(57)【要約】【課題】従来の分散補償器ではサイズが大きく、かつ光損失も大きく、また補償分散量も固定されており伝送システムの要求に柔軟に対応できなかった。【解決手段】分散媒質の表裏に金属膜を蒸着してミラーとし、そのミラーに入射窓と出射窓を設ける。光軸を固定し分散媒質の位置を変化させたとき、移動量に対応して出射位置が変化する出射窓形状にすることにより反射回数を制御し分散量を可変とする。【選択図】図１
2005236716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面が平行である直方体の分散媒質と、その対向する２面に設けられた光を反射させる表面側鏡と裏面側鏡から構成されるとともに、表面側鏡は、それが設けられている面の１つの辺に平行に分散媒質が露出するように形成され、裏面側鏡は、それが設けられている面の１つの辺に対して斜めに分散媒質が露出するように形成され、表面側鏡側の分散媒質の露出部から光ビームを入射させ、前記裏面側鏡側の分散媒質の露出部から光ビームを出射させることを特徴とする波長分散補償素子。
【請求項２】
光パルスの群遅延波長分散を生じさせる分散補償器であって、該分散補償器が、二枚の平行に対置した鏡と、二枚の鏡の間に配置された波長分散を生じさせる直方体の分散媒質と、前記鏡のそれぞれにはビーム入射用の窓と出射用の窓がそれぞれ設けられ、外部から分散媒質の表面に対し垂直面から所定の角度傾いた角度で入射された光ビームが二枚の鏡の間を反射し、前記分散媒質を複数回通過したのち出射される構成であるとともに、前記ビーム入射用の窓および出射用の窓は光路と鏡の位置関係を変化させることにより反射の回数が変化する形とされていることを特徴とする可変分散補償器。
【請求項３】
前記二枚の鏡の一つは前記分散媒質の一つの表面に蒸着された金属膜であり、他の一つは前記分散媒質の一つの表面に対向する面と平行な分離された薄板に形成された鏡であって、前記光路と鏡の位置関係を変化させる手段に代えて、光路を固定し二枚の鏡の相対位置を前記分散媒質の鏡に対向している面と平行に移動させ、あるいは、前記分散媒質の鏡に対向している面と垂直に移動させる手段とされた請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項４】
前記ビーム入射用の窓および出射用の窓が前記分散媒質の一つの表面に設けられて、光路と鏡の位置関係を変化させることにより反射の回数が変化する形とされている請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項５】
前記分散媒質が結合欠陥型フォトニック結晶である請求項２記載の可変分散補償器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体装置に係り、特に光通信システムにおいて、光ファイバなどの光パルス伝送路において、光パルス伝送路の波長分散を相殺することにより伝送ひずみを低減するための分散補償器に関し、特に分散量が制御できる可変分散補償器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システムでは、光信号を光パルス列として伝送する。この場合、光伝送システムは、通常は、光信号の伝送媒体として高純度のシリカ光ファイバを用いる。しかしながら、光ファイバは波長分散を持つ為に、一定の波長広がりをもつ光信号パルスを伝送するとパルス波形が劣化する。ファイバの波長分散による光パルス波形の劣化は光伝送システムの伝送距離や伝送容量を制限する大きな要因となる。このため、大容量光伝送システムにおいてはこの波長分散を打ち消す技術が重要となる。例えば、光ファイバの分散と逆の分散を有する光学系を光伝送路に挿入すれば、ファイバの分散は相殺され、劣化した波形を修復することができる。
【０００３】
従来技術としては、符号が逆で絶対値の大きな分散を有するファイバ（分散補償ファイバ）を用いて分散を補償するという技術が実用化されている。分散補償ファイバは、所望の特性を再現性よく実現できる、補償可能な帯域が広い、等の特徴があり広く用いられている。しかしながら分散補償ファイバの単位長さあたりの分散補償量は−２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度と小さく、所望の分散量を得ようとすると非常に長いファイバが必要となる。このため、小型化が不可能で且つコストもかかるという問題がある。
【０００４】
