(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッドに埋め込められたコアの物理的寸法を変えることによりコアの等価屈折率が光伝搬方向に不均一に変化する光導波路で構成される光デバイスの設計方法であって、
得ようとする光デバイスが示す反射スペクトルデータに基づいて導波路の物理的寸法を設計し、前記物理的寸法の分布を求める第１の寸法導出工程と、
導波路の作製精度に基づいて光伝搬方向の平均化区間幅を求め、前記物理的寸法の分布を前記区間幅ごとに平均化する平均化工程と、
を有し、
前記第１の寸法導出工程では、前記反射スペクトルデータからポテンシャル関数を数値的に導く逆散乱問題としてＺａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式を解くことによって、前記反射スペクトルデータを実現するためのポテンシャル関数を求める設計法によって前記物理的寸法の分布を求め、
前記平均化区間幅は、デバイスで使用する中心波長において信号が導波路中で伝搬する１波長の長さの０．２〜０．４倍、もしくは（０．１＋０．５ｊ〜０．４＋０．５ｊ）倍（ただし、ｊは１以上の整数）の範囲内にすることを特徴とする光デバイスの設計方法。
【請求項２】
前記設計方法によって設計された光導波路は、前記光伝搬方向の区間幅の範囲内で前記コアの物理的寸法が一様となることを特徴とする請求項１に記載の光デバイスの設計方法。
【請求項３】
前記コアの物理的寸法がコアの幅であり、前記光導波路は、コアの幅が光伝搬方向に不均一に分布する平面光導波路であることを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイスの設計方法。
【請求項４】
前記Ｚａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式は、前記光導波路の前方および後方に伝搬する電力波振幅なる変数を導入した波動方程式から帰着され、導波路の等価屈折率の対数の微分から導かれるポテンシャル関数を有するＺａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光デバイスの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバの波長分散を補償する波長分散補償器に利用可能な光デバイスの設計方法に関するものである。このデバイスは光ファイバ通信網に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
光通信において、高密度波長多重（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送の広帯域化・高速化が急速に進められている。高速伝送を行うためには、これらの伝送線路として、伝送帯域で波長分散ができるだけ小さく、かつ、非線形効果を抑制するために波長分散が零にはならない光ファイバを用いることが望ましい。
また、既に広範囲に敷設されている光ファイバの多くは、分散が大きい波長領域で使われている。例えば、波長１．３μｍ付近で零分散を有する標準シングルモードファイバ（Ｓ−ＳＭＦ：Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）は、エルビウム添加光ファイバ増幅器が実用化されたことにより、波長１．５３〜１．６３μｍ帯で使われる。また、零分散が１．５５μｍ付近にシフトさせた分散シフトファイバ（ＤＳＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）は、Ｃバンドだけでなく、ＳバンドやＬバンドで使われることがある。そのほか、１．５５μｍで零分散にならない各種ノンゼロ分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ：Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）がある。これらのファイバをＤＷＤＭで使用する場合、広い波長範囲にわたる残留分散の補償技術が重要である。
【０００３】
分散補償には様々な技術が用いられている。分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）が最も実用化された技術である（例えば、特許文献１，２参照）。ＤＣＦは、所望の分散補償量が得られるようにファイバの屈折率分布を制御することで実現される。しかし、ＤＣＦは通常、補償の対象となるファイバと同程度の長さが必要であり、これをモジュール化した場合、大きなスペースが必要になるだけでなく、伝搬損失も無視できない。また、ＤＣＦには正確な屈折率分布の制御が必要であり、作製は難しい面があるだけでなく、広帯域で要求される分散補償量を満たすことが困難になることも多い。
【０００４】
ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）もよく分散補償に用いられる技術の一つである（例えば、特許文献３参照）。ＦＢＧは、ファイバにＵＶ光を照射することにより、ファイバコアの屈折率を変化させ、屈折率が異なることによるグレーティングを形成させることで分散補償を行う。これにより小型デバイスが実現可能となる。しかし、屈折率変化の制御が難しく、さらにファイバの屈折率の変化に限度があるため、実現できる分散補償特性に限界がある。また、デバイスの小型化と大量生産にも限界がある。
【０００５】
分散補償を行う領域をチャンネルごとに分けて、各々のチャンネル内で分散補償を行うチャープしたＦＢＧを一箇所に重ね合わせる構造も提案されている（例えば、特許文献４参照）。これを用いることにより、必要となるファイバの長さが短くなる。しかし、この提案は単に複数のＦＢＧを重ね合わせるように設計されているため、各チャンネルの構造が接近し、各々のチャンネル特性に影響を及ぼすため、実現できる特性に限界がある。また、ＦＢＧを重ね合わせるために要求される屈折率の変化はＵＶ照射で得られないため、実現できない構造も生じる。
【０００６】
光平面回路（ＰＬＣ：Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）は、平面に構築される光回路を用いて、分散補償を行うことができる。ラティス型ＰＬＣはその一例である（例えば、非特許文献１参照）。しかし、ラティス型ＰＬＣは、結合共振器をカスケード接続して分散を制御しており、デジタルＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルターの原理に基づいているため、実現する分散量が限られている。
【０００７】
