(57)【要約】【課題】アイソレーションが優れた光フィルタを提供する。【解決手段】光フィルタ２００の第１光路Ｐ１より入力した光は、２分岐され、第２光路Ｐ２、第３光路Ｐ３へ出力される。第２光路Ｐ２より第２ビームスプリッタ２２１に入力した光は、２分岐され、第５光路Ｐ５、第６光路Ｐ６へ出力される。第５光路Ｐ５へ出力された光は第１反射鏡２２２との間を往復して第２ビームスプリッタ２２１に戻り、第６光路Ｐ６へ出力された光は第２反射鏡２２３との間を往復して第２ビームスプリッタ２２１に戻り、夫々の光は２分岐され、一方の光が第２光路Ｐ２へ出力される。第２光路Ｐ２より第１ビームスプリッタ２１１へ入力した光は、２分岐され、第１光路Ｐ１、第４光路Ｐ４へ出力される。第３光路Ｐ３へ出力された光は第３反射鏡２３２との間を往復して第１ビームスプリッタ２１１に戻り、２分岐され、第１光路Ｐ１、第４光路Ｐ４へ出力される。【選択図】　図１
2004007232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ他方の光を第３光路へ出力し、前記第２光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第１光路へ他方の光を第４光路へ出力し、前記第３光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第１光路へ他方の光を前記第４光路へ出力する第１ビームスプリッタと、
前記第１ビームスプリッタより前記第２光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第５光路へ他方の光を第６光路へ出力し、前記第５光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第２光路へ出力し、前記第６光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第２光路へ出力する第２ビームスプリッタと、
前記第２ビームスプリッタより前記第５光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第５光路へ出力する第１反射鏡と、
前記第２ビームスプリッタより前記第６光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第６光路へ出力する第２反射鏡と、
前記第１ビームスプリッタより前記第３光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第３光路へ出力する第３反射鏡と、
を備え、
前記第１ビームスプリッタと前記第２ビームスプリッタとの間の前記第２光路の光路長をｄ２とし、前記第１ビームスプリッタと前記第３反射鏡との間の前記第３光路の光路長をｄ３とし、前記第２ビームスプリッタと前記第１反射鏡との間の前記第５光路の光路長をｄ５とし、前記第２ビームスプリッタと前記第２反射鏡との間の前記第６光路の光路長をｄ６とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されている、
ことを特徴とする光フィルタ。
【請求項２】
前記第１ビームスプリッタおよび前記第２ビームスプリッタそれぞれの分岐比が４８％〜５２％である、ことを特徴とする請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項３】
第１光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ他方の光を第３光路へ出力し、前記第２光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第１光路へ他方の光を第４光路へ出力し、前記第３光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第１光路へ他方の光を前記第４光路へ出力する第１ビームスプリッタと、
前記第１ビームスプリッタより前記第２光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第５光路へ他方の光を第６光路へ出力し、前記第５光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第２光路へ出力し、前記第６光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第２光路へ出力する第２ビームスプリッタと、
前記第２ビームスプリッタより前記第５光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第５光路へ出力する第１反射鏡と、
前記第２ビームスプリッタより前記第６光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第６光路へ出力する第２反射鏡と、
前記第１ビームスプリッタより前記第３光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第７光路へ他方の光を第８光路へ出力し、前記第７光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第３光路へ出力し、前記第８光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を前記第３光路へ出力する第３ビームスプリッタと、
前記第３ビームスプリッタより前記第７光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第７光路へ出力する第３反射鏡と、
前記第３ビームスプリッタより前記第８光路へ出力されて到達した光を反射して、前記第８光路へ出力する第４反射鏡と、
を備え、