分散補償器の小型化を目指した最近の技術として、二種類以上の屈折率の異なる媒質の多次元構造、即ちフォトニック結晶を用いた分散補償器が考案されている。フォトニック結晶を透過する光は、特有の分散特性を示すことが知られており、所望の波長の光に対し、適切な格子構造・周期・媒質の屈折率差を選択すると、大きな分散を得ることができる。例えば特許文献１（特開２０００−１２１９８７号公報）にその具体例が開示されている。この分散補償器はＳｉ基板に二次元フォトニック結晶を作製し、分散を補償するというもので、長さ５ｍｍで数十ｐｓ／ｎｍの分散量を得ている。しかしながら、二次元フォトニック結晶中を伝播する光は散乱による損失が避けられないとされており、上記特許文献１の開示例では挿入損失が問題になる。また、分散補償量も実際の光伝送システムでは、さらに大きなものが求められている。
【０００５】
また、フォトニック結晶として結合微小共振器導波路を用いた分散補償器が考案されている。特許文献２（特開２００２−３３３５３６号公報）にその具体例が開示されている。この分散補償器の場合、上述したフォトニック結晶自体の分散関係を用いる場合に比べて、制御性の優れた高効率の分散補償が可能であることが開示されている。しかしながら、これらのフォトニック結晶を用いた分散補償器は、上述したフォトニック結晶自体の波長分散を用いた場合と同様、その分散補償量が小さいという欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２１９８７号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２００２−３３３５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術に述べたように、長距離光ファイバ通信における分散補償器に関しては既に実用化されているものもあるが、小型高性能で低コストなものは実現できていない。本発明の目的は、超小型で分散補償量が大きく、かつ分散補償量が可変な分散補償器を低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
図１は本発明による波長分散補償素子１０の斜視図である。波長分散補償素子１０はその表面と裏面が平行である直方体の分散媒質１と、その対向する２面に設けられた光を反射させる表面側鏡２と裏面側鏡３から構成される。表面側鏡２は、それが設けられている面の１つの辺に平行に分散媒質１が露出するように形成される。裏面側鏡３は、それが設けられている面の１つの辺に対して斜めに分散媒質１が露出するように形成される。表面側鏡２の側の露出部と裏面側鏡３の露出部とは、それぞれの鏡が設けられる面の反対位置になるように成される。
【００１０】
表面側鏡２の側の露出部は光入射ビームの入射窓４として利用される。すなわち、光入射ビームを入射窓４から分散媒質１の表面に対して垂直から１０°程度以下の傾きをもって入射させる。光入射ビームは、まず分散媒質１を通過し、次に、傾きに応じて、鏡２と３によって多重反射された後、裏面側鏡３の側の露出部である出射窓５から出射する。分散媒質１は、光パルスの群遅延波長分散を生じさせる機能を有するものとする。
【００１１】
本発明では、光パルスが分散媒質を通過する実効的な長さは、多重反射の回数に応じて増大するので、大きな分散効果が得られる。さらに、図１に示す矢印のように、光入射ビームに対して波長分散補償素子１０の位置を上下に可変とすることにより分散量を可変にすることができる。
【００１２】
次に分散量を可変にする場合の動作に関して、図２を参照して説明する。図２（ａ）−（ｃ）は、光入射ビームを入射窓４から入射点を固定して入射させ、光入射ビームが鏡２と３によって多重反射された後、裏面側鏡３の露出部である出射窓５から出射するときの状況を波長分散補償素子１０の上下動に対応させて説明する図である。
【００１３】
図２の左は波長分散補償素子１０を表面側鏡２側から見た図であり、中央は波長分散補償素子１０を裏面側鏡３側から見た図である。表面側鏡２は直方体の波長分散補償素子１０の一辺に平行に分散媒質１が露出するように形成されているので、入射窓４は長方形である。裏面鏡３は直方体の波長分散補償素子１０の一辺に対して斜めに分散媒質１が露出するように形成されるので、出射窓５は台形である。４１は光入射ビームの入射点、４２は光ビームの出射点であり、一点鎖線は入射点４１と出射点４２を結ぶ光軸の鏡への射影である。図２の右の図は、一点鎖線で切ったときの断面図と、ビームの多重反射の光路を示している。
