(57)【要約】波長帯域オーダで光の波長を可変設定して、装置の小型化、低コスト化を図る。磁場発生部（１１）は、磁場を発生する。磁歪制御部（１２）は、磁場発生部（１１）に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する。また、磁歪制御部（１２）は、コンピュータによるプログラムで磁歪の制御を行い、磁歪物質のヒステリシスループの情報をあらかじめ取得しておき、ヒステリシスループのリニア性の高い領域で制御する。磁歪回折格子（１３）は、磁歪物質で生成され、入射光を回折して反射光を生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を回折する光回折装置において、
磁場を発生する磁場発生部と、
前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する磁歪制御部と、
入射光を回折して前記反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子と、
を有することを特徴とする光回折装置。
【請求項２】
前記磁歪制御部は、前記磁歪物質のヒステリシスループの情報をあらかじめ取得しておき、ヒステリシスループのリニア性の高い領域で、コンピュータによるプログラムで磁歪の制御を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の光回折装置。
【請求項３】
前記磁歪制御部は、反射光の波長のシフト量をｄλｏｕｔ、波長帯域をλｏｕｔ、格子間隔をΛ、磁歪をε、前記磁歪回折格子のサイズをＬとした場合、
ｄλｏｕｔ＝（λｏｕｔ／Λ）ε・Ｌ
の関係式から反射光の波長のシフト量を求めることを特徴とする請求の範囲第１項記載の光回折装置。
【請求項４】
波長を可変に設定して光信号を送信する波長可変設定装置において、
光源部と
磁場を発生する磁場発生部と、前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する磁歪制御部と、前記光源部で発振した光を回折して前記反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子と、から構成される波長設定部と、
を有すること波長可変設定装置。
【請求項５】
波長分散により生じる波形ひずみを補償する分散補償装置において、
入力光信号を受信する光受信部と、
磁場を発生する磁場発生部と、前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を制御することで、分散補償量を設定する分散補償量設定部と、前記光受信部で受信した入力光信号を回折して分散補償された前記反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の回折格子と、から構成される分散補償部と、
を有することを特徴とする分散補償装置。
【請求項６】
前記分散補償量設定部は、波長分散をＤ、波長帯域をλｏｕｔ、格子間隔をΛ、群遅延をτ、磁場をＨとした場合、
Ｄ＝（Λ／λｏｕｔ）（ｄτ／ｄＨ）（ｄＨ／ｄΛ）
の関係式から分散補償量を求めることを特徴とする請求の範囲第５項記載の分散補償装置。
【請求項７】
光信号を増幅する光増幅装置において、
励起光源部と
磁場を発生する磁場発生部と、前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射励起光の波長を可変に設定する磁歪制御部と、前記励起光源部で発振した励起光を回折して前記反射励起光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子と、から構成され、光ファイバ伝送路に前記反射励起光を入射して、光ファイバ伝送路を増幅媒体とした光増幅を行う光増幅部と、
を有することを特徴とする光増幅装置。
【請求項８】
光信号の波長フィルタリングを行う波長フィルタ装置において、
波長多重信号を受信する光受信部と、
磁場を発生する磁場発生部と、前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、波長フィルタリングすべき波長を可変に選択する波長選択部と、前記光受信部で受信した波長多重信号に対し、選択された波長の光を回折した反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子と、から構成される波長分離部と、
を有すること波長可変設定装置。
【請求項９】
波長のストークスシフトを補正するストークスシフト補正装置において、
入力光信号を受信する光受信部と、
磁場を発生する磁場発生部と、前記磁場発生部に電気信号を与えて磁場を発生させることで、波長のストークスシフトを補正するように磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を設定する磁歪制御部と、前記光受信部で受信した入力光信号を回折して、波長のストークスシフトが補正された反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子と、から構成されるストークスシフト補正部と、
