(57)【要約】【課題】波長に対して損失が略線型であって当該損失傾斜が可変である利得等化器として好適に用いられ得る損失傾斜可変フィルタを提供する。【解決手段】損失傾斜可変フィルタ１００の入力端１０１に入力した光は、可変フィルタ１１０および固定フィルタ１２０それぞれを通過する際に波長に応じた損失を被って、出力端１０２より出力される。可変フィルタ１１０の結合効率が可変範囲内の何れかの状態にあるときには、可変フィルタ１１０および固定フィルタ１２０それぞれの損失スペクトルが互いに逆特性を有するものとなっていることにより、損失傾斜可変フィルタ１００の全体の損失スペクトルは略平坦である。ペルチエ素子１３０による温度調整により可変フィルタ１１０の結合効率が変化することにより、損失傾斜可変フィルタ１００の全体の損失スペクトルは、波長に対して損失が略線型であるままで、当該損失傾斜が変化する。【選択図】　図１
2004147201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した所定波長帯域内の光に対して損失を与えて出力する損失傾斜が可変のフィルタであって、
結合効率が波長に依存し、該結合効率が可変である可変フィルタと、
前記所定波長帯域内の光に対して所定の損失スペクトルを有する固定フィルタと
を備え、
前記可変フィルタの結合効率が当該可変範囲内の何れかの状態にあるときに、前記所定波長帯域において前記可変フィルタおよび前記固定フィルタそれぞれのスペクトルが互いに逆特性である
ことを特徴とする損失傾斜可変フィルタ。
【請求項２】
前記可変フィルタが、順に融着接続された第１のシングルモード光ファイバ、グレーディドインデックス光ファイバおよび第２のシングルモード光ファイバを含むことを特徴とする請求項１記載の損失傾斜可変フィルタ。
【請求項３】
前記グレーディドインデックス光ファイバの長さが２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の損失傾斜可変フィルタ。
【請求項４】
前記グレーディドインデックス光ファイバの長さが６０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２記載の損失傾斜可変フィルタ。
【請求項５】
前記第１のシングルモード光ファイバおよび前記第２のシングルモード光ファイバの双方または何れか一方の開口数が０．２以上であることを特徴とする請求項２記載の損失傾斜可変フィルタ。
【請求項６】
所定波長帯域内の信号光を光増幅する光増幅部と、
前記光増幅部と接続され、前記信号光に対して損失を付与する請求項１記載の損失傾斜可変フィルタと、
前記損失傾斜可変フィルタの透過スペクトルを調整して、前記光増幅部および前記損失傾斜可変フィルタを含む全体の利得を前記所定波長帯域内で一定となるように制御する制御部と
を備えることを特徴とする光増幅装置。
【請求項７】
請求項６記載の光増幅装置を含み、この光増幅装置により信号光を光増幅して伝送することを特徴とする光通信システム。
【請求項８】
信号光伝送経路上に設けられ所定波長帯域内の信号光を光増幅する複数の光増幅装置と、
前記複数の光増幅装置と接続され、前記信号光に対して損失を付与する請求項１記載の損失傾斜可変フィルタと、
前記損失傾斜可変フィルタの透過スペクトルを調整して、前記複数の光増幅装置および前記損失傾斜可変フィルタを含む全体の利得を前記所定波長帯域内で一定となるように制御する制御部と
を備え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、入力端に入力した所定波長帯域内の光に対して損失を与えて該光を出力端より出力する損失傾斜が可変のフィルタ、この損失傾斜可変フィルタを含む光増幅装置、および、この損失傾斜可変フィルタまたは光増幅装置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】
光通信システムは、信号光を光ファイバ伝送路により伝送することで大容量の情報を高速に送受信することができる。特に、波長分割多重（ＷＤＭ：　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）光通信システムは、信号光波長帯域に含まれる多波長の信号光を多重化して伝送するものであって、更なる大容量化を図ることができる。また、光通信システムでは、光ファイバ伝送路により伝送される間に信号光が損失を被ることから、損失を補償するために信号光を光増幅する光増幅装置が設けられる。
【０００３】
光増幅装置としては、Ｅｒ元素が添加された増幅用光ファイバ（ＥＤＦ：　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ）を光増幅媒体として用いる光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が知られている。このＥＤＦＡは、ＥＤＦに励起光（波長０．９８μｍ帯または１．４８μｍ帯）を供給することで、ＥＤＦにおいて波長１．５５μｍ帯の多波長の信号光を一括して光増幅することができる。
