(57)【要約】【課題】矩形性が優れた透過スペクトルを有する光フィルタを提供する。【解決手段】光フィルタ１は、主フィルタ１０、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２が順に光学的に接続されたものである。主フィルタ１０は、入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させる。第１副フィルタ１１は、入力した光のうち第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、他の光を透過させる。第１遮断波長帯域は、主フィルタ１０の透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有しており、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い。第２副フィルタ１２は、入力した光のうち第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、他の光を透過させる。第２遮断波長帯域は、主フィルタ１０の透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有しており、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い。【選択図】　図１
2004145125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第１副フィルタと、
を備えることを特徴とする光フィルタ。
【請求項２】
入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第２副フィルタと、
を備えることを特徴とする光フィルタ。
【請求項３】
入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第１副フィルタと、
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第２副フィルタと、
を備えることを特徴とする光フィルタ。
【請求項４】
前記第１副フィルタが、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、前記一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が小さい、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】
前記第２副フィルタが、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、前記一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が大きい、ことを特徴とする請求項２または３記載の光フィルタ。
【請求項６】
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第３遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第３副フィルタを更に備える、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７】
前記主フィルタと光学的に接続され、前記透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第４遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第４副フィルタを更に備える、ことを特徴とする請求項２または３に記載の光フィルタ。
【請求項８】
光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、前記一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が小さい、ことを特徴とする光導波路型回折格子素子。
【請求項９】
光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、前記一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が大きい、ことを特徴とする光導波路型回折格子素子。
【請求項１０】
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１〜３の何れか１項に記載の光フィルタを信号光伝送経路上に有し、この光フィルタに入力した前記多波長の信号光のうち透過波長帯域内の信号光を前記光フィルタにより選択的に通過させる、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、光通信システム等において多波長の信号光のうち透過波長帯域内の信号光を選択的に通過させることができる光フィルタ、この光フィルタにおいて好適に用いられる光導波路型回折格子素子、および、この光フィルタを含む光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長分割多重（ＷＤＭ：　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信システムは、多重化した多波長の信号光を光ファイバ伝送路により伝送するものであり、大容量の情報を高速に送受信することができる。このような光通信システムでは、信号光伝送経路上に設けられた光フィルタにより、多波長の信号光のうち透過波長帯域内の１波長または複数波長の信号光が選択的に取り出される（例えば非特許文献１を参照）。
【０００３】