を有することを特徴とするストークスシフト補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は光回折装置に関し、特に光を回折する光回折装置に関する。
【背景技術】  光通信ネットワークは、情報通信ネットワークの基盤形成の核となるもので、一層のサービスの高度化、広域化が望まれており、中でもＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）は光伝送システムの中心技術として、急速に開発が進んでいる。ＷＤＭは、波長の異なる光を多重して、１本の光ファイバで複数の信号を同時に伝送する方式である。また、ＷＤＭによりフォトニックネットワークを構築する際の主要な技術としては、波長可変設定制御、分散補償制御、光増幅制御、波長フィルタリング制御がある。
波長可変設定制御は、光通信を行う際の送信側における、ＷＤＭの波長設定制御のことであり、通常はレーザから発振される光波を用い、波長を可変させるためにはレーザデバイス部の温度を制御して波長を設定している。
ＷＤＭシステムでは、複数波長の光源が必要となるので、経済的なシステム構築を考えると、波長ごとに固定波長レーザを用意するのではなく、波長可変レーザを用いることが不可欠となる。
また、各ノードにおける波長切り替え機能を実現するなど、柔軟なシステム構築をする上でも波長可変レーザは重要である。波長可変レーザの構成例の１つとして８個の分布帰還形（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦｅｅｄＢａｃｋ）レーザを集積化し、それぞれのレーザの温度を変えることにより、１個のレーザから任意の１波を出力させることができる。
分散補償制御は、波長分散により生じる波形ひずみを補償する技術である。光ファイバは波長分散特性をもち、その波長分散により波形ひずみを引き起こす。そのため、長距離伝送後の光信号受信部の波形は劣化し、信号“０”、“１”を間違って判定する確率が増える（符号誤り率（ＢＥＲ）が増える）。特に１０Ｇｂ／ｓまたは４０Ｇｂ／ｓなどの超高速光通信システムにおいては、波長分散による伝送距離限界（分散トレランス）が厳しいため、分散補償技術は必須である。
１０Ｇｂ／ｓと４０Ｇｂ／ｓとを比較すると、４０Ｇｂ／ｓではスペクトラム幅が４倍、タイムスロットが１／４となるため、分散トレランスが１／１６となり、１０Ｇｂ／ｓよりも４０Ｇｂ／ｓの方がはるかに厳しくなる。
この場合、固定の波長分散値を有する分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒ）で分散補償を行おうとすると、ＤＣＦメニュー（分散値を補償するためのＤＣＦの組み合わせパターン）が増加するため、分散マネジメントの複雑化及びシステムの高コスト化を招いてしまう。さらに伝送路の温度変化に起因する波長分散値の変動の影響も無視できない。このため、分散補償量を最適化する自動分散補償システムの実現が期待されている。
光増幅制御は、近年、ラマン増幅が注目されている。ラマン増幅は、光ファイバ自体を増幅媒体として使用し、エネルギ源としての励起光を光ファイバに入射して、光ファイバの非線形効果の１つである誘導ラマン散乱を利用することにより、励起光から信号光に光エネルギを移して信号光を増幅するものである。
波長フィルタリング制御は、光通信を行う際の受信側における、ＷＤＭの各波長のフィルタリング制御のことである。従来の狭帯域の波長可変バンドパスフィルタでは、光学薄膜などを用いてフィルタリングし、光学薄膜を回転させることによって波長可変させている。また、高分子材料を用いた回折格子型光フィルタに波長可変機構を一体化させて波長可変フィルタリングを行う技術が提案されている。
【特許文献１】      特開２００１−３３６４１号公報（段落番号〔０００６〕〜〔００１５〕，第１図）
ＷＤＭ伝送では、送りたい各信号を各々波長の異なる光に乗せて１本の光ファイバで送るので、送信側では各々の波長の光（λ１、λ２、…、λｎ）を発生する光源が必要となる。多重する波長において隣り合う周波数（波長）の間隔と各波長の周波数とがＩＴＵ−Ｔ  Ｇｒｉｄという基準で決められている。
ＩＴＵ−Ｔ  Ｇｒｉｄでは、１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）間隔、５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）間隔が規定されている。ＷＤＭ用の光源としては、隣り合う波長どうしが重ならないように、十分狭い幅の波長で発光する素子が必要である。このため、従来では、上述したＤＦＢの半導体レーザが使われているが、任意の波長を周波数間隔の狭いＩＴＵ−Ｔ  Ｇｒｉｄに正確に乗せることは難しく、より高精度に容易に行える波長ロッカーシステムの需要が高まっている。
また、超高速の光通信システムにおける可変分散補償装置としては、従来、チャープドファイバブラックグレーティングが用いられているが、このグレーティングは可変範囲が不十分であり、正と負の分散補償の切り替えが困難、さらには群遅延リップルが大きいといった問題があった。
