(57)【要約】【課題】チャープファイバブラッググレーティングのサンプル化を可変に調節することができる分散補償モジュールを提供する。【解決手段】本発明の分散補償モジュールは、チャープファイバブラッググレーティング１と、動作時における選択された期間、チャープファイバブラッググレーティング１に対して、その長軸方向に沿って周期的に変化する温度分布を与える温度分布調節装置（発熱素子部２）とを備える。【選択図】図５
2005321601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャープファイバブラッググレーティングと、
動作時における選択された期間、前記チャープファイバブラッググレーティングに対して、その長軸方向に沿って周期的に変化する温度分布を与える温度分布調節装置と、
を備える分散補償モジュール。
【請求項２】
前記選択された期間において、前記チャープファイバブラッググレーティングは、サンプルドチャープファイバブラッググレーティングとして機能する、請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項３】
前記温度分布の周期は、１２５μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内に設定されている請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項４】
前記温度分布の周期は、前記チャープファイバブラッググレーティングの長軸方向に沿って一定である請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項５】
前記温度分布の周期は、前記チャープファイバブラッググレーティングの長軸方向に沿って変化している請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項６】
温度分布調節装置は、前記チャープファイバブラッググレーティングに与える温度分布の振幅を４０℃以上に設定する、請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項７】
前記温度分布調節装置は、
前記チャープファイバブラッグレーティングの長軸方向に沿って周期的に配列された複数の導電要素と、
各導電要素の一端を電気的に接続する第１導電径路部と、
各導電要素の他端を電気的に接続する第２導電径路部と
を備え、
前記第１導電径路部と前記第２導電径路部との間に電圧が印加されとき、前記複数の導電要素を流れる電流によって各導電要素が発熱し、それによって前記チャープファイバブラッググレーティングの選択された複数の部分を局所的に加熱する、請求項１に記載の分散補償モジュール。
【請求項８】
前記第１導電径路部と前記第２導電径路部との間に流れる電流の大きさを調節する制御部を更に備えている、請求項７に記載の分散補償モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャープファイバグブラッグレーティングを備えた分散補償モジュールに関している。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野では、光ファイバを介してパルス状の信号光を伝送する長距離高速パルス伝送の実用化が進められている。しかし、光ファイバが有する波長分散（以下「分散」と称する。）のため、パルス状の信号光が長距離の光ファイバを伝播するとき、信号光の波長成分に応じて異なる遅延が生じてしまうため、信号光のパルス幅が時間軸上で拡大するという不都合が生じる。このため、長距離高速パルス伝送を実現するためには、パルス圧縮や分散を補償する技術の開発が不可欠である。
【０００３】
特許文献１および特許文献２は、チャープファイバブラッググレーティングを用いて分散補償を行なう技術を開示している。ファイバブラッググレーティングとは、コアの屈折率が長軸方向に沿って周期的に変化することにより、信号光のブラッグ反射を引き起こすグレーティング構造を有する光ファイバである。また、チャープファイバブラッググレーティングとは、コアの屈折率変化の周期自体が長軸方向に沿って変化するチャーブ構造を有しているファイバブラッググレーティングである。
【０００４】
前述したように光ファイバを伝播してきたためにパルス幅の拡大した信号光をチャープファイバブラッググレーティングに入射すると、その信号光は、ファイバ内のブラッググレーティングによって反射されることになる。このとき、信号光の波長に応じて異なる遅延を生じさせ、拡大したパルス幅を時間軸上で圧縮することが可能になる。このようなパルス圧縮を行なうためには、長距離光ファイバ伝送によって生じた分散の影響を相殺する逆の分散をチャープファイバブラッググレーティングに与えておけばよい。
【０００５】