前記第１ビームスプリッタと前記第２ビームスプリッタとの間の前記第２光路の光路長をｄ２とし、前記第１ビームスプリッタと前記第３ビームスプリッタとの間の前記第３光路の光路長をｄ３とし、前記第２ビームスプリッタと前記第１反射鏡との間の前記第５光路の光路長をｄ５とし、前記第２ビームスプリッタと前記第２反射鏡との間の前記第６光路の光路長をｄ６とし、前記第３ビームスプリッタと前記第３反射鏡との間の前記第７光路の光路長をｄ７とし、前記第３ビームスプリッタと前記第４反射鏡との間の前記第８光路の光路長をｄ８とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定され、
前記第１ビームスプリッタの分岐比が４８％〜５２％であり、前記第２ビームスプリッタおよび前記第３ビームスプリッタそれぞれの分岐比が２４．９％〜２８．９％である、
ことを特徴とする光フィルタ。
【請求項４】
アイソレーションが１５ｄＢ以上である、ことを特徴とする請求項１または３に記載の光フィルタ。
【請求項５】
波長分散が−５ｐｓ／ｎｍ〜５ｐｓ／ｎｍである、ことを特徴とする請求項１または３に記載の光フィルタ。
【請求項６】
第１端子、第２端子および第３端子を有し、前記第１端子に入力した光を前記第２端子より出力し、前記第２端子に入力した光を前記第３端子より出力する光サーキュレータと、
前記光サーキュレータの前記第２端子に前記第１光路が接続された請求項１または３に記載の光フィルタと、
を備えることを特徴とするインターリーバ。
【請求項７】
多波長の信号光を伝送する光通信システムであって、
請求項１または３に記載の光フィルタを含み、前記光フィルタにより前記多波長の信号光の内から信号光を選択して透過する、ことを特徴とする光通信システム。
【請求項８】
多波長の信号光を伝送する光通信システムであって、
請求項７記載のインターリーバを含み、前記インターリーバにより前記多波長の信号光を分波する、ことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光フィルタ、光フィルタを含むインターリーバ、および、光フィルタまたはインターリーバを有する光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムにおいて用いられるインターリーバは、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光を入力して、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光と第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光とに分波するものであって、光通信システムの中継器等に設けられる。このようなインターリーバは、種々の方式が提案されており、例えば、偏波分離素子と波長フィルタと偏波合成素子とを含むものや、マッハツェンダ干渉計を構成する光学系を含むものが知られている。また、マイケルソン干渉計を構成する光学系を含む光フィルタを有するインターリーバも考えられ得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイケルソン干渉計を構成する光学系を含む光フィルタの透過特性は、透過ピークが周期的に現れかつそれぞれの透過ピーク特性がガウシアン型となる。このため、マイケルソン干渉計を構成する光学系を含む光フィルタのアイソレーションは必然的に定まり、この光フィルタを波長分割多重光通信に適用した場合、隣接波長間のアイソレーションが９．８ｄＢであり、これは通常の光通信に使用されている光フィルタの２０ｄＢに比較すると小さい。その結果、マイケルソン干渉計を構成する光学系を含む光フィルタを有するインターリーバのアイソレーションも小さくなるため、このインターリーバを有する波長分割多重光通信システムの信号光の伝送品質は劣る。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、アイソレーションが優れた光フィルタ、この光フィルタを含むインターリーバ、および、この光フィルタまたはこのインターリーバを備える光通信システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る光フィルタは、（１）第１光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ他方の光を第３光路へ出力し、第２光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第１光路へ他方の光を第４光路へ出力し、第３光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第１光路へ他方の光を第４光路へ出力する第１ビームスプリッタと、（２）第１ビームスプリッタより第２光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第５光路へ他方の光を第６光路へ出力し、第５光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ出力し、第６光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ出力する第２ビームスプリッタと、（３）第２ビームスプリッタより第５光路へ出力されて到達した光を反射して、第５光路へ出力する第１反射鏡と、（４）第２ビームスプリッタより第６光路へ出力されて到達した光を反射して、第６光路へ出力する第２反射鏡と、（５）第１ビームスプリッタより第３光路へ出力されて到達した光を反射して、第３光路へ出力する第３反射鏡と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
さらに、第１ビームスプリッタと第２ビームスプリッタとの間の第２光路の光路長をｄ２とし、第１ビームスプリッタと第３反射鏡との間の第３光路の光路長をｄ３とし、第２ビームスプリッタと第１反射鏡との間の第５光路の光路長をｄ５とし、第２ビームスプリッタと第２反射鏡との間の第６光路の光路長をｄ６とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されている、ことを特徴とする。