アレイ導波路格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）で波長多重信号光を分波し、チャンネルごとに光路差を付け、遅延時間を調整した後にコリメートレンズで再び合波する仕組みも考えられている（例えば、特許文献５参照）。しかし、構造が複雑で作製が難しいだけでなく、必要とするスペースが大きい。
【０００８】
ＶＩＰＡ（Ｖｉｒｔｕａｌｌｙ  Ｉｍａｇｅｄ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）型分散補償器は、薄板の両面に反射膜をコーティングした波長分散素子（ＶＩＰＡ板）、及び反射ミラーにより構成された分散補償デバイスである（例えば、特許文献６参照）。このデバイスは３次元の構造で分散を調整しており、構造的に複雑であり、製造上極めて高い精度が要求される。
【特許文献１】特許第３８５７２１１号公報
【特許文献２】特許第３８１９２６４号公報
【特許文献３】特開２００４−３２５５４９号公報
【特許文献４】国際公開第０３／０１０５８６号
【特許文献５】特許第３８５２４０９号公報
【特許文献６】特開２００５−２７５１０１号公報
【非特許文献１】Ｋ．Ｔａｋｉｇｕｃｈｉら、“Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｌｏｐｅ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｌａｔｔｉｃｅ−Ｆｏｒｍ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｔｅｒ  ｏｎ  ａ  Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ”、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１９９８年、第１６巻、第９号、ｐ．１６４７−１６５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した従来技術における問題点は、次の通りである。
（１）ＤＣＦは、長尺ファイバの使用で必要なスペースが大きく、小型化が困難である。また実現できる分散補償特性に限界がある。
（２）ＦＢＧおよびＦＢＧを重ね合わせたデバイスは、実現できる特性に限界がある。
（３）ラティス型ＰＬＣは、実現可能な分散補償量が小さい。
（４）ＡＷＧを使用したＰＬＣは、構造が複雑であり、製造が難しく、コストが高くなってしまう。また、要求スペースが大きく、デバイスの小型化が困難である。
（５）ＶＩＰＡは、構造が複雑であり、製造が難しく、コストが高くなってしまう。
【００１０】
最近本発明者らは、非均一幅をもつ平面導波路（ＮＰＷＧ：Ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｐｌａｎａｒ  ＷａｖｅＧｕｉｄｅ）を用いた分散補償デバイス（特願２００７−３３１００４等の本出願人による未公開出願）を提案している。この分散補償デバイスは、光導波路を不均一にすることにより、反射スペクトルを制御し、分散補償を行う。このデバイスは平面的な構造をしており、製造プロセスで容易に大量に作ることができる。しかし、ＮＰＷＧの導波路の進行方向に沿って変化する幅が極大または極小となるピーク間の距離は、従来、使用波長の１／１０程度となる場合がある。このような微細構造を実現するには、極めて高い作製精度が要求される。例えば、Ｌバンド用のデバイスでは、中心波長が１５９０ｎｍであり、屈折率が２．３程度の材料で導波路を構成した場合、約７０ｎｍの作製精度が要求され、現在のプロセスでは達成できない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コアの物理的寸法を変えることによりコアの等価屈折率が光伝搬方向に不均一に変化する光導波路で構成される光デバイスの作製精度を緩和することが可能な光デバイスの設計方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、クラッドに埋め込められたコアの物理的寸法を変えることによりコアの等価屈折率が光伝搬方向に不均一に変化する光導波路で構成される光デバイスの設計方法であって、得ようとする光デバイスが示す反射スペクトルデータに基づいて導波路の物理的寸法を設計し、前記物理的寸法の分布を求める第１の寸法導出工程と、導波路の作製精度に基づいて光伝搬方向の平均化区間幅を求め、前記物理的寸法の分布を前記区間幅ごとに平均化する平均化工程とを有し、前記第１の寸法導出工程では、前記反射スペクトルデータからポテンシャル関数を数値的に導く逆散乱問題としてＺａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式を解くことによって、前記反射スペクトルデータを実現するためのポテンシャル関数を求める設計法によって前記物理的寸法の分布を求め、前記平均化区間幅は、デバイスで使用する中心波長において信号が導波路中で伝搬する１波長の長さの０．２〜０．４倍、もしくは（０．１＋０．５ｊ〜０．４＋０．５ｊ）倍（ただし、ｊは１以上の整数）の範囲内にすることを特徴とする光デバイスの設計方法を提供する。
前記設計方法によって設計された光導波路は、前記光伝搬方向の区間幅の範囲内で前記コアの物理的寸法が一様となる。
【００１４】
前記コアの物理的寸法がコアの幅であり、前記光導波路は、コアの幅が光伝搬方向に不均一に分布する平面光導波路であることが好ましい。
【００１６】
前記Ｚａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式は、前記光導波路の前方および後方に伝搬する電力波振幅なる変数を導入した波動方程式から帰着され、導波路の等価屈折率の対数の微分から導かれるポテンシャル関数を有するＺａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光デバイスの設計方法によれば、ＮＰＷＧの作製精度の要求が緩和され、導波路のコアの物理的寸法の変化が小さくなり、製造プロセスを容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明のＮＰＷＧデバイスの設計方法の実施形態を説明する。
本発明は、クラッドに埋め込められたコアの物理的寸法を変えることによりコアの等価屈折率が光伝搬方向に不均一に変化する光導波路で構成される光デバイスを設計する際に、作製精度の限界を考慮し、設計する最小寸法を緩和するものである。特に、コアの等価屈折率がコア幅の変化による場合、すなわち、非均一幅をもつ平面導波路（ＮＰＷＧ：Ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｐｌａｎａｒ  ＷａｖｅＧｕｉｄｅ）を用いたデバイス（以下、「ＮＰＷＧデバイス」ともいう。）の場合が好適である。すなわち、導波路の幅が、導波路の進行方向に所定の距離の間で一定となるようにすることにより、デバイス作製に要求される精度を緩和した。
