(57)【要約】【課題】短波長損失の影響が充分に抑制され生産性が優れた光ファイバグレーティングを提供する。【解決手段】光ファイバグレーティング１００は、光ファイバ１１０のコア領域１１１に回折格子１１３が形成されたものである。光ファイバ１１０は、石英ガラスを主成分とするものであって、光軸中心を含むコア領域１１１にＧｅＯ２が添加されており、このコア領域１１１を取り囲んでクラッド領域１１２が設けられている。クラッド領域１１２に対するコア領域１１１の比屈折率差Δｎが４．５％以上とされており、比屈折率差Δｎが５．０％以上である。コア領域１１１の外径２ａおよび比屈折率差Δｎそれぞれが適切に設計されていて、光ファイバ１１０の２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより短く、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満とされている。【選択図】　図１
2004077529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア領域およびクラッド領域を有する光ファイバの前記コア領域において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ファイバグレーティングであって、
前記クラッド領域に対する前記コア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、前記光ファイバの２ｍカットオフ波長が前記回折格子のブラッグ波長より短く、前記２ｍカットオフ波長と前記ブラッグ波長との差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満である、
ことを特徴とする光ファイバグレーティング。
【請求項２】
前記ブラッグ波長が波長域１．５３μｍ〜１．６２μｍにあり、前記２ｍカットオフ波長が波長域１．４μｍ〜１．５μｍにある、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバグレーティング。
【請求項３】
前記クラッド領域の外周に近いほど屈折率が高く、前記クラッド領域の内周付近の屈折率と外周付近の屈折率との差が０．７％未満である、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバグレーティング。
【請求項４】
前記コア領域が５０重量％以上のＧｅＯ２を添加された石英ガラスからなり、前記クラッド領域がＦ元素を添加された石英ガラスからなる、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバグレーティング。
【請求項５】
前記クラッド領域の内周付近におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であることを特徴とする請求項４記載の光ファイバグレーティング。
【請求項６】
コア領域およびクラッド領域を有する光ファイバであって、前記クラッド領域に対する前記コア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、２ｍカットオフ波長が１．５μｍ以下である、
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項７】
コア領域およびクラッド領域を有する光ファイバであって、前記クラッド領域に対する前記コア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、２ｍカットオフ波長が使用波長より３０ｎｍ以上短い、
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項８】
前記クラッド領域の外周に近いほど屈折率が高く、前記クラッド領域の内周付近の屈折率と外周付近の屈折率との差が０．７％未満である、ことを特徴とする請求項６または７に記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記コア領域が５０重量％以上のＧｅＯ２を添加された石英ガラスからなり、前記クラッド領域がＦ元素を添加された石英ガラスからなる、ことを特徴とする請求項６または７に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
前記クラッド領域の内周付近におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であることを特徴とする請求項９記載の光ファイバ。
【請求項１１】
請求項１記載の光ファイバグレーティングを含み、この光ファイバグレーティングによりブラッグ波長の光を選択的に反射して、光を合波または分波する、ことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１２】
請求項１記載の光ファイバグレーティングを含み、この光ファイバグレーティングによりブラッグ波長の光を選択的に反射して、その反射した光の波長分散を調整する、ことを特徴とする分散調整モジュール。
【請求項１３】