【０００７】
第１の発明に係る光フィルタによれば、第１光路より入射した光は、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ他方の光が第３光路へ出力される。第２光路へ出力された一方の光は、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第５光路へ他方の光が第６光路へ出力される。第５光路へ出力された光は、第１反射鏡で反射され第５光路へ出力されて第２ビームスプリッタへ到達し、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ出力される。第６光路へ出力された光は、第２反射鏡で反射され第６光路へ出力されて第２ビームスプリッタへ到達し、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ出力される。第２ビームスプリッタにより分岐され第２光路へ出力された光は、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路へ他方の光が第４光路へ出力される。第１ビームスプリッタにより分岐され第３光路へ出力された他方の光は、第３反射鏡で反射され第３光路へ出力されて第１ビームスプリッタへ到達し、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路へ他方の光が第４光路へ出力される。さらに、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されているので、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光が第１の発明に係る光フィルタに第１光路から入射した場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジが多波長の信号光の波長間隔に相当するときには、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路より他方が第４光路より出力される。
【０００８】
また、第１の発明に係る光フィルタは、第１ビームスプリッタおよび第２ビームスプリッタそれぞれの分岐比が４８％〜５２％であるのが好適である。この場合は、光フィルタのアイソレーションを約２０ｄＢに改善することができる。
【０００９】
第２の発明に係る光フィルタは、（１）第１光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ他方の光を第３光路へ出力し、第２光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第１光路へ他方の光を第４光路へ出力し、第３光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第１光路へ他方の光を第４光路へ出力する第１ビームスプリッタと、（２）第１ビームスプリッタより第２光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第５光路へ他方の光を第６光路へ出力し、第５光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ出力し、第６光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第２光路へ出力する第２ビームスプリッタと、（３）第２ビームスプリッタより第５光路へ出力されて到達した光を反射して、第５光路へ出力する第１反射鏡と、（４）第２ビームスプリッタより第６光路へ出力されて到達した光を反射して、第６光路へ出力する第２反射鏡と、（５）第１ビームスプリッタより第３光路へ出力されて到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第７光路へ他方の光を第８光路へ出力し、第７光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第３光路へ出力し、第８光路より到達した光を２つの光に分岐して、分岐した一方の光を第３光路へ出力する第３ビームスプリッタと、（６）第３ビームスプリッタより第７光路へ出力されて到達した光を反射して、第７光路へ出力する第３反射鏡と、（７）第３ビームスプリッタより第８光路へ出力されて到達した光を反射して、第８光路へ出力する第４反射鏡と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第１ビームスプリッタと第２ビームスプリッタとの間の第２光路の光路長をｄ２とし、第１ビームスプリッタと第３ビームスプリッタとの間の第３光路の光路長をｄ３とし、第２ビームスプリッタと第１反射鏡との間の第５光路の光路長をｄ５とし、第２ビームスプリッタと第２反射鏡との間の第６光路の光路長をｄ６とし、第３ビームスプリッタと第３反射鏡との間の第７光路の光路長をｄ７とし、第３ビームスプリッタと第４反射鏡との間の第８光路の光路長をｄ８とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されている、ことを特徴とする。
【００１１】