【００１９】
設計の手順は次のようになっている。まず通常の手法でデバイスを設計する。そこで得られた幅分布に平均化工程を実行し、平均化した部分は均一幅とする。
【００２０】
＜光導波路の構造＞
図１は、本形態例のＮＰＷＧを用いた分散補償デバイスの主な構成要素である光導波路の一実施形態を示す概略斜視図である。本実施形態のデバイスが備える光導波路は、コアの等価屈折率を光伝搬方向にわたって不均一に変化させる手段として、コアの幅ｗを長手方向（ｚ）にわたって変化させた非均一幅をもつ平面導波路（ＮＰＷＧ）である。図１中、符号１０はＮＰＷＧ、１１はコア、１２はクラッドである。
【００２１】
本実施形態のＮＰＷＧ１０は、クラッド１２中に形成されたコア１１を有する構造である。コア１１は一定の（固定した）高さｈ３を有するが、その幅ｗは長手方向（ｚ方向）にわたって不均一に変化させ、導波路の伝搬モードの局所等価屈折率を変化させている。これによって反射型の波長分散補償機能を持たせることができる。導波路のコアの幅分布ｗ（ｚ）は、所望の反射特性に対して逆散乱問題を解くことで、決定することができる。
【００２２】
このＮＰＷＧ１０の動作原理は、ＦＢＧのグレーティングと一見類似しているところであるが、等価屈折率の変化に関し、ＦＢＧではＵＶ光照射等でコア媒質の屈折率を変化させるのに対して、本実施形態のＮＰＷＧ１０では、コア１１の幅を長手方向に沿って変化させることで等価屈折率を変化させている。このように、等価屈折率の変化に関して両者は全く相違している。
コア１１の幅を長手方向に沿って変化させることで得られる等価屈折率の変動率は、ＦＢＧの場合に比べて大きい上、細かく正確な制御が容易である。また、デバイスの構造は平面的となっているため、製造プロセスで容易に大量に作ることができる。
【００２３】
コア１１およびクラッド１２を構成する材料としては、誘電体や半導体など特に限定されない。具体的には、石英系材料、樹脂系材料、シリコン系材料等が挙げられる。導波路に石英系材料を用いる場合には、例えば、クラッドに純石英を用い、コアとして屈折率を上げるためにゲルマニウムを添加した石英系材料を用いればよい。また、樹脂系材料の使用も可能である。また、シリコン系材料を用いた場合、例えば、電極を付けて電圧印加制御を行えば、可変デバイスが実現可能である。また、デバイスに温度制御を行えば、材料の熱膨張により導波路長が長くなるので、所望の波長分散補償を行う波長を長波長側にシフトさせることができる。その特性を利用すれば、熱の制御による可変デバイスが可能になる（前川他、特開２００１−３３０７４１号公報（特願２０００−１４７９６０）参照）。コア１１とクラッド１２に異なる種類の材料（例えば一方が石英系で他方が樹脂系など）を用いても良い。また、上クラッドと下クラッドとで異なる材料を用いても良い。
【００２４】
これまで提案されたＮＰＷＧ分散補償器の中には、補償対象の波長領域を複数のチャンネルに分けて、各々のチャンネル内で分散補償を行う方式を用いるものがある。この方式を用いることにより、必要な導波路の長さが短くなり、デバイスが小さくなるだけでなく、導波路の損失を小さくすることができる。
【００２５】
＜デバイスの設計方法＞
ＮＰＷＧデバイスの設計には、所望の反射スペクトルから必要な幅分布を得る逆散乱問題の手法を用いる。この方法を用いることにより、ＦＢＧを重ね合わせる方法（特許文献４）で起きるチャンネル間の干渉が、設計方法内に考慮されているため、起きないという利点がある。また、ここで用いる設計で得られる導波路は、特許文献４のものと異なる構造になる。
【００２６】
次に、逆散乱問題の手法によるＮＰＷＧデバイスの設計方法について説明する。
まず、導波路に伝搬する電磁界を次のように定式化する（Ｊ．Ｅ．Ｓｉｐｅ、Ｌ．Ｐｏｌａｄｉａｎ、ａｎｄ  Ｃ．Ｍａｒｔｉｊｎ  ｄｅ  Ｓｔｅｒｋｅ、“Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍ  ｇｒａｔｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”、Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ、１９９４年、第１１巻、第４号、ｐ．１３０７−１３２０参照）。
【００２７】
電磁界の時間変動をｅｘｐ（−ｉωｔ）と仮定すると、Ｍａｘｗｅｌｌ方程式により、下記式（１）、（２）のようになる。
【００２８】
【数１】
0005135067.tif 000002
【００２９】
【数２】
0005135067.tif 000003
【００３０】
ただし、Ｅ、Ｈはそれぞれ電界と磁界の複素振幅を表し、ｎは導波路の屈折率を表す。ここで、下記式（３）、（４）で定義される、ｚの前方に伝搬する電力波振幅Ａ＋（ｚ）およびｚの後方に伝搬する電力波振幅Ａ−（ｚ）を導入する。
【００３１】
【数３】
0005135067.tif 000004
【００３２】
【数４】
0005135067.tif 000005
【００３３】
ただし、Ｚ０＝√（μ０／ε０）は真空中のインピーダンスを表し、ｎ０は参照屈折率を表す。これらの変数は次式（５）、（６）を満たす。
【００３４】
【数５】
0005135067.tif 000006
【００３５】
【数６】
0005135067.tif 000007
【００３６】
ただし、ｃは真空中の光速を表す。
これらの式（５）、（６）は、式（７）で表される変数変換により、Ｚａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式に帰着される。
【００３７】
【数７】
0005135067.tif 000008
【００３８】
ただし、ω０は参照角周波数を表す。
上記変数変換によって得られるＺａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式は、次式（８）、（９）で表される。
【００３９】
【数８】
0005135067.tif 000009
【００４０】
【数９】
0005135067.tif 000010
【００４１】
Ｚａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ方程式は、逆散乱問題として解くことができる。これにはまず、反射係数のスペクトルデータを下記式（１０）で定義する。
【００４２】
【数１０】
0005135067.tif 000011
【００４３】