【０００４】
また、光増幅装置は、光増幅媒体における利得スペクトルが信号光波長帯域で平坦でない場合があることから、利得スペクトルを等化する利得等化器を更に備えている（例えば非特許文献１および非特許文献２を参照）。すなわち、利得等化器の損失スペクトルは光増幅媒体の利得スペクトルと同様の形状のものとされており、光増幅装置の全体の利得スペクトルが信号光波長帯域で平坦化される。
【０００５】
【非特許文献１】
Ｈ．　Ｎａｋａｊｉ，　ｅｔ　ａｌ．，　”Ｕｌｔｒａ−Ｗｉｄｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ　Ｅｒｂｉｕｍ　Ｄｏｐｅｄ　Ｆｉｂｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ　Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ　Ｓｌｏｐｅ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ”，　ＯＡＡ２０００，　ＯＷＡ２　（２０００）
【非特許文献１】
Ｈ．　Ｊ．　Ｐａｔｒｉｃｋ，　ｅｔ　ａｌ．，　”Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｏｆ　Ｌｏｎｇ　Ｐｅｒｉｏｄ　ＦｉｂｅｒＧｒａｔｉｎｇｓ　ｔｏ　Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　Ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ”，　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｖｏｌ．１６，　Ｎｏ．９，　ｐｐ．１６０６−１６１２　（１９９８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のＥＤＦの利得スペクトルは種々の要因（例えば、入力信号光強度、入力信号光波数、温度、など）により変動することが知られている。例えば、ＥＤＦは、波長１５４０ｎｍ以上の波長域では、波長に対して利得が略線型であって、その利得傾斜が入力信号光強度に依存して変化する。そこで、このように利得傾斜が変化する光増幅媒体の利得を常に等化し得る利得等化器として、波長に対して損失が略線型であって当該損失傾斜が可変である利得等化器が必要となる。
【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、波長に対して損失が略線型であって当該損失傾斜が可変である利得等化器として好適に用いられ得る損失傾斜可変フィルタ、この損失傾斜可変フィルタを含む光増幅装置、および、この損失傾斜可変フィルタまたは光増幅装置を含む光通信システム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】
本発明に係る損失傾斜可変フィルタは、入力した所定波長帯域内の光に対して損失を与えて出力する損失傾斜が可変のフィルタであって、（１）　結合効率が波長に依存し、該結合効率が可変である可変フィルタと、（２）　所定波長帯域内の光に対して所定の損失スペクトルを有する固定フィルタと備えることを特徴とする。さらに、可変フィルタの結合効率が当該可変範囲内の何れかの状態にあるときに、所定波長帯域において可変フィルタおよび固定フィルタそれぞれのスペクトルが互いに逆特性であることを特徴とする。
【０００９】
この損失傾斜可変フィルタの全体の損失スペクトルは、可変フィルタおよび固定フィルタそれぞれの損失スペクトルを総合したものであり、可変フィルタの結合効率が可変範囲内の何れかの状態にあるときに、所定波長帯域において略平坦なものとなっている。そして、可変フィルタの結合効率が調整されることにより、損失傾斜可変フィルタの全体の損失スペクトルは、波長に対して損失が略線型である状態を維持したまま、その損失傾斜が変化する。
【００１０】
本発明に係る損失傾斜可変フィルタでは、可変フィルタは、順に融着接続された第１のシングルモード光ファイバ、グレーディドインデックス光ファイバおよび第２のシングルモード光ファイバを含むのが好適である。この場合には、グレーディドインデックス光ファイバの温度または張力が制御されることにより、可変フィルタの結合効率が調整され、損失傾斜可変フィルタの全体の損失スペクトルにおける損失傾斜が調整される。
【００１１】
本発明に係る損失傾斜可変フィルタでは、グレーディドインデックス光ファイバの長さは、２５ｍｍ以上であるのが好適であり、６０ｍｍ以上であれば更に好適である。この場合には、可変フィルタの結合効率の波長依存性が有効に現れる。
【００１２】
本発明に係る損失傾斜可変フィルタでは、第１のシングルモード光ファイバおよび第２のシングルモード光ファイバの双方または何れか一方の開口数が０．２以上であるのが好適である。この場合には、損失傾斜可変フィルタの結合の波長選択性が高まるので、傾斜の温度または湿度に対する変化率が大きくなる。