波長多重した多波長の信号光を用いて光伝送を行う光伝送システムであって、請求項１１記載の光合分波モジュールを含み、この光合分波モジュールにより信号光を合波または分波する、ことを特徴とする光伝送システム。
【請求項１４】
波長多重した多波長の信号光を用いて光伝送を行う光伝送システムであって、請求項１２記載の分散調整モジュールを含み、この分散調整モジュールにより信号光の波長分散を調整する、ことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバのコア領域において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ファイバグレーティング、光ファイバグレーティングを製造するのに好適な光ファイバ、光ファイバグレーティングを含む光合分波モジュールおよび分散調整モジュール、ならびに、光合分波モジュールまたは分散調整モジュールを含む光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバグレーティングは、光ファイバのコア領域において長手方向に沿って屈折率変調による回折格子が形成されたものである。そのうちブラッグ型の光ファイバグレーティングは、光ファイバを伝搬する光のうちブラッグ条件を満たす波長（ブラッグ波長λＢ）の光を回折格子により選択的に反射し、他の波長の光を透過させることができる。また、光ファイバグレーティングは、回折格子の格子間隔が長手方向に変化していれば、その回折格子の長手方向の各位置においてブラッグ条件を満たす波長の光を反射することができるので、或る帯域幅を有する反射帯域に含まれる光を反射することができる。光ファイバグレーティングは、光伝送システムにおいて光合分波モジュールまたは分散調整モジュールの一構成要素として用いられる。
【０００３】
このような光ファイバグレーティングは、反射帯域における光の反射率が高いことが要求される他、反射帯域以外の透過帯域における光の透過率も高いことが要求される。ところが、反射帯域より短波長側において透過損失が生じて透過率が小さくなる現象が知られている。この損失は短波長損失と呼ばれる。この短波長損失は、高い透過率が要求される透過帯域に生じるものであるから、この短波長損失の抑制が望まれている。その為の技術が特開平７−２８１０１６号公報に開示されている。この公報に開示された技術は、コア領域だけでなくクラッド領域にも回折格子を形成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コア領域だけでなくクラッド領域にも回折格子が形成された光ファイバグレーティングでは、短波長損失を充分に抑制するには、コア領域およびクラッド領域それぞれにおける屈折率変調の振幅を高精度に一致させることが必要である。特に、屈折率変調の振幅を大きくするときには、両領域における屈折率変調の振幅を更に高精度に一致させることが必要である。しかしながら、これは必ずしも容易なことではなく、すなわち、短波長損失を充分に抑制することは容易ではない、
また、コア領域だけでなくクラッド領域にも回折格子を形成することで短波長損失を抑制するには、コア領域の径の３倍程度の径までのクラッド領域内に感光剤としてのＧｅＯ２が添加されることが必要である。このことから、光ファイバ母材におけるＧｅＯ２添加領域が大きく、光ファイバ母材の生産性が低い。
【０００５】
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、短波長損失の影響が充分に抑制され生産性が優れた光ファイバグレーティング、および、このような光ファイバグレーティングを製造するのに好適な光ファイバを提供することを目的とする。また、このような光ファイバグレーティングを含む光合分波モジュールおよび分散調整モジュール、ならびに、光合分波モジュールまたは分散調整モジュールを含む光伝送システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ファイバグレーティングは、コア領域およびクラッド領域を有する光ファイバのコア領域において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ファイバグレーティングであって、クラッド領域に対するコア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、光ファイバの２ｍカットオフ波長が回折格子のブラッグ波長より短く、２ｍカットオフ波長とブラッグ波長との差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であることを特徴とする。ブラッグ波長が波長域１．５３μｍ〜１．６２μｍにあり、２ｍカットオフ波長が波長域１．４μｍ〜１．５μｍにあるのが好適である。また、本発明に係る光ファイバは、コア領域およびクラッド領域を有する光ファイバであって、クラッド領域に対するコア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、２ｍカットオフ波長が１．５μｍ以下または使用波長より３０ｎｍ以上短いことを特徴とする。本発明に係る光ファイバグレーティングまたは光ファイバは、短波長損失の影響が充分に抑制され、また、生産性が優れたものとなる。
