして、分波・合波部６２０では、光ファイバ６０１ａに対して、いずれかの光ファイバ、例えば光ファイバ６０１ｃを近接または接触させるように構成されている。
【０１１３】
上述したように、各光ファイバは、それぞれ異なる屈折率を有する部材で構成されている。このため、例えば、光ファイバ６０１ｃ内を伝播する光パルスは、光ファイバ６０１ａ内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。
【０１１４】
これにより、光ファイバ６０１ｃのコリメータレンズ６１１ｃから射出した光パルスは、光ファイバ６０１ａのコリメータレンズ６１１ａから射出した光パルスよりも時間的に遅延する。４つの光ファイバ光から１つの光ファイバを択一的に選択することにより、２つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。
【０１１５】
このように、本実施例では、選択された２つの光ファイバで、Ｌ１×ｎ１とＬ２×ｎ２が異なる。よって、コリメータレンズから、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスＰ１、Ｐ２を射出させることができる。加えて、本実施例では、光ファイバの組み合わせを変えることにより、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差を異ならせることができる。
【０１１６】
このように、本実施例では、導光部自体が光路長調整部になっている。よって、導光部に光路長調整部が設けられているといえる。さらに、本実施例では、移動機構（ステージＳＴ）が光路長調整部に含まれる。
【実施例６】
【０１１７】
図８は、実施例６に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１１８】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ７００である。ファイバカプラ７００では、光ファイバの入射端面側に平行平板３１０ａ、３１０ｂが設けられている。それ以外の構成は、実施例１のファイバカプラ１００’の構成と同じである。また、ファイバカプラ１００は実施例１のファイバカプラ１００と同じである。
【０１１９】
本実施例では、平行平板３１０ａが、コリメータレンズ１１０ａを挟んで、光ファイバ１０１ａと対向する位置に設けられている。また、平行平板３１０ｂが、コリメータレンズ１１０ｂを挟んで、光ファイバ１０１ｂと対向する位置設けられている。なお、ファイバカプラ１００との位置関係でいうと、平行平板３１０ａは、コリメータレンズ１１１ａ（ファイバカプラ１００側）とコリメータレンズ１１０ａ（ファイバカプラ７００側）の間に設けられている。また、平行平板３１０ｂは、コリメータレンズ１１１ｂ（ファイバカプラ１００側）とコリメータレンズ２１０ｂ（ファイバカプラ７００側）の間に設けられている。
【０１２０】
平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂは、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ただし、入射端面から射出端面までの長さ（厚み）は、平行平板３１０ａにおける長さＤ１よりも、平行平板３１０ｂにおける長さＤ２の方が長い（厚い）。また、屈折率は、平行平板３１０ａにおける屈折率Ｎ１と、平行平板３１０ｂにおける屈折率Ｎ２で同じである。すなわち、２つの平行平板に関しては、Ｄ１＜Ｄ２、Ｎ１＝Ｎ２の関係になっている。
【０１２１】
上述のように、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂを除けば、ファイバカプラ１００とファイバカプラ７００の構成は、実施例１と同じである。本実施例では、ファイバカプラ１００、７００における光ファイバとコリメートレンズに関しては、以下のような関係となっている。
【０１２２】
Ｌ１Ｆ＝Ｌ２Ｆ
Ｌ１’Ｆ＝Ｌ２’Ｆ
ｎ１Ｆ＝ｎ２Ｆ
ｎ１’Ｆ＝ｎ２’Ｆ
Ｌ１Ｃ＝Ｌ１’Ｃ＝Ｌ２Ｃ＝Ｌ２’Ｃ
ｎ１Ｃ＝ｎ１’Ｃ＝ｎ２Ｃ＝ｎ２’Ｃ
【０１２３】
そのため、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂが配置されていない状態では、導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＝Ｌ２×ｎ２という関になる。この場合、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の間で時間的な差は生じない。しかしながら、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂが配置されている状態では、２つの平行平板に関しては、Ｄ１×Ｎ１＝＜Ｄ２×Ｎ２という関係になる。
【０１２４】
このような構成（平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂを配置した状態）において、ファイバカプラ１００のコリメータレンズ１１０ａから光パルスを入射させる。ファイバカプラ１００における２つのコリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板３１０ａ、３１０ｂへ入射する。
【０１２５】