【００１４】
図２（ａ）は、光軸が波長分散補償素子１０の中央部付近を横切るような入射点４１と出射点４２とを持つときの図である。図２（ｂ）は、光軸は固定したままで、波長分散補償素子１０を上方に移動させたときの図である。このときは、光軸の射影である一点鎖線と表面側鏡２および裏面側鏡３との関係は、多重反射の回数が増加するように変化する。すなわち、入射窓４は長方形であり、境界は表面側鏡２の移動方向と平行なので、一点鎖線と入射窓４の境界線の交点は変化しない。したがって、入射点４１は固定のままで良い。一方、出射窓５は台形であり、出射窓５の境界は移動方向と平行でない。その結果、波長分散補償素子１０を上方に移動させたときは、光が表面側鏡２および裏面側鏡３間で反射する回数が増加し、出射点はずれ、したがって、分散媒質１中を透過する光路が長くなり、光パルスは、より大きい分散を得ることになる。図２（ｃ）は、波長分散補償素子１０を下方に移動させたときの図である。このときは、図２（ｂ）と逆に、光が表面側鏡２および裏面側鏡３間で反射する回数が減少し、出射点はずれ、したがって、分散媒質１中を透過する光路が短くなり、光パルスは、より小さい分散を得ることになる。
【００１５】
ここで、分散媒質１の具体的な構成としては、第一にフォトニック結晶を挙げることができる。特に、分散媒質１の両面に垂直な方向のみ組成が変化する１次元フォトニック結晶が適している。この１次元フォトニック結晶の中でも、結合欠陥型フォトニック結晶は、その群遅延波長分散特性が大きく、分散媒質１として最も優れている。
【００１６】
以下、簡単に結合欠陥型フォトニック結晶を説明する。フォトニック結晶とは、屈折率の異なる二つあるいはそれ以上の数の媒質を組み合わせた多次元周期構造のことであり、１次元フォトニック結晶とは、その次元が１次元の場合を言う。このようなフォトニック結晶では、特定の（規格化）周波数領域では第一ブリルアンゾーン全域に渡ってバンドが存在しない。これは、この帯域に対応する周波数の光はフォトニック結晶中を伝播できないことを意味する。このような、伝播が禁止された周波数帯域をフォトニックバンドギャップと呼ぶ。例えば外部からバンドギャップに相当する波長の光を結晶に入射すると全反射される。
【００１７】
バンドギャップを持つフォトニック結晶に欠陥、つまり周期構造中の不均一要素が導入された場合を考える。欠陥部では周期構造が乱れているので、バンドギャップ波長の光でも存在できる。しかし欠陥の周囲は完全なフォトニック結晶なので、光は外部へ伝播できず欠陥内部に反射されることになる。
【００１８】
図３は、１次元フォトニック結晶に欠陥がある場合の様子を概念的に示した図である。例えば、Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２との積層構造からなるフォトニック結晶を考える。Ｔａ２Ｏ５層１６とＳｉＯ２層１５が交互に積層されてフォトニック結晶１２を構成しているとき、Ｔａ２Ｏ５層１６が欠けた欠陥１１が存在すると、その周囲のフォトニック結晶１２は微小共振器を形成し、その内部で光は多重反射を起こし定常状態を形成する。このフォトニック結晶欠陥内での光の定常状態を欠陥順位と呼ぶ。欠陥が共振器として作用するためには、周りのフォトニック結晶で全反射されることが必要なので、欠陥準位は必ずバンドギャップに対応する周波数に存在する。
【００１９】
このような微小共振器を周期的に形成すると、結合微小共振器導波路が形成される。この結合微小共振器導波路の特性に関しては例えばオプティクスレターズ（Optics Letters）第２４巻、７１１頁に示されている。
【００２０】
図４は結合微小共振器導波路での光の伝播の様子を模式的に表した図である。図４に示されるように、結合微小共振器導波路とは、Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶで示されるような共鳴周波数（即ち局在モードの周波数）Ωの微小共振器１３を、一定の間隔Λで連ねて配置した構造である。通常、微小共振器１３の中では光は内部反射を繰り返し、定在波を形成する。理想的な微小共振器が孤立して存在する場合、光子は内部に完全に閉じ込められ外部に出ることはない。しかし適当な距離で他の共振器がある場合、光のエバネッセントモードの空間分布に重なりが生じるため、二つの共振器の間でエネルギー１４の伝搬が可能となる。このように共振器間でエネルギーのやり取りがある場合を指して「二つの共振器は結合している」と言う。
