(57)【要約】【課題】エタロンフィルタを複数組合わせた利得等化部を光部品モジュールの構成要素として含む場合に、信号光透過方向でのＰＤＬを小さく抑えることのできる光部品モジュールを簡単かつ確実に提供する。【解決手段】少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を含む光部品モジュールにおいて、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置されたものであることを特徴とする光部品モジュール。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を含む光部品モジュールにおいて、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置されたものであることを特徴とする光部品モジュール。
【請求項２】
少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を含む光部品モジュールにおいて、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組を２組以上縦列配置させたものであり、前記エタロンフィルタの組とそれと隣り合う組の間の傾斜方向を４５°又は９０°づつずらして縦列配置されたものであることを特徴とする光部品モジュール。
【請求項３】
前記エタロンフィルタの信号光の光軸に対する傾斜が、３°以上４°未満の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光部品モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムに組み込まれる光ファイバ増幅器で用いられる光部品モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムでは、ＬＤ（レーザーダイオード）で発振された信号光が光ファイバを伝送して遠距離にある受信部まで情報を損なわずに届けなければならない。ところが光ファイバでは固有の伝送損失が生じるため、どうしても長距離を伝送させると信号光が減衰するなどの劣化を生じて情報が維持できなくなる。そのため途中に中継部を設け、そこで信号光を増幅して信号光強度を回復させる方式が取られる。ここで用いられる信号光の増幅手段としては、光ファイバ増幅器を用いるのが一般的である。
【０００３】
図１のように光ファイバ増幅器１１は、エルビウム添加ファイバ１２、励起光源１３、波長合波部１４、利得等化部１５、光アイソレート部１６などから構成される。ここで利得等化部１５と光アイソレート部１６、波長合波部１４と光アイソレート部１６、あるいは利得等化部１５と波長合波部１４などは、それぞれ１対の光ファイバコリメータに一体で配置されることも多い。
尚、本明細書中では、少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を配置し、これらを一体固定したものを「光部品モジュール」と呼ぶ。
【０００４】
ところで前記利得等化部１５としては、ガラス基板などに誘電体多層膜を積層させたタイプ、またはガラスや結晶などからなるエタロンフィルタを複数組合わせたタイプ等が一般的である。ここでエタロンフィルタを組合わせるタイプの場合は３〜４枚のエタロンフィルタを縦列に配置して構成される場合が多い（非特許文献１）。
【０００５】
エタロンフィルタは構造上平行体のためそのまま信号光に対して垂直に配置すると反射光量が大きくなるため、普通信号光の光軸に対して傾斜させて配置される。しかし、この傾斜の増加に伴い、エタロンフィルタの信号光透過方向でのＰＤＬ（偏向依存性損失）が増加するという問題がある。そのため、前記エタロンフィルタを複数組合わせたタイプで構成される利得等化部を光部品モジュールの構成要素として含む場合、光部品モジュール全体のＰＤＬが増加して０．１０ｄＢより大きい範囲となり、許容できるＰＤＬの範囲を大きく越えてしまうという問題があった。
【０００６】
【非特許文献１】
水野  一庸、他１０名、“エタロン型光利得等化器の開発”、［ｏｎ  ｌｉｎｅ］、［平成１４年１０月２８日検索］、平成１２年１月、古川電工時報１０５号、ｐｐ３６−４１、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｒｕｋａｗａ．ｃｏ．ｊｐ／ｋｅｎｋａｉ／ｌｉｓｔ／ｓｙａｇａｉｗｄｍ．ｈｔｍ＞
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記問題を改善するためになされたもので、エタロンフィルタを複数組合わせた利得等化部を光部品モジュールの構成要素として含む場合に、信号光透過方向でのＰＤＬを小さく抑えることのできる光部品モジュールを簡単かつ確実に提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために為された本発明は、少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を含む光部品モジュールにおいて、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置されたものであることを特徴とする光部品モジュールを提供する（請求項１）。
【０００９】