このような光フィルタは、信号光を通過させるべき透過波長帯域では透過率が略０ｄＢであることが要求される他、これ以外の帯域では、信号光を遮断すべく、透過率が充分に小さいことが要求される。図１４は、ＷＤＭ光通信システムにおける各信号光の波長と光フィルタの透過スペクトルとの関係を説明する図である。この図には、多波長の信号光として８波長λ１〜λ８の信号光が示されている。一般に、波長λ１〜λ８は、光周波数が一定間隔となるように設定される。
【０００４】
また、この図では、光フィルタが信号光を通過させるべき透過波長帯域は、連続する４波長λ３〜λ６を含む帯域であって、その下限が波長λ２と波長λ３との間にあり、その上限が波長λ６と波長λ７との間にある。この光フィルタが有するべき望ましい透過スペクトル形状は、図中に示される透過スペクトルＢの形状のものであって、透過波長帯域（波長λ３〜λ６）では透過率が略０ｄＢで、これ以外の帯域（波長λ２以下、波長λ７以上）では透過率が極めて小さいものである。つまり、望ましい形状の透過スペクトルＢは、透過波長帯域とこれ以外の帯域との間の透過特性が急峻であって、矩形性が高い。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｃｉｅｒｒａ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社のアプリケーションノート、「Ｗｉｄｅｂａｎｄ　Ｆｉｌｔｅｒ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｅｐａｒａｔｏｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、２００１年２月
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、透過スペクトルＢの形状を有する光フィルタの実現は困難であって、実際の光フィルタの透過スペクトルは、図中に示される透過スペクトルＡの形状である。透過スペクトルＡは、矩形性が悪く、透過波長帯域（波長λ３〜λ６）では透過率が略０ｄＢであるものの、これ以外の帯域にある波長λ２，λ７では透過率が充分には小さくは無い。このような透過スペクトルＡを有する光フィルタは、所望の波長λ３〜λ６を通過させるだけでなく、所望しない波長λ２，λ７の信号光をも通過させてしまう。特に、多波長の信号光の光周波数間隔が狭い（例えば５０ＧＨｚ以下の）場合には、この問題は顕著である。
【０００７】
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、矩形性が優れた透過スペクトルを有する光フィルタを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】
第１の発明に係る光フィルタは、（１）　入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、（２）　主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第１副フィルタと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る光フィルタは、（１）　入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、（２）　主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第２副フィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明に係る光フィルタは、（１）　入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて出力する主フィルタと、（２）　主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第１副フィルタと、（３）　主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第２副フィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
第１〜第３の発明に係る光フィルタでは、主フィルタに対して光学的に第１副フィルタおよび第２副フィルタの双方または何れか一方が接続されており、また、第１副フィルタの第１遮断波長帯域および第２副フィルタの第２遮断波長帯域それぞれが上記のような特徴を有している。このことにより、光フィルタ全体の透過スペクトルは、矩形性が優れており、透過波長帯域において透過率が略０ｄＢである一方で、これ以外の帯域では透過率が充分に小さい。したがって、本発明に係る光フィルタは、所望の波長の信号光を通過させる一方で、所望しない波長の信号光を充分に遮断することができ、多波長の信号光の光周波数間隔が狭い光通信システムにおいても好適に用いられ得る。
【００１２】
第１または第３の発明に係る光フィルタでは、第１副フィルタが、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が小さいのが好適である。また、第２または第３の発明に係る光フィルタでは、第２副フィルタが、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が大きいのが好適である。これらの場合には、第１遮断波長帯域が上記特性を有する第１副フィルタ、および、第２遮断波長帯域が上記特性を有する第２副フィルタを、実現する上で好適である。
【００１３】