【００２１】
図４に示すように、隣り合った二つが互いに結合した状態で多数の共振器を並べると、前記のエネルギー伝播が連続的に繰り返えされ、入射パルスは微小共振器列中を次々に伝播していくことになる。これが結合微小共振器導波路の原理である。この場合、伝播に伴う損失は原理的に発生せず、実際上も光は狭い領域に強く閉じこめられた状態で伝播するので、散乱等による損失は極めて小さいことが予測される。
【００２２】
このような構造をフォトニック結晶中の欠陥で形成したものを結合欠陥型フォトニック結晶と呼ぶ。この結合欠陥型フォトニック結晶では、例えばアイ・イー・イー・イー・ジャーナル・クアンタムエレクトロニクス（IEEE Journal Quantum Electronics）第３８巻、８２５頁に記載されているように、その群速度波長分散が大きいことが示されている。１次元結合欠陥型フォトニック結晶は、図３に示した欠陥を周期的に配置した構造からなる。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたごとく本発明によれば、超小型で安価かつ補償量が非常に大きく、補償量が可変な分散補償器を得ることができる。更に本発明により安価で信頼性の高い光伝送システムを構築する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の波長分散補償素子を応用した分散補償器の実施例およびこれを応用した光伝送システムを説明する。
【００２５】
（実施例１）
図５は本発明の実施例１の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。１０は、図１で説明した波長分散補償素子であり、分散媒質１の両面に表面側鏡２および裏面側鏡３を形成している。波長分散補償素子１０はステージ２７の上に保持されるとともに、ステージ２７は駆動装置２８によって紙面に垂直方向に駆動される。波長分散補償素子１０の入射窓４に対して、入射光ファイバ２１から対物レンズ２２を介して、光入射ビームを入射窓４から分散媒質１の表面に対して垂直から１０°程度以下の傾き角度（例えば、５度）をもって入射させる。光入射ビームは、まず分散媒質１を通過し、次に、傾きに応じて、表面側鏡２と裏面側鏡３によって多重反射された後、裏面側鏡３の露出部である出射窓５から出射する。出射窓５から出射した光ビームは対物レンズ２４と凹レンズ２５の組み合わせを介して出射側ファイバ２６に導かれる。４５は波長分散補償器のケースである。なお、図示しなかったが、駆動装置２８はケース４５に保持されている固定ステージ（図示しない）に保持される。
【００２６】
ここで、出射窓５から出射する光ビームの位置は、図に３本の線で示した。これは、図２を参照して説明したように、波長分散補償素子を移動させることにより出射点４２が移動することにより起こることである。対物レンズ２４は、この移動範囲に対して余裕のある口径を持つものとすると、出射点４２の位置にかかわらず、出射する光ビームは出射側ファイバ２６に導かれる。
【００２７】
光パルスの群遅延波長分散を生じさせる分散媒質１には、Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２との積層構造からなる１次元結合欠陥型フォトニック結晶を用いた。一次元結合欠陥型フォトニック結晶はガラス基板上にＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２を真空蒸着して作製したもので、欠陥１１を結合した構造とした。分散媒質の表裏にはＡｕ膜を蒸着して表面側鏡２と裏面側鏡３とした。
【００２８】
次に実施例１の波長分散補償器の動作を説明する。光ファイバ２１から対物レンズ２２を経て入射窓４から分散補償素子１０中に入射された光ビームは、二枚の表面側鏡２と裏面側鏡３の間で多重反射しながらジグザグに進み、裏面側鏡３が途切れた位置で出射される。このとき分散補償素子１０を構成する一次元結合欠陥型フォトニック結晶の分散を分散量を制御するために駆動装置２８を動作させて可動ステージ２７を上昇あるいは下降させた。すると図２（ｂ）あるいは（ｃ）に示した通り、光軸に対して鏡の位置が変化し、反射回数が増え分散量が増加し、あるいは、反射回数が減少し分散量が減少した。
【００２９】