【００１３】
本発明に係る光増幅装置は、（１）　所定波長帯域内の信号光を光増幅する光増幅部と、（２）　光増幅部と接続され、信号光に対して損失を付与する上記の本発明に係る損失傾斜可変フィルタと、（３）　損失傾斜可変フィルタの透過スペクトルを調整して、光増幅部および損失傾斜可変フィルタを含む全体の利得を所定波長帯域内で一定となるように制御する制御部とを備えることを特徴とする。また、利得等化器を更に備えるのも好適である。
【００１４】
本発明に係る光増幅装置では、信号光は、光増幅部により光増幅され、損失傾斜可変フィルタにより損失を被る。この光増幅装置の全体の利得スペクトルは、光増幅部の利得スペクトルと損失傾斜可変フィルタの損失スペクトルとを総合したものである。損失傾斜可変フィルタに含まれる可変フィルタの結合効率を調整することで、光増幅装置の全体の利得スペクトルを所定波長帯域において平坦とすることができる。
【００１５】
本発明に係る光通信システムは、上記の本発明に係る光増幅装置を含み、この光増幅装置により信号光を光増幅して伝送することを特徴とする。この光通信システムでは、上記の本発明に係る光増幅装置により信号光が光増幅されて伝送されるので、高品質の信号光伝送が可能である。
【００１６】
本発明に係る光通信システムは、（１）　信号光伝送経路上に設けられ所定波長帯域内の信号光を光増幅する複数の光増幅装置と、（２）　複数の光増幅装置と接続され、信号光に対して損失を付与する上記の本発明に係る損失傾斜可変フィルタと、（３）　損失傾斜可変フィルタの透過スペクトルを調整して、複数の光増幅装置および損失傾斜可変フィルタを含む全体の利得を所定波長帯域内で一定となるように制御する制御部とを備えることを特徴とする。この光通信システムでは、複数の光増幅装置それぞれにより信号光が光増幅されるとともに、上記の本発明に係る損失傾斜可変フィルタにより波長に応じた損失が信号光に与えられて、全体の利得が所定波長帯域内で一定とされるので、高品質の信号光伝送が可能である。
【００１７】
【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。
【００１８】
先ず、本発明に係る損失傾斜可変フィルタの実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００の構成図である。この図に示される損失傾斜可変フィルタ１００は、入力端１０１に入力した所定波長帯域内の光に対して損失を与えて該光を出力端１０２より出力する損失傾斜が可変のものである。損失傾斜可変フィルタ１００は、入力端１０１と出力端１０２との間に可変フィルタ１１０と固定フィルタ１２０とが直列に接続されて構成される。また、損失傾斜可変フィルタ１００は、可変フィルタ１１０の温度を調整するペルチエ素子１３０をも備える。
【００１９】
可変フィルタ１１０は、第１端１１０ａと第２端１１０ｂとの間の光の結合効率が波長に依存する。そして、その結合効率は、可変であって、ペルチエ素子１３０による温度調整により制御され得る。固定フィルタ１２０は、所定波長帯域内の光を入力し損失を与えて該光を出力するものであり、所定波長帯域における損失スペクトルが固定のものである。そして、可変フィルタ１１０の結合効率が当該可変範囲内の何れかの状態にあるときに、所定波長帯域において可変フィルタ１１０および固定フィルタ１２０それぞれのスペクトルが互いに逆特性である。
【００２０】
この損失傾斜可変フィルタ１００では、入力端１０１に入力した所定波長帯域内の光は、可変フィルタ１１０の第１端１１０ａから第２端１１０ｂへ通過する際に波長に応じた損失を被り、さらに、固定フィルタ１２０を通過する際にも波長に応じた損失を被って、出力端１０２より出力される。この損失傾斜可変フィルタ１００において、入力端１０１から出力端１０２へ通過する光に対する損失スペクトルは、可変フィルタ１１０および固定フィルタ１２０それぞれの損失スペクトルを総合したものである。
【００２１】
そして、可変フィルタ１１０の結合効率が当該可変範囲内の何れかの状態にあるときには、所定波長帯域において、可変フィルタ１１０および固定フィルタ１２０それぞれの損失スペクトルが互いに逆特性を有するものとなっていることにより、損失傾斜可変フィルタ１００の全体の損失スペクトルは略平坦である。また、ペルチエ素子１３０による温度調整により可変フィルタ１１０の結合効率が変化することにより、損失傾斜可変フィルタ１００の全体の損失スペクトルは、波長に対して損失が略線型であるままで、当該損失傾斜が変化する。
【００２２】
図２は、他の実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００Ａの構成図である。この図に示される損失傾斜可変フィルタ１００Ａは、図１に示された損失傾斜可変フィルタ１００の構成に加えて、光カプラ１４０、モニタ部１５０および制御部１６０を更に備える。
【００２３】