【０００７】
本発明に係る光ファイバグレーティングまたは光ファイバは、クラッド領域の外周に近いほど屈折率が高く、クラッド領域の内周付近の屈折率と外周付近の屈折率との差が０．７％未満であるのが好適である。コア領域が５０重量％以上のＧｅＯ２を添加された石英ガラスからなり、クラッド領域がＦ元素を添加された石英ガラスからなるのが好適である。クラッド領域の内周付近におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であるのが好適である。この場合には、光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する際に、コア領域およびクラッド領域それぞれの粘性の差が小さくなるので、製造が容易である。
【０００８】
本発明に係る光合分波モジュールは、上記の本発明に係る光ファイバグレーティングを含み、この光ファイバグレーティングによりブラッグ波長の光を選択的に反射して、光を合波または分波することを特徴とする。本発明に係る光伝送システムは、波長多重した多波長の信号光を用いて光伝送を行う光伝送システムであって、上記の本発明に係る光合分波モジュールを含み、この光合分波モジュールにより信号光を合波または分波することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る分散調整モジュールは、上記の本発明に係る光ファイバグレーティングを含み、この光ファイバグレーティングによりブラッグ波長の光を選択的に反射して、その反射した光の波長分散を調整することを特徴とする。本発明に係る光伝送システムは、波長多重した多波長の信号光を用いて光伝送を行う光伝送システムであって、上記の本発明に係る分散調整モジュールを含み、この分散調整モジュールにより信号光の波長分散を調整することを特徴とする。
【００１０】
【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。
【００１１】
先ず、本発明に係る光ファイバグレーティングおよび光ファイバ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ァイバグレーティング１００の説明図である。この図は、光軸を含む面で切断したときの光ファイバグレーティング１００の断面図を示している。この光ファイバグレーティング１００は、光ファイバ１１０のコア領域１１１に回折格子１１３が形成されたものである。光ファイバ１１０は、石英ガラスを主成分とするものであって、光軸中心を含むコア領域１１１にＧｅＯ２が添加されており、このコア領域１１１を取り囲んでクラッド領域１１２が設けられている。
【００１２】
この光ファイバ１１０における長手方向に沿った所定範囲に亘って屈折率変調による回折格子１１３が形成されている。回折格子１１３における平均実効屈折率をＮとし、回折格子１１３の格子間隔をΛとすると、ブラッグ波長λＢは、
λＢ＝２ＮΛ　　…（１）
なる式で表される。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る光ファイバ１１０の一構成例の説明図である。同図（ａ）は屈折率プロファイルを示し、同図（ｂ）はＧｅＯ２添加濃度の径方向分布を示し、同図（ｃ）はＦ元素添加濃度の径方向分布を示す。この図に示された例では、クラッド領域１１２に対するコア領域１１１の比屈折率差Δｎが４．５％以上とされており、比屈折率差Δｎが５．０％以上であれば更に好適である。また、コア領域１１１の外径２ａおよび比屈折率差Δｎそれぞれが適切に設計されていて、光ファイバ１１０の２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより短く、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満とされている。ブラッグ波長λＢが波長域１．５３μｍ〜１．６２μｍにあり、２ｍカットオフ波長λＣが波長域１．４μｍ〜１．５μｍにあるのが好適である。また、コア領域１１１には５０重量％以上のＧｅＯ２が添加されている。クラッド領域１１２には、ＧｅＯ２が添加されておらず、Ｆ元素が添加されているのが好適である。
【００１４】
図３は、本実施形態に係る光ファイバ１１０の他の構成例の説明図である。同図（ａ）は屈折率プロファイルを示し、同図（ｂ）はＧｅＯ２添加濃度の径方向分布を示し、同図（ｃ）はＦ元素添加濃度の径方向分布を示す。この図に示された例では、クラッド領域１１２は、コア領域１１１を取り囲む第１クラッド領域と、この第１クラッド領域を取り囲む第２クラッド領域とを有している。第２クラッド領域に対するコア領域１１１の比屈折率差Δｎ１が４．５％以上とされている。さらに、コア領域１１１の外径２ａおよび比屈折率差Δｎ１ならびに第１クラッド領域の外径２ｂおよび比屈折率差Δｎ２それぞれが適切に設計されていて、光ファイバ１１０の２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより短く、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満とされている。ブラッグ波長λＢが波長域１．５３μｍ〜１．６２μｍにあり、２ｍカットオフ波長λＣが波長域１．４μｍ〜１．５μｍにあるのが好適である。また、コア領域１１１には５０重量％以上のＧｅＯ２が添加されている。クラッド領域１１２には、ＧｅＯ２が添加されておらず、Ｆ元素が添加されているのが好適である。