図６はステージ２７の移動距離と分散量の関係を示す図である。６６０ｐｓ／ｎｍを中心に５００ｐｓ／ｎｍから８２０ｐｓ／ｎｍまで±１６０ｐｓ／ｎｍの変化が得られた。反射回数による変化の為、分散量の変化はステップ状の変化であり、各ステップの高さは２０ｐｓ／ｎｍであった。これは分散媒質を一往復したときの分散が２０ｐｓ／ｎｍであることを示している。
【００３０】
実施例１では、裏面側鏡３の形状は図２に示すように斜め直線になっているが、ステージの変化方向と平行な（すなわち垂直な）直線でなければ他の形状でもよいことは言うまでもない。例えば図７に示すようなステップ状であっても同様の効果が得られる。
【００３１】
（実施例２）
図８は本発明の実施例２の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。実施例１と同じ構成要素に対しては同じ参照符号を付した。図５と対比して分かるように、波長分散補償素子１０の分散媒質１に蒸着されたＡｕ膜による裏面側鏡３に代えて、薄板に形成された裏面ミラー２９が設けられている。裏面ミラー２９の反射面の形状は、図２あるいは図７に例示したように、分散媒質１の一つの辺に対して傾けられている。この裏面ミラー２９は駆動装置３０によって、分散媒質１の裏面と平行を保って紙面と垂直方向に駆動される。波長分散補償素子１０および駆動装置３０は固定ステージ４６上に保持され、移動しない。なお、図示しなかったが、固定ステージ４６はケース４５に保持される。
【００３２】
図９（ａ）−（ｃ）は実施例２による分散量の制御を説明する図であり、図２（ａ）−（ｃ）と対応するものであるが、裏面ミラー２９のみが分散媒質１の裏面に平行を保って紙面と垂直方向に移動する点において異なる。しかし、裏面ミラー２９の移動により、反射回数が変化し、分散量が可変とされる点では実施例１と同じである。
【００３３】
（実施例３）
図１０は本発明の実施例３の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。実施例１、実施例２と同じ構成要素に対しては同じ参照符号を付した。図８と対比して分かるように、実施例２と同様に、波長分散補償素子１０の分散媒質１に蒸着されたＡｕ膜による裏面側鏡３に代えて、薄板に形成された裏面ミラー２９が設けられている。また、裏面ミラー２９が分散媒質１に対して駆動装置４７によって、移動が制御される点では実施例２と同じであるが、実施例３では裏面ミラー２９が分散媒質１の裏面に対して垂直に移動するように制御される。波長分散補償素子１０および駆動装置４７は固定ステージ４６上に保持され、移動しない。なお、実施例３では、裏面ミラー２９の反射面の形状は表面側鏡２と同じであるが、出射窓５を持つように配置される。なお、図示しなかったが、固定ステージ４６はケース４５に保持される。
【００３４】
図１１（ａ）−（ｃ）は実施例３による分散量の制御を説明する図であり、図２（ａ）−（ｃ）あるいは図９（ａ）−（ｃ）と対応するものであるが、裏面ミラー２９のみが分散媒質１の裏面に平行を保って分散媒質１の裏面と垂直方向に移動する点において異なる。しかし、裏面ミラー２９の移動により、反射回数が変化し、分散量が可変とされる点では実施例１あるいは実施例２と同じである。
【００３５】
実施例３の裏面ミラー２９の形状については、実施例１あるいは実施例２と同じでも良いが、光軸と波長分散補償素子１０との相対位置を移動させる必要が無いので、裏面ミラー２９の形状は表面側鏡２の形状と同じでも良い。裏面ミラー２９の形状を、実施例１あるいは実施例２と同じとして、実施例３の制御と実施例２の制御とを組み合わせたものとすることもできる。この場合は、反射回数の変化と反射による光路の長さの制御を組み合わせることができるから、分散量の制御を、より多様化できる。
【００３６】
（実施例４）
図１２は本発明の実施例４の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。実施例１−３では、入射窓４と出射窓５が波長分散補償器の反対側になる等価的な透過型であった。実施例４では、入射窓４から入射された光ビームが分散媒質１内を多重反射して入射窓４と同じ側にある出射窓５から出射される反射型であることを特徴とする。そのため、波長分散補償素子１０の表面側鏡２の両側に入射窓４および出射窓５を形成する。また裏面側鏡３２は裏面全面を覆うものとした。出射窓５から出射される光ビームは反射鏡３３、光対物レンズ２４と凹レンズ２５の組み合わせを介して出射側ファイバ２６に導かれる。
【００３７】
