(57)【要約】【課題】波長分散または分散スロープの調整量を所望値とすることが容易であって安価な分散調整器および分散調整方法を提供する。【解決手段】分散調整器１００は、回折格子１１０Ａの透過帯域の光を入力端１０１より入力し、その入力した光を回折格子１１０Ａにより透過させ、その透過した光を出力端１０２より出力して、これにより、入力端１０１から出力端１０２へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する。波長分散または分散スロープの調整量は、保持部１２１，１２２による付与される回折格子１１０Ａの張力、または、温度調整部１３０により調整される回折格子１１０Ａの温度により、変更可能である。【選択図】　図２
2004145122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端と出力端との間に第１光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第１回折格子が形成された第１光導波路型回折格子素子を備え、
前記第１回折格子の透過帯域の光を前記入力端より入力し、その入力した光を前記第１回折格子により透過させ、その透過した光を前記出力端より出力して、
前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、
ことを特徴とする分散調整器。
【請求項２】
前記入力端と前記出力端との間に第２光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第２回折格子が形成された第２光導波路型回折格子素子を更に備え、
前記第１回折格子および前記第２回折格子の双方の透過帯域の光を前記入力端より入力し、その入力した光を前記第１回折格子および前記第２回折格子により順に透過させ、その透過した光を前記出力端より出力して、
前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、
ことを特徴とする請求項１記載の分散調整器。
【請求項３】
前記第１回折格子の反射帯域と前記第２回折格子の反射帯域とが異なり、前記第１回折格子の反射帯域と前記第２回折格子の反射帯域との間にある透過帯域の光を前記入力端より入力して、前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、ことを特徴とする請求項２記載の分散調整器。
【請求項４】
前記第１回折格子の反射帯域を変化させる第１帯域変更手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の分散調整器。
【請求項５】
前記第１帯域変更手段が前記第１回折格子の温度を調整することで前記第１回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項４記載の分散調整器。
【請求項６】
前記第１帯域変更手段が前記第１回折格子の張力を調整することで前記第１回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項４記載の分散調整器。
【請求項７】
前記第２回折格子の反射帯域を変化させる第２帯域変更手段を更に備えることを特徴とする請求項２記載の分散調整器。
【請求項８】
前記第２帯域変更手段が前記第２回折格子の温度を調整することで前記第２回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項７記載の分散調整器。
【請求項９】
前記第２帯域変更手段が前記第２回折格子の張力を調整することで前記第２回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項７記載の分散調整器。
【請求項１０】
入力端と出力端との間に第１光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第１回折格子が形成された第１光導波路型回折格子素子を設け、
前記第１回折格子の透過帯域の光を前記入力端より入力し、その入力した光を前記第１回折格子により透過させ、その透過した光を前記出力端より出力して、
前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、
ことを特徴とする分散調整方法。
【請求項１１】
前記入力端と前記出力端との間に第２光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第２回折格子が形成された第２光導波路型回折格子素子を更に設け、
