(57)【要約】【課題】  チャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）が、光線路を敷設した後の環境変化などにより変化しても、その変化分を良好に補償することができ、且つ、簡易に構成することもできる分散補償器を提供する。【解決手段】  １つ以上のチャネルを含む光信号を入力する手段１２と、チャネル内の各波長成分の光を所定の直線方向に沿って異なる位置に結像する第１光学系１３,１４と、第１光学系の結像面に平行で直線方向に垂直な軸を中心として回転可能な１つ以上の反射素子１５を含み、チャネル内の各波長成分の光を反射素子により反射すると共に、該反射素子の回転角に応じて各波長成分どうしの光路差を調整する手段と、反射素子を経たチャネル内の各波長成分の光を互いに重なるように結像する第２光学系１３,１４と、第２光学系を経たチャネル内の各波長成分の光を新たな光信号として出力する手段１２とを備える。【選択図】      図１
2005266093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のチャネルを含む光信号を入力する入力手段と、
前記光信号に含まれるチャネル内の各波長成分の光を所定の直線方向に沿って異なる位置に結像する第１光学系と、
前記第１光学系の結像面に平行で前記直線方向に垂直な軸を中心として回転可能な１つ以上の反射素子を含み、前記第１光学系を経た前記チャネル内の各波長成分の光を前記反射素子により反射すると共に、該反射素子の回転角に応じて各波長成分どうしの光路差を調整する調整手段と、
前記反射素子を経て前記光路差が調整された前記チャネル内の各波長成分の光を互いに重なるように結像する第２光学系と、
前記第２光学系を経て互いに重ねられた前記チャネル内の各波長成分の光を新たな光信号として出力する出力手段とを備えた
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項２】
請求項１に記載の分散補償器において、
前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、
前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる全てのチャネルの光を一括で反射可能な大きさの平面ミラーであり、該平面ミラーの反射面が前記軸と平行に配置される
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項３】
請求項１に記載の分散補償器において、
前記調整手段は、前記反射素子を複数含み、
前記複数の反射素子の各々は、前記光信号に含まれる各々のチャネルの光を一括で反射可能な大きさを有する
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項４】
請求項１に記載の分散補償器において、
前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、
前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる少なくとも一部のチャネルの光を一括で反射可能な大きさを有し、少なくとも前記直線方向に沿って移動可能である
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項５】
請求項４に記載の分散補償器において、
前記１つの反射素子は、前記直線方向に垂直な方向に沿って大きさが変化する形状を成し、前記垂直な方向に沿って移動可能である
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項６】
請求項１に記載の分散補償器において、
前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、
前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる全てのチャネルの光を一括で反射可能な大きさのＬ字型ミラーであり、該Ｌ字型ミラーの反射面の折り曲げ部が前記軸と垂直に配置される
ことを特徴とする分散補償器。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の分散補償器において、
チャネル内の各波長成分の遅延時間差を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて、前記反射素子の回転角を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする分散補償器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号に含まれるチャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）を補償する分散補償器に関し、特に、波長分割多重(ＷＤＭ)方式の光通信分野での使用に好適な分散補償器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバなどの光線路を伝搬すると、光線路の非零分散波長帯域の光信号の各チャネルには、各々の波長帯域に応じて分散（遅延時間差）が生じる。さらに、このような分散（遅延時間差）は、チャネル内の各波長成分の光にも生じ、信号波形の劣化を引き起こす。また、信号波形が劣化すると、受信時に符号誤りを起こしやすくなる。このため、従来より、チャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）を補償することが行われている。
【０００３】
分散補償器は、光線路の伝搬により生じた分散を相殺するように、逆の分散をチャネル内の各波長成分の光に与えるものである。分散補償器としては、簡易な分散補償ファイバ(ＤＣＦ)が良く知られている。分散補償ファイバでは、光線路を敷設したときの分散を補償することはできるが、敷設後の環境変化などによって分散が変化した場合、その変化分を補償することは困難である。
【０００４】
そこで近年、ＶＩＰＡ型の分散補償器が提案された（例えば特許文献１を参照）。ＶＩＰＡ型の分散補償器は、ＶＩＰＡ板と呼ばれる特殊な波長分散素子に対して自由曲面ミラーを平行移動させることにより、自由曲面ミラーの凹凸形状に応じて分散の補償量を可変できるものである。このため、光線路を敷設した後の環境変化などによる分散の変化分を含めて良好に補償することができる。なお、自由曲面ミラーの移動方向は、ＶＩＰＡ板の波長分散方向に垂直である。自由曲面ミラーには、予想される分散の補償量が凹凸形状として記録されている。
【特許文献１】特開２００３−３０９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したＶＩＰＡ型の分散補償器では、自由曲面ミラーの凹凸形状を非常に高精度に（例えばｎｍオーダーの精度で）加工する必要があり、高度な加工技術が要求される。