すると、式（１０）で定義される反射係数のスペクトルデータからポテンシャル関数ｕ（ｘ）を数値的に導くことができる（Ｐ．Ｖ．Ｆｒａｎｇｏｓ  ａｎｄ  Ｄ．Ｌ．Ｊａｇｇａｒｄ、“Ａ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｚａｋｈａｒｏｖ−Ｓｈａｂａｔ  Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｐｒｏｂｌｅｍ”、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、１９９１年、第３９巻、第１号、ｐ．７４−７９参照）。これを上記問題に当てはめると、所望の反射スペクトルを実現するためのポテンシャルを求めることができる。
ここで、反射スペクトルとは、波長に対する群遅延量と反射率から得られる複素反射データをいう。さらに、不均一とは、物理寸法が導波路の進行方向の場所とともに変化していることをいう。
波長分散補償を目的としてＮＰＷＧを設計する場合、この反射スペクトルは、ある限られた波長帯域において、所定の長さの光ファイバの波長分散を補償するように設定される。この場合に必要な反射特性は適宜設定できる。例えば、中心波長λｃが１２８０ｎｍ≦λｃ≦１３２０ｎｍまたは１４９０ｎｍ≦λｃ≦１６１３ｎｍで、動作帯域ΔＢＷが０．１ｎｍ≦ΔＢＷ≦６０ｎｍの１または複数のチャンネルからなる波長帯域において、光導波路の分散Ｄが−３０００ｐｓ／ｎｍ≦Ｄ≦３０００ｐｓ／ｎｍ、分散に対する分散スロープの比ＲＤＳが−０．１ｎｍ−１≦ＲＤＳ≦０．１ｎｍ−１とする例が挙げられる。
【００４４】
ポテンシャルｕ（ｘ）が得られれば、局所等価屈折率は次の式（１１）のように求められる。
【００４５】
【数１１】
0005135067.tif 000012
【００４６】
ただし、ｎ（０）は、ｘ＝０におけるｎ（ｘ）の値である。
さらに、実際作製しようとする導波路におけるコアの厚み、コアの屈折率、およびクラッドの屈折率から求められる、コアの幅に対する等価屈折率との関係から、変数ｘに対するコア幅ｗ（ｘ）を求めることができる。
【００４７】
本発明において、得られた幅分布は図２のように平均化手法で修正する。すなわち、図中のｘに対するオリジナル幅分布を次の式（１２）に示すように一定の長さΔｘの範囲内で平均化し、その区間の幅をその平均の一定値と置き換える。
【００４８】
【数１２】
0005135067.tif 000013
【００４９】
ただし、ｗａ（ｘ）はｘからｘ＋Δｘまでの区間における平均化した幅分布を表す。ｗａ（ｘ）は、ｘからｘ＋Δｘまでの区間内では一定値をとる。
このΔｘは、実現できる作製精度に応じて決められる。すなわち、式（７）の第１式により、Δｘは、光伝搬方向の区間幅Δｚを用いて、次の式（１３）のように表される。
【００５０】
【数１３】
0005135067.tif 000014
【００５１】
ただし、ｎａ（ｚ）は下記式（１４）で定義されるｚからｚ＋Δｚまでの区間における平均屈折率を表す。
【００５２】
【数１４】
0005135067.tif 000015
【００５３】
また、λ０は下記式（１５）で定義される中心波長における管内波長を表す。
【００５４】
【数１５】
0005135067.tif 000016
【００５５】
したがって、平均化に用いる区間幅Δｘは、導波路の光伝搬方向の幅変化の間隔Δｚが実現できる作製精度に基づいて決めることができる。なお、ｎａ（ｚ）／ｎ０は、後述する実施例（特に、平均化した規格化等価屈折率分布のグラフを参照）で示されるように、ほぼ１とみなすことができるから、Δｚを一定とすれば、Δｘもほぼ一定とみなすことができる。
【００５６】
Δｚは、デバイスで使用する中心波長において信号が導波路中で伝搬する１波長の長さ（管内波長）λ０の０．２〜０．４倍、もしくは（０．１＋０．５ｊ〜０．４＋０．５ｊ）倍（ただし、ｊは１以上の整数）の範囲内にすることが好ましい。例えば、０．２λ０〜０．４λ０、０．６λ０〜０．９λ０、１．１λ０〜１．４λ０などである。
また、式（１３）よりΔｘ≒Δｚ／λ０と近似した場合、Δｘは、０．２〜０．４、もしくは０．１＋０．５ｊ〜０．４＋０．５ｊ（ただし、ｊは１以上の整数）の範囲内にすることが好ましい。例えば、０．２〜０．４、０．６〜０．９、１．１〜１．４などである。
【００５７】
＜分散補償デバイス＞
被補償ファイバの使用波長と帯域および使用長さを考慮し、ファイバの分散と逆になるようにスペクトルデータを作成し、上記設計手法を用いて逆問題を解き、平均化を行うことで、ＮＰＷＧ１０を設計することができる。その設計に基づいてＮＰＷＧ１０を作製すれば、小型で高性能の分散補償デバイスが実現される。
【００５８】
前記実施形態では、クラッド１２中に、高さ（厚さ）ｈ３が一定で幅が長手方向にわたって不均一に変化するコア１１が埋設された構造のＮＰＷＧ１０を例示したが、本発明に用いる光導波路は本例示にのみ限定されず、種々の変更が可能である。
例えば、コア１１の幅分布は、図１に示すように、コアの幅が、中心軸から幅方向両側が対称となるように光伝搬方向にわたって不均一に分布している構造の他、中心軸から幅方向両側が非対称となるように光伝搬方向にわたって不均一に分布している構造であってもよい。ここで、非対称な幅分布とは、コアの幅方向片側が中心軸と平行で（すなわち不均一な変化をせず）その反対側が不均一に変化している場合でもよく、あるいは、コアの幅方向両側がそれぞれ異なる不均一な変化をしている場合でもよい。
また、コア１１は、図１に示すように、その中心軸がＮＰＷＧ１０の長手方向（ｚ）に沿って直線状に設ける構造の他、蛇行状（ｍｅａｎｄｅｒ）にコアを設ける構造としてもよい。このように蛇行状にコアを設け、光伝搬方向が基板上で交互に折り返した構造とすることで、ＮＰＷＧ１０をより小型化することが可能となる。
【００５９】
図３は、本形態例による分散補償デバイスの使用形態の一例を示す構成図である。分散補償デバイス２０は、前述したＮＰＷＧ１０と、その始端１３側に接続されたサーキュレータ１５とを備えて構成され、またＮＰＷＧ１０の先端１４には無反射終端１６が設けられている。サーキュレータ１５には、入力側（ｉｎｐｕｔ）に図示していない被補償光ファイバが接続され、出力側（ｏｕｔｐｕｔ）にも下流側の光ファイバが接続され、光伝送路内で使用される。分散補償デバイス２０に用いられるＮＰＷＧ１０は反射型デバイスであり、被補償光ファイバからサーキュレータ１５の入力側に入力された光信号は、ＮＰＷＧ１０に入って反射され、その反射波がサーキュレータ１５を介して出力されるようになっている。
反射波の出力は、サーキュレータ１５に限らず、方向性結合などを介することによっても実現することができる。また、ＮＰＷＧ１０の先端１４に別部材の無反射終端１６を付ける代わりに、ＮＰＷＧ１０の先端１４を無反射処理するのでも良い。
【００６０】