このように、利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置されたものであることで、このような利得等化部を構成要素として含む光部品モジュール全体の信号光透過方向でのＰＤＬを例えば０．０５ｄＢ以下の範囲とすることが、簡単かつ安価にできる。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも、利得等化部、光アイソレート部、及び波長合波部を含む光部品モジュールにおいて、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組を２組以上縦列配置させたものであり、前記エタロンフィルタの組とそれと隣り合う組の間の傾斜方向を４５°又は９０°づつずらして縦列配置されたものであることを特徴とする光部品モジュールを提供する（請求項２）。
【００１１】
このように、前記利得等化部は信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組を２組以上縦列配置させたものであり、前記エタロンフィルタの組とそれと隣り合う組の間の傾斜方向を４５°又は９０°づつずらして縦列配置されたものであることで、このような利得等化部を構成要素として含む光部品モジュール全体の信号光透過方向でのＰＤＬを、０．０５ｄＢ以下といった小さい値とすることが、簡単で、しかもより確実にできる。
【００１２】
この場合、前記エタロンフィルタの信号光の光軸に対する傾斜が、３°以上４°未満の範囲であることが好ましい（請求項３）。
【００１３】
このように、エタロンフィルタの信号光の光軸に対する傾斜を、３°以上とすることで、信号光の反射光量を十分に小さくでき、また信号光の光軸に対して４°未満とすることで、信号光透過方向でのＰＤＬを小さく抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の第一の態様は、信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタを、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置された利得等化部を含む光部品モジュールである。
【００１５】
信号光の光軸に対して傾斜させて配置されるエタロンフィルタにコリメートされた信号光が入射すると、信号光のＭＦＤ（モードフィールド径）は傾斜方向に楕円化する。この時、楕円化した信号光をレンズで集光してＳＭ（シングルモード）ファイバに結合させると、ＳＭファイバのＭＦＤとプロファイルが異なるため、ＰＤＬが発生する。
【００１６】
しかし、本発明の第一の態様のようにエタロンフィルタが傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置されたものである場合、１つ目のエタロンフィルタで楕円化された信号光が、傾斜方向が９０°ずれた２つ目のエタロンフィルタに入射すると、今度は楕円化した信号光がまた真円に近づく。したがって、傾斜方向を互いに９０°ずらして配置した２つのエタロンフィルタを透過した信号光のＰＤＬは、エタロンフィルタを１つだけ透過した信号光のＰＤＬよりも小さくなる。
【００１７】
したがって、互いの傾斜方向が９０°ずらされたエタロンフィルタを更に縦列配置していった場合でも、ＭＦＤの楕円化は抑制されるため、信号光透過方向でのＰＤＬは、例えば０．０５ｄＢ以下といった範囲に小さく抑えられる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタから構成され、該複数のエタロンフィルタは、互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組を２組以上縦列配置された利得等化部であり、前記エタロンフィルタの組とそれと隣り合う組の間の傾斜方向を４５°又は９０°づつずらして縦列配置された利得等化部を含む光部品モジュールである。
【００１９】
互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組を更に２組以上縦列配置する場合でも、ＭＦＤの楕円化は抑制されるため、信号光透過方向でのＰＤＬは小さく抑えられる。ここで理想的には、互いの傾斜方向が９０°ずらされたエタロンの組の後に、更に互いに傾斜方向が９０°ずらされたエタロンの組を縦列配置させる際、後の組の傾斜方向を前の組と４５°ずらすことが、ＭＦＤの楕円化抑制に最も効果がある。但し、後の組の傾斜方向を前の組と４５°づつずらす配置よりも、すべての組を互いに９０°づつずらす配置とした方が、簡単かつ安価で構成できるし、信号光透過方向でのＰＤＬも０．０５ｄＢ以下の範囲とすることができ抑制効果はこれでも十分である。
【００２０】
尚、エタロンフィルタは、構造上平行体のためそのまま信号光に対して垂直に配置すると反射光量が大きくなるので、信号光の光軸に対する傾斜が、３°以上であるものが好ましい。一方、傾斜角度の増加に伴いエタロンフィルタのＰＤＬも増加するため、例えば信号光の光軸に対する傾斜が４°以上のエタロンフィルタを４枚縦列配置した利得等化部を含む光部品モジュールは、信号光透過方向でのＰＤＬが０．１０ｄＢよりも大きい範囲となり、光部品モジュール全体として許容できるＰＤＬの範囲を超えてしまうため好ましくない。そのため、エタロンフィルタは、信号光の光軸に対する傾斜が４°未満のものであることが好ましい。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例を挙げて更に詳述する。
（光増幅器）
図２をもとに、実施例及び比較例で用いた光ファイバ増幅器について説明する。
励起光源１３から出射される１４８０ｎｍの励起光は波長合波部１４で反射してエルビウム添加ファイバ１２に入射される。するとエルビウム添加ファイバ１２は１４８０ｎｍの光を吸収して内部の電子が励起され反転分布を形成する。一方１５３０〜１５６０ｎｍの範囲に広がる複数の波長の信号光はポート１からエルビウム添加ファイバ１２に入射する。するとエルビウム添加ファイバ１２内の励起された電子は、この信号光に誘導されて誘導放出を起こす。そのため、エルビウム添加ファイバ１２に入射した信号光は増幅されて波長合波部１４に進み、波長合波部１４を透過して利得等化部１５に入射して利得が補正された後、光アイソレート部１６を透過してポート２から出射して伝送されてゆく。このようにして光ファイバ増幅器として機能する。