特許文献１および特許文献３は、チャープファイバブラッググレーティングの屈折特性（反射率の波長依存性）をサンプル化する技術を開示している。サンプル化を行なうと、通常のチャープ構造によって生じる光の遅延特性（遅延の波長依存性）が「複製」される現象が観察される。この「複製」とは、反射率または遅延の波長依存性が複数の帯域で周期的に類似した依存性を繰り返す現象を意味している。
【０００６】
このような「複製」を利用することにより、複製によって類似した波長依存性を示す各帯域をＷＤＭ方式の各チャンネルに割り当てることが可能になると、１つのチャープファイバブラッググレーティングを備えた分散補償モジュールを用いて多重化された信号伝送の分散を補償できる。このようなサンプル化をチャープファイバブラッググレーティングに対して行なったサンプルドチャープファイバブラッググレーティングの作製が試みられている。
【０００７】
図１は、サンプル化されていないチャープファイバグレーティングにおける屈折率変化を示すグラフである。このグラフの縦軸はファイバ中の屈折率変化Δｎを示し、横軸はファイバの長軸（ｚ軸）方向における位置を示している。屈折率変化Δｎは、位置ｚの関数であるため、屈折率変化はΔｎ（ｚ）で表される。図１に示す例では、ｚが大きくなるほど、Δｎ（ｚ）の周期が小さくなっている。周期が小さくなる割合が位置ｚの増加に従って線形的（比例的）に変化している場合、そのファイバグレーティングは「線形チャープ」を有している。一方、周期の小さくなる割合が位置ｚの増加に対して非線形的に変化する場合、そのファイバグレーティングは「非線形チャープ」を有していることになる。
【０００８】
図２は、サンプルドチャープファイバグレーティングにおける屈折率変化関数Δｎ（ｚ）の一例を示すグラフである。周期Ｐで所定幅の範囲に屈折率変化が与えられ、その範囲以外では屈折率変化がゼロに設定されている。このような屈折率変化Δｎ（ｚ）は、図１に示す屈折率変化Δｎのうち、所定幅の部分のみが周期的に切り出された（サンプルされた）構造を有している。
【０００９】
このようにサンプルドチャープファイバグレーティングは、通常のチャープファイバグレーティングの屈折率変化パターンを、ある一定周期Ｐで、ある一定の幅だけ、サンプリングした構造を有しており、サンプリングした部分だけが、チャープファイバグレーティングの屈折率変化を有している。サンプリングされた領域（第１領域）は、長軸方向に沿って屈折率変化周期が変化するチャープグレーティング構造を有しているのに対し、サンプリングされていない領域（第２領域）の各々における屈折率変化は略ゼロである。
【００１０】
図２に示す屈折率変化関数Δｎ（ｚ）は、図１に示す屈折率変化Δｎに対し、サンプリングのための周期関数（矩形波形の列）を重畳することによって得られる。
【００１１】
図３（ａ）〜（ｂ）は、サンプル化によって反射特性および遅延特性がどのように変化するかを示す図である。図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、グレーティングの持つ反射・遅延特性は、サンプル化により、同様のパターンが帯域Δλの単位で周期的に複製されている。
【００１２】
このようなサンプルドファイバグレーティングの作製は、次のようにして行なうことができる。すなわち、通常のシングルモードファイバにレーザ光を照射することによって図１に示すような屈折率な変化を形成する際、レーザ光の一部を周期的に遮断することによって図２に示すような屈折率の変化を引き起こす。レーザ光の照射を部分的に遮るため、特別な振幅マスクを用いても良いが、チャープパターンを形成するための位相マスクにサンプル化のたのパターンを埋め込んで用いても良い。
【００１３】
なお、非特許文献２は、周期的な温度分布をファイバブラッググレーティングに付与することにより、その屈折率変化に周期的な変化を重畳し、それによってサンプル化を実現することを開示している。図４（ａ）は、非特許文献２が開示しているファイバブラッググレーティングの概観を示す図である。ファイバの長軸方向に沿って厚さが周期的に変化する金属膜がファイバブラッググレーティングの外周面を覆っている。この金属膜に電流を供給することにより、図４（ｂ）に示される温度分布をファイバに与えることができる。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の温度分布が与えられたときにファイバブラッググレーティングのコアに形成される屈折率分布を示している。この屈折率分布のパターンは、周波数が相対的に高い屈折率変化と周波数が相対的な大きな屈折率変化とを重畳することによって形成されている。周波数が相対的に大きな屈折率変化は、図４（ｂ）に示す温度分布に起因して生じたものであり、周波数が相対的に高い屈折率変化は、製造段階のレーザ光照射によってファイバコアに書き込まれたものである。
【特許文献１】特開２０００−２４４３９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１７２３号公報