この分散補償デバイス２０のＮＰＷＧ１０は、前述したように、被補償光ファイバの波長分散を補償できるような反射率特性を有しているので、被補償光ファイバから出力された光信号がＮＰＷＧ１０で反射される際に、その光信号の波長分散が補正されて出力される。そして、分散補償デバイス２０から出力された光信号は、サーキュレータ１５の出力側に接続された下流側の光ファイバに入力され、このファイバ内を伝搬する。
【００６１】
本発明の分散補償デバイス２０の主要構成要素であるＮＰＷＧ１０は、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のように製造される。
（ａ）まず、ＮＰＷＧ１０の下クラッド層を設ける。
（ｂ）次いで、前記下クラッド層上に、下クラッド層よりも屈折率の大きいコア層を設ける。
（ｃ）次いで、前記コア層に、コアの等価屈折率が光伝搬方向にわたって不均一に変化するように設計された所定のコア形状を残し、それ以外の部分を除去する加工を施してコア１１を形成する。
（ｄ）次いで、前記コア１１を覆うクラッド１２を設け、ＮＰＷＧ１０を製造する。
【００６２】
このＮＰＷＧ１０を用いた分散補償デバイス２０は、前述した通りＮＰＷＧ１０を製造した後、該ＮＰＷＧ１０の先端１４に無反射終端１６を付けるか無反射処理を施して終端し、始端１３にサーキュレータ１５や方向性結合器を接続することで製造することができる。
【００６３】
ＮＰＷＧ１０のコア１１を形成する際、コア１１の等価屈折率が光伝搬方向にわたって不均一に変化するように設計された所定のコア形状を持ったマスクを用いたフォトリソグラフィー法によってコア１１を形成することが好ましい。このフォトリソグラフィー法に用いる材料や手順は、半導体製造分野等で周知のフォトリソグラフィー法に用いる材料や手順を用いて実施することができる。また、クラッド層やコア層の成膜方法は、一般の光導波路の製造において用いられている周知の成膜技術を用いて実施することができる。
【実施例】
【００６４】
（実施例１）
波長領域［１５７０．０１ｎｍ，１６１２．２２ｎｍ］（ただし、［ａ，ｂ］はａ〜ｂの閉区間を表す。以下同じ。）において、分散量Ｄ＝−２３６ｐｓ／ｎｍ、分散に対する分散スロープの比ＲＤＳ＝０．０１８ｎｍ−１となる波長分散を実現するように分散補償器を設計した。ただし、波長領域を周波数ｆが（１８８．４５＋０．１ｎ  ＴＨｚ≦ｆ≦１８８．４５＋０．１ｎ  ＴＨｚ）を満たす５０チャンネルに分けており、それぞれのチャンネル内で分散補償を行っている。ここにｎは−２５≦ｎ≦２４を満たす整数を表す。なお、これらのチャンネルはＩＴＵグリッド間隔を満たす。
【００６５】
この分散補償器は、長さが８０ｋｍのＬバンドの分散シフトファイバ（ＤＳＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｅｄ  Ｆｉｂｅｒ）（伝送損失は０．０２ｄＢ／ｋｍ、波長１５９０ｎｍにおける分散は２．９５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープの比は０．０１８ｎｍ−１とした）の残留分散を補償することができる。
【００６６】
図４は、幅分布の平均化を考慮していないときのポテンシャルを表す。図中の横軸は中心波長１５９０．８３ｎｍで規格された場所を表す。このポテンシャルを用いると、図５に示す群遅延と図６に示す反射率が得られる。両図には設計に用いたスペクトルデータ（ｄｅｓｉｇｎｅｄ）と得られたスペクトルデータ（ｒｅａｌｉｚｅｄ）が示されている。
【００６７】
導波路は、高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合、図５と図６を実現する導波路の幅分布は図７に示す。そのときの導波路の等価屈折率の分布は図８に示す。
【００６８】
コアとクラッドの材料は石英系だけでなく、シリコン、ポリマー等ほかの材料を用いることもできる。屈折率の高い材料を用いれば、デバイスをさらに小さくし、伝送損失を下げることができる。
【００６９】
図８の一部を拡大したものは図９に示す。ただし、縦軸は中心屈折率（中心波長における参照屈折率ｎ０）で規格化されている。この分布は作製プロセスで実現できる最小寸法の制限により実現できない。
そこで、図１０のように最小間隔をΔｚ＝０．２λ０として元の分布を平均化した。ここに、λ０は波長１５９０．８３ｎｍの信号が導波路を通過するときの管内波長を表す。
【００７０】
Δｚ＝０．２λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図１１のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００７１】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図１２に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図１３と図１４になる。両図には、設計に用いたデータ（ｄｅｓｉｇｎｅｄ）、平均化する前のデータ（ｏｒｉｇｉｎａｌ）および平均化後のデータ（ａｖｅｒａｇｅｄ）が示されている。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
【００７２】
分散補償器の効果を確かめるために、図１５に示す４０Ｇ／ｓのＮＲＺの信号の伝搬特性を調べた。この信号を波長λが１５９０．４１ｎｍ≦λ≦１５９１．２６ｎｍとなるチャンネルを使って、８０ｋｍの前記ＤＳＦを通ったときのアイパターンは図１６に示す。オリジナルの分散補償器を用いた場合のアイパターンは図１７に示す。
【００７３】
また、Δｚ＝０．２λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図１８に示す。図１７に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【００７４】
（実施例２）
実施例１におけるオリジナル設計において、図１９のように最小間隔をΔｚ＝０．３λ０として元の分布を平均化したこと以外は実施例１と同様にして、Ｌバンド用の分散補償器を設計した。
Δｚ＝０．３λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図２０のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００７５】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図２１に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図２２と図２３になる。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