第１または第３の発明に係る光フィルタは、主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第３遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い第３副フィルタを更に備えるのが好適である。また、第２または第３の発明に係る光フィルタは、主フィルタと光学的に接続され、透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第４遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い第４副フィルタを更に備えるのが好適である。これらの場合には、本発明に係る光フィルタは、所望しない波長の信号光を更に充分に遮断することができる。
【００１４】
本発明に係る光導波路型回折格子素子は、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が小さいことを特徴とする。このような光導波路型回折格子素子は、上記の本発明に係る光フィルタにおいて第１副フィルタとして好適に用いられる。また、本発明に係る光導波路型回折格子素子は、光導波路の長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されており、一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が大きいことを特徴とする。このような光導波路型回折格子素子は、上記の本発明に係る光フィルタにおいて第２副フィルタとして好適に用いられる。なお、光導波路型回折格子素子は、光ファイバの長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されて形成されてなるブラッグ型光ファイバグレーティング素子であってもよいし、平面基板上の平面導波路に屈折率変調による回折格子が形成されて形成されてなるブラッグ型グレーティング素子であってもよい。
【００１５】
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、上記の第１〜第３の何れかの発明に係る光フィルタを信号光伝送経路上に有し、この光フィルタに入力した多波長の信号光のうち透過波長帯域内の信号光を光フィルタにより選択的に通過させることを特徴とする。この光通信システムは、多波長の信号光のうち透過波長帯域内の信号光を本発明に係る光フィルタにより選択的に通過させるものであるから、クロストーク特性が優れたものとなる。
【００１６】
【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。
【００１７】
先ず、本発明に係る光フィルタの実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る光フィルタ１の構成図である。この図に示される光フィルタ１は、入力端１ａから出力端１ｂへ向かって順に、主フィルタ１０、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２が順に光学的に接続されたものである。
【００１８】
主フィルタ１０は、入力端１ａに入力した光のうち透過波長帯域の光を選択的に透過させて、その透過させた光を第１副フィルタ１１へ出力する。主フィルタ１０は、例えば、誘電体多層膜フィルタまたはチャープ型光ファイバグレーティング素子である。
【００１９】
第１副フィルタ１１は、主フィルタ１０より到達した光を入力し、その光のうち第１遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、他の光を透過させて第２副フィルタ１２へ出力する。第１遮断波長帯域は、主フィルタ１０の透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有しており、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い。
【００２０】
第２副フィルタ１２は、第１副フィルタ１１より到達した光を入力し、その光のうち第２遮断波長帯域の光を選択的に遮断し、他の光を透過させて出力端１ｂより出力する。第２遮断波長帯域は、主フィルタ１０の透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有しており、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い。
【００２１】
第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２それぞれは、光ファイバの長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されて形成されてなるブラッグ型光ファイバグレーティング素子であるのが好適である。
【００２２】
図２〜４それぞれは、ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の平均実効屈折率分布および実効屈折率分布を示す図である。各図（ａ）は平均実効屈折率分布を示し、各図（ｂ）は実効屈折率分布を示す。図２は、屈折率変調による回折格子が形成された一定範囲において平均実効屈折率が一様である場合（ケースＡ）を示す。図３は、屈折率変調による回折格子が形成された一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が小さい場合（ケースＢ）を示す。図４は、屈折率変調による回折格子が形成された一定範囲において周辺部より中央部の平均実効屈折率が大きい場合（ケースＣ）を示す。
【００２３】
図５は、図２〜図４それぞれに示された実効屈折率分布を有するブラッグ型光ファイバグレーティング素子の透過スペクトルを示す図である。ここでは、各々の場合の透過スペクトルにおける遮断波長帯域を一致させ、また、各々の場合の透過率の最小値（遮断率の最大値）を−５０ｄＢとした。また、屈折率変調による回折格子が形成された一定範囲の長さを１０ｍとし、ケースＢ，Ｃでは、該一定範囲における平均実効屈折率が２次曲線分布で与えられるとした。
【００２４】