【特許文献３】特表２００３−５１０６２７号公報
【非特許文献１】Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ １０ｔｈ Ｊｕｎｅ  １９９９  Ｖｏｌ．３５  Ｎｏ．１２  “Ａｌｌ−ｆｉｂｒｅ  ４ｔｉｍｅｓ１０Ｇｂｉｔ／ｓ ＷＤＭ  ｌｉｎｋ  ｗｉｔｈ  ＤＦＢ fｉｂｒｅ  ｌａｓｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ ａｎｄ  ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｎｃ−ｓａｍｐｌｅｄ  ｆｉｂｒｅ  gｒａｔｉｎｇ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ”
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＴＯＰＩＣＳ ｉｎ  Ｑｕａｎｔｕｍ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  Ｖｏｌ．７，  Ｎｏ．３ Ｍａｙ／Ｊｕｎｅ ２００１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の方法で作製されたサンプルドチャープファイバグレーティングでは、図２に示すような屈折率変化のパターンがコア部分に対して恒久的に書き込まれているため、サンプリング周期Ｐなどを事後的に変化または調節することができない。このため、各チャネルのために複製される反射・遅延特性の帯域や遅延量を調節することができない。
【００１５】
一方、温度分布の付与によってサンプル化を実現する技術を開示している非特許文献２は、チャープ構造を有しない単純な周期的屈折率変化を有するファイバグレーティングに関してのみ、サンプル化が行なわれたことを記載している。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、チャープファイバブラッググレーティングのサンプル化を可変に調節することができる分散補償モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の分散補償モジュールは、チャープファイバブラッググレーティングと、動作時における選択された期間、前記チャープファイバブラッググレーティングに対して、その長軸方向に沿って周期的に変化する温度分布を与える温度分布調節装置とを備える。
【００１８】
好ましい実施形態において、前記選択された期間において、前記チャープファイバブラッググレーティングは、サンプルドチャープファイバブラッググレーティングとして機能する。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記温度分布の周期は、１２５μｍ以上５ｍｍ以下の範囲内に設定されている。
【００２０】
好ましい実施形態において、前記温度分布の周期は、前記チャープファイバブラッググレーティングの長軸方向に沿って一定である。
【００２１】
好ましい実施形態において、前記温度分布の周期は、前記チャープファイバブラッググレーティングの長軸方向に沿って変化している。
【００２２】
好ましい実施形態において、温度分布調節装置は、前記チャープファイバブラッググレーティングに与える温度分布の振幅を４０℃以上に設定する。
【００２３】
好ましい実施形態において、前記温度分布調節装置は、前記チャープファイバグブラッグレーティングの長軸方向に沿って周期的に配列された複数の導電要素と、各導電要素の一端を電気的に接続する第１導電径路部と、各導電要素の他端を電気的に接続する第２導電径路部とを備え、前記第１導電径路部と前記第２導電径路部との間に電圧が印加されとき、前記複数の導電要素を流れる電流によって各導電要素が発熱し、それによって前記チャープファイバブラッググレーティングの選択された複数の部分を局所的に加熱する。
【００２４】
好ましい実施形態において、前記第１導電径路部と前記第２導電径路部との間に流れる電流の大きさを調節する制御部を更に備えている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、チャープファイバブラッググレーティングに周期的な温度分布を与えることにより、ファイバに予め形成されていたチャープブラッググレーティングの屈折率変化のパターンに対して熱による周期的な屈折率変化のパターンを重畳することができる。サンプル化によって複製される反射・遅延特性を利用することにより、多チャンネル化された信号の伝送に適した分散補償機能を発揮させることができる。また、ファイバに与える温度分布を調節することにより、反射・遅延特性を適用的かつ動的に制御することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