前記第１回折格子および前記第２回折格子の双方の透過帯域の光を前記入力端より入力し、その入力した光を前記第１回折格子および前記第２回折格子により順に透過させ、その透過した光を前記出力端より出力して、
前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、
ことを特徴とする請求項１０記載の分散調整方法。
【請求項１２】
前記第１回折格子の反射帯域と前記第２回折格子の反射帯域とが異なり、前記第１回折格子の反射帯域と前記第２回折格子の反射帯域との間にある透過帯域の光を前記入力端より入力して、前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する、ことを特徴とする請求項１１記載の分散調整方法。
【請求項１３】
前記第１回折格子の反射帯域を変化させることで、前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープの調整量を変化させる、ことを特徴とする請求項１０記載の分散調整方法。
【請求項１４】
前記第１回折格子の温度を調整することで前記第１回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項１３記載の分散調整方法。
【請求項１５】
前記第１回折格子の張力を調整することで前記第１回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項１３記載の分散調整方法。
【請求項１６】
前記第２回折格子の反射帯域を変化させることで、前記入力端から前記出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープの調整量を変化させる、ことを特徴とする請求項１１記載の分散調整方法。
【請求項１７】
前記第２回折格子の温度を調整することで前記第２回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項１６記載の分散調整方法。
【請求項１８】
前記第２回折格子の張力を調整することで前記第２回折格子の反射帯域を変化させることを特徴とする請求項１６記載の分散調整方法。
【請求項１９】
請求項１記載の分散調整器を含み、信号光を伝送するとともに、その信号光の波長分散または分散スロープを前記分散補償器により調整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、信号光を伝送する光通信システム、および、光通信システム等において波長分散または分散スロープを調整する分散調整器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長分散または分散スロープを調整する分散調整器として、光導波路の長手方向に沿って屈折率変調によるブラッグ型の回折格子が形成された光導波路型回折格子素子を備えるものが知られている（例えば特許文献１および特許文献２を参照）。この光導波路型回折格子素子は、光導波路を導波する光のうちブラッグ条件を満たす波長の光を選択的に反射させるものであって、回折格子の格子間隔が長手方向に沿って変化していて、回折格子の長手方向位置によって異なる波長の光を反射させることができる。
【０００３】
したがって、この光導波路型回折格子素子は、回折格子の格子間隔の長手方向変化に応じた反射帯域内の光を反射させることができ、また、その反射の際に反射光の波長分散または分散スロープを調整することができる。この光導波路型回折格子素子は、光通信システムにおいて光ファイバ伝送路により伝送される信号光の波長分散または分散スロープを補償するために用いられ得る。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２３５１７０号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５２９２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分散調整器は、光導波路型回折格子素子の回折格子による光の反射を利用するものであるから、その反射光を取り出すために光サーキュレータをも備えることが必要である。すなわち、分散調整器の入力端に入力した光は、光サーキュレータの第１ポートに入力して、光サーキュレータの第２ポートより光導波路型回折格子素子へ出力される。そして、光導波路型回折格子素子の回折格子により反射された光は、光サーキュレータの第２ポートに入力して、光サーキュレータの第３ポートより出力され、分散調整器の出力端より出力される。このように、従来の分散調整器は、光導波路型回折格子素子に加えて光サーキュレータをも備えることが必要であることから、高価なものである。