図５から判るように、該一定範囲において平均実効屈折率が一様であるケースＡ（図２）では、ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の透過スペクトルは、特定波長１５５０ｎｍを中心として左右対称である。該一定範囲において平均実効屈折率が中央部で小さいケースＢ（図３）では、ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の透過スペクトルは、左右非対称であり、遮断ピーク波長が長波長側にシフトして、遮断ピーク波長より短波長側で波長に対する遮断率の変化が緩やかとなり、遮断ピーク波長より長波長側で波長に対する遮断率の変化が急峻となっている。該一定範囲において平均実効屈折率が中央部で大きいケースＣ（図４）では、ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の透過スペクトルは、左右非対称であり、遮断ピーク波長が短波長側にシフトして、遮断ピーク波長より長波長側で波長に対する遮断率の変化が緩やかとなり、遮断ピーク波長より短波長側で波長に対する遮断率の変化が急峻となっている。
【００２５】
そこで、本実施形態に係る光フィルタ１では、ケースＢの如き平均実効屈折率分布を有するブラッグ型光ファイバグレーティング素子を第１副フィルタ１１として含み、ケースＣの如き平均実効屈折率分布を有するブラッグ型光ファイバグレーティング素子を第２副フィルタ１２として含むものとする。図６は、主フィルタ１０の透過スペクトルを示す図である。図７は、第１副フィルタ１１の透過スペクトルを示す図である。図８は、第２副フィルタ１２の透過スペクトルを示す図である。また、図９は、本実施形態に係る光フィルタ１の透過スペクトルを示す図である。
【００２６】
図６に示される主フィルタ１０の透過スペクトルは、透過波長帯域の中心波長が１５５０ｎｍであって、その帯域幅が５ｎｍ程度である。これに対して、図７に示される第１副フィルタ１１の透過スペクトルは、波長１５４７．３ｎｍ付近に遮断ピークを有し、この遮断ピーク波長より長波長側で波長に対する遮断率の変化が急峻となっている。また、図８に示される第２副フィルタ１２の透過スペクトルは、波長１５５２．７ｎｍ付近に遮断ピークを有し、この遮断ピーク波長より短波長側で波長に対する遮断率の変化が急峻となっている。そして、図９に示される本実施形態に係る光フィルタ１の透過スペクトルは、主フィルタ１０、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２それぞれの透過スペクトルを総合したものとなる。
【００２７】
図１０〜図１２それぞれは、主フィルタ１０、本実施形態に係る光フィルタ１、および、比較例の光フィルタ、それぞれの透過スペクトルを示す図である。図１０における波長域１５５２ｎｍ〜１５５３ｎｍを拡大して示したものが図１１であり、図１０における波長域１５４７ｎｍ〜１５４８ｎｍを拡大して示したものが図１２である。これらの図中において、透過スペクトルＴ１０は、主フィルタ１０単体の透過スペクトルである。本実施形態に係る光フィルタ１の透過スペクトルＴ１は、図９に示されたものと同様のものである。比較例の光フィルタの透過スペクトルＴ０は、上記ケースＡの如き平均実効屈折率分布を有するブラッグ型光ファイバグレーティング素子を第１副フィルタおよび第２副フィルタとした場合のものである。
【００２８】
これらの図から判るように、本実施形態に係る光フィルタ１の透過スペクトルＴ１は、主フィルタ１０単体の透過スペクトルＴ１０と比較しても、また、比較例の光フィルタの透過スペクトルＴ０と比較しても、矩形性が優れており、透過波長帯域において透過率が略０ｄＢである一方で、これ以外の帯域では透過率が充分に小さい。したがって、本実施形態に係る光フィルタ１は、図１４に示されたように、透過スペクトルＢの形状を実現することが可能であり、所望の波長λ３〜λ６の信号光を通過させる一方で、所望しない波長λ２，λ７の信号光を充分に遮断することができ、多波長の信号光の光周波数間隔が狭い光通信システムにおいても好適に用いられ得る。
【００２９】
なお、本実施形態に係る光フィルタ１は、透過スペクトルの矩形性を更に向上させるために、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１３に加えて、透過波長帯域の中心波長より短波長側に中心波長を有する第３遮断波長帯域の光を選択的に遮断する第３副フィルタを更に備えるのも好適であり、また、透過波長帯域の中心波長より長波長側に中心波長を有する第４遮断波長帯域の光を選択的に遮断する第４副フィルタを更に備えるのも好適である。ここでも、第３副フィルタの第３遮断波長帯域は、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より長い。第４副フィルタの第４遮断波長帯域は、遮断率が最大となる波長が遮断率５０％以上の波長域の中心値より短い。なお、第３副フィルタの第３遮断波長帯域の中心波長は、第１副フィルタの第１遮断波長帯域の中心波長と、同一であってもよいし、異なっていてもよい。第４副フィルタの第４遮断波長帯域の中心波長は、第２副フィルタの第２遮断波長帯域の中心波長と、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第３副フィルタの第３遮断波長帯域の中心波長は、図９または図１０中で透過波長帯域より短波長側で遮断率が極小となる波長１５４７ｎｍ付近にあるのが好適であり、第４副フィルタの第４遮断波長帯域の中心波長は、図９または図１０中で透過波長帯域より長波長側で遮断率が極小となる波長１５５３ｎｍ付近にあるのが好適である。
【００３０】