上述したように、平行平板３１０ｂの厚みは、平行平板３１０ａの厚みよりも厚くなっている。そのため、行平板３１０ｂ内を伝播する光パルスは、平行平板３１０ａ内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、平行平板３１０ｂから射出した光パルスＰ２は、平行平板３１０ａから射出した光パルスＰ１よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ１に対して、光パルスＰ２に時間的な遅延を生じさせることができる。
【０１２６】
平行平板３１０ａから射出した光パルスＰ１と、平行平板３１０ｂから射出した光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１０ａ、１１０ｂに入射する。光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、光ファイバ１０１ａ、１０１ｂ中を進行して、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂに到達する。そして、光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１１ａと１１１ｂから射出する。
【０１２７】
本実施例では、入射端面から射出端面までの長さ（厚み）を、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂとで異ならせている。そのため、２つの経路（光ファイバ１０１ａ側と光ファイバ１０１ｂ側）における光路長が異なる。これは、２つの平行平板を使って光路長を調整しているということができる。よって、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の平行平板の光路長に対して、他方の平行平板の光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の平行平板を光路長調整部とみなすこともできる。
【０１２８】
このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【０１２９】
以上のように、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂからは、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスが射出する。本実施例では、平行平板３１０ａ、３１０ｂの厚さを調節することにより、２つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【０１３０】
なお、一方の平行平板は配置されてなくても良い。また、本実施例では、２つの平行平板は、共に光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、２つの平行平板は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、一方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置し、他方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置しても良い。
【０１３１】
また、上述のように、２つの光パルスは、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂを通過した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【実施例７】
【０１３２】
図９は、実施例７に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１３３】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ８００である。ファイバカプラ８００では、光ファイバの入射端面側に平行平板３２０ａ、３２０ｂが設けられている。この配置場所は、実施例６の平行平板３１０ａ、３１０ｂと同じである。また、それ以外の構成は、実施例６のファイバカプラ７００の構成と同じである。また、ファイバカプラ１００は実施例６のファイバカプラ１００と同じである。
【０１３４】
平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂは、所定の屈折率を有する材料で形成されている。そして、入射端面から射出端面までの長さ（厚み）は、平行平板３１０ａにおける長さＤ１と、平行平板３１０ｂにおける長さＤ２とで同じである。一方、屈折率は、平行平板３１０ａにおける屈折率Ｎ１よりも、平行平板３１０ｂにおける屈折率Ｎ２の方が高くなっている。すなわち、２つの平行平板に関しては、Ｄ１＝Ｄ２、Ｎ１＜Ｎ２の関係になっている。
【０１３５】
上述のように、平行平板３２０ａと平行平板３２０ｂを除けば、ファイバカプラ１００とファイバカプラ８００（７００）の構成は、実施例６と同じである。よって、ファイバカプラ１００、８００（７００）における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例６と同じであるので説明を省略する。
【０１３６】