【０００６】
また、従来の分散調整器は、光導波路型回折格子素子の回折格子の温度または張力を変化させることにより、波長分散または分散スロープの調整量を変化させることができる。しかし、波長分散または分散スロープの調整量を所望値とするには、光導波路型回折格子素子の回折格子における長手方向に沿った温度分布または張力分布を適切に形成することが必要であり、そのための機構や制御が複雑である。
【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、波長分散または分散スロープの調整量を所望値とすることが容易であって安価な分散調整器および分散調整方法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】
本発明に係る分散調整器は、入力端と出力端との間に第１光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第１回折格子が形成された第１光導波路型回折格子素子を備え、第１回折格子の透過帯域の光を入力端より入力し、その入力した光を第１回折格子により透過させ、その透過した光を出力端より出力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整することを特徴とする。本発明に係る分散調整方法は、入力端と出力端との間に第１光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第１回折格子が形成された第１光導波路型回折格子素子を設け、第１回折格子の透過帯域の光を入力端より入力し、その入力した光を第１回折格子により透過させ、その透過した光を出力端より出力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整することを特徴とする。本発明によれば、入力端より入力した光は、第１回折格子の透過帯域の光であるから、第１回折格子を低損失で透過して、出力端より出力される。この入力端から出力端への光の透過の際にその光の波長分散または分散スロープが調整される。
【０００９】
本発明に係る分散調整器は、入力端と出力端との間に第２光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第２回折格子が形成された第２光導波路型回折格子素子を更に備え、第１回折格子および第２回折格子の双方の透過帯域の光を入力端より入力し、その入力した光を第１回折格子および第２回折格子により順に透過させ、その透過した光を出力端より出力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整するのが好適である。本発明に係る分散調整方法は、入力端と出力端との間に第２光導波路の長手方向に沿ってブラッグ型の第２回折格子が形成された第２光導波路型回折格子素子を更に設け、第１回折格子および第２回折格子の双方の透過帯域の光を入力端より入力し、その入力した光を第１回折格子および第２回折格子により順に透過させ、その透過した光を出力端より出力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整するのが好適である。この場合には、入力端より入力した光は、第１回折格子および第２回折格子の双方の透過帯域の光であるから、第１回折格子および第２回折格子を低損失で透過して、出力端より出力される。この入力端から出力端への光の透過の際にその光の波長分散または分散スロープが調整される。特に、この場合には、第１回折格子および第２回折格子それぞれを透過する際に光の波長分散または分散スロープが調整されるので、波長分散と分散スロープとが独立に調整され得る。
【００１０】
本発明に係る分散調整器は、第１回折格子の反射帯域と第２回折格子の反射帯域とが異なり、第１回折格子の反射帯域と第２回折格子の反射帯域との間にある透過帯域の光を入力端より入力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整するのが好適である。本発明に係る分散調整方法は、第１回折格子の反射帯域と第２回折格子の反射帯域とが異なり、第１回折格子の反射帯域と第２回折格子の反射帯域との間にある透過帯域の光を入力端より入力して、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整するのが好適である。この場合には、第１回折格子および第２回折格子のうち一方による波長分散の調整量が正となり、他方による波長分散の調整量が負となるので、波長分散と分散スロープとが独立に調整される上で好適である。
【００１１】