本発明の目的は、チャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）が、光線路を敷設した後の環境変化などにより変化しても、その変化分を良好に補償することができ、且つ、簡易に構成することもできる分散補償器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の分散補償器は、１つ以上のチャネルを含む光信号を入力する入力手段と、前記光信号に含まれるチャネル内の各波長成分の光を所定の直線方向に沿って異なる位置に結像する第１光学系と、前記第１光学系の結像面に平行で前記直線方向に垂直な軸を中心として回転可能な１つ以上の反射素子を含み、前記第１光学系を経た前記チャネル内の各波長成分の光を前記反射素子により反射すると共に、該反射素子の回転角に応じて各波長成分どうしの光路差を調整する調整手段と、前記反射素子を経て前記光路差が調整された前記チャネル内の各波長成分の光を互いに重なるように結像する第２光学系と、前記第２光学系を経て互いに重ねられた前記チャネル内の各波長成分の光を新たな光信号として出力する出力手段とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償器において、前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる全てのチャネルの光を一括で反射可能な大きさの平面ミラーであり、該平面ミラーの反射面が前記軸と平行に配置されるものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償器において、前記調整手段は、前記反射素子を複数含み、前記複数の反射素子の各々は、前記光信号に含まれる各々のチャネルの光を一括で反射可能な大きさを有するものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償器において、前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる少なくとも一部のチャネルの光を一括で反射可能な大きさを有し、少なくとも前記直線方向に沿って移動可能である。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の分散補償器において、前記１つの反射素子は、前記直線方向に垂直な方向に沿って大きさが変化する形状を成し、前記垂直な方向に沿って移動可能である。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償器において、前記調整手段は、前記反射素子を１つ含み、前記１つの反射素子は、前記光信号に含まれる全てのチャネルの光を一括で反射可能な大きさのＬ字型ミラーであり、該Ｌ字型ミラーの反射面の折り曲げ部が前記軸と垂直に配置されるものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の分散補償器において、チャネル内の各波長成分の遅延時間差を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記反射素子の回転角を制御する制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分散補償器によれば、チャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）が、光線路を敷設した後の環境変化などにより変化しても、その変化分を良好に補償することができ、且つ、簡易に構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態の分散補償器１０は、図１に示す通り、サーキュレータ１１と、入出力用の光ファイバ１２と、コリメータレンズ１３と、グレーティング１４と、回転可能な平面ミラー１５と、アクチュエータ１６と、分散測定器１７と、制御回路１８とで構成されている。この分散補償器１０は、例えば図２に示す波長分割多重(ＷＤＭ)方式の光通信システムに組み込まれる。
【００１２】
図２の光通信システムでは、送信端２１の発光素子２１Ａ（例えばＤＦＢ−ＬＤ）からのＷＤＭ光信号が、シングルモードファイバ(ＳＭＦ)２２と光アンプ２３とＳＭＦ２４と光アンプ２５とを経由した後、受信端２６に到達する。なお、ＷＤＭ光信号は、波長帯域の異なる多数のチャネルを多重化したものである。各チャネルの波長帯域の波長幅は極めて狭い（例えば０.８ｎｍ程度）。
【００１３】
光線路(ＳＭＦ２２,２４)の零分散波長は1300ｎｍ帯にあり、ＷＤＭ光信号の各チャネルの波長帯域は1550ｎｍ帯である。このため、光線路(ＳＭＦ２２,２４)を長距離伝搬することにより、ＷＤＭ光信号の各チャネルには、各々の波長帯域に応じて分散（遅延時間差）が生じる。通常、長波長の波長帯域のチャネルほど伝搬速度が速く、受信端２６に早く到着する。チャネルどうしの分散（遅延時間差）を確保することにより、４光波混合効果などの非線形光学効果に起因するチャネル相互の影響（クロストーク）を回避できる。
【００１４】
ただし、上記のような分散（遅延時間差）は、チャネル内の各波長成分の光にも生じ、信号波形の劣化を引き起こす。そして、信号波形が劣化すると、受信時に符号誤りを起こしやすくなる。このため、図２の光通信システムでは、受信端２６に到達したＷＤＭ光信号が受光素子２６Ａ（例えばＰＤ）に入射する前に、分散補償ファイバ２７と第１実施形態の分散補償器１０とを経由させ、チャネル内の各波長成分の光の分散（遅延時間差）を補償している。
【００１５】
分散補償ファイバ２７では、主に、光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設したときの分散を補償する。また、分散補償ファイバ２７では、各チャネルごとに異なる分散（つまりスロープ成分）を補償することもできる。分散補償ファイバ２７による分散の補償量は固定である。受信端２６に到達した時点での大部分の分散は、分散補償ファイバ２７を伝搬することにより補償される。
【００１６】
第１実施形態の分散補償器１０には、分散補償ファイバ２７を経て大部分の分散（スロープ成分を含む）が補償された後のＷＤＭ光信号が取り込まれる。光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化（例えば温度やストレスの変化）などによって分散が変化した場合、その変化分は、微小で各チャネルごとに略一定（つまりシフト成分）と考えられ、分散補償器１０により補償される。また、敷設時の誤差による残留分散も分散補償器１０により補償可能である。分散補償器１０による分散の補償量は可変である。
【００１７】
次に、図１に示す第１実施形態の分散補償器１０について具体的に説明する。ちなみに、分散補償器１０は、ハードウエアとしては１台の分光器の中で光路を二重に巡らすことにより、逆分散型二重分光器として機能するものである。逆分散型二重分光器は、迷光低減に優れた分光器として知られ、逆分散型ダブルモノクロメータまたは零分散分光器と呼ばれることもある。
【００１８】
サーキュレータ１１は、３つのポートを持ち、上記の分散補償ファイバ２７によって大部分の分散が補償された後のＷＤＭ光信号を第１ポートから取り込み、第２ポートに接続された入出力用の光ファイバ１２の方向に導く。また、分散補償器１０によって微小な分散が補償された後のＷＤＭ光信号（後述）を第２ポートから取り込み、第３ポートに接続された分散測定器１７および受光素子２６Ａの方向に導く。
【００１９】
入出力用の光ファイバ１２は、単数線（例えば１本のシングルモードファイバ）からなり、サーキュレータ１１の第２ポートからのＷＤＭ光信号（つまり分散補償ファイバ２７によって大部分の分散が補償された後のＷＤＭ光信号）を内部に入力する。つまり、ＷＤＭ光信号に含まれる各チャネル内の各波長成分の光（総じて「ＷＤＭ光」という）Ｌ１を端面からコリメータレンズ１３の方向に発散する。ＷＤＭ光Ｌ１の各波長成分の主光線は、互いに共通であり、コリメータレンズ１３の光軸と平行で、かつ、その光軸から偏心している。
【００２０】