チャープファイバブラッググレーティングをサンプル化するため、本発明では、サンプル化されたチャープ構造を有する屈折率変化をファイバの内部に前もって形成しておく代わりに、事後的にファイバに付与する温度分布の調節により、サンプル化を実現する。
【００２７】
本発明者は、特定の温度分布をチャープファイバブラッググレーティングに与えることによってファイバグレーティングの屈折率パターンを周期的に変化させると、図２に示す屈折率パターンを有するサンプルドチャープファイバブラッググレーティングと同様に、反射・遅延特性の複製を行なうことができることを見出して、本発明を想到するにいたった。
【００２８】
このように本発明におけるサンプル化は、製造工程時におけるレーザ照射によってではなく、動作時に付与される温度分布によって実現される。このため、１つのファイバを用いて、サンプル化された状態とサンプル化されていない状態との間での切り替えが可能となる。
【００２９】
（実施形態１）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
まず、図５を参照する。本実施形態の分散補償モジュールは、チャープファイバブラッググレーティング１と、このチャープファイバブラッググレーティング１に対して、その長軸方向に沿って周期的に変化する温度分布を与える温度分布調節装置とを備えている。温度分布調節装置は、電源３に接続された発熱素子部２を有しており、この発熱素子部２は、図６に拡大して示すように、チャープファイバグブラッグレーティング１の長軸方向に沿って周期Ａで配列された複数の導電要素２ａを備えている。各導電要素２ａは幅Ｂを有している。また、各導電要素２ａの一端は第１導電径路部２ｂによって接続され、各導電要素２ａの他端は第２導電径路部２ｃによって接続されている。
【００３１】
このような発熱要素２の各導電要素２ａは、チャープファイバブラッググレーティング１の外周に接触しており、各導電要素２ａで発生した熱は速やかにチャープファイバブラッググレーティング１の外周面から内部にコアに伝達される。
【００３２】
各導電要素２ａとチャープファイバブラッググレーティング１との間で熱的な接触を効率よく行なうには、それらの接触面積を大きくすることが好ましい。このため、チャープファイバブラッググレーティング１を受けることができるＵ字型溝を表面に形成した基板を用意し、この溝を横切るように各導電要素２ａを形成することが好ましい。この後、導電要素２ａの上に直接的に、または接着層などの他の材料の層を介して、チャープファイバブラッググレーティング１を溝内に固定すると、各導電要素２ａがチャープファイバブラッググレーティング１の略半周部分と接触し、チャープファイバブラッググレーティング１のコアに所定の温度分布を付与することができる。
【００３３】
目標とする温度分布をチャープドファイバグレーティング１に対して適切に付与するには、チャープドファイバグレーティング１と導電要素２ａとの間の熱的な接触を長軸方向に沿って均一かつ確実に行なうことが好ましい。このためには、熱伝導性に優れた材料（例えば、シリコーン樹脂）を導電要素２ａの上にのみ塗布し、チャープドファイバグレーティング１と導電要素２ａとを接触させることが好ましい。あるいは、チャープドファイバグレーティング１を導電要素２ａと接触させる前の段階において、ファイバ外周面に周期Ａ（導電要素２ａの配列の周期Ａに等しい。）で長軸方向に沿って配列した多数の金属リングを形成しておいても良い。この金属リングは、チャープドファイバグレーティング１の外周面を金属膜で被覆した後、この金属膜の所定部分をエッチングすることにより、周期的なスリットの配列を金属膜に形成することによって作製できる。
【００３４】
このような金属リングが外周面に形成されたチャープドファイバグレーティング１を発熱素子部２に接触させるとき、チャープドファイバグレーティング１の外周面上の金属リングの各々が、対応する発熱素子部２の導電要素２ａと接触するように位置合わせを行なう必要がある。
【００３５】
図５に示す電源３により、発熱素子部２の第１導電径路部２ｂと第２導電径路部２ｃとの間に電圧を印加すると、複数の導電要素２ａを電流が並行して流れ、各導電要素２ａがジュール熱によって発熱する。このため、チャープファイバブラッググレーティング１のうち導電要素２ａと接触する複数の部分（例えば上述の金属リングが形成されている部分）が局所的に加熱されることになる。なお、温度分布調節器は、図示されていない回路（制御部）を備えており、この制御部により、第１導電径路部２ｂと第２導電径路部２ｃとの間に流れる電流の大きさを調節することができる。
【００３６】