図１３は実施例４において波長分散補償素子１０の構成と入射窓４から入射された光ビームが分散媒質１内を多重反射して入射窓４と同じ側にある出射窓５から出射される状況を示す図である。図１３に示すように、入射窓４は図１で説明した波長分散補償素子１０の入射窓４と同じ形に成され、出射窓５は図１で説明した波長分散補償素子１０の出射窓５と同じ形に成されている。したがって、実施例４でも、実施例１と同様に、駆動装置２８を動作させて可動ステージ２７を紙面に垂直に上昇あるいは下降させると、図２（ｂ）あるいは（ｃ）に示した通り、光軸に対して鏡の位置が変化し、反射回数が増え分散量が増加し、あるいは、反射回数が減少し分散量が減少する。
【００３８】
実施例４は、図を示して説明しないが、実施例２あるいは実施例３と同様に、変形させた形でも実施できる。すなわち、実施例２の図８あるいは実施例３の図１０の裏面側鏡２９の移動と同様に、表面側鏡２を移動させるものとしても良い。
【００３９】
（実施例５）
図１４は本発明の実施例５の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。実施例１の図５と対比して明らかなように、回転駆動装置４８が付加されて、ステージ２７が分散媒質１の重心を通る線を中心軸として紙面に平行に回転可能とされている点においてのみ、異なる。
【００４０】
図１５は実施例１で説明したＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２との積層構造からなる１次元結合欠陥型フォトニック結晶を用いた分散媒質１へ入射させる光ビームの分散媒質１の垂直面からの傾きに対する分散量の変化を示す特性図である。したがって、実施例１で説明したように、例えば、入射ビームが９５°（傾き角は５°）の場合に、±５°の範囲で回転制御を付加すれば、図６で示した階段状の特性の段差を連続の線で繋ぐ形の制御が可能となる。
【００４１】
（実施例６）
次に、本発明の分散補償器を適用した光伝送システムを例示する。
【００４２】
図１６は実施例１−３の可変分散補償器を用いた４０Ｇｂｐｓ／チャンネルの波長分割多重光伝送システムを示す図である。このシステムは送信装置５０、伝送ファイバ路、受信装置５２から構成される。送信装置５０は各波長（チャンネル）ごとの電気―光変換器５３、波長多重器５４、光送信増幅器５５から構成されるが、これらは通例のものを使用すれば十分である。使用波長は１．５５μｍを中心とした帯域とする。伝送ファイバ路には分散シフトファイバ５１を用い、伝送距離は８０ｋｍである。受信装置５２は光受信増幅器５６、波長分離器５７、実施例１に記載の本発明の可変分散補償器５８、光―電気変換器５９から構成される。多重されて伝送された光パルスを波長分離装置５７で各波長に分割し、可変分散補償器５８で各々のチャンネルで最適な分散補償を行う。
【００４３】
分散シフトファイバの分散は１．５３−１．６μｍで数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。伝送距離８０ｋｍで、最大±２００ｐｓ／ｎｍ程度の分散を受けるが、その値はチャンネル（波長）によって異なる。実施例１で詳細に説明したように、可変分散補償器５８は可変幅±−１６０ｐｓ／ｎｍであるから、全てのチャンネルに対して渡って分散をほぼ補償することが可能である。ここでは、実施例１の分散補償器を代表として例示したが、他の実施例で示された分散補償器を用いても同様な効果が得られることは勿論である。
【００４４】
（実施例７）
次に、本発明の可変分散補償器を適用した光伝送システムの他の実施例を例示する。
【００４５】
図１７は本発明の可変分散補償器を用いた１０Ｇｂｐｓ／チャンネルの波長分割多重光伝送システムを示す図である。このシステムは送信装置５０、伝送ファイバ路、受信装置６０から構成される。送信装置５０の構成は実施例５で例示したものと同様の構成である。伝送ファイバ路６１には１．３μｍ帯に最低分散領域を持つシングルモードファイバを用い、伝送距離は８０ｋｍである。即ち本システムは既設のシングルモードファイバを用いて波長分割多重方式により大容量伝送を行う際に用いるシステムである。受信装置６０は光受信増幅器５６、波長分離装置５７、実施例１に記載の本発明の可変分散補償器分散器６２、光―電気変換器５９から構成される。
【００４６】