【００１５】
また、クラッド領域１１２の外周に近いほど屈折率が高く、クラッド領域１１２の内周付近の屈折率と外周付近の屈折率との差が０．７％未満であるのが好適である。すなわち、第１クラッド領域より第２クラッド領域の方が屈折率が高く、その屈折率差が０．７％未満であるのが好適である。また、クラッド領域１１２の内周付近におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であるのが好適であり、すなわち、第１クラッド領域におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であるのが好適である。
【００１６】
本実施形態に係る光ファイバグレーティング１００は、コア領域１１１の比屈折率差が４．５％以上であり、２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより短く、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が３０ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であることにより、短波長損失が発生したしても、短波長損失の波長とブラッグ波長λＢとの差が大きいことから、実使用上の短波長損失の影響が抑制されたものとなる。このことは以下のように説明され得る。すなわち、コア領域１１１の比屈折率差が大きいほど、光ファイバ１１０のコア領域１１１を伝搬する基底モード光およびクラッド放射モード光それぞれに対する実効屈折率の差が大きくなるので、回折格子１１３における基底モード光からクラッド放射モード光への結合（すなわち短波長損失）が生じる波長が短波長側へシフトする。また、２ｍカットオフ波長λＣにより基底モード光に対する実効屈折率が変化し、２ｍカットオフ波長λＣが長いほど、基底モード光に対する実効屈折率がコア領域１１１の屈折率に近づき、高次モード光に対する実効屈折率がクラッド領域１１２の屈折率に略等しいので、短波長損失の波長が短波長側へシフトする。一方、２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢに近くなると、短尺で用いられる光ファイバグレーティング１００はマルチモードとして動作するから、回折格子１１３において、２次モード光と基底モード光との結合が生じて、２次モード光のブラッグ反射が生じる可能性があり、それ故、２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより３０ｎｍ以上短いことが必要である。
【００１７】
また、光ファイバグレーティング１００および光ファイバ１１０は、コア領域１１１のみがＧｅＯ２を添加されており、コア領域１１１の外径２ａが例えば２．５μｍ程度と小さいので、生産性が優れたものとなる。また、コア領域１１１の外径２ａが小さいので、コア領域１１１内のＧｅＯ２添加濃度分布（すなわち感光性分布）が均一であり、Ｈ２含浸処理をした後に屈折率変調を形成する際に、コア領域１１１内のＨ２が消費されても、直ちにクラッド領域１１２内のＨ２がコア領域１１１に再拡散してきて、コア領域１１１の感光性が回復するので、この点でも生産性が優れたものとなる。
【００１８】
また、光ファイバグレーティング１００は、ブラッグ波長λＢが波長域１．５３μｍ〜１．６２μｍにあり、２ｍカットオフ波長λＣが波長域１．４μｍ〜１．５μｍにあれば、Ｃバンド（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）またはＬバンド（１５６５ｎｍ〜１６２５ｎｍ）で好適に使用され得る。
【００１９】
また、光ファイバグレーティング１００および光ファイバ１１０は、クラッド領域１１２の外周に近いほど屈折率が高く、クラッド領域１１２の内周付近の屈折率と外周付近の屈折率との差が０．７％未満であるのが好適である。コア領域１１１が５０重量％以上のＧｅＯ２を添加された石英ガラスからなり、クラッド領域１１２がＦ元素を添加された石英ガラスからなるのが好適である。また、クラッド領域１１２の内周付近におけるＦ元素添加濃度が１重量％以上であるのが好適である。この場合には、光ファイバ母材を線引して光ファイバ１１０を製造する際に、コア領域１１１およびクラッド領域１１２それぞれの粘性の差が小さくなるので、製造が容易である。
【００２０】
図４は、波長差Δλ（ブラッグ波長λＢと短波長損失の最長波長との差）とコア領域の比屈折率差Δｎとの関係を、２ｍカットオフ波長λＣの各値（１．０μｍ，１．２μｍ，１．４μｍ，１．６μｍ）について示す図である。図５は、波長差Δλと２ｍカットオフ波長λＣとの関係を、コア領域の比屈折率差Δｎが５％である場合について示す図である。「短波長損失の最長波長」とは、短波長損失が０．５ｄＢ以上となる波長域のうちの最長の波長である。波長差Δλは、ブラッグ波長λＢと「短波長損失の最長波長」との差を表す。ここでは、図２に示される屈折率プロファイルを有する光ファイバとし、また、２ｍカットオフ波長λＣおよび比屈折率差Δｎに基づいてコア領域の外径２ａを１．８μｍ〜２．６μｍとなるよう調整し、ブラッグ波長λＢを１．５５μｍとした。