一方、ラマン増幅器では、励起波長を選択すれば、任意の波長帯を増幅できる。この場合、複数の励起光を用いて同時に励起すれば、励起光の各々の波長から約１００ｎｍ長波長側の帯域を増幅することができ、信号光の最終的な利得形状は各々の励起光の利得形状を重ね合わせたものになる。このため、ラマン増幅器においては、利得帯域幅を広げるために励起光を２〜４本用意しないと利得を平坦化できないといった問題があった。
また、波長フィルタリング制御として、従来の光学薄膜を用いてのフィルタは、装置が大きく、小型化が難しいといった問題があった。さらに、特許文献１では、回折格子の格子間隔を、外部の物理的応力を用いて可変させているため、格子間隔を微小にかつ高精度に変動させることは困難であり、波長可変特性の精度の向上が望めないといった問題があった。
一方、光通信時に考慮すべき光散乱効果の１つに誘導ブリルアン散乱がある。これは入射光の電場によって媒質の電場分布が変化する結果、媒質の密度変化が生じて超音波が発生し、この超音波のエネルギにより媒質の屈折率が変化して入射光の波長からシフトした波長の散乱光（反射光）が発生する現象のことである。また、ブリルアン散乱により波長がシフトすることをストークスシフトと呼ぶ。ストークスシフトによって、波長がシフトしてしまうと、従来では、シフトした波長を容易に元に戻す手段がないため、効果的なストークスシフト補正機能の実現が望まれている。
【発明の開示】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、波長帯域オーダで光の波長を可変設定して、装置の小型化、低コスト化及び光伝送品質の向上を図った光回折装置を提供することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、光を回折する光回折装置１０において、磁場を発生する磁場発生部１１と、磁場発生部１１に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する磁歪制御部１２と、入射光を回折して反射光を生成する、磁歪物質を用いた反射型の磁歪回折格子１３と、を有することを特徴とする光回折装置１０が提供される。
ここで、磁場発生部１１は、磁場を発生する。磁歪制御部１２は、磁場発生部１１に電気信号を与えて磁場を発生させることで磁歪を制御して、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する。磁歪回折格子１３は、磁歪物質で生成され、入射光を回折して反射光を生成する。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の光回折装置の原理図である。
図２は、平面波の回折を示す図である。
図３は、磁場−磁歪のヒステリシスループを示す図である。
図４は、リニア性の高い領域での磁場制御を説明するための図である。
図５は、波長可変設定装置を示す図である。
図６は、分散補償装置を示す図である。
図７は、光増幅装置を示す図である。
図８は、ＤＭＵＸ装置を示す図である。
図９は、ストークスシフト補正装置を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の光回折装置の原理図である。光回折装置１０は、磁場発生部１１、磁歪制御部１２、磁歪回折格子１３から構成される波長シフトデバイスである。
磁場発生部１１は、具体的にはソレノイドコイル（円筒に導線を密に巻いたコイル）に該当し（以下、磁場発生部１１をソレノイドコイル１１と呼ぶ）、磁歪制御部１２から与えられた電気信号によって数十Ｏｅ（Ｏｅ：エルステッド、１Ｏｅは（１０００／４π）［Ａ／ｍ］に相当）する程度の磁場Ｈを発生する。磁場Ｈの強さ及び方向は、ソレノイドコイル１１に流す電流の向きと大きさを変えることによって制御できる。なお、磁場Ｈの向きは磁歪回折格子１３の面に垂直方向とする。
磁歪制御部１２は、磁場発生部１１に電気信号（電流）を与えて磁場Ｈを発生させることで磁歪を制御する。そして、この磁歪制御により、磁歪回折格子１３の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する。
なお、磁歪とは、磁場Ｈをかけることにより、わずかに物質が伸縮する現象のことである。磁歪制御部１２では、あらかじめ磁歪物質主体の磁場−磁歪対応のグラフ（ヒステリシスループ）の情報（図３で後述）を取り込んでおき、コンピュータ・プログラムで制御することで波長シフト量を計算し、任意の磁歪をソレノイドコイル１１により得るようにする。
磁歪回折格子１３は、高磁歪物質で生成され、入射光を回折して、磁歪制御部１２で制御された反射光を生成する反射型の回折格子である。高磁歪物質は希土類化合物であり、例えば、ＴｂＦｅ２、ＳｍＦｅ２、ＤｙＦｅ２、ＥｒＦｅ２などが知られている。磁歪の程度及びその磁場依存性はこれら材料によって変化する。
また、磁歪回折格子１３を製造する場合は、真空蒸着によりガラスプレートなどに高磁歪物質を蒸着させて、その後に刻みを入れていく。例えば、１ｍｍのサイズのガラスプレートに対して高磁歪物質を蒸着させた後、１ｍｍ内に１０００本程度の間隔で刻みを入れる。または、あらかじめガラスプレートに刻みを入れたマスクをかぶせてから高磁歪物質を真空蒸着させてもよい。