光カプラ１４０は、固定フィルタ１２０と出力端１０２との間に設けられ、固定フィルタ１２０から出力端１０２へ向かう光の一部を分岐して、その分岐した光をモニタ部１５０へ出力する。モニタ部１５０は、光カプラ１４０から到達した光を入力し、その光のスペクトルを検出する。そして、制御部１６０は、モニタ部１５０により検出された光のスペクトルに基づいて、ペルチエ素子１３０による可変フィルタ１１０の温度調整を制御して、これにより、損失傾斜可変フィルタ１００Ａの全体の損失傾斜を調整し、損失傾斜可変フィルタ１００Ａの出力端１０２より出力される光のスペクトルを略平坦に維持する。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００，１００Ａに含まれる可変フィルタ１１０の構成図である。この図に示されるように可変フィルタ１１０は、第１端１１０ａと第２端１１０ｂとの間に順に融着接続されたシングルモード光ファイバ１１１、グレーディドインデックス光ファイバ１１２およびシングルモード光ファイバ１１３を含む。なお、この図には、光軸を含む面で切断したときの可変フィルタ１１０の断面が示され、また、グレーディドインデックス光ファイバ１１２を導波する光の光路が模式的に示されている。
【００２５】
シングルモード光ファイバ１１１は、高屈折率のコア領域１１１ａと、このコア領域１１１ａを取り囲む低屈折率のクラッド領域１１１ｂとを有しており、光をコア領域１１１ａ内に閉じ込めて該光を導波させることができる。同様に、シングルモード光ファイバ１１３は、高屈折率のコア領域１１３ａと、このコア領域１１３ａを取り囲む低屈折率のクラッド領域１１３ｂとを有しており、光をコア領域１１３ａ内に閉じ込めて該光を導波させることができる。
【００２６】
グレーディドインデックス光ファイバ１１２は、高屈折率のコア領域１１２ａと、このコア領域１１２ａを取り囲む低屈折率のクラッド領域１１２ｂとを有している。コア領域１１２ａにおける径方向の屈折率分布は、光軸に近いほど屈折率が高く、光軸から遠ざかるに従って次第に屈折率が低くなっていく。グレーディドインデックス光ファイバ１１２は、一方のシングルモード光ファイバ１１１のコア領域１１１ａより出力された光を入力して、その光を他方のシングルモード光ファイバ１１３へ向けて導波させる。ここで、コア領域１１２ａの屈折率が波長に依存している（すなわち波長分散を有する）ことから、シングルモード光ファイバ１１３への光の結合効率が波長により異なる。また、コア領域１１２ａの屈折率が温度にも依存していることから、ペルチエ素子１３０による温度調整により結合効率が制御可能である。
【００２７】
図４は、可変フィルタ１１０と等価な光学系を示す図である。グレーディドインデックス光ファイバ１１２と等価な光学素子として、色収差を有するレンズ１１２ｃが表されている。シングルモード光ファイバ１１１のコア領域１１１ａより出力された光は、発散しながらレンズ１１２ｃへ入射して、このレンズ１１２ｃにより集光される。或る波長λ２の光は、シングルモード光ファイバ１１３のコア領域１１３ａの端面位置に集光されて、コア領域１１３ａへの結合効率が高い。しかし、レンズ１１２ｃが色収差を有していることから、波長λ２とは別の波長λ１，λ３の光は、シングルモード光ファイバ１１３のコア領域１１３ａの端面位置とは異なる位置に集光されるので、コア領域１１３ａへの結合効率が低い。図３に示された可変フィルタ１１０でも同様であり、第１端１１０ａと第２端１１０ｂとの間の光の結合効率は波長に依存する。なお、この可変フィルタ１１０に含まれるシングルモード光ファイバ１１０およびシングルモード光ファイバ１１３の双方または何れか一方の開口数は、一般に光通信に用いられているシングルモード光ファイバの開口数より大きいのが好適であって、０．２以上であるのが好適であり、この場合には、損失傾斜可変フィルタ１００の結合の波長選択性が高まるので、傾斜の温度または湿度に対する変化率が大きくなる。
【００２８】
図５は、可変フィルタ１１０の透過スペクトルを示す図である。ここでは、グレーディドインデックス光ファイバ１１２の長さを６０ｍｍとし、ペルチエ素子１３０による温度調整によりグレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度を−２０°〜＋８０℃の範囲で２０℃刻みの各値とした。この図から判るように、可変フィルタ１１０の第１端１１０ａと第２端１１０ｂとの間の光の結合効率は、波長に依存しており、しかも、その波長依存性が温度に依存する。なお、可変フィルタ１１０の結合効率の波長依存性が有効に現れるようにするには、グレーディドインデックス光ファイバ１１２の長さが２５ｍｍ以上であるのが好適であり、また、その長さが６０ｍｍ以上であれば更に好適である。
【００２９】
図６は、固定フィルタ１２０の透過スペクトルを示す図である。ここでは、固定フィルタ１２０の透過スペクトルは、図５に示された温度２０℃における可変フィルタ１１０の透過スペクトルと逆特性のものとされた。この図に示されるような透過スペクトルを有する固定フィルタ１２０は、例えば、誘電体多層膜フィルタやファイバグレーティングなどにより実現され得る。