本発明に係る分散調整器は、第１回折格子の反射帯域を変化させる第１帯域変更手段を更に備えるのが好適であり、第１帯域変更手段が第１回折格子の温度または張力を調整することで第１回折格子の反射帯域を変化させるのが好適である。　本発明に係る分散調整器は、第２回折格子の反射帯域を変化させる第２帯域変更手段を更に備えるのが好適であり、第２帯域変更手段が第２回折格子の温度または張力を調整することで第２回折格子の反射帯域を変化させるのが好適である。本発明に係る分散調整方法は、第１回折格子の反射帯域を変化させることで、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープの調整量を変化させるのが好適であり、第１回折格子の温度または張力を調整することで第１回折格子の反射帯域を変化させるのが好適である。また、本発明に係る分散調整方法は、第２回折格子の反射帯域を変化させることで、入力端から出力端へ透過する光の波長分散または分散スロープの調整量を変化させるのが好適であり、第２回折格子の温度または張力を調整することで第２回折格子の反射帯域を変化させるのが好適である。これらの場合には、入力端から出力端への光の透過の際の波長分散または分散スロープの調整量が可変となる。
【００１２】
本発明に係る光通信システムは、上記の本発明に係る分散調整器を含み、信号光を伝送するとともに、その信号光の波長分散または分散スロープを分散補償器により調整することを特徴とする。この光通信システムによれば、上記の本発明に係る分散調整器により信号光の波長分散または分散スロープが補償されるので、高品質の信号光伝送が可能である。
【００１３】
【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。
【００１４】
先ず、本発明に係る分散調整器および分散調整方法の原理について説明する。図１は、光導波路型回折格子素子の諸特性の一例を示す図である。同図（ａ）は透過率Ｔおよび反射率Ｒそれぞれの波長依存性を示し、同図（ｂ）は透過の際の群遅延時間の波長依存性を示し、同図（ｃ）は透過の際の波長分散の波長依存性を示し、同図（ｄ）は透過の際の分散スロープの波長依存性を示す。
【００１５】
ここに諸特性が示された光導波路型回折格子素子は、光導波路である光ファイバの長手方向に沿って屈折率変調によるブラッグ型の回折格子が形成されたものであって、回折格子の格子間隔が長手方向に沿って変化している。このことにより、この光導波路型回折格子素子は、帯域幅０．４ｎｍ程度の反射帯域（凡そ１５４９．８ｎｍ〜１５５０．２ｎｍ）に含まれる波長の光を選択的に高い反射率でブラッグ反射することができ、透過帯域（凡そ１５４９．８ｎｍ以下または１５５０．２ｎｍ以上）に含まれる波長の光を高い透過率で透過させることができる（同図（ａ））。なお、一般に、反射率が−３ｄＢ以上である波長域を反射帯域と言い、透過率が−３ｄＢ以上である波長域を透過帯域と言う。
【００１６】
また、この光導波路型回折格子素子は、反射帯域内だけでなく、透過帯域のうち反射帯域に近い波長域において、群遅延時間、波長分散および分散スロープそれぞれが波長により変化している（同図（ｂ）〜（ｄ））。したがって、透過光波長（分散調整すべき光の波長）とブラッグ波長との関係を適切に設定することにより、光導波路型回折格子素子を透過する光に対して波長分散または分散スロープを調整することができる。なお、ブラッグ波長の調整は、光導波路型回折格子素子を製造する際に回折格子の格子間隔や平均実効屈折率を適切に設定することで可能であり、また、製造された後に光導波路型回折格子素子の温度または張力を適切に設定することで可能である。
【００１７】
本実施形態に係る分散調整器および分散調整方法は、従来の光導波路型回折格子素子の反射特性を利用したものとは異なり、以上のような光導波路型回折格子素子の透過特性を利用したものである。したがって、本実施形態に係る分散調整器および分散調整方法は、従来では必要であった光サーキュレータが不要であるから、安価なものとなる。また、本実施形態に係る分散調整器および分散調整方法は、回折格子が形成された長手方向領域において一様に温度または張力を与えるだけでも、波長分散または分散スロープの調整量を所望のものとすることができることから、その調整が容易である。
【００１８】
次に、本発明に係る分散調整器および分散調整方法の第１実施形態について説明する。図２は、第１実施形態に係る分散調整器１００の構成図である。この図に示される分散調整器１００は、光導波路型回折格子素子１１０、基板１２０、保持部１２１，１２２、温度調整部１３０および制御部１９０を備えている。
【００１９】