本システムでは波長分離装置５７の前段に可変分散補償器６２を設置し、複数のチャンネルを一括して補償する。そのための分散補償器は、実施例１に示したものを使用した。この場合、分散補償器の構造パラメータを多少変え、図１８に示した波長λと分散量Ｄの関係をもつものを用いた。このように、この分散補償器ではシングルモードファイバと逆向きの分散スロープを示し、効果的な分散補償が可能である。ここでは、実施例１の分散補償器を代表として例示したが、他の実施例で示された分散補償器を用いても同様な効果が得られることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による波長分散補償素子１０の斜視図である。
【図２】（ａ）−（ｃ）は、光入射ビームを入射窓４から入射点を固定して入射させ、光入射ビームが鏡２と３によって多重反射された後、裏面側鏡３の露出部である出射窓５から出射するときの状況を波長分散補償素子１０の上下動に対応させて説明する図である。
【図３】１次元フォトニック結晶に欠陥がある場合の様子を概念的に示した図である。
【図４】結合微小共振器導波路での光の伝播の様子を模式的にあらわした図である。
【図５】本発明の実施例１の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。
【図６】ステージ２７の移動距離と分散量の関係を示す図である。
【図７】実施例１の裏面側鏡３の形状の他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施例２の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）−（ｃ）は実施例２による分散量の制御を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例３の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）−（ｃ）は実施例３による分散量の制御を説明する図である。
【図１２】本発明の実施例４の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施例４において波長分散補償素子１０の構成と入射窓４から入射された光ビームが分散媒質１内を多重反射して入射窓４と同じ側にある出射窓５から出射される状況を示す図である。
【図１４】本発明の実施例５の波長分散補償器の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施例１で説明したＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２との積層構造からなる１次元結合欠陥型フォトニック結晶を用いた分散媒質１へ入射させる光ビームの分散媒質１の垂直面からの傾きに対する分散量の変化を示す特性図である。
【図１６】実施例１−３の可変分散補償器を用いた本発明の実施例６の４０Ｇｂｐｓ／チャンネルの波長分割多重光伝送システム示す図である。
【図１７】本発明の可変分散補償器を用いた本発明の実施例７の１０Ｇｂｐｓ／チャンネルの波長分割多重光伝送システムを示す図である。
【図１８】実施例７で採用した分散補償器の波長λと分散量Ｄの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…分散媒質、２…表面ミラー、３…裏面ミラー、４…入射窓、５…出射窓、１０…波長分散補償素子、１１…一次元フォトニック結晶中に設けられた欠陥、１２…一次元フォトニック結晶、１３…微小共振器、１４…エネルギー、１５…ＳｉＯ２層、１６…Ｔａ２Ｏ５層、２１…入射用光ファイバ、２２…入射側対物レンズ、２３…分散補償素子、２４…出射側対物レンズ、２５…凹レンズ、２６…出射側光ファイバ、２７…可動ステージ、２８…ステージ駆動装置、２９…可動ミラー、３０…ミラー駆動装置、３１…反射型素子の表面ミラー、３２…反射型素子の裏面ミラー、３３…角度調整ミラー、３４…入射窓、３５…出射窓、４１…光入射ビームの入射点、４２…光ビームの出射点、４５…ケース、４６…固定ステージ、４８…回転駆動装置、５０…送信装置、５１…分散シフトファイバ、５２…受信装置、５３…電気―光変換器、５４…波長多重器、５５…光送信増幅器、５６…光受信増幅器、５７…波長分離器、５８…可変分散補償器、５９…光―電気変換器、６０…受信装置、６１…シングルモードファイバ、６２…可変分散補償器。
【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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