【００３０】
図７は、本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルを示す図である。損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルは、図５に示された可変フィルタ１１０の透過スペクトルと、図６に示された固定フィルタ１２０の透過スペクトルとを総合したものである。可変フィルタ１１０に含まれるグレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度は、ペルチエ素子１３０による温度調整により、−２０°〜＋８０℃の範囲で２０℃刻みの各値とされた。
【００３１】
この図から判るように、グレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度が２０℃であるときには、損失傾斜可変フィルタ１００の透過率は、所定波長帯域において波長によらず一定値の−３ｄＢである。グレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度が２０℃より高くなるに従い、損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルは、所定波長帯域において、波長に対して損失が略線型であって、当該損失傾斜が正の方向に大きくなってきく。一方、グレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度が２０℃より低くなるに従い、損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルは、所定波長帯域において、波長に対して損失が略線型であって、当該損失傾斜が負の方向に大きくなってきく。
【００３２】
このように、損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルは、所定波長帯域において、波長に対して損失が略線型であって当該損失傾斜が可変であり、その損失傾斜が温度調整により制御可能である。したがって、この損失傾斜可変フィルタ１００は、ＥＤＦの利得傾斜の変動を補償する利得等化器として好適に用いられ得る。図２に示された損失傾斜可変フィルタ１００Ａも同様である。
【００３３】
次に、本発明に係る光増幅装置の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る光増幅装置１０の構成図である。この図に示される光増幅装置１０は、入力端１１から出力端１２へ至る信号光伝送経路上に、光カプラ２１、光増幅部としてのＥＤＦ２２、利得等化器２３および損失傾斜可変フィルタ１００を順に備えており、また、光カプラ２１に接続された励起光源２４をも備えている。
【００３４】
光カプラ２１は、入力端１１に入力した信号光と励起光源２４より出力された励起光とを入力し、これらを合波してＥＤＦ２２へ出力する。ＥＤＦ２２は、Ｅｒ元素が添加された光ファイバであり、励起光が供給されることにより信号光を光増幅することができる。利得等化器２３は、ＥＤＦ２２の利得を等化して、利得傾斜を略線型のものとする。また、損失傾斜可変フィルタ１００は、上述した本実施形態に係るものであり、利得等化器２３により略線型とされた利得傾斜を平坦化する。
【００３５】
この光増幅装置１０では、励起光源２４より出力された励起光は、光カプラ２１を経てＥＤＦ２２に供給される。入力端１１に入力した信号光は、光カプラ２１を経てＥＤＦ２２に入力して、このＥＤＦ２２において光増幅される。光増幅された信号光は、利得等化器２３および損失傾斜可変フィルタ１００それぞれにより波長に応じた損失が与えられて、出力端１２より出力される。
【００３６】
この光増幅装置１０の全体の利得スペクトルは、ＥＤＦ２２の利得スペクトルと利得等化器２３の損失スペクトルと損失傾斜可変フィルタ１００の損失スペクトルとを総合したものとなる。或る条件下では、利得等化器２３の損失スペクトルと損失傾斜可変フィルタ１００の損失スペクトルとは、ＥＤＦ２２の利得スペクトルを等化するように設定されており、光増幅装置１０の全体の利得スペクトルは、所定波長帯域において平坦とされている。
【００３７】
しかし、入力信号光強度が変動すると、ＥＤＦ２２の利得スペクトルと利得等化器２３の損失スペクトルとを総合した利得スペクトルは、略線型性を維持しつつも利得傾斜を生じる。このとき、損失傾斜可変フィルタ１００に含まれる可変フィルタ１１０の結合効率を調整することで（具体的にはグレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度をペルチエ素子１３０により調整することで）、損失傾斜可変フィルタ１００の損失傾斜を調整して、これにより、光増幅装置１０の全体の利得スペクトルを所定波長帯域において平坦とすることができる。
【００３８】