さらに、第１ビームスプリッタの分岐比が４８％〜５２％であり、第２ビームスプリッタおよび第３ビームスプリッタそれぞれの分岐比が２４．９％〜２８．９％である、ことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明に係る光フィルタによれば、第１光路より入射した光は、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ他方の光が第３光路へ出力される。第２光路へ出力された一方の光は、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第５光路へ他方の光が第６光路へ出力される。第５光路へ出力された光は、第１反射鏡で反射され第５光路へ出力されて第２ビームスプリッタへ到達し、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ出力される。第６光路へ出力された光は、第２反射鏡で反射され第６光路へ出力されて第２ビームスプリッタへ到達し、第２ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路へ出力される。第２ビームスプリッタにより分岐され第２光路へ出力された光は、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路へ他方の光が第４光路へ出力される。第１ビームスプリッタにより分岐され第３光路へ出力された他方の光は、第３ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第７光路へ他方の光が第８光路へ出力される。第７光路へ出力された光は、第３反射鏡で反射され第７光路へ出力されて第３ビームスプリッタへ到達し、第３ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第３光路へ出力される。第８光路へ出力された光は、第４反射鏡で反射され第８光路へ出力されて第３ビームスプリッタへ到達し、第３ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第３光路へ出力される。第３ビームスプリッタにより分岐され第３光路へ出力された光は、第１ビームスプリッタにより２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路へ他方の光が第４光路へ出力される。また、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されているので、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光が第２の発明に係る光フィルタに第１光路から入射した場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれが多波長の信号光の波長間隔に相当するときには、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路より他方が第４光路より出力される。
【００１３】
さらに、第１ビームスプリッタの分岐比が４８％〜５２％であり、第２ビームスプリッタおよび第３ビームスプリッタそれぞれの分岐比が２４．９％〜２８．９％であるので、光フィルタのアイソレーションが約４０ｄＢまで大幅に改善される。
【００１４】
また、第１または第２の発明に係る光フィルタは、アイソレーションが１５ｄＢ以上であるのが好適である。この場合には、本発明に係る光フィルタを波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００１５】
また、波長分散が−５ｐｓ／ｎｍ〜５ｐｓ／ｎｍであるのが好適である。この場合には、本発明に係る光フィルタを通信速度４０Ｇｂｐｓの高速の波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００１６】
本発明に係るインターリーバは、第１端子、第２端子および第３端子を有し、第１端子に入力した光を第２端子より出力し、第２端子に入力した光を第３端子より出力する光サーキュレータと、光サーキュレータの第２端子に第１光路が接続された第１または第２の発明に係る光フィルタと、を備えることを特徴とする。
本発明に係るインターリーバによれば、光サーキュレータの第１端子に入力した多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光は、光サーキュレータの第２端子から出力され、光フィルタの第１光路へ入力する。光フィルタの第１光路より入力した多波長の信号光は、光フィルタにより選択されて透過され、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路より他方が第４光路より出力される。光フィルタの第１光路より出力された一方の信号光は、光サーキュレータの第２端子へ入力し、光サーキュレータの第３端子より出力される。よって本発明に係るインターリーバにより、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光は、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光と第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光とに分波される。
【００１７】
本発明に係る光通信システムは、多波長の信号光を伝送する光通信システムであって、第１または第２の発明に係る光フィルタを含み、光フィルタにより多波長の信号光の内から信号光を選択して透過する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る光通信システムは、多波長の信号光を伝送する光通信システムであって、本発明に係るインターリーバを含み、インターリーバにより多波長の信号光を分波する、ことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る光フィルタについて説明する。図１は、第１実施形態に係る光フィルタ２００の構成図である。この光フィルタ２００は、第１ビームスプリッタ２１１、第２ビームスプリッタ２２１、第１反射鏡２２２、第２反射鏡２２３および第３反射鏡２３２を含んでいる。
【００２１】