光導波路型回折格子素子１１０は、光導波路である光ファイバの長手方向に沿って屈折率変調によるブラッグ型の回折格子１１０Ａが形成されたものであって、回折格子１１０Ａの格子間隔が長手方向に沿って変化している。この光導波路型回折格子素子１１０の一端が分散調整器１００の入力端１０１であり、この光導波路型回折格子素子１１０の他端が分散調整器１００の出力端１０２である。
【００２０】
保持部１２１，１２２は、回折格子１１０Ａを挟んで光導波路型回折格子素子１１０を保持するとともに、基板１２０に対して移動可能であり、この移動により、光導波路型回折格子素子１１０に付与する張力を調整することができ、回折格子１１０Ａの反射帯域を変化させることができる。保持部１２１，１２２の移動の機構としては、ピエゾ素子やステップモータ等を用いたものが好適である。また、他に、光導波路型回折格子素子１１０に応力を付与する機構としては、光導波路型回折格子素子１１０を他の材料（例えば、高分子材料やセラミックなど）からなるベースの中に埋め込んで、このベースに張力・圧縮・曲げ等を付与することで、光導波路型回折格子素子１１０に応力を付与するのも好適であり、この場合には、光導波路型回折格子素子１１０に負の張力（すなわち圧縮）をも付与することができ、格子間隔を狭くすることができる。
【００２１】
温度調整部１３０は、回折格子１１０Ａ形成領域において光導波路型回折格子素子１１０の側部に接して設けられ、回折格子１１０Ａの温度を調整することができ、これにより回折格子１１０Ａの反射帯域を変化させることができる。この温度調整部１３０としては、例えばヒータやペルチエ素子が好適に用いられる。また、温度調整部１３０は、熱伝導率が高い材料（例えば金属など）からなるベースと、ヒータまたはペルチエ素子とを含み、このベースが光導波路型回折格子素子１１０の側部に接して設けられるのが好適であり、この場合には、回折格子１１０Ａの長手方向の全体に亘って均一な温度とすることができる。また、温度調整部１３０は、液体（例えばシリコン油など）とヒータ等とを含み、この液体中に光導波路型回折格子素子１１０が配置されるのが好適であり、この場合にも、回折格子１１０Ａの長手方向の全体に亘って均一な温度とすることができる。
【００２２】
制御部１９０は、保持部１２１，１２２による張力付与を制御し、或いは、温度調整部１３０による温度調整を制御することにより、分散調整器１００の波長分散または分散スロープの調整量を所望のものに設定する。
【００２３】
そして、この分散調整器１００は、回折格子１１０Ａの透過帯域の光を入力端１０１より入力し、その入力した光を回折格子１１０Ａにより透過させ、その透過した光を出力端１０２より出力して、これにより、入力端１０１から出力端１０２へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整することができる。波長分散または分散スロープの調整量は、保持部１２１，１２２による付与される回折格子１１０Ａの張力、または、温度調整部１３０により調整される回折格子１１０Ａの温度により、変更可能である。
【００２４】
図３および図４それぞれは、第１実施形態に係る分散調整器１００の諸特性を示す図である。各図の横軸は、分散調整されるべき光の波長を基準値０として、その基準波長に対する相対的な波長値を示す。図３は、反射帯域より短波長側の透過帯域に含まれる波長の光の波長分散または分散スロープを調整する場合を示し、図４は、反射帯域より長波長側の透過帯域に含まれる波長の光の波長分散または分散スロープを調整する場合を示す。各図（ａ）は透過率の波長依存性を示し、各図（ｂ）は透過の際の波長分散の波長依存性を示し、各図（ｃ）は透過の際の分散スロープの波長依存性を示す。
【００２５】
各図（ａ）に示されるように、分散調整されるべき光は、透過帯域に含まれる波長であるから、分散調整器１００を透過する際に被る損失が略０ｄＢである。図３に示された例では、分散調整されるべき光は、分散調整器１００を透過することにより、波長分散が１５０ｐｓ／ｎｍだけ調整され（図３（ｂ））、分散スロープが約３０００ｐｓ／ｎｍ２だけ調整される（図３（ｃ））。図４に示された例では、分散調整されるべき光は、分散調整器１００を透過することにより、波長分散が−６０ｐｓ／ｎｍだけ調整され（図４（ｂ））、分散スロープが約１０００ｐｓ／ｎｍ２だけ調整される（図４（ｃ））。
【００２６】
また、これらの図から判るように、波長分散の調整量を正とするには、分散調整されるべき光の波長が反射帯域より短波長側に存在すればよいことが判る。波長分散の調整量を負とするには、分散調整されるべき光の波長が反射帯域より長波長側に存在すればよいことが判る。また、分散調整されるべき光の波長と反射帯域との相対的関係に応じて、波長分散または分散スロープの調整量が異なる。