本実施形態における導電要素２ａおよび導電径路部２ｂ、２ｃは、金属膜をパターニングすることにより、多数のスリットを周期的に配列したパターンを金属膜に付与することによって形成されている。このような金属膜は、パターニングされた後、高温に加熱されるため、熱安定性が高く、また酸化されにくい材料から形成されることが好ましい。金属膜は、例えばクロムニッケル合金などの合金材料から形成され得る。
【００３７】
導電要素２ａの周期Ａおよびは幅Ｂは、サンプル化によって形成される反射パターンおよび遅延パターンの複製の周期を規定するパラメータであり、図２に示す屈折率分布の周期Ｐおよびサンプリング窓の幅に対応している。例えば、ブラッググレーティングの中心波長が１５５５ｎｍであり、複製される反射・遅延パターンの帯域（周期）を１ｎｍに設計する場合、周期Ａは１００ｍｍ、幅Ｂは１００μｍに設定することができる。スリットの幅は、周期Ａから幅Ｂを差し引いた大きさによって決まるため、上記の例におけるスリットの幅は９９．９ｍｍとなり、幅Ｂに比べて充分に大きい。このため、周期Ａが一定であっても、幅Ｂを比較的広い範囲で調節することができる。幅Ｂを狭くすると、その導電要素２ａにおける電気抵抗が高くなるため、発生するジュール熱が増加し、その部分の温度が高くなる。また、幅Ｂがスリットの幅に比べて充分に小さいため、発熱素子部２の加熱によってファイバ１の全体の温度については、さほど上昇させることにく、所望の温度変化を周期的に形成し、維持することができる。
【００３８】
なお、各導電要素２ａを同じ大きさの電流が流れるとき、発生するジュール熱の大きさは、各導電要素２ａの幅Ｂだけではなく、厚さおよび長さにも依存する。これらの値を適切に設定することにより、チャープファイバブラッググレーティング１に必要な温度分布を付与することができる。ただし、導電体要素２ａの厚さを長軸方向に沿って変化させることが製造上の困難を伴うため、その厚さは一定に維持しながら、幅Ｂを変化させることが容易である。
【００３９】
導電要素２ａの周期Ａおよび幅Ｂは、チャープファイバブラッググレーティング１の全長に渡って一定の大きさを有している必要はなく、周期Ａおよび幅Ｂをファイバの長軸方向における位置の関数として変化させてもよい。この場合、サンプリングが周期的でないサンプルドファイバグレーティングとして機能させることができるため、サンプル化によって複製される遅延パターンは、波長域によって僅かに異なるパターンに複製されることになる。そして、複製された多様な遅延パターンを各チャンネルに対して適切に割り当てることが可能になる。
【００４０】
以下に詳しく説明するように、発熱素子部２を発熱させていないとき、図５のチャープファイバブラッググレーティング１は、通常のチャープファイバブラッググレーティングとして機能するが、発熱素子部２によってチャープファイバブラッググレーティング１に温度分布を与えると、そのときは、チャープファイバブラッググレーティング１が「サンプルドチャープファイバブラッググレーティング」として機能することになる。
【００４１】
本実施形態で用いるチャープファイバブラッググレーティング１には、製造工程時におけるレーザ光の照射によって図１に示す屈折率変化が恒久的に形成されている。このようなチャープファイバブラッググレーティング１に対して、図５の発熱素子部２を発熱されると、チャープファイバブラッググレーティング１の温度は、図７に示すように周期的に変化した分布を示すことになる。このような温度分布は、周期Ａで規則的に変化し、温度変化の山と谷との差異（振幅）は、例えば４０℃以上（好ましくは５０℃以上）に調整される。
【００４２】
このような温度分布の付与により、もともとは図１に示すような屈折率変化を示すパターンが、図８に示すような屈折率変化を示すパターンに変化することになる。図８の屈折率変化は、屈折率変化が相対的に大きな領域と、相対的に小さな領域とが周期Ａで配列されたパターンを有している。屈折率変化が相対的に大きな領域がサンプリングの窓に相当している。屈折率変化が相対的に小さな領域が屈折率変化が実効的に存在しない領域に対応している。このような屈折率変化を示すチャープファイバブラッググレーティング１に光を通すと、サンプル化が実現し、反射・遅延パターンの複製が得られる。そして、複製された各々の反射・遅延パターンは、ＷＤＭの各チャンネルに使用することができる。
【００４３】
次に、モード結合理論（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｍｏｄｅ  ｔｈｅｏｒｙ）に基づいて行なったシミュレーションの結果を説明する。シミュレーションでは、チャープドファイバグレーティングに対して周期的に室温よりもΔＴだけ高い温度を与えた場合、その部分の屈折率が以下のように変化すると仮定した。まず、熱による屈折率変化Δｎは、以下の数１に示すように表される。
【００４４】
【数１】
2005321601.tif 000003
【００４５】
ここで、ξは光ファイバの熱光学係数、ｎeffは温度分布を付与していない状態におけるグレーティングの実行屈折率である。一方、温度分布の付与によって生じるグレーティングの屈折率変化ΔΛは、数２に示すように表される。