第１ビームスプリッタ２１１は、第１光路Ｐ１より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ他方の光を第３光路Ｐ３へ出力する。また、第１ビームスプリッタ２１１は、第２光路Ｐ２より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第１光路Ｐ１へ他方の光を第４光路Ｐ４へ出力し、第３光路Ｐ３より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第１光路Ｐ１へ他方の光を第４光路Ｐ４へ出力する。
【００２２】
第２ビームスプリッタ２２１、第１反射鏡２２２および第２反射鏡２２３を含む光学系は、マイケルソン干渉計を構成している。すなわち、第２ビームスプリッタ２２１は、第２光路Ｐ２より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第５光路Ｐ５へ他方の光を第６光路Ｐ６へ出力する。また、第２ビームスプリッタ２２１は、第５光路Ｐ５より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ出力し、第６光路Ｐ６より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ出力する。
【００２３】
第１反射鏡２２２は第５光路Ｐ５より到着した光を反射し第５光路Ｐ５へ出力する。第２反射鏡２２３は第６光路Ｐ６より到着した光を反射し第６光路Ｐ６へ出力する。第３反射鏡２３２は第３光路Ｐ３より到着した光を反射し第３光路Ｐ３へ出力する。
【００２４】
さらに、第１ビームスプリッタ２１１と第２ビームスプリッタ２２１との間の第２光路Ｐ２の光路長をｄ２とし、第１ビームスプリッタ２１１と第３反射鏡２３２との間の第３光路Ｐ３の光路長をｄ３とし、第２ビームスプリッタ２２１と第１反射鏡２２２との間の第５光路Ｐ５の光路長をｄ５とし、第２ビームスプリッタ２２１と第２反射鏡２２３との間の第６光路Ｐ６の光路長をｄ６とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されている。
【００２５】
この光フィルタ２００は以下のように動作する。第１光路Ｐ１より入射した光は、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ他方の光が第３光路Ｐ３へ出力される。
【００２６】
第２光路Ｐ２へ出力された一方の光は、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第５光路Ｐ５へ他方の光が第６光路Ｐ６へ出力される。第５光路Ｐ５へ出力された光は、第１反射鏡２２２で反射され第５光路Ｐ５へ出力されて第２ビームスプリッタ２２１へ到達し、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ出力される。第６光路Ｐ６へ出力された光は、第２反射鏡２２３で反射され第６光路Ｐ６へ出力されて第２ビームスプリッタ２２１へ到達し、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ出力される。
【００２７】
第２ビームスプリッタ２２１により分岐され第２光路Ｐ２へ出力された光は、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路Ｐ１へ他方の光が第４光路Ｐ４へ出力される。
【００２８】
第１ビームスプリッタ２１１により分岐され第３光路Ｐ３へ出力された他方の光は、第３反射鏡２３２で反射され第３光路Ｐ３へ出力されて第１ビームスプリッタ２１１へ到達し、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路Ｐ１へ他方の光が第４光路Ｐ４へ出力される。
【００２９】
さらに、この光フィルタ２００において、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されているので、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光が第１実施形態に係る光フィルタ２００に第１光路Ｐ１から入射した場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジが多波長の信号光の波長間隔に相当するときには、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路Ｐ１より他方が第４光路Ｐ４より出力される。ここで、λ１＜λ２＜…＜λ２ｎ−１＜λ２ｎ＜…である。
【００３０】
また、第１ビームスプリッタ２１１および第２ビームスプリッタ２２１それぞれの分岐比は４８％〜５２％であるのが好ましい。この場合は、この光フィルタ２００のアイソレーションを約２０ｄＢに改善することができる。
【００３１】
また、第１実施形態に係る光フィルタ２００は、アイソレーションが１５ｄＢ以上であるのが好ましい。この場合には、この光フィルタ２００は波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００３２】
また、第１実施形態に係る光フィルタ２００の波長分散は−５ｐｓ／ｎｍ以上５ｐｓ／ｎｍ以下であるのが好ましい。この場合には、この光フィルタ２００は、波長分割多重光通信システム、特に通信速度４０Ｇｂｐｓの高速の波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００３３】