なお、光ファイバ１２からのＷＤＭ光Ｌ１は、概略、コリメータレンズ１３を介してグレーティング１４に入射し（Ｌ２）、グレーティング１４で分波され（Ｌ３）、コリメータレンズ１３を介して平面ミラー１５に入射する（Ｌ４）。そして、平面ミラー１５で反射した後（Ｌ５）、コリメータレンズ１３を介してグレーティング１４に入射し（Ｌ６）、グレーティング１４で合波され（Ｌ７）、コリメータレンズ１３を介して光ファイバ１２に戻る（Ｌ８）。
【００２１】
詳細は後述するが、分散補償器１０の中で光路を二重に巡らす（Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ４→Ｌ５→Ｌ６→Ｌ７→Ｌ８）ことにより、その途中に配置された平面ミラー１５の回転角に応じて、微小な分散（上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった分散）が補償され、補償後のＷＤＭ光Ｌ８が光ファイバ１２の端面に入射する。そして、光ファイバ１２は、ＷＤＭ光Ｌ８を新たなＷＤＭ光信号として出力する。上記の光ファイバ１２は、請求項の「入力手段」,「出力手段」に対応する。
【００２２】
コリメータレンズ１３は、光ファイバ１２のＮＡ(例えば０.１３)に対して最適化された正の焦点距離を有し、その焦点面が光ファイバ１２の端面と一致するように配置されている。このため、光ファイバ１２の端面から発散したＷＤＭ光Ｌ１は、コリメータレンズ１３によってコリメートされ、平行光となってグレーティング１４に入射する（Ｌ２）。なお、ＷＤＭ光Ｌ１の他、グレーティング１４と平面ミラー１５との間を往復する際のＷＤＭ光Ｌ３,Ｌ５や、グレーティング１４から光ファイバ１２に戻るＷＤＭ光Ｌ７も、コリメータレンズ１３を通過するが、その説明は後述する。
【００２３】
グレーティング１４は、多数の直線溝(不図示)が等間隔で１次元配列された反射型の平面回折格子である。直線溝の配列方向は、グレーティング１４の波長分散方向に相当する。図１では、直線溝が紙面に垂直で、波長分散方向が紙面に平行である。また、グレーティング１４の格子定数は使用波長帯域の数倍程度に大きく、比較的偏光特性が小さく、高次にブレーズされている（いわゆるエシェルグレーティング）。
【００２４】
上記の光ファイバ１２からコリメータレンズ１３を介してグレーティング１４に入射したＷＤＭ光Ｌ２は、グレーティング１４で分散作用を受けて分波される。グレーティング１４からコリメータレンズ１３に向けて進行するＷＤＭ光Ｌ３は、０次以外でブレーズが最も強い回折次数の光（例えば１次回折光）であり、各波長成分ごとに進行方向が異なる。ただし、その進行方向は、波長成分に拘わらず、グレーティング１４の直線溝に垂直な面（以下「基準面」という）に平行である。ちなみに、この基準面は、コリメータレンズ１３の光軸に平行で、図１の紙面とも平行である。
【００２５】
そして、グレーティング１４から発生したＷＤＭ光Ｌ３は、コリメータレンズ１３によって各波長成分ごとに集光され（Ｌ４）、平面ミラー１５に入射する。このとき、コリメータレンズ１３は、ＷＤＭ光Ｌ４を各波長成分ごとに異なる位置に結像する。ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分の主光線は、互いに異なるが、何れも、コリメータレンズ１３の光軸と平行で、かつ、その光軸から偏心している。
【００２６】
また、ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分の結像位置は、図３(ａ),(ｂ)に示す通り、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａ（第１実施形態では上記した焦点面と同一面）の中で、上記の基準面に平行な所定の直線方向１３Ｂに沿って一列に並ぶことになる。図３(ａ)には結像面１３Ａが紙面と垂直な場合、図３(ｂ)には結像面１３Ａが紙面と平行な場合の結像位置を“・”により示した。
【００２７】
図３(ａ),(ｂ)では、ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分に、λ0,λ1,λ2,…,λk-1,λk,λk+1,…,λn,λn+1の記号を用いた。以下、同じ記号を用いて説明する。なお、実際の波長成分は離散的ではなく連続的と考えられる。さらに、これらの波長成分λ0,…,λn+1のうち、波長成分λ0,λ1,λ2を「中心波長λ1のチャネル」とする。この場合、中心波長λ1のチャネル内の各波長成分はλ0,λ1,λ2である。同様に、波長成分λk-1,λk,λk+1を「中心波長λkのチャネル」とする。図３には「中心波長λnのチャネル」も図示した。
【００２８】
ＷＤＭ光Ｌ４には、図示した「中心波長λ1のチャネル」,「中心波長λkのチャネル」,「中心波長λnのチャネル」の他、波長帯域の異なる多数のチャネルが含まれている。各チャネルの中心波長λ1,…,λk,…,λnの結像位置は、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの直線方向１３Ｂに沿って等間隔である。なお、上記のグレーティング１４とコリメータレンズ１３とは総じて請求項の「第１光学系」に対応する。
【００２９】
平面ミラー１５は、ＷＤＭ光Ｌ４をコリメータレンズ１３に向けて反射するための光学素子であり、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）の光を一括で反射可能な大きさを有する。また、平面ミラー１５は、図４に示す通り、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置され、結像面１３Ａに平行で直線方向１３Ｂに垂直な軸１５ａを中心として回転可能である。平面ミラー１５の反射面は軸１５ａと平行である。なお、平面ミラー１５の加工に高度な技術は必要ない。このため、平面ミラー１５は、従来の自由曲面ミラーと比較して簡易に作製できる。
【００３０】
ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分λ0,λ1,λ2,…,λk-1,λk,λk+1,…,λn,λn+1の光が平面ミラー１５に到達する位置は、図５に“・”で示す通りとなる。結像面１３Ａにおける結像位置の並びと同様、平面ミラー１５における到達位置も、上記の基準面に平行な所定の直線方向に沿って一列に並ぶことになる。分かりやすくするために図５では平面ミラー１５の回転角θを大きく示したが、実際には図示例より小さい。
【００３１】
ＷＤＭ光Ｌ４は、平面ミラー１５に到達すると、各波長成分λ0,λ1,λ2,…,λk-1,λk,λk+1,…,λn,λn+1ごとに各々の到達位置で反射して、コリメータレンズ１３に向けて進行するＷＤＭ光Ｌ５となる（図６）。なお、分かりやすくするために図６ではＷＤＭ光Ｌ５の各波長成分λ0,…,λn+1の主光線がＷＤＭ光Ｌ５の主光線(図５参照)と平行であるように示したが、実際には平面ミラー１５の回転角θに応じて僅かに傾くことになる。
【００３２】
ここで、ＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）のうち「中心波長λkのチャネル」に注目し、このチャネル内の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光路長について説明する。光路長は、各波長成分λk-1,λk,λk+1の光が進むべき距離に相当し、平面ミラー１５における到達位置がコリメータレンズ１３に近いほど短くなる。
【００３３】