【００２７】
次に、本発明に係る分散調整器および分散調整方法の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る分散調整器２００の構成図である。この図に示される分散調整器２００は、光導波路型回折格子素子２１１，２１２、基板２２０、保持部２２１〜２２３、温度調整部２３１，２３２および制御部２９０を備えている。
【００２８】
光導波路型回折格子素子２１１は、光導波路である光ファイバの長手方向に沿って屈折率変調によるブラッグ型の回折格子２１１Ａが形成されたものであって、回折格子２１１Ａの格子間隔が長手方向に沿って変化している。同様に、光導波路型回折格子素子２１２は、光導波路である光ファイバの長手方向に沿って屈折率変調によるブラッグ型の回折格子２１２Ａが形成されたものであって、回折格子２１２Ａの格子間隔が長手方向に沿って変化している。光導波路型回折格子素子２１１と光導波路型回折格子素子２１２とは縦続接続されていて、その一端が分散調整器２００の入力端２０１であり、他端が分散調整器２００の出力端２０２である。なお、回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａは共通の光ファイバに形成されていて、光導波路型回折格子素子２１１と光導波路型回折格子素子２１２とが一体となっているのが好適である。
【００２９】
保持部２２１，２２２は、回折格子２１１Ａを挟んで光導波路型回折格子素子２１１を保持するとともに、基板２２０に対して移動可能であり、この移動により、光導波路型回折格子素子２１１に付与する張力を調整することができ、回折格子２１１Ａの反射帯域を変化させることができる。同様に、保持部２２２，２２３は、回折格子２１２Ａを挟んで光導波路型回折格子素子２１２を保持するとともに、基板２２０に対して移動可能であり、この移動により、光導波路型回折格子素子２１２に付与する張力を調整することができ、回折格子２１２Ａの反射帯域を変化させることができる。保持部２２１〜２２３の移動の機構としては、ピエゾ素子やステップモータ等を用いたものが好適である。また、他に、光導波路型回折格子素子２１１，２１２に応力を付与する機構としては、光導波路型回折格子素子２１１，２１２を他の材料（例えば、高分子材料やセラミックなど）からなるベースの中に埋め込んで、このベースに張力・圧縮・曲げ等を付与することで、光導波路型回折格子素子２１１，２１２に応力を付与するのも好適であり、この場合には、光導波路型回折格子素子２１１，２１２に負の張力（すなわち圧縮）をも付与することができ、格子間隔を狭くすることができる。
【００３０】
温度調整部２３１は、回折格子２１１Ａ形成領域において光導波路型回折格子素子２１１の側部に接して設けられ、回折格子２１１Ａの温度を調整することができ、これにより回折格子２１１Ａの反射帯域を変化させることができる。同様に、温度調整部２３２は、回折格子２１２Ａ形成領域において光導波路型回折格子素子２１２の側部に接して設けられ、回折格子２１２Ａの温度を調整することができ、これにより回折格子２１２Ａの反射帯域を変化させることができる。この温度調整部２３１，２３２としては、例えばヒータやペルチエ素子が好適に用いられる。また、温度調整部２３１，２３２は、熱伝導率が高い材料（例えば金属など）からなるベースと、ヒータまたはペルチエ素子とを含み、このベースが光導波路型回折格子素子２１１，２１２の側部に接して設けられるのが好適であり、この場合には、回折格子２１１Ａ，２１２Ａの長手方向の全体に亘って均一な温度とすることができる。また、温度調整部２３１，２３２は、液体（例えばシリコン油など）とヒータ等とを含み、この液体中に光導波路型回折格子素子２１１，２１２が配置されるのが好適であり、この場合にも、回折格子２１１Ａ，２１２Ａの長手方向の全体に亘って均一な温度とすることができる。
【００３１】
制御部２９０は、保持部２２１〜２２３による張力付与を制御し、或いは、温度調整部２３１，２３２による温度調整を制御することにより、分散調整器２００の波長分散または分散スロープの調整量を所望のものに設定する。
【００３２】
そして、この分散調整器２００は、回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａの双方の透過帯域の光を入力端２０１より入力し、その入力した光を回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａにより順に透過させ、その透過した光を出力端２０２より出力して、これにより、入力端２０１から出力端２０２へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整することができる。分散調整器２００における波長分散の調整量は、回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａそれぞれにおける波長分散の調整量の和である。また、分散調整器２００における分散スロープの調整量は、回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａそれぞれにおける分散スロープの調整量の和である。