図２は、本実施形態に係る光フィルタ２００の透過特性を示す図である。第１ビームスプリッタ２１１および第２ビームスプリッタ２２１それぞれの分岐比は５０％とした。また、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジを５０ＧＨｚとし、第２光路Ｐ２の光路長ｄ２と第３光路Ｐ３の光路長ｄ３との差を１．４９８５７０ｍｍとして、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジを１００ＧＨｚとした。この図の横軸は、波長１５５０．５２ｎｍ（周波数１９３．３５０ＴＨｚ）を中心として、その中心周波数からの偏差Δｆを表している。ここで一点鎖線は従来例に係る光フィルタの透過特性を示しており、本実施形態に係る光フィルタ２００は従来例に係る光フィルタと比較してアイソレーションが優れることが分かる。この光フィルタ２００では、アイソレーションは約２０ｄＢに改善した。なお、第１光路Ｐ１から第４光路Ｐ４へ至る信号光の透過特性における透過ピーク周波数と第１光路Ｐ１から入力され第１光路Ｐ１へ戻る信号光の透過特性における透過ピーク周波数とのずれは５０ＧＨｚとなる。
【００３４】
図３は、本実施形態に係る光フィルタ２００の群遅延特性を示す図である。第１ビームスプリッタ２１１および第２ビームスプリッタ２２１それぞれの分岐比は５０％とした。また、この図の横軸は、波長１５５０．５２ｎｍ（周波数１９３．３５０ＴＨｚ）を中心として、その中心周波数からの偏差Δｆを表している。図３に示されるように波長分散（すなわち群遅延特性の傾き）は発生しない。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る光フィルタについて説明する。図４は、第２実施形態に係る光フィルタ２０１の構成図である。この光フィルタ２０１は、第１ビームスプリッタ２１１、第２ビームスプリッタ２２１、第１反射鏡２２２、第２反射鏡２２３、第３ビームスプリッタ２３１、第３反射鏡２３２および第４反射鏡２３３を含んでいる。
【００３６】
第１ビームスプリッタ２１１は、第１光路Ｐ１より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ他方の光を第３光路Ｐ３へ出力する。また、第１ビームスプリッタ２１１は、第２光路Ｐ２より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第１光路Ｐ１へ他方の光を第４光路Ｐ４へ出力し、第３光路Ｐ３より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第１光路Ｐ１へ他方の光を第４光路Ｐ４へ出力する。
【００３７】
第２ビームスプリッタ２２１、第１反射鏡２２２および第２反射鏡２２３を含む光学系は、マイケルソン干渉計を構成している。すなわち、第２ビームスプリッタ２２１は、第２光路Ｐ２より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第５光路Ｐ５へ他方の光を第６光路Ｐ６へ出力する。また、第２ビームスプリッタ２２１は、第５光路Ｐ５より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ出力し、第６光路Ｐ６より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第２光路Ｐ２へ出力する。
【００３８】
第１反射鏡２２２は第５光路Ｐ５より到着した光を反射し第５光路Ｐ５へ出力する。第２反射鏡２２３は第６光路Ｐ６より到着した光を反射し第６光路Ｐ６へ出力する。
【００３９】
第３ビームスプリッタ２３１、第３反射鏡２３２および第４反射鏡２３３を含む光学系は、マイケルソン干渉計を構成している。すなわち、第３ビームスプリッタ２３１は、第３光路Ｐ３より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第７光路Ｐ７へ他方の光を第８光路Ｐ８へ出力する。また、第３ビームスプリッタ２３１は、第７光路Ｐ７より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第３光路Ｐ３へ出力し、第８光路Ｐ８より到達した光を２分岐して、分岐した一方の光を第３光路Ｐ３へ出力する。
【００４０】
第３反射鏡２３２は第７光路Ｐ７より到着した光を反射し第７光路Ｐ７へ出力する。第４反射鏡２３３は第８光路Ｐ８より到着した光を反射し第８光路Ｐ８へ出力する。
【００４１】
また、第１ビームスプリッタ２１１と第２ビームスプリッタ２２１との間の第２光路Ｐ２の光路長をｄ２とし、第１ビームスプリッタ２１１と第３ビームスプリッタ２３１との間の第３光路Ｐ３の光路長をｄ３とし、第２ビームスプリッタ２２１と第１反射鏡２２２との間の第５光路Ｐ５の光路長をｄ５とし、第２ビームスプリッタ２２１と第２反射鏡２２３との間の第６光路Ｐ６の光路長をｄ６とし、第３ビームスプリッタ２３１と第３反射鏡２３２との間の第７光路Ｐ７の光路長をｄ７とし、第３ビームスプリッタ２３１と第４反射鏡２３３との間の第８光路Ｐ８の光路長をｄ８とした場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されている。
【００４２】
さらに、第１ビームスプリッタ２１１の分岐比は４８％〜５２％であり、第２ビームスプリッタ２２１および第３ビームスプリッタ２３１それぞれの分岐比は２４．９％〜２８．９％である。
【００４３】
この光フィルタ２０１は以下のように動作する。第１光路Ｐ１より入射した光は、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ他方の光が第３光路Ｐ３へ出力される。
【００４４】
第２光路Ｐ２へ出力された一方の光は、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第５光路Ｐ５へ他方の光が第６光路Ｐ６へ出力される。第５光路Ｐ５へ出力された光は、第１反射鏡２２２で反射され第５光路Ｐ５へ出力されて第２ビームスプリッタ２２１へ到達し、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ出力される。第６光路Ｐ６へ出力された光は、第２反射鏡２２３で反射され第６光路Ｐ６へ出力されて第２ビームスプリッタ２２１へ到達し、第２ビームスプリッタ２２１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第２光路Ｐ２へ出力される。