また、Δｚ＝０．３λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図２４に示す。図１７に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【００７６】
（実施例３）
実施例１におけるオリジナル設計において、図２５のように最小間隔をΔｚ＝０．４λ０として元の分布を平均化したこと以外は実施例１と同様にして、Ｌバンド用の分散補償器を設計した。
Δｚ＝０．４λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図２６のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００７７】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図２７に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図２８と図２９になる。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
また、Δｚ＝０．４λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図３０に示す。図１７に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【００７８】
（実施例４）
実施例１におけるオリジナル設計において、図３１のように最小間隔をΔｚ＝０．６λ０として元の分布を平均化したこと以外は実施例１と同様にして、Ｌバンド用の分散補償器を設計した。
Δｚ＝０．６λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図３２のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００７９】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図３３に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図３４と図３５になる。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
また、Δｚ＝０．６λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図３６に示す。図１７に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【００８０】
（実施例５）
実施例１におけるオリジナル設計において、図３７のように最小間隔をΔｚ＝０．９λ０として元の分布を平均化したこと以外は実施例１と同様にして、Ｌバンド用の分散補償器を設計した。
Δｚ＝０．９λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図３８のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００８１】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図３９に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図４０と図４１になる。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
また、Δｚ＝０．９λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図４２に示す。図１７に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【００８２】
（比較例１）
実施例１におけるオリジナル設計において、図４３のように最小間隔をΔｚ＝０．５λ０として元の分布を平均化したこと以外は実施例１と同様にして、Ｌバンド用の分散補償器を設計した。この場合、平均化した等価屈折率分布はほぼ一定となり、変動がほぼなくなる。その原因はΔｚ＝０．５λ０がちょうど元の屈折率分布の周期に当り、平均化がその変動を相殺してしまったところにある。
Δｚ＝０．５λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図４４のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が非常に小さくなってしまうことがわかる。
【００８３】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図４５に示す。その場合、ポテンシャルの変動が小さすぎることを反映して導波路幅の変動はほとんどない。
また、そのときの反射率は図４６になる。図示のように、反射率が非常に小さくなり、分散補償器として動作しない。
この現象はΔｚが０．５λ０の整数倍になるときに起きる。
【００８４】
（実施例６）
波長領域［１５３０．３３ｎｍ，１５７０．４２ｎｍ］において、分散量Ｄ＝−１７００ｐｓ／ｎｍ、分散に対する分散スロープの比ＲＤＳ＝０．００３４ｎｍ−１となる波長分散を実現するように分散補償器を設計した。ただし、波長領域を周波数ｆが（１９３．４＋０．１ｎ  ＴＨｚ≦ｆ≦１９３．５＋０．１ｎ  ＴＨｚ）を満たす５０チャンネルに分けており、それぞれのチャンネル内で分散補償を行っている。ここにｎは−２５≦ｎ≦２４を満たす整数を表す。なお、これらのチャンネルはＩＴＵグリッド間隔を満たす。
【００８５】
この分散補償器は、長さが１００ｋｍのＣバンドの標準シングルモードファイバ（Ｓ−ＳＭＦ：Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ）（伝送損失は０．０２ｄＢ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍにおける分散は１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープの比は０．００３４ｎｍ−１とした）の残留分散を補償することができる。
【００８６】
図４７は、幅分布の平均化を考慮していないときのポテンシャルを表す。図中の横軸は中心波長１５５０．１２ｎｍで規格された場所を表す。このポテンシャルを用いると、図４８に示す群遅延と図４９に示す反射率が得られる。両図には設計に用いたスペクトルデータ（ｄｅｓｉｇｎｅｄ）と得られたスペクトルデータ（ｒｅａｌｉｚｅｄ）が示されている。
【００８７】
導波路は、高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合、図４８と図４９を実現する導波路の幅分布は図５０に示す。そのときの導波路の等価屈折率の分布は図５１に示す。