【００３３】
図６は、第２実施形態に係る分散調整器２００の諸特性を示す図である。同図の横軸は、分散調整されるべき光の波長を基準値０として、その基準波長に対する相対的な波長値を示す。また、回折格子２１１Ａの反射帯域と回折格子２１２Ａの反射帯域とが異なり、回折格子２１１Ａの反射帯域と回折格子２１２Ａの反射帯域との間にある透過帯域の光を入力端２０１より入力して、入力端２０１から出力端２０２へ透過する光の波長分散または分散スロープを調整する場合を示す。分散調整されるべき光の波長と回折格子２１１Ａの反射帯域との相対的関係は、図３に示されたものと同様である。分散調整されるべき光の波長と回折格子２１２Ａの反射帯域との相対的関係は、図４に示されたものと同様である。同図（ａ）は透過率の波長依存性を示し、同図（ｂ）は透過の際の波長分散の波長依存性を示し、同図（ｃ）は透過の際の分散スロープの波長依存性を示す。
【００３４】
同図（ａ）に示されるように、分散調整されるべき光は、回折格子２１１Ａおよび回折格子２１２Ａの双方の透過帯域に含まれる波長であるから、分散調整器２００を透過する際に被る損失が略０ｄＢである。この図に示された例では、分散調整されるべき光は、分散調整器２００を透過することにより、波長分散が９０ｐｓ／ｎｍだけ調整され（同図（ｂ））、分散スロープが約４０００ｐｓ／ｎｍ２だけ調整される（同図（ｃ））。
【００３５】
また、この図から判るように、分散調整されるべき光の波長と回折格子２１１Ａ，２１２Ａそれぞれの反射帯域との相対的関係に応じて、波長分散または分散スロープの調整量が異なる。また、回折格子２１１Ａ，２１２Ａそれぞれの反射帯域の相対的関係に応じても、波長分散または分散スロープの調整量が異なる。したがって、第２実施形態に係る分散調整器２００は、回折格子２１１Ａ，２１２Ａそれぞれの反射帯域を適切に設定することにより、波長分散調整量と分散スロープ調整量とを互いに独立に設定することができる。
【００３６】
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７は、本実施形態に係る光通信システム１の構成図である。この図に示される光通信システム１は、光送信器１１１，１１２、光合波器１２、シングルモード光ファイバ２１、分散補償光ファイバ２２、光分波器３１、分散調整器３２１，３２２、および、光受信器３３１，３３２を備える。
【００３７】
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の信号光を出力する。光合波器１２は、光送信器１１１より出力された信号光λ１と、光送信器１１２より出力された信号光λ２とを入力して、これらを合波してシングルモード光ファイバ２１へ送出する。これらの信号光λ１，λ２は、例えば波長１．５５μｍ帯のものである。
【００３８】
シングルモード光ファイバ２１および分散補償光ファイバ２２は、互いに融着接続されていて、光合波器１２から光分波器３１へ信号光λ１，λ２を伝送する光ファイバ伝送路を構成している。シングルモード光ファイバ２１は、信号光波長において正の波長分散と正の分散スロープとを有する。分散補償光ファイバ２２は、信号光波長において負の波長分散と負の分散スロープとを有する。そして、光ファイバ伝送路の全体の波長分散の絶対値が小さくなるよう、シングルモード光ファイバ２１および分散補償光ファイバ２２それぞれの長さの比が適切に設定されている。分散補償光ファイバ２２は、シングルモード光ファイバ２１と比較してモードフィールド径が小さく非線形性が大きいので、シングルモード光ファイバ２１の後段に設けられて、シングルモード光ファイバ２１により伝送される間にパワーが小さくなった信号光を伝送するのが好適である。
【００３９】