【００４５】
第２ビームスプリッタ２２１により分岐され第２光路Ｐ２へ出力された光は、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路Ｐ１へ他方の光が第４光路Ｐ４へ出力される。
【００４６】
第１ビームスプリッタ２１１により分岐され第３光路Ｐ３へ出力された他方の光は、第３ビームスプリッタ２３１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第７光路Ｐ７へ他方の光が第８光路Ｐ８へ出力される。第７光路Ｐ７へ出力された光は、第３反射鏡２３２で反射され第７光路Ｐ７へ出力されて第３ビームスプリッタ２３１へ到達し、第３ビームスプリッタ２３１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第３光路Ｐ３へ出力される。第８光路Ｐ８へ出力された光は、第４反射鏡２３３で反射され第８光路Ｐ８へ出力されて第３ビームスプリッタ２３１へ到達し、第３ビームスプリッタ２３１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第３光路Ｐ３へ出力される。
【００４７】
第３ビームスプリッタ２３１により分岐され第３光路Ｐ３へ出力された光は、第１ビームスプリッタ２１１により２つの光に分岐され、分岐された一方の光が第１光路Ｐ１へ他方の光が第４光路Ｐ４へ出力される。
【００４８】
また、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれは、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジの１／２に設定されているので、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光が第２実施形態に係る光フィルタ２０１に第１光路Ｐ１から入射した場合、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれが多波長の信号光の波長間隔に相当するときには、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路Ｐ１より他方が第４光路Ｐ４より出力される。ここで、λ１＜λ２＜…＜λ２ｎ−１＜λ２ｎ＜…である。
【００４９】
さらに、第１ビームスプリッタ２１１の分岐比は４８％〜５２％であり、第２ビームスプリッタ２２１および第３ビームスプリッタ２３１それぞれの分岐比は２４．９％〜２８．９％であるので、光フィルタ２０１のアイソレーションが約４０ｄＢまで大幅に改善される。
【００５０】
また、第２実施形態に係る光フィルタ２０１は、アイソレーションが１５ｄＢ以上であるのが好ましい。この場合には、この光フィルタ２０１を波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００５１】
また、第２実施形態に係る光フィルタ２０１の波長分散は−５ｐｓ／ｎｍ以上５ｐｓ／ｎｍ以下であるのが好ましい。この場合には、この光フィルタ２０１は、波長分割多重光通信システム、特に通信速度４０Ｇｂｐｓの高速の波長分割多重光通信システムに適用することができる。
【００５２】
図５は、本実施形態に係る光フィルタ２０１の透過特性を示す図である。第１ビームスプリッタ２１１の分岐比は５０％とし、第２ビームスプリッタ２２１および第３ビームスプリッタ２３１それぞれの分岐比は２６．９％とした。また、光路長ｄ５とｄ６との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジおよび光路長ｄ７とｄ８との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジそれぞれを５０ＧＨｚとし、第２光路Ｐ２の光路長ｄ２と第３光路Ｐ３の光路長ｄ３との差を１．４９８５７０ｍｍとして、光路長ｄ２とｄ３との差に基づいて決定されるフリースペクトラルレンジを１００ＧＨｚとした。この図の横軸は、波長１５５０．５２ｎｍ（周波数１９３．３５０ＴＨｚ）を中心として、その中心周波数からの偏差Δｆを表している。ここで一点鎖線は従来例に係る光フィルタの透過特性を示しており、本実施形態に係る光フィルタ２０１は従来例に係る光フィルタと比較してアイソレーションが優れることが分かる。この光フィルタ２０１では、アイソレーションは約４０ｄＢに改善した。なお、第１光路Ｐ１から第４光路Ｐ４へ至る信号光の透過特性における透過ピーク周波数と第１光路Ｐ１から入力され第１光路Ｐ１へ戻る信号光の透過特性における透過ピーク周波数とのずれは５０ＧＨｚとなる。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る光フィルタ２０１の群遅延特性を示す図である。第１ビームスプリッタ２１１の分岐比は５０％とし、第２ビームスプリッタ２２１および第３ビームスプリッタ２３１それぞれの分岐比は２６．９％とした。また、この図の横軸は、波長１５５０．５２ｎｍ（周波数１９３．３５０ＴＨｚ）を中心として、その中心周波数からの偏差Δｆを表している。図６に示されるように波長分散（すなわち群遅延特性の傾き）は発生しない。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の実施形態に係るインターリーバについて説明する。図７は、本実施形態に係るインターリーバ２３の構成図である。このインターリーバ２３は、光サーキュレータ１００および本発明の実施形態に係る光フィルタ２００（または光フィルタ２０１）を備える。
【００５５】
光サーキュレータ１００は、第１端子１００ａ，第２端子１００ｂおよび第３端子１００ｃを有しており、第１端子１００ａに入力した光を第２端子１００ｂより出力するとともに、第２端子１００ｂに入力した光を第３端子１００ｃより出力する。
【００５６】