次に、本発明に係る光通信システムの実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係る光通信システム１００の構成図である。この図に示される光通信システム１００は、光送信器１１１〜１１８、光合波器１２０、光ファイバ伝送路１３０、スターカプラ１４０、光ファイバ伝送路１５１〜１５３、光フィルタ１６１〜１６３、光ファイバ伝送路１７１〜１７３、光分波器１８１〜１８３および光受信器１９１〜１９８を備えて構成されている。
【００３１】
光送信器１１１は波長λ１の信号光を出力し、光送信器１１２は波長λ２の信号光を出力し、光送信器１１３は波長λ３の信号光を出力し、光送信器１１４は波長λ４の信号光を出力し、光送信器１１５は波長λ５の信号光を出力し、光送信器１１６は波長λ６の信号光を出力し、光送信器１１７は波長λ７の信号光を出力し、光送信器１１８は波長λ８の信号光を出力する。光合波器１２０は、光送信器１１１〜１１８から出力された信号光λ１〜λ８を合波して、その多重化した８波長の信号光λ１〜λ８を光ファイバ伝送路１３０へ送出する。なお、８波長の信号光λ１〜λ８の間の大小関係は、「λ１＜λ２＜λ３＜λ４＜λ５＜λ６＜λ７＜λ８」である。
【００３２】
光ファイバ伝送路１３０は、光合波器１２０から出力された信号光λ１〜λ８をスターカプラ１４０へ伝送する。スターカプラ１４０は、光ファイバ伝送路１３０により伝送されて到達した信号光λ１〜λ８をパワー分岐して、その分岐した各々を光ファイバ伝送路１５１〜１５３それぞれへ出力する。光ファイバ伝送路１５１は、スターカプラ１４０からパワー分岐されて出力された信号光λ１〜λ８を光フィルタ１６１へ伝送する。光ファイバ伝送路１５２は、スターカプラ１４０からパワー分岐されて出力された信号光λ１〜λ８を光フィルタ１６２へ伝送する。また、光ファイバ伝送路１５３は、スターカプラ１４０からパワー分岐されて出力された信号光λ１〜λ８を光フィルタ１６３へ伝送する。
【００３３】
光フィルタ１６２は、上述した本実施形態に係る光フィルタ１の構成と同様のものであり、光ファイバ伝送路１５２により伝送されて到達した８波長の信号光λ１〜λ８を入力し、これらのうち４波長の信号光λ３〜λ６を選択的に透過させて光ファイバ伝送路１７２へ出力する。光ファイバ伝送路１７２は、光フィルタ１６２から出力された４波長の信号光λ３〜λ６を光分波器１８２へ伝送する。光分波器１８２は、光ファイバ伝送路１７２により伝送されて到達した信号光λ３〜λ６を波長毎に分波する。光受信器１９３は、光分波器１８２により分波されて出力された波長λ３の信号光を受信する。光受信器１９４は、光分波器１８２により分波されて出力された波長λ４の信号光を受信する。光受信器１９５は、光分波器１８２により分波されて出力された波長λ５の信号光を受信する。光受信器１９６は、光分波器１８２により分波されて出力された波長λ６の信号光を受信する。
【００３４】
光フィルタ１６１は、本発明に係る光フィルタの１実施形態のものであるが、主フィルタの透過波長帯域が波長λ１，λ２を含むものであり、第２副フィルタの遮断波長帯域の中心波長が波長λ２と波長λ３との間にある。なお、この光通信システム１００により伝送される信号光として波長λ１未満のものが無ければ、光フィルタ１６１は、第１副フィルタを備える必要は無い。この光フィルタ１６１は、光ファイバ伝送路１５１により伝送されて到達した８波長の信号光λ１〜λ８を入力し、これらのうち２波長の信号光λ１，λ２を選択的に透過させて光ファイバ伝送路１７１へ出力する。光ファイバ伝送路１７１は、光フィルタ１６１から出力された２波長の信号光λ１，λ２を光分波器１８１へ伝送する。光分波器１８１は、光ファイバ伝送路１７１により伝送されて到達した信号光λ１，λ２を波長毎に分波する。光受信器１９１は、光分波器１８１により分波されて出力された波長λ１の信号光を受信する。光受信器１９２は、光分波器１８１により分波されて出力された波長λ２の信号光を受信する。
【００３５】
光フィルタ１６３も、本発明に係る光フィルタの１実施形態のものであるが、主フィルタの透過波長帯域が波長λ７，λ８を含むものであり、第１副フィルタの遮断波長帯域の中心波長が波長λ６と波長λ７との間にある。なお、この光通信システム１００により伝送される信号光として波長λ８超のものが無ければ、光フィルタ１６３は、第２副フィルタを備える必要は無い。この光フィルタ１６３は、光ファイバ伝送路１５３により伝送されて到達した８波長の信号光λ１〜λ８を入力し、これらのうち２波長の信号光λ７，λ８を選択的に透過させて光ファイバ伝送路１７３へ出力する。光ファイバ伝送路１７３は、光フィルタ１６３から出力された２波長の信号光λ７，λ８を光分波器１８３へ伝送する。光分波器１８３は、光ファイバ伝送路１７３により伝送されて到達した信号光λ７，λ８を波長毎に分波する。光受信器１９７は、光分波器１８３により分波されて出力された波長λ７の信号光を受信する。光受信器１９８は、光分波器１８３により分波されて出力された波長λ８の信号光を受信する。
【００３６】
本実施形態に係る光通信システム１００は以下のように動作する。光送信器１１１〜１１８から出力され光合波器１２０により合波された８波長の信号光λ１〜λ８は、光ファイバ伝送路１３０により伝送され、スターカプラ１４０によりパワー分岐され、光ファイバ伝送路１５１〜１５３により伝送されて光フィルタ１６１〜１６３に入力する。
【００３７】
光ファイバ伝送路１５１により伝送されて光フィルタ１６１に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、２波長の信号光λ１，λ２は、光フィルタ１６１を透過し、光ファイバ伝送路１７１により伝送され、光分波器１８１により分波されて、光受信器１９１，１９２により受信される。一方、光ファイバ伝送路１５１により伝送されて光フィルタ１６１に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、他の信号光λ３〜λ８は、光フィルタ１６１により遮断されて、光ファイバ伝送路１７１により伝送されることは無い。
【００３８】