例えば図５,図６の場合には、平面ミラー１５が反時計回りに回転しているため、各波長成分λk-1,λk,λk+1のうち、波長成分λk-1の到達位置が最もコリメータレンズ１３に近く、波長成分λk-1の光路長が最も短い。また、波長成分λk+1の到達位置が最もコリメータレンズ１３から遠く、波長成分λk+1の光路長が最も長い。なお、平面ミラー１５の回転角θがゼロで、平面ミラー１５がコリメータレンズ１３の結像面１３Ａと一致する場合、各波長成分λk-1,λk,λk+1の光路長は互いに等しくなる。
【００３４】
平面ミラー１５がコリメータレンズ１３の結像面１３Ａに対して傾いている場合、「中心波長λkのチャネル」の中で上記のような光路長の差（つまり光路差）があると、光路長が短い波長成分（図５,図６の場合には波長成分λk-1）の光は、短い時間で平面ミラー１５から戻って来ることができる。これに対し、光路長が長い波長成分（図５,図６の場合には波長成分λk+1）の光は、平面ミラー１５から戻って来るまでに長い時間を要する。
【００３５】
このため、平面ミラー１５に向かうＷＤＭ光Ｌ４において、仮に、「中心波長λkのチャネル」内の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光に分散（遅延時間差）が無い場合、平面ミラー１５から戻って来るＷＤＭ光Ｌ５の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光には、図７(ａ)に示す各々の光路差Ｏk,Ｏk+1に応じて分散（遅延時間差）が生じることになる。具体的には、波長成分λk-1の光に対して、波長成分λkの光は、光路差Ｏkに応じた時間ｔk（＝Ｏk/ｃ）だけ遅れることになる。ｃは光速である。また、波長成分λk+1の光は、光路差Ｏk+1に応じた時間ｔk+1（＝Ｏk+1/ｃ）だけ遅れる。図７(ａ)の点Ｓから点Ｅまでの曲線は、各々の光が一定の時間内に進む経路を表す。
【００３６】
光路差Ｏkは、平面ミラー１５における波長成分λk-1の到達位置から波長成分λkの到達位置までの距離Ｑkの２倍に相当する。距離Ｑkは、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａに垂直な方向の距離である。同様に、光路差Ｏk+1は、波長成分λk-1の到達位置から波長成分λk+1の到達位置までの距離Ｑk+1の２倍に相当する。
また、距離Ｑk,Ｑk+1は平面ミラー１５の回転角θに応じて変化し、これにより光路差Ｏk,Ｏk+1も回転角θに応じて変化し、ＷＤＭ光Ｌ５の波長成分λk-1の光に対する波長成分λk,λk+1の光の遅延時間ｔk（＝Ｏk/ｃ）,ｔk+1（＝Ｏk+1/ｃ）も回転角θに応じて変化することになる。
【００３７】
距離Ｑk,Ｑk+1の単位を“ｍｍ”、回転角θの単位を“度”、波長成分λk-1,λk,λk+1の単位を“ｎｍ”とすると、これらのパラメータどうしの関係（図７(ｂ)参照）は、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａでの逆線分散値ｇ（ｎｍ/ｍｍ）を用いて、次の式(１),(２)のように表される。
Ｑk   ＝ [(λk  −λk-1)/ｇ]・tanθ  …(１)
Ｑk+1 ＝ [(λk+1−λk-1)/ｇ]・tanθ  …(２)
なお、逆線分散値ｇとは、結像面１３Ａでの単位長さ（１ｍｍ）の間に波長が変化する量である。また、逆線分散値ｇの大きさは、グレーティング１４の直線溝の数（本/ｍｍ）と、コリメータレンズ１３の焦点距離ｆとで決まり、グレーティング１４の分解能が高いほど小さくなる。
【００３８】
式(１),(２)から分かるように、逆線分散値ｇが一定の場合、距離Ｑk,Ｑk+1は、平面ミラー１５の回転角θに応じて変化し、回転角θが大きいほど、その値も大きくなる。なお、回転角θがゼロの場合には、距離Ｑk,Ｑk+1の値もゼロになる。そして、距離Ｑk,Ｑk+1の２倍に相当する光路差Ｏk,Ｏk+1（図７(ａ)）も、同じように回転角θに応じて変化する。つまり、平面ミラー１５の回転角θに応じて、各波長成分λk-1,λk,λk+1どうしの光路差Ｏk,Ｏk+1を調整することができる。
【００３９】
したがって、平面ミラー１５がＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５の「中心波長λkのチャネル」内の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光に与える分散（遅延時間差ｐ）は、次の式(３)により求めることができる。遅延時間差ｐの単位は“ｐsec/ｎｍ”である。遅延時間差ｐは、単位波長（１ｎｍ）あたりの遅延時間を表す。光速ｃの単位は“ｍｍ/ｐsec”である。
ｐ ＝ ｔk/(λk−λk-1) ＝ ｔk+1/(λk+1−λk-1)
＝ [２・Ｑk]/[ｃ・(λk−λk-1)] ＝ [２・Ｑk+1]/[ｃ・(λk+1−λk-1)]
＝ (２・tanθ)/(ｃ・ｇ)  …(３)
ここまでの説明は、ＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５の「中心波長λkのチャネル」に注目し、このチャネル内の各波長成分λk-1,λk,λk+1を例に行ったが、ＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５に含まれる他のチャネル（中心波長λ1,…,λnのチャネル）にも共通である。つまり、平面ミラー１５がＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５の他のチャネル内の各波長成分の光に与える分散（遅延時間差ｐ）も式(３)と同じである。
【００４０】
平面ミラー１５がＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５に与える分散（遅延時間差ｐ）は、式(３)から分かるように、逆線分散値ｇが一定の場合、平面ミラー１５の回転角θに応じて変化し、回転角θが大きいほど、その値も大きくなる。なお、回転角θがゼロの場合には、分散（遅延時間差ｐ）の値もゼロになる。このように、第１実施形態の分散補償器１０では、平面ミラー１５の回転角θに応じて、ＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５に与える分散（遅延時間差ｐ）を調整することができる。
【００４１】
このため、平面ミラー１５に向かうＷＤＭ光Ｌ４において、例えば「中心波長λkのチャネル」内の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光に図８のような分散（遅延時間差）が有る場合には、その分散（遅延時間差）を相殺するように、逆の分散を式(３)の平面ミラー１５の分散（遅延時間差ｐ）によって与えることで、平面ミラー１５から戻って来るＷＤＭ光Ｌ５の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光の分散（遅延時間差）を補償することができる。図８の点Ｓから点Ｅまでの曲線は、各々の光が一定の時間内に進む経路を表す。
【００４２】
また、ＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５に含まれる他のチャネル（中心波長λ1,…,λnのチャネル）においても同様であり、式(３)の平面ミラー１５の分散（遅延時間差ｐ）に応じて、平面ミラー１５から戻って来るＷＤＭ光Ｌ５の各波長成分の光の分散（遅延時間差）を補償できる。以下、式(３)の平面ミラー１５の分散（遅延時間差ｐ）を“平面ミラー１５による分散の補償量ｐ”という。