平行平板３２０ａと平行平板３２０ｂが配置されていない状態では、実施例６と同じように、導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＝Ｌ２×ｎ２という関になる。この場合、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の間で時間的な差は生じない。しかしながら、平行平板３２０ａと平行平板３２０ｂが配置されている状態では、２つの平行平板に関しては、Ｄ１×Ｎ１＝＜Ｄ２×Ｎ２という関係になる。
【０１３７】
このような構成（平行平板３２０ａと平行平板３２０ｂを配置した状態）において、ファイバカプラ１００のコリメータレンズ１１０ａから光パルスを入射させる。ファイバカプラ１００における２つのコリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板３１０ａ、３１０ｂへ入射する。
【０１３８】
上述したように、平行平板３２０ｂの屈折率は、平行平板３１０ａの屈折率よりも大きくなっている。そのため、平行平板３２０ｂ内を伝播する光パルスは、平行平板３２０ａ内を伝播する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、平行平板３２０ｂから射出した光パルスＰ２は、平行平板３２０ａから射出した光パルスＰ１よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ１に対して、光パルスＰ２に時間的な遅延を生じさせることができる。
【０１３９】
平行平板３２０ａから射出した光パルスＰ１と、平行平板３２０ｂから射出した光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１０ａ、１１０ｂに入射する。光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、光ファイバ１０１ａ、１０１ｂ中を進行して、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂに到達する。そして、光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１１ａと１１１ｂから射出する。
【０１４０】
本実施例では、屈折率を平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂとで異ならせている。そのため、２つの経路（光ファイバ１０１ａ側と光ファイバ１０１ｂ側）における光路長が異なる。これは、２つの平行平板を使って光路長を調整しているということができる。よって、平行平板３２０ａと平行平板３２０ｂの両方が、光路長調整部に対応しているということができる。なお、一方の平行平板の光路長に対して、他方の平行平板の光路長を異ならせているという観点からすると、どちらか一方の平行平板を光路長調整部とみなすこともできる。
【０１４１】
このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【０１４２】
以上のように、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂからは、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスが射出する。本実施例では、平行平板３２０ａ、３２０ｂの屈折率を調節することにより、２つの光パルスの間隔を任意に設定することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【０１４３】
なお、一方の平行平板は配置されてなくても良い。また、本実施例では、２つの平行平板は、共に光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、２つの平行平板は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、一方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置し、他方の平行平板を光ファイバの入射端面側に配置しても良い。
【０１４４】
また、上述のように、２つの光パルスは、平行平板３１０ａと平行平板３１０ｂを通過した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【０１４５】
なお、実施例６及び７では、平行平板３１０ａ、３１０ｂは、その入射端面の法線（射出端面の法線）が中心線Ｘと平行になるように配置されている。すなわち、入射端面が中心線Ｘに対して垂直となるように、平行平板３１０ａ、３１０ｂは配置されている。しかしながら、平行平板３１０ａ、３１０ｂの少なくとも一方を、その入射端面の法線（射出端面の法線）が中心線Ｘと非平行になるように配置してもよい。
【０１４６】
例えば、平行平板３１０ａにおける入射端面の法線と中心線Ｘとのなす角をθ１とした場合、θ１≠０°となるように平行平板３１０ａを配置する。また、平行平板３１０ｂにおける入射端面の法線と中心線Ｘとのなす角をθ２とした場合、θ２≠０°となるように平行平板３１０ｂを配置するにする。そして、θ１≠θ２とすることで、Ｄ１＝Ｄ２であっても、平行平板３１０ａの光路長に対して平行平板３１０ｂの光路長を異ならせることができる。
【０１４７】