【００８８】
図５１の一部を拡大したものは図５２に示す。ただし、縦軸は中心屈折率（中心波長における参照屈折率ｎ０）で規格化されている。この分布は作製プロセスで実現できる最小寸法の制限により実現できない。
そこで、図５３のように最小間隔をΔｚ＝０．３λ０として元の分布を平均化した。ここに、λ０は波長１５５０．１２ｎｍの信号が導波路を通過するときの管内波長を表す。
【００８９】
Δｚ＝０．３λ０として元の分布を平均化した場合のポテンシャルは図５４のようになる。図示のように、平均化することにより、ポテンシャルの振幅が小さくなることがわかる。これにより導波路の幅変化が小さくなり、導波路はより作り易くなる。
【００９０】
高さがｈ３＝６μｍ、比屈折率の差Δ＝０．６％となるコアが、石英からなるクラッドに埋め込められた導波路構造を用いた場合の導波路の幅分布は図５５に示す。
また、そのときの群遅延および反射率は、それぞれ図５６と図５７になる。図示のように、平均化しても群遅延の形状が保存されるが、反射率のみが低下している。
【００９１】
分散補償器の効果を確かめるために、図５８に示す１０Ｇ／ｓのＮＲＺの信号の伝搬特性を調べた。この信号を波長λが１５３３．４７ｎｍ≦λ≦１５３４．２５ｎｍとなるチャンネルを使って、１００ｋｍの前記Ｓ−ＳＭＦを通ったときのアイパターンは図５９に示す。オリジナルの分散補償器を用いた場合のアイパターンは図６０に示す。
【００９２】
また、Δｚ＝０．３λ０で平均化した分散補償器を用いた場合のアイパターンは図６１に示す。図６０に比べると、振幅が小さくなるが、分散補償の効果が維持できていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】非均一平面光導波路（ＮＰＷＧ）の構造の一例を示す概略斜視図である。
【図２】幅分布の修正のための平均化手法を説明するグラフである。
【図３】分散補償デバイスの一実施形態を示す構成図である。
【図４】実施例１のオリジナルポテンシャル分布を示すグラフである。
【図５】実施例１のオリジナル群遅延特性を示すグラフである。
【図６】実施例１のオリジナル反射率特性を示すグラフである。
【図７】実施例１のオリジナル導波路の幅分布を示すグラフである。
【図８】実施例１のオリジナル等価屈折率の分布を示すグラフである。
【図９】図８の一部拡大を示すグラフである。
【図１０】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図１１】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図１２】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図１３】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図１４】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図１５】４０Ｇ／ｓのＮＲＺ初期パルスのアイパターンを示すグラフである。
【図１６】８０ｋｍのＤＳＦを通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図１７】オリジナル補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図１８】実施例１のΔｚ＝０．２λ０で平均化した補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図１９】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図２０】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図２１】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図２２】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図２３】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図２４】実施例２のΔｚ＝０．３λ０で平均化した補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図２５】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図２６】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図２７】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図２８】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図２９】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図３０】実施例３のΔｚ＝０．４λ０で平均化した補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図３１】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図３２】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図３３】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図３４】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図３５】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図３６】実施例４のΔｚ＝０．６λ０で平均化した補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図３７】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図３８】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図３９】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図４０】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図４１】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図４２】実施例５のΔｚ＝０．９λ０で平均化した補償器を通過した後の４０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図４３】比較例１のΔｚ＝０．５λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図４４】比較例１のΔｚ＝０．５λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図４５】比較例１のΔｚ＝０．５λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図４６】比較例１のΔｚ＝０．５λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図４７】実施例６のオリジナルポテンシャル分布を示すグラフである。