【００４３】
平面ミラー１５による分散の補償量ｐとして最適な値は、例えば図８のような分散（遅延時間差）がＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分に有る場合、その分散による各波長成分の光路差Ｏk,Ｏk+1を相殺できるような値に相当する。平面ミラー１５の回転角θに応じて各波長成分どうしの光路差Ｏk,Ｏk+1を調整することにより、ＷＤＭ光Ｌ５の各波長成分の光の分散（遅延時間差）を補償できる。
【００４４】
平面ミラー１５の回転角θの調整は、アクチュエータ１６が制御回路１８からの指示に基づいて行う。制御回路１８は、平面ミラー１５による分散の補償量ｐと回転角θとの関係（上記の式(３)）を予め記憶しており、後述の分散測定器１７による測定結果に基づいてアクチュエータ１６に指示を出し、平面ミラー１５の回転角θを制御する。つまり、平面ミラー１５の回転角θは、分散測定器１７と制御回路１８とアクチュエータ１６とによって、フィードバック制御される。
【００４５】
平面ミラー１５で反射してコリメータレンズ１３に向かうＷＤＭ光Ｌ５（図６）は、その後、コリメータレンズ１３を介して平行光となり、各波長成分ごとに異なる角度でグレーティング１４に入射する（Ｌ６）。そして、ＷＤＭ光Ｌ６は、グレーティング１４で逆分散作用を受けて合波され、再びコリメータレンズ１３に向かって進行する（Ｌ７）。ＷＤＭ光Ｌ７の各波長成分の光は同じ進行方向である。
【００４６】
さらに、グレーティング１４で合波されたＷＤＭ光Ｌ７は、コリメータレンズ１３によって集光され（Ｌ８）、入出力用の光ファイバ１２の端面に入射する。このとき、コリメータレンズ１３は、ＷＤＭ光Ｌ８の各波長成分の光を互いに重なるように同じ位置に結像する。上記のグレーティング１４とコリメータレンズ１３とは総じて請求項の「第２光学系」に対応する。
【００４７】
その後、ＷＤＭ光Ｌ８は、新たなＷＤＭ光信号として、光ファイバ１２からサーキュレータ１１の第２ポートに出力され、第３ポートから分散測定器１７および受光素子２６Ａの方向に導かれる。分散測定器１７では、サーキュレータ１１の第３ポートから出力される新たなＷＤＭ光信号の一部をタッピングし、チャネル内の各波長成分の遅延時間差（ｐsec/ｎｍ）を測定する。分散測定器１７による測定結果は、制御回路１８に出力される。
【００４８】
制御回路１８は、分散測定器１７による測定結果に基づいて、チャネル内の各波長成分の遅延時間差をゼロとするために必要な「分散の補償量ｐ」を決定し、その補償量ｐを実現するために必要な平面ミラー１５の回転角θを上記の式(３)から計算し、アクチュエータ１６に指示を出す。アクチュエータ１６は、制御回路１８からの指示に基づいて、平面ミラー１５の回転角θを調整する。
【００４９】
したがって、第１実施形態の分散補償器１０によれば、上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった微小な分散（つまり光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化による分散の変化分や敷設時の誤差による残留分散など）を、平面ミラー１５の回転角θの調整によって良好に補償することができる。例えば、図９の点線２８に示す微小な分散を“平面ミラー１５による分散の補償量ｐ”によって相殺し、その分散を略ゼロにすることができる。補償後の分散は例えば実線２９の通りである。
【００５０】
その結果、信号波形の劣化が良好に修復されたＷＤＭ光信号を受光素子２６Ａに導くことができるため、受信時に符号誤りが起きることはない。また、第１実施形態の分散補償器１０では、簡易に作製可能な平面ミラー１５を１軸で回転させる（つまりコリメータレンズ１３の結像面１３Ａに対してチルトさせる）ため、簡易に構成することもできる。平面ミラー１５には、予想される分散の補償量ｐを記憶させる必要がない。
【００５１】
さらに、第１実施形態の分散補償器１０によれば、平面ミラー１５の大きさを、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）の光を一括で反射可能な大きさとしたことにより、受光素子２６Ａに到達するときのチャネルどうしの分散（遅延時間差）を補償することもできる。
また、第１実施形態の分散補償器１０によれば、グレーティング１４の分解能を高くして、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａでの逆線分散値ｇを小さくすることにより、平面ミラー１５の回転角θが小さくても、平面ミラー１５による分散の補償量ｐを大きく確保することができる。このため、平面ミラー１５の微小回転によって、効率よく分散（遅延時間差）補償することができる。なお、逆線分散値ｇを小さくするために、コリメータレンズ１３の焦点距離ｆを調整しても構わない。
【００５２】
さらに、平面ミラー１５の回転角θが小さくて済むため、平面ミラー１５で反射した後のＷＤＭ光Ｌ５（図６）の主光線の傾きを小さくすることができる。主光線の傾きとは、コリメータレンズ１３の光軸に対する傾きである。その結果、光ファイバ１２への戻り光（ＷＤＭ光Ｌ８）の主光線の傾きも小さくなり、光ファイバ１２との結合効率（カップリング）の低下を回避することができ、光量損失を小さくできる。
（第２実施形態）
第２実施形態の分散補償器は、上記の平面ミラー１５に代えて、図１０(ａ),(ｂ)に示す複数のマイクロミラー３１（例えばＭＥＭＳ(Mycro Electro Mechanical Systems)方式）を設けたものである。第２実施形態の分散補償器の他の構成は、図１の分散補償器１０と同じである。
【００５３】
複数のマイクロミラー３１は、ＷＤＭ光Ｌ４をコリメータレンズ１３に向けて反射するための光学素子であり、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる各々のチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネルそれぞれ）の光を一括で反射可能な大きさを有する。また、複数のマイクロミラー３１は、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置され、図４(ｂ)に示す直線方向１３Ｂに沿って１次元的に配列されている。さらに、各マイクロミラー３１は、結像面１３Ａに平行で直線方向１３Ｂ（図４(ｂ)参照）に垂直な軸３１ａを中心として回転可能である。各マイクロミラー３１の反射面は平面状で軸３１ａと平行である。
【００５４】
第２実施形態の分散補償器によれば、上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった微小な分散（つまり光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化による分散の変化分や敷設時の誤差による残留分散など）を、各マイクロミラー３１の回転角θの調整によって良好に補償することができる（図９参照）。
その結果、信号波形の劣化が良好に修復されたＷＤＭ光信号を受光素子２６Ａに導くことができるため、受信時に符号誤りが起きることはない。また、第２実施形態の分散補償器では、複数のマイクロミラー３１をそれぞれ１軸で回転させる（つまりコリメータレンズ１３の結像面１３Ａに対してチルトさせる）ため、簡易に構成することもできる。複数のマイクロミラー３１には、予想される分散の補償量ｐを記憶させる必要がない。
【００５５】