【００４６】
【数２】
2005321601.tif 000004
【００４７】
ここで、ηは熱光学膨張係数、Λはグレーティングの中心の周期とする。この両者による屈折率の変化を考慮して、チャープファイバブラッググレーティング１のコアにおける屈折率変化が計算される。
【００４８】
次に、チャープドファイバグレーティングの温度分布を説明する。図７に示すような温度分布がチャープドファイバグレーティングに付与されること、高温部と低温部とがファイバの長軸方向に沿って周期的に現れる。実際には、ファイバの屈折率変化を担うコアにどのような温度分布が付与されるかが重要である。本シミュレーションでは、コアにおける温度を以下の数３に示すように、Ｓｉｎ関数の二乗で表現し、温度分布を示す波形の最大値が図６に示す導電体要素２ａの位置に相当するものと仮定してシミュレーションを行なった。
【００４９】
【数３】
2005321601.tif 000005
【００５０】
数３では、ファイバのコアにおける温度Ｔをファイバの位置ｚの関数Ｔ（ｚ）で表している。数３の最初の項は、温度変位による部分であり、その上下幅は、ΔＴに依存する。Ｓｉｎ関数の中のＡは、図７に示される周期Ａに等しい。また、数３における２つめの項のＴ0はスリット部の温度である。この温度Ｔ0は、理想的には室温に等しいが、現実にはスリットの両側に位置する導電要素２ａからの熱が伝わるため、室温よりも高くなる。
【００５１】
以下の表１に示す数値をパラメータに代入し、モード結合理論により、反射と遅延特性を示す曲線を求めた。
【００５２】
【表１】
2005321601.tif 000006
【００５３】
図９（ａ）から（ｄ）はシミュレーションの結果を示すグラフである。図９（ａ）は、温度分布を与える前の反射特性を示し、図９（ｂ）は、温度分布を与える前の遅延特性を示している。一方、図９（ｃ）は、温度分布を与えているときの反射特性を示し、図９（ｄ）は、温度分布を与えているときの遅延特性を示している。
【００５４】
図９（ｃ）および（ｄ）からわかるように、チャープドファイバグレーティングに対して周期的に変化する温度分布を与えると、略矩形の反射率パターンを複製した複数のパターンを有する反射特性が得られる。また、これに対応して、遅延パターンも複製された遅延特性が得られる。これらの複製パターンの各々の帯域を各チャンネルに割り当てることにより、信号光の多重化に対応することが可能になる。本実施形態で複製される各パターンの帯域幅Δλ’は、０.９ｎｍである。
【００５５】
図９（ｃ）に示す反射特性のパターンが全体として長波長側（右）にシフトしている理由は、加熱によりファイバ全体の温度が室温よりも上昇したためである。同様の理由により、図９（ｄ）に示す遅延特性のパターンも、長波長側にシフトしている。
【００５６】
図２におけるサンプリングの周期Ｐと、図３に示す反射・遅延のパターンの帯域Δλは、数４に示すように、逆数の関係にある。
【００５７】
【数４】
2005321601.tif 000007
【００５８】
数４におけるλBはブラッグ波長である。数４からわかるように、周期Ｐが大きいほど、Δλは小さくなる。これと同様のことが、本発明の温度分布についても成立することがシュミレーションによってわかっている。すなわち、図７に示す温度分布の周期Ａが大きくなるほど、図９（ｃ）に示す帯域Δλ’が小さくなる。上記のシミュレーションによって得られた帯域Δλ’は０．９ｎｍであるが、この値は、ＷＤＭにおける１チャンネル分として適当である。
【００５９】
（実施形態２）
次に、図１０を参照しながら、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００６０】
本実施形態の分散補償モジュールが実施形態１の分散補償モジュールと異なる点は、発熱素子部２と電源３との接続の仕方にある。他の点では、同一の構成を有しているため、以下においては、本実施形態に特徴的な点のみを説明する。
【００６１】
本実施形態では、第１導電径路部２ｂおよび第２導電径路部２ｃと電源３との接続点が、それぞれ、複数点ある。このため、電流は、第１導電径路部２ｂおよび第２導電径路部２ｃの各々を横方向（ファイバ長軸方向）に流れるよりも、縦方向（ファイバ長軸方向に垂直な方向）に効率良く流れることになる。
【００６２】
実施形態１の分散補償モジュールでは、複数の導電要素２ａの各々を流れる電流の大きさは長軸方向に一様ではなく、目的とする温度分布が得られない場合がある。これに対して、本実施形態では、電源３と第１導電径路部２ｂとの接続点、および電源３と第２導電径路部２ｃとの接続点が、ともに複数であるため、各導電要素２ａを流れる電流の大きさは略等しく、温度の周期的な変化の振幅が長軸方向に沿って一様化される。
【００６３】