【００２１】
図４から判るように、２ｍカットオフ波長λＣが長いほど、また、コア領域の比屈折率差Δｎが大きいほど、波長差Δλが大きく、短波長損失の波長がブラッグ波長λＢより短波長側へ大きくずれる。コア領域の比屈折率差が４．５％以上であり、２ｍカットオフ波長λＣがブラッグ波長λＢより３０ｎｍ以上短ければ、波長差Δλは充分に大きく、実使用上の短波長損失の影響が抑制されたものとなる。
【００２２】
また、図５から判るように、２ｍカットオフ波長λＣが長いほど、波長差Δλが大きく、短波長損失の波長がブラッグ波長λＢより短波長側へ大きく異なるものとなる。ただし、２ｍカットオフ波長λＣが１．４μｍ以上である範囲、すなわち、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が１５０ｎｍ以下である範囲では、２ｍカットオフ波長λＣを長くしたことに因る波長差Δλの増大の効果が小さくなる。
【００２３】
図６は、第１実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。この実施例では、コア領域の外径２ａが２．６２μｍであり、コア領域の比屈折率差Δｎが５．２％であり、２ｍカットオフ波長λＣが１．５２μｍであり、ブラッグ波長λＢが約１．５７μｍであり、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が約５０ｎｍであった。この実施例では、ＣバンドおよびＬバンドの何れにおいても、短波長損失が生じなかった。ただし、ブラッグ波長λＢより２０ｎｍ以上も短い波長１．５４７μｍ付近に高次モード光のブラッグ反射が生じているが、Ｌバンドでの使用には支障が無い。
【００２４】
図６は、第２実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。コア領域の外径２ａが２．５５μｍであり、コア領域の比屈折率差Δｎが５％であり、２ｍカットオフ波長λＣが１．４８μｍであり、ブラッグ波長λＢが約１．５７μｍであり、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が約９０ｎｍであった。この実施例では、ＣバンドおよびＬバンドの何れにおいても、０．５ｄＢ以上の短波長損失が生じることなく、また、高次モード光のブラッグ反射が生じなかった。
【００２５】
図８は、第３実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。コア領域の外径２ａが１．９５μｍであり、コア領域の比屈折率差Δｎが５％であり、２ｍカットオフ波長λＣが１．１μｍであり、ブラッグ波長λＢが約１．５４７μｍであり、２ｍカットオフ波長λＣとブラッグ波長λＢとの差が約４４０ｎｍであった。この実施例でも、ＣバンドおよびＬバンドの何れにおいても、０．５ｄＢ以上の短波長損失が生じることなく、また、高次モード光のブラッグ反射が生じなかった。
【００２６】
次に、本実施形態に係る光ファイバの製造方法について説明する。図９は、本実施形態に係る光ファイバの母材の製造方法の説明図である。この図に示される光ファイバ製造方法は、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に基づくものであり、Ｆ添加石英ガラスからなるパイプ２１１の中に矢印２１６の方向にＯ２ガス（５００ｃｃ／分）およびＳｉＣｌ４ガス（１００ｃｃ／分）を導入し、パイプ２１１を軸中心の周りに矢印２１５の方向に回転支持部２１２により回転させながら、酸水素バーナからなる熱源２１３でパイプ２１１内の温度が１２５０℃となるように加熱しながら、この熱源２１３をパイプ２１１の軸方向に移動して、石英からなる多孔質ガラス層をパイプ２１１の内壁に形成する。
【００２７】
続いて、上記のパイプ２１１の中にＯ２ガス（５００ｃｃ／分）およびＧｅＣｌ４ガス（２５０ｃｃ／分）を導入し、パイプ２１１を軸中心の周りに矢印２１５の方向に回転させながら、熱源２１３でパイプ２１１内の温度が１０００℃となるように加熱しながら、この熱源２１３をパイプ２１１の軸方向に移動して、ＧｅＯ２を生成するとともに、石英からなる多孔質ガラス層にＧｅＯ２を固溶させ拡散させて、多孔質ガラス層２１４を形成する。そして、パイプ２１１内の温度が１３００℃となるまで熱源２１３のみを調整して、多孔質ガラス層２１４を透明ガラス化して、ＧｅＯ２が添加された石英ガラス膜をパイプ２１１の内面に形成する。
【００２８】
上記の多孔質ガラス層形成工程、ＧｅＯ２固溶拡散工程および透明ガラス化工程を３回繰り返して、ＧｅＯ２添加石英ガラス膜をパイプ２１１の内面に形成する。その後、熱源２１３を温度１７００℃まで昇温して、ＧｅＯ２添加石英ガラス膜を内面に有するパイプ２１１を中実化し、この中実化したものをコアプリフォームとする。コアプリフォームのコアとクラッドとの比屈折率差は４．５％以上であり、例えば、コア径は１ｍｍであり、クラッド径は２０ｍｍである。このコアプリフォームに対して適切な厚みでジャケット付けしたものを光ファイバ母材とし、この光ファイバ母材を線引することで、本実施形態に係る光ファイバ１１０が製造される。