光ファイバ伝送路１５２により伝送されて光フィルタ１６２に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、４波長の信号光λ３〜λ６は、光フィルタ１６２を透過し、光ファイバ伝送路１７２により伝送され、光分波器１８２により分波されて、光受信器１９３〜１９６により受信される。一方、光ファイバ伝送路１５２により伝送されて光フィルタ１６２に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、他の信号光λ１，λ２，λ７，λ８は、光フィルタ１６２により遮断されて、光ファイバ伝送路１７２により伝送されることは無い。
【００３９】
光ファイバ伝送路１５３により伝送されて光フィルタ１６３に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、２波長の信号光λ７，λ８は、光フィルタ１６３を透過し、光ファイバ伝送路１７３により伝送され、光分波器１８３により分波されて、光受信器１９７，１９８により受信される。一方、光ファイバ伝送路１５３により伝送されて光フィルタ１６３に到達した８波長の信号光λ１〜λ８のうち、他の信号光λ１〜λ６は、光フィルタ１６３により遮断されて、光ファイバ伝送路１７３により伝送されることは無い。
【００４０】
この光通信システム１００において用いられる光フィルタ１６１〜１６３それぞれは、上述した本実施形態に係る光フィルタ１の構成と同様のもの、または、本発明に係る光フィルタの１実施形態のものであるから、透過すべき波長の信号光を低損失で透過させる一方で、遮断すべき波長の信号光を高効率に遮断することができる。したがって、光分波器１８１〜１８３それぞれへは、所望の信号光のみが到達し、不要の信号光の到達が充分に低減されるので、この光通信システム１００はクロストーク特性が優れたものとなる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る光フィルタ１において、主フィルタ１０、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２の接続の順序は任意である。また、本実施形態に係る光通信システム１００の説明でも述べたとおり、本実施形態に係る光フィルタは、第１副フィルタおよび第２副フィルタの何れか一方のみを有していればよい場合がある。また、第１副フィルタ１１および第２副フィルタ１２それぞれは、光ファイバの長手方向に沿った一定範囲に亘って屈折率変調による回折格子が形成されて形成されてなるブラッグ型光ファイバグレーティング素子であってもよいし、平面基板上の平面導波路に屈折率変調による回折格子が形成されて形成されてなるブラッグ型グレーティング素子であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、主フィルタに対して光学的に第１副フィルタおよび第２副フィルタの双方または何れか一方が接続されており、また、第１副フィルタの第１遮断波長帯域および第２副フィルタの第２遮断波長帯域それぞれが所定の特徴を有している。このことにより、光フィルタ全体の透過スペクトルは、矩形性が優れており、透過波長帯域において透過率が略０ｄＢである一方で、これ以外の帯域では透過率が充分に小さい。したがって、本発明に係る光フィルタは、所望の波長の信号光を通過させる一方で、所望しない波長の信号光を充分に遮断することができ、多波長の信号光の光周波数間隔が狭い光通信システムにおいても好適に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光フィルタ１の構成図である。
【図２】ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の平均実効屈折率分布および実効屈折率分布を示す図である。
【図３】ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の平均実効屈折率分布および実効屈折率分布を示す図である。
【図４】ブラッグ型光ファイバグレーティング素子の平均実効屈折率分布および実効屈折率分布を示す図である。
【図５】図２〜図４それぞれに示された実効屈折率分布を有するブラッグ型光ファイバグレーティング素子の透過スペクトルを示す図である。
【図６】主フィルタ１０の透過スペクトルを示す図である。
【図７】第１副フィルタ１１の透過スペクトルを示す図である。
【図８】第２副フィルタ１２の透過スペクトルを示す図である。
【図９】本実施形態に係る光フィルタ１の透過スペクトルを示す図である。
【図１０】主フィルタ１０、本実施形態に係る光フィルタ１、および、比較例の光フィルタ、それぞれの透過スペクトルを示す図である。
【図１１】主フィルタ１０、本実施形態に係る光フィルタ１、および、比較例の光フィルタ、それぞれの透過スペクトルを示す図である。
【図１２】主フィルタ１０、本実施形態に係る光フィルタ１、および、比較例の光フィルタ、それぞれの透過スペクトルを示す図である。
【図１３】本実施形態に係る光通信システム１００の構成図である。
【図１４】ＷＤＭ光通信システムにおける各信号光の波長と光フィルタの透過スペクトルとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
１…光フィルタ、１０…主フィルタ、１１…第１副フィルタ、１２…第２副フィルタ、１００…光通信システム、１１１〜１１８…光送信器、１２０…光合波器、１３０…光ファイバ伝送路、１４０…スターカプラ、１５１〜１５３…光ファイバ伝送路、１６１〜１６３…光フィルタ、１７１〜１７３…光ファイバ伝送路、１８１〜１８３…光分波器、１９１〜１９８…光受信器。
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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