電源３と第１導電径路部２ｂとの接続点、および電源３と第２導電径路部２ｃとの接続点の配置は、図１０に示す形態に限定されない。
【００６４】
（実施形態３）
次に、図１１を参照しながら、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００６５】
図１１は、本実施形態の分散補償モジュールの側面図である。本実施形態の分散補償モジュールが実施形態１の分散補償モジュールと異なる点は、２つの発熱素子部１２および２２が、それぞれ、チャープドファイバグレーティング１の上側および下側に配置され、チャープドファイバグレーティング１の外周に接触している点にある。
【００６６】
電源３に接続されている。本実施形態の発熱素子部１２および２２は、いずれも前述の実施形態における発熱素子部２と略同様の構成を有しているが、導電要素の幅Ｂや配列の周期Ａが発熱素子部１２と発熱素子部２２との間で異なる値を有するように設計されている。本実施形態の電源３は、発熱素子部１２および２２の一方に対して選択的に電流を供給し、各々を別個独立に発熱させることができる。このため、チャープドファイバグレーティング１に対しては、発熱素子部１２に規定される温度分布または熱素子部２２によって規定される温度分布を選択して付与することができる。
【００６７】
このように複数の温度分布から選択された温度分布を付与することにより、適応的かつ動的に変化するサンプリングを実現することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の分散補償モジュールは、長距離高速パルス伝送におけるパルス圧縮や分散補償に好適に用いられる。特にＷＤＭ方式の伝送を行う場合において、温度分布の周期を変化させることにより、チャンネルの数や各チャンネルの遅延を最適なレベルに調節することができるため、自由度の高い分散補償が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】チャープファイバブラッググレーティングのグレーティング位置ｚと屈折率変化Δｎとの関係をグラフである。
【図２】サンプル化されたチャープファイバブラッググレーティングのグレーティング位置ｚ（横軸）と屈折率変化Δｎ（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、サンプル化されていないチャープファイバブラッググレーティングにおける反射率特性を示すグラフであり、（ｂ）は、サンプル化されていないチャープファイバブラッググレーティングにおける遅延特性を示すグラフである。（ｃ）は、サンプル化されているチャープファイバブラッググレーティングにおける反射率特性を示すグラフであり、（ｄ）は、サンプル化されているチャープファイバブラッググレーティングにおける遅延特性を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、非特許文献２が開示しているファイバブラッググレーティングの外観を示す図であり、（ｂ）は、その温度分布を示すグラフであり、（ｃ）は、コアの屈折率変化を示すグラフである。
【図５】本発明による分散補償モジュールの第１の実施形態を示す平面図である。
【図６】発熱素子部２の一部を示す拡大平面図である。
【図７】チャープファイバブラッググレーティングの位置（横軸）に対する温度分布を示すグラフである。
【図８】周期Ａで変化する温度分布が付与されたときのチャープファイバブラッググレーティングの屈折率変化Δｎを示すグラフである。
【図９】（ａ）は、温度分布が与えられていない場合における反射率特性を示すグラフであり、（ｂ）は、温度分布が与えられていない場合における遅延特性を示すグラフである。（ｃ）は、温度分布が与えられている場合における反射率特性を示すグラフであり、（ｄ）は、温度分布が与えられている場合における遅延特性を示すグラフである。
【図１０】本発明による分散補償モジュールの第２の実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明による分散補償モジュールの第３の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    チャープファイバブラッググレーティング
２    発熱素子部
２ａ  導電要素
２ｂ  第１導電径路部
２ｃ  第２導電径路部
３    電源
１２  発熱素子部
２２  発熱素子部
【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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【図１０】
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【図１１】
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