【００２９】
次に、本発明に係る光合分波モジュールの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態に係る光合分波モジュールに含まれる光ファイバグレーティングは、上記の実施形態に係る光ファイバグレーティング１００であって、ブラッグ波長λＢの信号光を選択的に反射することができるものである。
【００３０】
図１０は、本実施形態に係る光合分波モジュール１０の構成図である。この光合分波モジュール１０は、光ファイバグレーティング１００の一端に光サーキュレータ１２０が接続され、光ファイバグレーティング１００の他端に光サーキュレータ１３０が接続されて構成されている。光サーキュレータ１２０は、第１端子１２１、第２端子１２２および第３端子１２３を有しており、第１端子１２１に入力した光を第２端子１２２より光ファイバグレーティング１００へ出力し、第２端子１２２に入力した光を第３端子１２３より出力する。また、光サーキュレータ１３０は、第１端子１３１、第２端子１３２および第３端子１３３を有しており、第１端子１３１に入力した光を第２端子１３２より光ファイバグレーティング１００へ出力し、第２端子１３２に入力した光を第３端子１３３より出力する。
【００３１】
この光合分波モジュール１０では、ブラッグ波長λＢ以外の波長の信号光が光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力すると、この信号光は、光サーキュレータ１２０の第２端子１２２より光ファイバグレーティング１００へ出力され、光ファイバグレーティング１００を透過して、光サーキュレータ１３０の第２端子１３２に入力し、光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力される。また、ブラッグ波長λＢの信号光が光サーキュレータ１３０の第１端子１３１に入力すると、この信号光は、光サーキュレータ１３０の第２端子１３２より光ファイバグレーティング１００へ出力され、光ファイバグレーティング１００で反射されて、光サーキュレータ１３０の第２端子１３２に入力し、光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力される。すなわち、この場合には、この光合分波モジュール１０は、光合波器として動作し、光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力した光と、光サーキュレータ１３０の第１端子１３１に入力した光とを合波して、その合波した光を光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力する。なお、光合分波モジュール１０が光合波器としてのみ用いられる場合には光サーキュレータ１２０は不要である。
【００３２】
また、この光合分波モジュール１０では、ブラッグ波長λＢの信号光と他の波長の信号光とが光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力すると、これらの信号光は、光サーキュレータ１２０の第２端子１２２より光ファイバグレーティング１００へ出力される。そして、これらの光のうち、ブラッグ波長λＢの信号光は、光ファイバグレーティング１００で反射されて、光サーキュレータ１２０の第２端子１２２に入力し、光サーキュレータ１２０の第３端子１２３より出力される。一方、ブラッグ波長λＢ以外の波長の信号光は、光ファイバグレーティング１００を透過して、光サーキュレータ１３０の第２端子１３２に入力し、光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力される。すなわち、この場合には、この光合分波モジュール１０は、光分波器として動作し、光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力した信号光を分波して、ブラッグ波長λＢの信号光を光サーキュレータ１２０の第３端子１２３より出力し、ブラッグ波長λＢ以外の他の波長の信号光を光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力する。なお、光合分波モジュール１０が光分波器としてのみ用いられる場合には光サーキュレータ１３０は不要である。
【００３３】
さらに、この光合分波モジュール１０は、光合波器として動作するとともに、光分波器としても動作することにより、光ＡＤＭ（Ａｄｄ−Ｄｒｏｐ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）としても動作する。すなわち、この光合分波モジュール１０は、光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力した光のうちブラッグ波長λＢの光を光サーキュレータ１２０の第３端子１２３より出力（Ｄｒｏｐ）するとともに、他の情報を担うブラッグ波長λＢの信号光を光サーキュレータ１３０の第１端子１３１より入力（Ａｄｄ）する。そして、光サーキュレータ１２０の第１端子１２１に入力したブラッグ波長λＢ以外の波長の信号光と、光サーキュレータ１３０の第１端子１３１に入力したブラッグ波長λＢの信号光とを合波して、その合波した光を光サーキュレータ１３０の第３端子１３３より出力する。