また、平行平板３１０ａ、３１０ｂのうちの少なくとも一方を、所定の回転軸の周りに回転させても良い。この場合の所定の回転軸は、紙面に垂直な軸である。このようにすることで、光路長を変化させることができる。所定の回転軸は、平行平板３１０ａ、３１０ｂの内部（平行平板を貫く位置）であっても、平行平板３１０ａ、３１０ｂから離れた位置であっても良い。
【０１４８】
なお、平行平板３１０ａ、３１０ｂを回転させると、射出する光線の位置が変化する。この場合、コリメータレンズ１１０ａ、１１０ｂの位置を変化させる必要がある。そのため、コリメータレンズを移動させる移動機構を設ける必要がある。
【０１４９】
また、平行平板３１０ａ、３１０ｂのうちの少なくとも一方を、クサビ形状（非平行形状）にしてもよい。そして、中心軸Ｘまでの距離が変化するように、クサビ形状の素子を紙面で移動させることで、光路長を変化させることができる。この場合も、クサビ形状の素子の移動に伴って、射出する光線の位置が変化する。よって、コリメータレンズを移動させる移動機構を設ける必要がある。
【実施例８】
【０１５０】
図１０は、実施例８に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１５１】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ９００である。ファイバカプラ９００では、実施例６の平行平板の代わりに光ファイバ３３０ａ、３３０ｂが用いられている。
【０１５２】
光ファイバ３３０ａと光ファイバ３３０ｂは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、光ファイバ３３０ａと光ファイバ３３０ｂのコア部は、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ただし、入射端面から射出端面までの長さ（厚み）は、光ファイバ３３０ａにおける長さＤ１よりも、光ファイバ３３０ｂにおける長さＤ２の方が長い（厚い）。また、屈折率は、光ファイバ３３０ａにおける屈折率Ｎ１と、光ファイバ３３０ｂにおける屈折率Ｎ２で同じである。すなわち、２つの光ファイバに関しては、Ｄ１＜Ｄ２、Ｎ１＝Ｎ２の関係になっている。
【０１５３】
また、光ファイバ３３０ａの両端面には、コリメータレンズ３３１ａと３３２ａが配置されている。同様に、光ファイバ３３０ｂの両端面には、コリメータレンズ３３１ｂと３３２ｂが配置されている。全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。よって、本実施例においても、２つの光ファイバに関しては、Ｄ１×Ｎ１＝＜Ｄ２×Ｎ２という関係になる。
【０１５４】
上述のように、本実施例は、実施例６の平行平板を光ファイバに代えたものである。よって、機能、作用及び効果は実施例６と同じであるので、説明は省略する。
【０１５５】
本実施例では、光ファイバ３３０ａ、３３０ｂの少なくとも一方が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【実施例９】
【０１５６】
図１１は、実施例９に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１５７】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ１０００である。ファイバカプラ１０００では、実施例７の平行平板の代わりに光ファイバ３４０ａ、３４０ｂが用いられている。
【０１５８】
光ファイバ３４０ａと光ファイバ３４０ｂは、それぞれ、入射端面と射出端面を有している。また、光ファイバ３４０ａと光ファイバ３４０ｂのコア部は、所定の屈折率を有する材料で形成されている。ここで、入射端面から射出端面までの長さ（厚み）は、光ファイバ３４０ａにおける長さＤ１と、光ファイバ３４０ｂにおける長さＤ２で同じである。一方、屈折率は、光ファイバ３４０ａにおける屈折率Ｎ１よりも、光ファイバ３４０ｂにおける屈折率Ｎ２の方が高くなっている。すなわち、２つの光ファイバに関しては、Ｄ１＝Ｄ２、Ｎ１＜Ｎ２の関係になっている。
【０１５９】
また、光ファイバ３４０ａの両端面には、コリメータレンズ３３１ａと３３２ａが配置されている。同様に、光ファイバ３４０ｂの両端面には、コリメータレンズ３３１ｂと３３２ｂが配置されている。全てのコリメータレンズは、形状、材質が全て同じである。本実施例においても、２つの光ファイバに関しては、Ｄ１×Ｎ１＝＜Ｄ２×Ｎ２という関係になる。
【０１６０】
上述のように、本実施例は、実施例７の平行平板を、光ファイバに代えたものである。よって、機能、作用及び効果は実施例７と同じであるので、説明は省略する。
【０１６１】
本実施例では、光ファイバ３４０ａ、３４０ｂの少なくとも一方が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【実施例１０】
【０１６２】
図１２は、実施例１０に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１６３】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ１１００である。ファイバカプラ１１００では、実施例６の平行平板の代わりにミラーユニット３８０が用いられている。
【０１６４】