さらに、第２実施形態の分散補償器によれば、複数のマイクロミラー３１の回転角θを個別に制御できるため、ＷＤＭ光信号の各チャネルごとに分散が異なる場合にも対応できる。つまり、各チャネルでの分散（分散補償器１７による測定結果）に応じて、各マイクロミラー３１の回転角θを個別に制御することにより、各々の分散を異なる補償量ｐで相殺することができる。
【００５６】
また、第２実施形態の分散補償器においても、逆線分散値ｇを小さくすることにより、各マイクロミラー３１の微小回転によって、効率よく分散（遅延時間差）補償することができる。さらに、各マイクロミラー３１の回転角θが小さくて済むため、光ファイバ１２への戻り光（ＷＤＭ光Ｌ８）の主光線の傾きも小さくなり、光ファイバ１２との結合効率（カップリング）の低下を回避することができ、光量損失を小さくできる。
（第３実施形態）
第３実施形態の分散補償器は、上記の平面ミラー１５やマイクロミラー３１に代えて、図１１(ａ)〜(ｃ)の三角ミラー３２を設けたものである。第３実施形態の分散補償器の他の構成は、図１の分散補償器１０と同じである。
【００５７】
三角ミラー３２は、ＷＤＭ光Ｌ４をコリメータレンズ１３に向けて反射するための光学素子であり、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる少なくとも一部のチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネルの少なくとも一部）の光を一括で反射可能な大きさを有し、直線方向１３Ｂに垂直な方向に沿って大きさが変化する形状（ここでは三角形状）を成す。
また、三角ミラー３２は、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置され、結像面１３Ａに平行で直線方向１３Ｂに垂直な軸３２ａを中心として回転可能である。三角ミラー３２の反射面は平面状で軸３２ａと平行である。さらに、三角ミラー３２は、直線方向１３Ｂに沿って移動可能であり、且つ、直線方向１３Ｂに垂直な方向に沿っても移動可能である。
【００５８】
第３実施形態の分散補償器では、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）のうち、三角ミラー３２に到達した少なくとも一部のチャネルにおいて、上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった微小な分散（つまり光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化による分散の変化分や敷設時の誤差による残留分散など）を、三角ミラー３２の回転角θの調整によって良好に補償することができる。
【００５９】
例えば、図１２の点線３３に示す微小な分散のうち、三角ミラー３２に到達したチャネルの分散を選択的に“平面ミラー１５による分散の補償量ｐ”によって相殺し、その分散を略ゼロにすることができる。補償後の分散は例えば実線３４の通りである。
その結果、信号波形の劣化が良好に修復されたＷＤＭ光信号を受光素子２６Ａに導くことができるため、受信時に符号誤りが起きることはない。また、第３実施形態の分散補償器では、三角ミラー３２を１軸で回転させる（つまりコリメータレンズ１３の結像面１３Ａに対してチルトさせる）ため、簡易に構成することもできる。三角ミラー３２には、予想される分散の補償量ｐを記憶させる必要がない。
【００６０】
さらに、第３実施形態の分散補償器によれば、三角ミラー３２を直線方向１３Ｂに沿って移動させることにより、三角ミラー３２に到達するチャネルの波長範囲（つまり分散補償の対象チャネルの選択範囲）を波長分散方向にシフトさせることができる。また、三角ミラー３２を直線方向１３Ｂに垂直な方向に沿って移動させることにより、三角ミラー３２に到達するチャネルの波長幅（つまり分散補償の対象チャネルの選択幅）を変化させることができる。
【００６１】
また、第３実施形態の分散補償器においても、逆線分散値ｇを小さくすることにより、三角ミラー３２の微小回転によって、効率よく分散（遅延時間差）補償することができる。さらに、三角ミラー３２の回転角θが小さくて済むため、光ファイバ１２への戻り光（ＷＤＭ光Ｌ８）の主光線の傾きも小さくなり、光ファイバ１２との結合効率（カップリング）の低下を回避することができ、光量損失を小さくできる。
【００６２】
さらに、第３実施形態の分散補償器では、三角ミラー３２に到達しなかったチャネルが三角ミラー３２の後方に進行するため、そのチャネルを別の光学系(不図示)に導いて利用することもできる。
なお、上記した第３実施形態では、１枚の三角ミラー３２をコリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３に示す通り、三角ミラー３２の周囲に別の平面ミラー３５設け、三角ミラー３２に到達しなかったチャネルを平面ミラー３５によって反射して、コリメータレンズ１３に戻すようにしてもよい。この場合、平面ミラー３５を固定させても構わないが、平面ミラー３５を三角ミラー３２と同様に回転可能とすることにより、残りのチャネルの微小な分散についても、平面ミラー３５の回転角θの調整によって良好に補償することができる。また、三角ミラー３２と平面ミラー３５を個別に制御することにより、各々のチャネル帯域の分散を異なる補償量ｐで相殺することができる。
【００６３】
さらに、上記した第３実施形態では、三角ミラー３２を用いたが、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置する反射素子として他の形状のものを用いてもよい。例えば矩形状のように、直線方向１３Ｂに垂直な方向に沿って大きさが変化しないものでも構わない。その場合には、反射素子を直線方向１３Ｂに沿って移動させることにより、分散補償の対象チャネルの選択範囲をシフトさせることができる。
（第４実施形態）
第４実施形態の分散補償器４０は、図１４に示す通り、図１の平面ミラー１５に代えてＬ字型ミラー４１を設け、図１の入出力用の光ファイバ１２に代えて入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とを別々に設け、図１のサーキュレータ１１を省略したものである。第４実施形態の分散補償器４０の他の構成は、図１の分散補償器１０と同じである。
【００６４】
入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とは、図１５(ａ)に示す通り、基準面１３Ｃを挟んで対称に配置されている。基準面１３Ｃは、コリメータレンズ１３の光軸を含むと共にグレーティング１４の直線溝に垂直な面である。光ファイバ４２,４３の構成は同じである。光ファイバ４２,４３の端面はコリメータレンズ１３の焦点面に位置する。入力用の光ファイバ４２は、分散補償ファイバ２７からのＷＤＭ光信号（Ｌ１）を入力する。出力用の光ファイバ４３は、この分散補償器４０によって微小な分散が補償された新たなＷＤＭ光信号（Ｌ８）を出力し、分散測定器１７と受光素子２６Ａの方向に導く。
【００６５】
Ｌ字型ミラー４１は、ＷＤＭ光Ｌ４をコリメータレンズ１３に向けて反射するための光学素子であり、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネルの全て）の光を一括で反射可能な大きさを有する（図１６も参照）。また、図１５(ｂ)に示す通り、反射面がＬ字型に折り曲げられ、２つの平面ミラーを垂直に接合したような形状となっている（いわゆるルーフ型）。
【００６６】