光分波器３１は、光合波器１２より送出されシングルモード光ファイバ２１および分散補償光ファイバ２２により伝送されてきて到達した信号光λ１，λ２を入力し、これらを分波して、一方の信号光λ１を分散調整器３２１へ出力し、他方の信号光λ２を分散調整器３２２へ出力する。分散調整器３２１，３２２それぞれは、上記の分散調整器１００または分散調整器２００と同一構成のものである。分散調整器３２１は、光分波器３１より出力された信号光λ１を入力し、この信号光λ１の波長分散および分散スロープの双方を補償して出力する。分散調整器３２２は、光分波器３１より出力された信号光λ２を入力し、この信号光λ２の波長分散および分散スロープの双方を補償して出力する。光受信器３３１は、分散調整器３２１より出力された信号光λ１を受信し、光受信器３３２は、分散調整器３２２より出力された信号光λ２を受信する。
【００４０】
この光通信システム１は以下のように動作する。光送信器１１１より出力された信号光λ１と、光送信器１１２より出力された信号光λ２とは、光合波器１２により合波されてシングルモード光ファイバ２１へ送出され、シングルモード光ファイバ２１および分散補償光ファイバ２２からなる光ファイバ伝送路により伝送されて、光分波器３１に到達する。光分波器３１に到達した信号光λ１，λ２は、光分波器３１により分波されて出力される。光分波器３１により分波されて出力された一方の信号光λ１は、分散調整器３２１により波長分散および分散スロープが補償されて、光受信器３３１により受信される。また、光分波器３１により分波されて出力された他方の信号光λ２は、分散調整器３２２により波長分散および分散スロープが補償されて、光受信器３３２により受信される。
【００４１】
ここで、シングルモード光ファイバ２１および分散補償光ファイバ２２それぞれの長さの比が適切に設定されていて、信号光波長帯域内の或る特定波長においては光ファイバ伝送路の全体の波長分散が零とされていたとしても、他の波長においては光ファイバ伝送路の全体の波長分散が零とならず、或いは、信号光波長帯域内において光ファイバ伝送路の全体の分散スロープが零とならない場合がある。しかし、本実施形態では、信号光λ１，λ２の波長分散および分散スロープが更に分散調整器３２１，３２２により補償されるので、高品質の信号光伝送が可能である。
【００４２】
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、上記実施形態では分散調整器に含まれる光導波路型回折格子素子は光ファイバの形態のものであってが、平面光導波路の形態のものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、入力端より入力した光は、回折格子の透過帯域の光であるから、回折格子を低損失で透過して、出力端より出力される。この入力端から出力端への光の透過の際にその光の波長分散または分散スロープが調整される。このことから、本発明に係る分散調整器および分散調整方法は、従来では必要であった光サーキュレータが不要であるから、安価なものとなる。また、本発明に係る分散調整器および分散調整方法は、回折格子が形成された長手方向領域において一様に温度または張力を与えるだけでも、波長分散または分散スロープの調整量を所望のものとすることができることから、その調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光導波路型回折格子素子の諸特性の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る分散調整器１００の構成図である。
【図３】第１実施形態に係る分散調整器１００の諸特性を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る分散調整器１００の諸特性を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る分散調整器２００の構成図である。
【図６】第２実施形態に係る分散調整器２００の諸特性を示す図である。
【図７】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、１１１，１１２…光送信器、１２…光合波器、２１…シングルモード光ファイバ、２２…分散補償光ファイバ、３１…光分波器、３２１，３２２…分散調整器、３３１，３３２…光受信器、１００…分散調整器、１０１…入力端、１０２…出力端、１１０…光導波路型回折格子素子、１１０Ａ…回折格子、１２０…基板、１２１，１２２…保持部、１３０…温度調整部、１９０…制御部、２００…分散調整器、２０１…入力端、２０２…出力端、２１１…光導波路型回折格子素子、２１１Ａ…回折格子、２１２…光導波路型回折格子素子、２１２Ａ…回折格子、２２０…基板、２２１〜２２３…保持部、２３１，２３２…温度調整部、２９０…制御部。
【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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