光フィルタ２００は本実施形態に係る光フィルタであって、光フィルタ２００の第１光路Ｐ１は、光サーキュレータ１００の第２端子１００ｂと接続されている。
【００５７】
このインターリーバ２３は以下のように動作する。光サーキュレータ１００の第１端子１００ａに入力した多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光は、光サーキュレータ１００の第２端子１００ｂから出力され、光フィルタ２００の第１光路Ｐ１へ入力する。光フィルタ２００の第１光路Ｐ１より入力した多波長の信号光は、光フィルタ２００により選択されて透過され、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光および第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光のうち一方が第１光路Ｐ１より他方が第４光路Ｐ４より出力される。光フィルタ２００の第１光路Ｐ１より出力された信号光は、光サーキュレータ１００の第２端子１００ｂへ入力し、光サーキュレータ１００の第３端子１００ｃより出力される。よって、このインターリーバ２３により、多波長（λ１，λ２，…，λ２ｎ−１，λ２ｎ，…）の信号光は、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光と第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光とに分波される。ここで、λ１＜λ２＜…＜λ２ｎ−１＜λ２ｎ＜…である。
【００５８】
また、このインターリーバ２３は、アイソレーションが優れた本実施形態に係る光フィルタ２００（または光フィルタ２０１）を有するので、分波特性が優れたものとなる。
【００５９】
（第４実施形態）
次に、本実施形態に係る光通信システム１について説明する。図８は、本実施形態に係る光通信システム１の構成図である。この光通信システム１は、光送信器１１，１２、合波用インターリーバ１３、光ファイバ伝送路３０、分波用インターリーバ２３、および、光受信器２１，２２を備えている。分波用インターリーバ２３は、上述した本実施形態に係るインターリーバ２３と同一の構成のものである。
【００６０】
一方の光送信器１１は、第１波長域Λ１（λ１，λ３，…，λ２ｎ−１，…）の信号光を多重化して出力する。他方の光送信器１２は、第２波長域Λ２（λ２，λ４，…，λ２ｎ，…）の信号光を多重化して出力する。そして、合波用インターリーバ１３は、光送信器１１から出力された第１波長域Λ１の多波長の信号光と、光送信器１２から出力された第２波長域Λ２の多波長の信号光とを入力し、これらを合波して光ファイバ伝送路３０へ送出する。分波用インターリーバ２３は、光ファイバ伝送路３０を伝搬してきて到達した第１波長域Λ１および第２波長域Λ２それぞれの多波長の信号光を分波して、第１波長域Λ１の多波長の信号光を光受信器２１へ出力し，第２波長域Λ２の多波長の信号光を光受信器２２へ出力する。一方の光受信器２１は、第１波長域Λ１の多波長の信号光を入力して分波し、各波長の信号光を受光する。他方の光受信器２２は、第２波長域Λ２の多波長の信号光を入力して分波し、各波長の信号光を受光する。
【００６１】
この光通信システム１では、分波用インターリーバ２３は、上述のインターリーバ２３と同一の構成のものであって、分波特性が優れたものである。したがって、分波特性が優れたインターリーバにより多波長の信号光を分波するため、この光通信システム１における信号光の伝送品質は優れたものとなる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、アイソレーションが優れた光フィルタ、この光フィルタを含み分波特性が優れたインターリーバ、および、この光フィルタまたはこのインターリーバを備え信号光の伝送品質が優れた光通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る光フィルタ２００の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る光フィルタ２００の透過特性を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る光フィルタ２００の群遅延特性を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る光フィルタ２０１の構成図である。
【図５】第２実施形態に係る光フィルタ２０１の透過特性を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る光フィルタ２０１の群遅延特性を示す図である。
【図７】本実施形態に係るインターリーバ２３の構成図である。
【図８】本実施形態に係る光通信システム１の構成図である。
【符号の説明】
１…光通信システム、１１，１２…光送信器、１３…合波用インターリーバ、２１，２２…光受信器、２３…分波用インターリーバ、３０…光ファイバ伝送路、１００…光サーキュレータ、１００ａ…第１端子、１００ｂ…第２端子、１００ｃ…第３端子、２００，２０１…光フィルタ、２１１…第１ビームスプリッタ、２２１…第２ビームスプリッタ、２２２…第１反射鏡、２２３…第２反射鏡、２３１…第３ビームスプリッタ、２３２…第３反射鏡、２３３…第４反射鏡、Ｐ１…第１光路、Ｐ２…第２光路、Ｐ３…第３光路、Ｐ４…第４光路、Ｐ５…第５光路、Ｐ６…第６光路、Ｐ７…第７光路、Ｐ８…第８光路。
【図１】
2004007232.tif 000003
【図２】
2004007232.tif 000004
【図３】
2004007232.tif 000005
【図４】
2004007232.tif 000006
【図５】
2004007232.tif 000007
【図６】
2004007232.tif 000008
【図７】
2004007232.tif 000009
【図８】
2004007232.tif 000010