本実施例では、ミラーユニット３８０が、コリメータレンズ１１０ｂを挟んで光ファイバ１０１ｂと対向する位置に設けられている。一方、コリメータレンズ１１０ａを挟んで光ファイバ１０１ａと対向する位置には何も設けられていない。なお、ファイバカプラ１００との位置関係でいうと、ミラーユニット３８０は、コリメータレンズ１１１ｂ（ファイバカプラ１００側）と１１０ｂ（ファイバカプラ１１００側）の間に設けられている。また、コリメータレンズ１１１ａ（ファイバカプラ１００側）と１１０ａ（ファイバカプラ１１００側）の間には、何も設けられていない。
【０１６５】
ミラーユニット３８０は、４枚の反射ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、及びステージＳＴを備えている。反射ミラーＭ１は入射端面で、反射ミラーＭ４は射出端面に相当する。
【０１６６】
ここで、ミラーユニット３８０が配置されていない方の経路は、コリメータレンズ１１１ａ（ファイバカプラ１００側）から１１０ａ（ファイバカプラ１１００側）の経路である。一方、ミラーユニット３８０が配置されている方の経路の長さは、コリメータレンズ１１１ｂ（ファイバカプラ１００側）から１１０ｂ（ファイバカプラ１１００側）の経路である。よって、ミラーユニット３８０が配置された経路の長さは、ミラーユニット３８０が配置されていない経路の長さよりも長くなっている。一方２つの経路間の屈折率は同じである。すなわち、２つの平行平板に関しては、Ｄ１＜Ｄ２、Ｎ１＝Ｎ２の関係になっている。
【０１６７】
なお、ここで、コリメータレンズ１１１ａ（ファイバカプラ１００側）から１１０ａ（ファイバカプラ１１００側）の経路には、何もない。そこで、入射端面と射出端面が存在しない。そこで、反射ミラーＭ１と反射ミラーＭ４の位置と同じ位置に、仮想的な入射端面と射出端面があるものとする。
【０１６８】
上述のように、ミラーユニット３８０を除けば、ファイバカプラ１００とファイバカプラ１１００の構成は、実施例６と同じである。よって、ファイバカプラ１００、１１００における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例６と同じであるので説明を省略する。
【０１６９】
ミラーユニット３８０が配置されていない状態では、実施例６と同じように、導光部に関しては、Ｌ１×ｎ１＝Ｌ２×ｎ２という関になる。この場合、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の間で時間的な差は生じない。しかしながら、ミラーユニット３８０が配置されている状態では、２つの平行平板に関しては、Ｄ１×Ｎ１＝＜Ｄ２×Ｎ２という関係になる。
【０１７０】
このような構成（ミラーユニット３８０を配置した状態）において、ファイバカプラ１００のコリメータレンズ１１０ａから光パルスを入射させる。ファイバカプラ１００における２つのコリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂからは、それぞれ一つの光パルスが射出される。これらの光パルスは、それぞれ平行平板３１０ａ、３１０ｂへ入射する。
【０１７１】
上述したように、ミラーユニット３８０が配置された経路の長さは、ミラーユニット３８０が配置されていない経路の長さよりも長くなっている。そのため、ミラーユニット３８０を進行する光パルスは、ミラーユニット３８０がない方の経路を進行する光パルスよりも時間的に遅延する。これにより、ミラーユニット３８０から射出した光パルスＰ２は、光パルスＰ１よりも時間的に遅延する。このようにして、時間的を有する２つの光パルスＰ１、Ｐ２を生成することができる。すなわち、光パルスＰ１に対して、光パルスＰ２に時間的な遅延を生じさせることができる。
【０１７２】
光パルスＰ１と、ミラーユニット３８０から射出した光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１０ａ、１１０ｂに入射する。光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、光ファイバ１０１ａ、１０１ｂ中を進行して、コリメータレンズ１１１ａ、１１１ｂに到達する。そして、光パルスＰ１と光パルスＰ２は、それぞれ、コリメータレンズ１１１ａと１１１ｂから射出する。
【０１７３】
また、反射ミラーＭ１の位置と反射ミラーＭ４の位置は固定であるが、反射ミラーＭ２、Ｍ３は、ステージＳＴにより紙面上下方向に移動可能に構成されている。そのため、反射ミラーＭ１から反射ミラーＭ２までの距離、反射ミラーＭ３から反射ミラーＭ４までの距離を変化させることができる。両者の距離の和をｍ”とすると、本実施例では、距離ｍ”を変化させることができる。
【０１７４】
上述のように、本実施例では、Ｄ１×Ｎ１とＤ２×Ｎ２が異なる。よって、コリメータレンズ２１１ａ、２１１ｂから、それぞれ時間的、空間的に分離された２つの光パルスＰ１、Ｐ２を射出させることができる。加えて、本実施例では、Ｍｌ×ｎとＭ２×ｎの時間差も生じさせることができる。加えて、本実施例では、ｍ”×ｎの時間差も生じさせることができる。
【０１７５】
また、ステージＳＴにより、ｍ”を細かく調整することができる。よって、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差（時間的な遅延量）を任意に設定できると共に、２つの光パルスＰ１、Ｐ２の時間差を細かく調整することができる。また、その際、結合効率の高い光パルス列を得ることができる。