【図４８】実施例６のオリジナル群遅延特性を示すグラフである。
【図４９】実施例６のオリジナル反射率特性を示すグラフである。
【図５０】実施例６のオリジナル導波路の幅分布を示すグラフである。
【図５１】実施例６のオリジナル等価屈折率の分布を示すグラフである。
【図５２】図５１の一部拡大を示すグラフである。
【図５３】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した規格化等価屈折率分布（一部）を示すグラフである。
【図５４】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合のポテンシャル分布（一部）を示すグラフである。
【図５５】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の導波路の幅分布を示すグラフである。
【図５６】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の群遅延特性（一部）を示すグラフである。
【図５７】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した場合の反射率特性（一部）を示すグラフである。
【図５８】１０Ｇ／ｓのＮＲＺ初期パルスのアイパターンを示すグラフである。
【図５９】１００ｋｍのＳ−ＳＭＦを通過した後の１０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図６０】オリジナル補償器を通過した後の１０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【図６１】実施例６のΔｚ＝０．３λ０で平均化した補償器を通過した後の１０Ｇ／ｓパルスのアイパターンを示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１０…ＮＰＷＧ（非均一平面導波路）、１１…コア、１２…クラッド、１３…始端、１４…先端、１５…サーキュレータ、１６…無反射終端、２０…分散補償デバイス。
【図１】
0005135067.tif 000017
【図２】
0005135067.tif 000018
【図３】
0005135067.tif 000019
【図４】
0005135067.tif 000020
【図５】
0005135067.tif 000021
【図６】
0005135067.tif 000022
【図７】
0005135067.tif 000023
【図８】
0005135067.tif 000024
【図９】
0005135067.tif 000025
【図１０】
0005135067.tif 000026
【図１１】
0005135067.tif 000027
【図１２】
0005135067.tif 000028
【図１３】
0005135067.tif 000029
【図１４】
0005135067.tif 000030
【図１５】
0005135067.tif 000031
【図１６】
0005135067.tif 000032
【図１７】
0005135067.tif 000033
【図１８】
0005135067.tif 000034
【図１９】
0005135067.tif 000035
【図２０】
0005135067.tif 000036
【図２１】
0005135067.tif 000037
【図２２】
0005135067.tif 000038
【図２３】
0005135067.tif 000039
【図２４】
0005135067.tif 000040
【図２５】
0005135067.tif 000041
【図２６】
0005135067.tif 000042
【図２７】
0005135067.tif 000043
【図２８】
0005135067.tif 000044
【図２９】
0005135067.tif 000045
【図３０】
0005135067.tif 000046
【図３１】
0005135067.tif 000047
【図３２】
0005135067.tif 000048
【図３３】
0005135067.tif 000049
【図３４】
0005135067.tif 000050
【図３５】
0005135067.tif 000051
【図３６】
0005135067.tif 000052
【図３７】
0005135067.tif 000053
【図３８】
0005135067.tif 000054
【図３９】
0005135067.tif 000055
【図４０】
0005135067.tif 000056
【図４１】
0005135067.tif 000057
【図４２】
0005135067.tif 000058
【図４３】
0005135067.tif 000059
【図４４】
0005135067.tif 000060
【図４５】
0005135067.tif 000061
【図４６】
0005135067.tif 000062
【図４７】
0005135067.tif 000063
【図４８】
0005135067.tif 000064
【図４９】
0005135067.tif 000065
【図５０】
0005135067.tif 000066
【図５１】
0005135067.tif 000067
【図５２】
0005135067.tif 000068
【図５３】
0005135067.tif 000069
【図５４】
0005135067.tif 000070
【図５５】
0005135067.tif 000071
【図５６】
0005135067.tif 000072
【図５７】
0005135067.tif 000073
【図５８】
0005135067.tif 000074
【図５９】
0005135067.tif 000075
【図６０】
0005135067.tif 000076
【図６１】
0005135067.tif 000077