さらに、Ｌ字型ミラー４１は、コリメータレンズ１３の結像面１３Ａの近傍に配置され、結像面１３Ａに平行で直線方向１３Ｂ(図３(ｂ)参照)に垂直な軸４１ａを中心として回転可能である。また、Ｌ字型ミラー４１は、反射面が軸４１ａに対して４５度の角度を成し、反射面の折り曲げ部が軸４１ａと垂直に配置される。Ｌ字型ミラー４１の反射面は、基準面１３Ｃに対して対称である。
【００６７】
なお、Ｌ字型ミラー４１の回転角θがゼロのとき、Ｌ字型ミラー４１の反射面の折り曲げ部は結像面１３Ａに含まれる。このため、Ｌ字型ミラー４１に入射したＷＤＭ光Ｌ４は、その反射面で反射した後、基準面１３Ｃに結像して中間像を形成する。
上記のＬ字型ミラー４１を用いる場合、ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分λ0,λ1,λ2,…,λk-1,λk,λk+1,…,λn,λn+1の光がＬ字型ミラー４１に到達する位置は、図１７に“・”で示す通りとなる。Ｌ字型ミラー４１における到達位置は、上記の基準面１３Ｃに平行な所定の直線方向に沿って一列に並ぶことになる。ＷＤＭ光Ｌ４は、Ｌ字型ミラー４１に到達すると、各波長成分λ0,λ1,λ2,…,λk-1,λk,λk+1,…,λn,λn+1ごとに各々の到達位置で反射して（図１８(ａ)〜(ｃ)参照）、基準面１３Ｃを通過した後、再び反射する。そして、コリメータレンズ１３に向けて進行するＷＤＭ光Ｌ５となる（図１９）。
【００６８】
第４実施形態の分散補償器４０では、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）において、上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった微小な分散（つまり光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化による分散の変化分や敷設時の誤差による残留分散など）を、Ｌ字型ミラー４１の回転角θの調整によって良好に補償することができる（図９参照）。
【００６９】
その結果、信号波形の劣化が良好に修復されたＷＤＭ光信号を受光素子２６Ａに導くことができるため、受信時に符号誤りが起きることはない。また、第４実施形態の分散補償器４０では、Ｌ字型ミラー４１を１軸で回転させるため、簡易に構成することもできる。Ｌ字型ミラー４１には、予想される分散の補償量ｐを記憶させる必要がない。
また、第４実施形態の分散補償器４０においても、逆線分散値ｇを小さくすることにより、Ｌ字型ミラー４１の微小回転によって、効率よく分散（遅延時間差）補償することができる。さらに、Ｌ字型ミラー４１の回転角θが小さくて済むため、光ファイバ４３への戻り光（ＷＤＭ光Ｌ８）の主光線の傾きも小さくなり、光ファイバ４３との結合効率（カップリング）の低下を回避することができ、光量損失を小さくできる。
【００７０】
さらに、第４実施形態の分散補償器４０では、入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とを別構成にして、図１のようなサーキュレータ１１を省略するため、サーキュレータによる挿入損失がなくなり、光量損失を小さくできる。
また、第４実施形態の分散補償器４０では、入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とが別構成であるため、Ｌ字型ミラー４１の回転方向が予め分かっている場合には、ＷＤＭ光Ｌ８の主光線の傾き方向を考慮して出力用の光ファイバ４３の端面の向きを予め傾けておくことができる。その結果、光ファイバ４３とのカップリングの低下を回避できる。出力用の光ファイバ４３の端面の向きは、固定させても構わないが、Ｌ字型ミラー４１の回転角θに応じて光量損失が最も小さくなるように調整しても構わない。
（第５実施形態）
第５実施形態の分散補償器５０は、図２０に示す通り、図１の入出力用の光ファイバ１２に代えて第４実施形態と同様の光ファイバ４２,４３を設け、図１のサーキュレータ１１を省略し、光ファイバ４２,４３とコリメータレンズ１３との間に入力用のマイクロレンズ５１と出力用のマイクロレンズ５２とリレーレンズ５３とを設けたものである。第５実施形態の分散補償器５０の他の構成は、図１の分散補償器１０と同じである。
【００７１】
入力用のマイクロレンズ５１と出力用のマイクロレンズ５２とリレーレンズ５３とは、図２１(ａ)に示す通り、基準面１３Ｃを挟んで対称に配置されている。マイクロレンズ５１,５２の構成は同じである。光ファイバ４２,４３の端面はマイクロレンズ５１,５２の焦点面に位置する。マイクロレンズ５１,５２の焦点距離は光ファイバ４２,４３のＮＡ(例えば０.１３)に対して最適化されている。
【００７２】
光ファイバ４２からのＷＤＭ光Ｌ１は、マイクロレンズ５１を介して平行光となり、リレーレンズ５３を介して一旦集光され（中間像を形成し）、発散する光となってコリメータレンズ１３に入射する。一方、コリメータレンズ１３からのＷＤＭ光Ｌ８は、集光光であり、中間像を形成した後、リレーレンズ５３を介して平行光となり、マイクロレンズ５２を介して光ファイバ４３の端面に集光される。
【００７３】
また、第５実施形態の分散補償器５０では、図２１(ｂ)に示す通り、コリメータレンズ１３から平面ミラー１５に向かうＷＤＭ光Ｌ４が集光光であり、平面ミラー１５に対して斜めの方向から入射する。ただし、図２０と同じ方向から見た場合、ＷＤＭ光Ｌ４の平面ミラー１５における到達位置は図５と同様である。そして、平面ミラー１５で反射した後のＷＤＭ光Ｌ５（図６参照）は、図２１(ｂ)に示す通り平面ミラー１５から斜めの方向に進行する光となる。
【００７４】
第５実施形態の分散補償器５０では、ＷＤＭ光Ｌ４に含まれる全てのチャネル（中心波長λ1,…,λk,…,λnのチャネル）において、上記の分散補償ファイバ２７で補償しきれなかった微小な分散（つまり光線路(ＳＭＦ２２,２４)を敷設した後の環境変化による分散の変化分や敷設時の誤差による残留分散など）を、平面ミラー１５の回転角θの調整によって良好に補償することができる（図９参照）。
【００７５】
その結果、信号波形の劣化が良好に修復されたＷＤＭ光信号を受光素子２６Ａに導くことができるため、受信時に符号誤りが起きることはない。また、第５実施形態の分散補償器５０では、簡易に作製可能な平面ミラー１５を１軸で回転させる（つまりコリメータレンズ１３の結像面１３Ａに対してチルトさせる）ため、簡易に構成することもできる。平面ミラー１５には、予想される分散の補償量ｐを記憶させる必要がない。
【００７６】
また、第５実施形態の分散補償器５０においても、逆線分散値ｇを小さくすることにより、平面ミラー１５の微小回転によって、効率よく分散（遅延時間差）補償することができる。さらに、平面ミラー１５の回転角θが小さくて済むため、光ファイバ４３への戻り光（ＷＤＭ光Ｌ８）の主光線の傾きも小さくなり、光ファイバ４３との結合効率（カップリング）の低下を回避することができ、光量損失を小さくできる。
【００７７】
さらに、第５実施形態の分散補償器５０では、マイクロレンズ５１,５２とリレーレンズ５３との焦点距離の比に応じて、ＷＤＭ光Ｌ８の主光線の傾き角を平面ミラー１５の回転角θよりも小さくすることができる。この場合、コリメータレンズ１３とリレーレンズ５３との間の中間像に対して、出力用の光ファイバ４３の端面における像の結像倍率を大きくすることが好ましい。ＷＤＭ光Ｌ８の主光線の傾き角が小さくなるので、光ファイバ４３とのカップリングの低下による光量損失も小さくなる。
【００７８】
また、第５実施形態の分散補償器５０では、入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とを別構成にして、図１のようなサーキュレータ１１を省略するため、サーキュレータによる挿入損失がなくなり、光量損失を小さくできる。