【００２２】
（実施例、比較例）
図２に示されるような、波長合波部１４、利得等化部１５、及び光アイソレート部１６を１対のコリメータ１７（但し、波長合波部１４の前は２芯コリメータ）間に配置し、これらを一体固定した光部品モジュール１８（太線部）を用いた。該光部品モジュール１８中に含まれる利得等化部１５として、４枚のエタロンフィルタを図３のように配置したものを用いた。すなわち、図３を見てわかるように本実施例の利得等化部は、厚みの異なる４枚のエタロンフィルタＡ〜Ｄから構成されており、それぞれのエタロンフィルタが信号光の光軸に対して３°傾斜し、且つ傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置したものである。
【００２３】
ここで、事前に、４枚のエタロンフィルタＡ〜Ｄのそれぞれ単独でのＰＤＬ及びリターンロスを調べた測定結果を図４に示す。
尚、この時リターンロスの測定はＡｇｉｌｅｎｔ製８５０４Ｂプレシジョン・リフレクトメータを用いてそれぞれのエタロンフィルタに光学接続し、１５５０ｎｍで計測した。また、ＰＤＬ測定では光源に安藤製可変光源ＡＱ８２０１−１３（帯域１４６０〜１５８０ｎｍ）を用い波長１５５０ｎｍで出射して、光学接続されたＡｇｉｌｅｎｔ製１１８９６Ａ光偏波コントローラで偏波を回しながら、同じく光学接続されたそれぞれのエタロンフィルタに光を入射して、出力された光をＡｇｉｌｅｎｔ製光マルチメータ８１６３Ａ（パワー・センサ・モジュール  ８１６３２Ａ）で受光し、光量の変動量を計測することで測定した。
また、それぞれのエタロンフィルタを信号光の光軸に対して３°傾斜させて測定した。このように３°傾斜させたことにより、それぞれのエタロンフィルタのリターンロスが−６０ｄＢ未満の範囲となり、反射光量を十分に抑えることができているのがわかる。一方、信号光透過方向でのＰＤＬは、それぞれ単独では約０．０４ｄＢとなっているが、比較例として、実際にこれらのエタロンフィルタを信号光の光軸に対して３°傾斜させ、且つ傾斜方向を平行にして４つ並べて仮固定した利得等化部を構成要素として含む光部品モジュールのＰＤＬを測定したところ、ＰＤＬが、０．１７１ｄＢとなり、０．１０ｄＢより大きくなった。一方、この時のリターンロスを測定したところ、−６６．３ｄＢであった。
【００２４】
さらに、この４つのエタロンフィルタを図３に示すように各々のフィルタの傾斜方向を互いに９０°ずらして配置して固定した本実施例の利得等化部を構成要素として含む光部品モジュールについて、全体としての信号光透過方向でのＰＤＬ及びリターンロスを測定した。その結果を図５に示す。図５から明らかなように、本実施例の光部品モジュール全体としてのリターンロスも、−６０ｄＢ未満の範囲であり、反射光量を十分に抑えることができている。また本実施例の光部品モジュール全体としてのＰＤＬは、約０．０４ｄＢであり、比較例の光部品モジュールのＰＤＬよりは著しく小さい値となった。すなわち、本実施例の信号光透過方向でのＰＤＬは、光部品モジュール全体に求められるＰＤＬ許容量である、０．０５ｄＢ以下の範囲内であり、４つのエタロンフィルタを用いていながら、個々のエタロンフィルタ単体のＰＤＬと同等の値とすることが出来ている。以上から本実施例の光部品モジュールは、十分にＰＤＬの目標範囲を達成できていることが確かめられた。
【００２５】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００２６】
例えば、本発明の実施例では、エタロンフィルタを４枚組合わせて利得等化部を構成したが、傾斜方向を互いに９０°ずらして配置するものであれば、エタロンフィルタの枚数に特に制限はなく、また、その材質は特に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
このように、信号光の光軸に対して傾斜させて配置される複数のエタロンフィルタを、傾斜方向を互いに９０°づつずらして配置した利得等化部、あるいは互いの傾斜方向が９０°ずらされた２つのエタロンフィルタからなる組とそれと隣り合う組の間の傾斜方向を４５°又は９０°づつずらして２組以上縦列配置した利得等化部を構成要素として含む光部品モジュールを用いれば、光増幅器全体の信号光透過方向でのＰＤＬを、簡単に０．０５ｄＢ以下といった範囲に小さく抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバ増幅器の構成を模式的に示す図である。
【図２】光部品モジュール及びその周辺部を抜き出して模式的に示す図である。
【図３】本発明の一例である光部品モジュールの構成要素である利得等化部を抜き出して示す拡大図である。
【図４】エタロンフィルタＡ〜Ｄのそれぞれ単独でのＰＤＬ及びリターンロスを測定した結果を示すグラフである。
【図５】本発明の一例である光部品モジュールの全体としてのＰＤＬ及びリターンロスを測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１１…光ファイバ増幅器、  １２…エルビウム添加ファイバ、  １３…励起光源、  １４…波長合波部、  １５…利得等化部、  １６…光アイソレート部、  １７…コリメータ、  １８…光部品モジュール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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