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９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、信号光伝送経路上に設けられたＮ段（Ｎは２以上の整数）の光増幅装置３０１〜３０Ｎおよび損失傾斜可変フィルタ１００を備えている。光増幅装置３０１〜３０Ｎそれぞれは、図８に示された構成から損失傾斜可変フィルタ１００を除いた構成のものである。この光通信システム１における損失傾斜可変フィルタ１００は、上述した本実施形態に係るものである。この光通信システム１では、信号光は、光増幅装置３０１〜３０Ｎそれぞれにより光増幅された後に、損失傾斜可変フィルタ１００により波長に応じた損失が与えられる。
【００３９】
この光通信システム１の全体の利得スペクトルは、Ｎ段の光増幅装置３０１〜３０Ｎそれぞれの利得スペクトルと損失傾斜可変フィルタ１００の損失スペクトルとを総合したものとなる。或る条件下で、Ｎ段の光増幅装置３０１〜３０Ｎそれぞれの利得スペクトルは所定波長帯域において平坦とされている。
【００４０】
しかし、入力信号光強度が変動すると、Ｎ段の光増幅装置３０１〜３０Ｎそれぞれに含まれる利得等化器による利得等化の作用が不完全なものとなって、利得傾斜が生じる。このとき、損失傾斜可変フィルタ１００に含まれる可変フィルタ１１０の結合効率を調整することで（具体的にはグレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度をペルチエ素子１３０により調整することで）、損失傾斜可変フィルタ１００の損失傾斜を調整して、これにより、光通信システム１の全体の利得スペクトルを所定波長帯域において平坦とすることができる。
【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、損失傾斜可変フィルタ１００，１００Ａに含まれる可変フィルタ１１０と固定フィルタ１２０との接続の順序は任意である。可変フィルタ１１０の結合効率を調整する手段は、ペルチエ素子に替えてヒータが用いられてもよく、また、上述したグレーディドインデックス光ファイバ１１２の温度を調整する手段だけでなく、グレーディドインデックス光ファイバ１１２の張力を調整する手段であってもよい。光通信システムは、１または複数の光増幅装置１０（図８）を含み、この光増幅装置により信号光を光増幅して伝送するのも好適である。
【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、損失傾斜可変フィルタの全体の損失スペクトルは、可変フィルタおよび固定フィルタそれぞれの損失スペクトルを総合したものであり、可変フィルタの結合効率が可変範囲内の何れかの状態にあるときに、所定波長帯域において略平坦なものとなっている。そして、可変フィルタの結合効率が調整されることにより、損失傾斜可変フィルタの全体の損失スペクトルは、波長に対して損失が略線型である状態を維持したまま、その損失傾斜が変化する。したがって、この損失傾斜可変フィルタは、波長に対して損失が略線型であって当該損失傾斜が可変である利得等化器として好適に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００の構成図である。
【図２】他の実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００Ａの構成図である。
【図３】本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００，１００Ａに含まれる可変フィルタ１１０の構成図である。
【図４】可変フィルタ１１０と等価な光学系を示す図である。
【図５】可変フィルタ１１０の透過スペクトルを示す図である。
【図６】固定フィルタ１２０の透過スペクトルを示す図である。
【図７】本実施形態に係る損失傾斜可変フィルタ１００の透過スペクトルを示す図である。
【図８】本実施形態に係る光増幅装置１０の構成図である。
【図９】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、１０…光増幅装置、２１…光カプラ、２２…ＥＤＦ、２３…利得等化器、２４…励起光源、３０…光増幅装置、１００，１００Ａ…損失傾斜可変フィルタ、１０１…入力端、１０２…出力端、１１０…可変フィルタ、１１１…シングルモード光ファイバ、１１２…グレーディドインデックス光ファイバ、１１３…シングルモード光ファイバ、１２０…固定フィルタ、１３０…ペルチエ素子、１４０…光カプラ、１５０…モニタ部、１６０…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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【図８】
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【図９】
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