【０１７６】
本実施例では、ミラーユニット３８０が配置されている経路の長さと、ミラーユニット３８０が配置されていない経路の長さが異なる。そのため、２つの経路における光路長が異なる。これは、ミラーユニット３８０を使って光路長を調整しているということができる。よって、ミラーユニット３８０が、光路長調整部に対応しているということができる。
【０１７７】
このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【０１７８】
なお、ミラーユニット３８０が配置されていない光路に、別のミラーユニットを配置しても良い。また、本実施例では、ミラーユニット３８０は、光ファイバの入射端面側に配置されている。しかしながら、ミラーユニット３８０は、光ファイバの射出端面側に配置されていても良い。また、ミラーユニット３８０を光ファイバの入射端面側に配置し、別のミラーユニットを光ファイバの入射端面側に配置しても良い。
【０１７９】
また、上述のように、２つの光パルスは、一方の光パルスがミラーユニット３８０射出した時点で時間差を有している。よって、光ファイバの長さやコリメータレンズの厚み、及びこれらの屈折率は、任意の値に設定して良い。
【実施例１１】
【０１８０】
図１３は、実施例１１に係る光パルス多重化ユニットの概略構成を示している。なお、本実施例においても、中心線Ｘに対するファイバの位置関係、ラインＹ１〜Ｙ４に対するコリメータレンズの位置関係は、実施例１と同じである。また、光ファイバ、コリメータレンズ、分波・合波部の機能は実施例１と同じである。
【０１８１】
本実施例の光パルス多重化ユニットは、ファイバカプラ１２００である。ファイバカプラ１２００では、実施例１０のミラーユニット３８０の代わりに光ファイバユニット６８０が用いられている。
【０１８２】
本実施例では、光ファイバユニット６８０が、コリメータレンズ１１０ｂを挟んで光ファイバ１０１ｂと対向する位置に設けられている。一方、光ファイバ１２０１ａが、コリメータレンズ１１１ａを挟んで光ファイバ１０１ａと対向する位置に設けられている。なお、ファイバカプラ１００との位置関係でいうと、光ファイバユニット６８０は、コリメータレンズ１１１ｂ（ファイバカプラ１００側）と１１０ｂ（ファイバカプラ１２００側）の間に設けられている。また、光ファイバ１２０１ａは、コリメータレンズ１１１ａ（ファイバカプラ１００側）と１１０ａ（ファイバカプラ１２００側）の間に設けられている。
【０１８３】
光ファイバユニット６８０は、４枚の反射ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を備えている。さらに、光ファイバユニット６８０は、３本の光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄ、及びステージＳＴを備えている。３本の光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄはステージＳＴ上に保持されている。
【０１８４】
ステージＳＴは、紙面上下方向に移動になっている。よって、光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄは、紙面上下方向に移動する。これにより、光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄは、反射ミラーＭ２、Ｍ３の間の光路中に、択一的に配置される。
【０１８５】
本実施例も、光ファイバユニット６８０を除けば、ファイバカプラ１００とファイバカプラ１２００の構成は、実施例６と同じである。よって、ファイバカプラ１００、１２００における光ファイバとコリメートレンズに関しては、実施例６と同じであるので説明を省略する。
【０１８６】
ここで、４本の光ファイバ１２０１ａ、１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄは、それぞれ屈折率及び／または長さが異なる。
【０１８７】
上述のように、ステージＳＴにより、３本の光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄは紙面上下方向に移動可能に構成されている。本実施例では、３本の光ファイバ１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄのうちのいずれかの光ファイバを選択し、反射ミラーＭ２、Ｍ３の間の光路内に挿入する。
【０１８８】
選択された光ファイバと光ファイバ１２０１ａについてみると、２つの光ファイバの長は異なるが屈折率が同じ場合、実施例８の構成と同じになる。また、２つの光ファイバの長は同じであるが屈折率が異なる場合、実施例９の構成と同じになる。よって、機能、作用及び効果は実施例８や９と同じであるので、説明は省略する。
【０１８９】
本実施例では、光ファイバユニット６８０が光路長調整部となる。なお、光路長調整部はコリメータレンズを含んでいても良い。このように、本実施例では、導光部以外の場所に光路長調整部が配置されている。
【０１９０】
また、上記各実施例では、中心（コア）の屈折率が、周辺（クラッド）の屈折率よりも高い光ファイバを用いていることができる。しかしながら、これに限られず、導光できる部材、例えば導波路などを用いることもできる。また、３つ以上のファイバカプラを直列に接続することで、所望の数量の光パルス列を容易に得ることができる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