さらに、第５実施形態の分散補償器５０では、入力用の光ファイバ４２と出力用の光ファイバ４３とが別構成であるため、平面ミラー１５の回転方向が予め分かっている場合には、ＷＤＭ光Ｌ８の主光線の傾き方向を考慮して出力用の光ファイバ４３の端面の向きを予め傾けておくことができる。その結果、光ファイバ４３とのカップリングの低下を回避できる。出力用の光ファイバ４３の端面の向きは、固定させても構わないが、平面ミラー１５の回転角θに応じて光量損失が最も小さくなるように調整しても構わない。出力用の光ファイバ４３の端面の向きを傾ける場合、出力用のマイクロレンズ５２を一体で傾けることが好ましい。
（変形例）
なお、上記した実施形態では、１つのコリメータレンズ１３を用いて光路を二重に巡らす（Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ４→Ｌ５→Ｌ６→Ｌ７→Ｌ８）例を説明したが、本発明はこれに限定されない。ＷＤＭ光Ｌ１→Ｌ２とＷＤＭ光Ｌ７→Ｌ８とで共通のコリメータレンズ、および、ＷＤＭ光Ｌ３→Ｌ４とＷＤＭ光Ｌ５→Ｌ６とで共通のコリメータレンズを別構成とする場合にも本発明を適用できる。また、コリメータレンズをＷＤＭ光Ｌ１→Ｌ２用とＷＤＭ光Ｌ３→Ｌ４用とＷＤＭ光Ｌ５→Ｌ６用とＷＤＭ光Ｌ７→Ｌ８用との各々に設けてもよい。さらに、コリメータレンズを屈折系ではなく反射系としてもよい。
【００７９】
また、上記した実施形態では、グレーティング１４が反射型の平面回折格子である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。透過型のグレーティングを用いた構成にも本発明を適用できる。平面回折格子に代えて凹面回折格子を用いても構わない。この場合、ＷＤＭ光Ｌ３→Ｌ４用とＷＤＭ光Ｌ５→Ｌ６用のコリメータ光学系（屈折系または反射系）は不要となる。さらに、波長分散素子としてグレーティング(回折格子)を用いたが、グリズム（グレーティングとプリズムを合体させたもの）を用いることもできる。
【００８０】
さらに、上記した実施形態では、コリメータ光学系（屈折系または反射系）からのＷＤＭ光Ｌ４を反射する素子（平面ミラー１５,マイクロミラー３１,三角ミラー３２,Ｌ字型ミラー４１など）の反射面が平面状である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。反射面が曲面状である場合にも本発明を適用できる。
また、上記した実施形態では、分散測定器２７による測定結果に基づいて、ＷＤＭ光Ｌ４を反射する素子（平面ミラー１５,マイクロミラー３１,三角ミラー３２,Ｌ字型ミラー４１など）の回転角θをフィードバック制御したが、本発明はこれに限定されない。回転角θをオープンループで制御してもよいし、予め調整した角度に固定させても構わない。
【００８１】
さらに、上記した実施形態では、分散補償ファイバ２７の後段に第１実施形態〜第５実施形態の分散補償器を配置した（図２参照）が、本発明はこれに限定されない。第１実施形態〜第５実施形態の分散補償器は、光通信システムの受信端２６において分散補償ファイバ２７の前段に配置しても構わない。また、送信端２１に第１実施形態〜第５実施形態の分散補償器を配置しても同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、上記した実施形態では、光線路がＳＭＦ２２,２４である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。非零分散シフトファイバ(ＮＺ−ＤＳＦ)を光線路として用いた場合にも本発明を適用できる。この場合、分散補償ファイバ２７も、光線路の非零分散シフトファイバ(ＮＺ−ＤＳＦ)の伝送特性に応じた構成に変更する必要がある。
さらに、上記した実施形態では、多数のチャネルを含むＷＤＭ光信号を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。１つのチャネルを含む光信号であっても複数のチャネルを含むものであっても同じように本発明を適用できる。つまり、１つ以上のチャネルを含む光信号に対して同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１実施形態の分散補償器１０の全体構成を示す図である。
【図２】分散補償器１０を組み込む光通信システムの一例を示す図である。
【図３】ＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分の結像位置を説明する図である。
【図４】平面ミラー１５の構成を説明する図である。
【図５】平面ミラー１５におけるＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分の到達位置を説明する図である。
【図６】平面ミラー１５からコリメータレンズ１３に向けて進行するＷＤＭ光Ｌ５を説明する図である。
【図７】平面ミラー１５がＷＤＭ光Ｌ４,Ｌ５の「中心波長λkのチャネル」内の各波長成分λk-1,λk,λk+1の光に与える分散（遅延時間差ｐ）を説明する図である。
【図８】平面ミラー１５によってＷＤＭ光Ｌ４の分散（遅延時間差）が補償される様子を示す図である。
【図９】平面ミラー１５によってＷＤＭ光Ｌ４の分散（遅延時間差）が補償される様子を示す図である。
【図１０】第２実施形態の分散補償器におけるマイクロミラー３１の構成を説明する図である。
【図１１】第３実施形態の分散補償器における三角ミラー３２の構成を説明する図である。
【図１２】三角ミラー３２によってＷＤＭ光Ｌ４の分散（遅延時間差）が補償される様子を示す図である。
【図１３】三角ミラー３２の周囲に別の平面ミラー３５を設けた構成例を説明する図である。
【図１４】第４実施形態の分散補償器４０の全体構成を示す図である。
【図１５】光ファイバ４２,４３とＬ字型ミラー４１の構成を示す側面図である。
【図１６】Ｌ字型ミラー４１の構成を説明する図である。
【図１７】Ｌ字型ミラー４１におけるＷＤＭ光Ｌ４の各波長成分の到達位置を説明する図である。
【図１８】Ｌ字型ミラー４１における中心波長λ1,…,λk,…,λnの各チャネルの光路を説明する図である。
【図１９】Ｌ字型ミラー４１からコリメータレンズ１３に向けて進行するＷＤＭ光Ｌ５を説明する図である。
【図２０】第５実施形態の分散補償器５０の全体構成を示す図である。
【図２１】光ファイバ４２,４３とマイクロレンズ５１,５２とリレーレンズ５３と平面ミラー１５の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０，４０，５０  分散補償器
１１  サーキュレータ
１２，４２，４３  光ファイバ
１３  コリメータレンズ
１３Ａ  結像面
１３Ｂ  直線方向
１４  グレーティング
１５，３５  平面ミラー
１６  アクチュエータ
１７  分散測定器
１８  制御回路
２１  送信端
２１Ａ  発光素子
２２，２４  シングルモードファイバ(ＳＭＦ)
２３，２５  光アンプ
２６  受信端
２６Ａ  受光素子
２７  分散補償ファイバ
３１  マイクロミラー
３２  三角ミラー
４１  Ｌ字型ミラー
５１，５２  マイクロレンズ
５３  リレーレンズ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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