【００３４】
次に、本発明に係る分散調整モジュールの実施形態について説明する。以下に説明する本実施形態に係る分散調整モジュールに含まれる光ファイバグレーティングは、上記の実施形態に係る光ファイバグレーティング１００であって、反射した光の波長分散を調整することができるものである。
【００３５】
図１１は、本実施形態に係る分散調整モジュール２０の構成図である。この分散調整モジュール２０は、光ファイバグレーティング１００の一端に光サーキュレータ１４０が接続されて構成されている。光サーキュレータ１４０は、第１端子１４１、第２端子１４２および第３端子１４３を有しており、第１端子１４１に入力した光を第２端子１４２より光ファイバグレーティング１００へ出力し、第２端子１４２に入力した光を第３端子１４３より出力する。
【００３６】
この分散調整モジュール２０では、光サーキュレータ１４０の第１端子１４１に光が入力すると、この光は、光サーキュレータ１４０の第２端子１４２より光ファイバグレーティング１００へ出力され、光ファイバグレーティング１００で反射されて、光サーキュレータ１４０の第２端子１４２に入力し、光サーキュレータ１４０の第３端子１４３より出力される。光ファイバグレーティング１００で反射される際に光の波長分散が調整される。したがって、この分散調整モジュール２０は、例えば光伝送システムにおいて、信号光を伝送する光ファイバ伝送路の波長分散を補償することができる。
【００３７】
次に、本発明に係る光伝送システムの実施形態について説明する。図１２は、本実施形態に係る光伝送システム１の概略構成図である。この光伝送システム１は、送信器２と中継器３との間が光ファイバ伝送路５で接続され、中継器３と受信器４との間も光ファイバ伝送路６で接続されている。また、中継器３に光合分波モジュール１０が設けられており、受信器４に分散調整モジュール２０が設けられている。
【００３８】
送信器２は、多波長の信号光を波長多重して光ファイバ伝送路５へ送出する。中継器３は、光ファイバ伝送路５を伝搬してきた多波長の信号光を入力し、これらを光合分波モジュール１０により分波して、或る波長の信号光を光ファイバ伝送路６へ送出し、他の波長の信号光を他の光ファイバ伝送路へ送出する。また、中継器３は、光合分波モジュール１０により、他の光ファイバ伝送路を経て入力した他の波長の信号光を光ファイバ伝送路６へ送出する。受信器４は、光ファイバ伝送路６を伝搬してきた多波長の信号光を入力し、分散調整モジュール２０により各波長の信号光の波長分散を調整して、これらを各波長に分波して受信する。
【００３９】
この光伝送システム１は、上記の本実施形態に係る合分波モジュール１０を用いて多波長の信号光を合波または分波するものであり、また、上記の本実施形態に係る分散調整モジュール２０を用いて信号光の波長分散を調整するものである。したがって、この光伝送システム１は、信号光の伝送品質が優れたものとなる。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明に係る光ファイバグレーティングまたは光ファイバは、短波長損失の影響が充分に抑制され、また、生産性が優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ファイバグレーティング１００の説明図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバ１１０の一構成例の説明図である。
【図３】本実施形態に係る光ファイバ１１０の他の構成例の説明図である。
【図４】波長差Δλとコア領域の比屈折率差Δｎとの関係を、２ｍカットオフ波長λＣの各値について示す図である。
【図５】波長差Δλと２ｍカットオフ波長λＣとの関係を、コア領域の比屈折率差Δｎが５％である場合について示す図である。
【図６】第１実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。
【図７】第２実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。
【図８】第３実施例の光ファイバグレーティングの反射率特性および透過率特性を示す図である。
【図９】本実施形態に係る光ファイバの母材の製造方法の説明図である。
【図１０】本実施形態に係る光合分波モジュール１０の構成図である。
【図１１】本実施形態に係る分散調整モジュール２０の構成図である。
【図１２】本実施形態に係る光伝送システム１の概略構成図である。
【符号の説明】
１…光伝送システム、２…送信器、３…中継器、４…受信器、５，６…光ファイバ伝送路、１０…光合分波モジュール、２０…分散調整モジュール、１００…光ファイバグレーティング、１１０…光ファイバ、１１１…コア領域、１１２…クラッド領域、１１３…回折格子、１２０，１３０，１４０…光サーキュレータ。
【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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