以上のように、本発明は、光パルス列のパルス間隔を任意に設定できる光パルス多重化ユニットに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の基本構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例２に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例３に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例４に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例５に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図７】実施例５の分波・合波部近傍の断面構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例６に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例７に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例８に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施例９に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１０に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１１に係る光パルス多重化ユニット概略構成を示す図である。
【図１４】従来の光パルス多重化ユニットを示す図である。
【図１５】従来の光パルス多重化ユニットを示す他の図である。
【符号の説明】
【０１９３】
１００  第１のファイバカプラ
１１０ａ、１１０ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、２１０ａ、２１０ｂ、２１１ａ、２１１ｂ  コリメータレンズ
１０１ａ、１０１ｂ、２０１ａ、２０１ｂ  光ファイバ
３０１ａ  光ファイバ
２００  ファイバカプラ
３１０ａ、３１０ｂ  平行平板
３２０ａ、３２０ｂ  平行平板
３３０ａ、３３０ｂ  光ファイバ
３３１ａ、３３１ｂ、３３２ａ、３３２ｂ  コリメータレンズ
３４０ａ、３４０ｂ  光ファイバ
４００  ファイバカプラ
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ、４０１ｅ  光ファイバ
４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｅ  コリメータレンズ
４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ、４１１ｄ、４１１ｅ  コリメータレンズ
４２０  分波・合波部
５００  ファイバカプラ
５０１ａ  光ファイバ
６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄ  光ファイバ
６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄ  コリメータレンズ
６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃ、６１１ｄ  コリメータレンズ
７００、８００、９００、１０００、１１００  ファイバカプラ
１２０１ａ、１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄ  光ファイバ
１２１０ａ、１２１０ｂ、１２１０ｃ、１２１０ｄ  コリメータレンズ
１２１１ａ、１２１１ｂ、１２１１ｃ、１２１１ｄ  コリメータレンズ
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４  基準線
Ｘ  中心線
ＳＴ  ステージ
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４  反射ミラー
５１  パルス光源
５２  遅延構造
５３  集光レンズ
５４  導波路
５５１〜５５ｎ  パルス
【図１】
2008256784.tif 000003
【図２】
2008256784.tif 000004
【図３】
2008256784.tif 000005
【図４】
2008256784.tif 000006
【図５】
2008256784.tif 000007
【図６】
2008256784.tif 000008
【図７】
2008256784.tif 000009
【図８】
2008256784.tif 000010
【図９】
2008256784.tif 000011
【図１０】
2008256784.tif 000012
【図１１】
2008256784.tif 000013
【図１２】
2008256784.tif 000014
【図１３】
2008256784.tif 000015
【図１４】
2008256784.tif 000016
【図１５】
2008256784.tif 000017