ここで、波長可変設定の概要について示すと、入射光の波長がλ１のとき、λ１を長波長側にシフトして波長をλ１ａにする場合には（λ１ａ＞λ）、磁場Ｈを左方向にかけて磁歪回折格子１３の回折格子間隔を広げることで、λ１ａの反射光を生成する。また、λ１を短波長側にシフトして波長をλ１ａにする場合には（λ１ａ＜λ）、磁場Ｈを右方向にかけて磁歪回折格子１３の回折格子間隔を狭めることで、λ１ａの反射光を生成する。
次に波長シフト量の算出方法について詳しく説明する。図２は平面波の回折を示す図である。格子間隔Λの回折格子に対して、回折格子の面の法線に対し角度φｉをなして平面波が入射したとする。
入射角をφｉ、回折角をφｍとすると図の点Ａで散乱された光は円筒波となって放射されるが、点Ｂで散乱された円筒波とは次式の条件が成り立つ場合に波面が形成される（すなわち、干渉によって波が強め合い、回折波が生成される。この回折波が生成する条件が式（１）が成り立つときである）。
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ここで、ｋｉｎは入射波の波数（波数ベクトル）、ｋｏｕｔは回折波の波数（波数ベクトル）、ｍは回折次数である。両辺をｋｏｕｔで割ると次式を得る（なお、ｋ＝λ／２πである）。
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入射光φｉをｓｉｎφｉ＝０となるように系をとると（垂直に平面波を入射すると）次の式（３）となる。
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そして、式（３）のλｏｕｔの全微分は次の式（４）になる．
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式（４）のｄλｏｕｔは、波長変化量（シフト量）を意味する。ここで、ｍ＝１の場合のｄλｏｕｔを考える。光の波長λｏｕｔは光通信で使われる信号帯域１５５０．０×１０−９［ｍ］、回折格子の間隔Λを１０×１０−６［ｍ］とおく。式（３）よりφｍ＝１は次式となる。
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式（５）で求めたφｍ＝１を用いて、式（４）のｄφｍ＝１、ｄΛの係数をそれぞれ計算すると、
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式（６ａ）、（６ｂ）からわかるように、ｄφｍ＝１の係数の値は、ｄΛの係数の値よりはるかに小さいので、式（４）に対してｄφｍ＝１の項は無視することができる。したがって、回折次数の低い場合、式（４）は式（７）としてよい。
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式（７）の意味するところは、波長帯域１５５０ｎｍの入射光に対し、格子間隔Λの微小変化により、反射光の波長がｄλｏｕｔだけ変位するということである。
次に式（７）に具体的な数値を代入して波長がどれだけ可変可能か検証する。まず、磁歪εは物質が伸縮する度合いを表すのだから、ある物質のサイズをＬとした場合の磁歪εは、式（８）と表せる。
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なお、ε≒１．０〜１０００×１０−６程度である。また、ｄΛはｄΛ＝δＬ＝εＬとなるから、回折格子のサイズＬを１ｍｍとすれば、ｄΛは式（９）となる。
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したがって、光通信で使う波長１５５０ｎｍ帯域における波長シフト量は、式（９）のｄΛを式（７）に代入することにより求まり（式（１０））、波長シフト量を算出することができる。
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次に磁歪のヒステリシスループによるプログラム制御について説明する。まず、磁場−磁歪のヒステリシスループについて説明する。図３は磁場−磁歪のヒステリシスループを示す図である。縦軸は磁歪ε、横軸は磁場Ｈである。
ソレノイドコイル１１に対して、電流を増加して磁歪を測定すると、磁歪は、はじめは０−ａ部分のようにゆるやかに増加するが、やがてａ−ｂ部分のように急に増加し、それを過ぎると再び増加の割合がゆるやかになって、点ｃのような一定値εｍに達する。
次に点ｃから電流を徐々に減少させると、磁歪は曲線ｂ−ａ−０上を戻らず、曲線ｄ−ｅ−ｆをたどる。すなわち、磁界が０になっても磁歪はεｔだけ残り、磁歪を０にするためには、逆向きの電流による磁界−Ｈｃを加えることになる。さらに、逆方向の磁界を強くするとやがて−εｍで飽和し、ここで磁界を正の方向に増加させると曲線ｆ−ｇ−ｈを経て点ｃに戻る。このように磁界を正から負に１サイクル変化させると、１回の閉じたループが描かれ、これをヒステリシスループという。
この磁歪のヒステリシスループのカーブの傾きは一般に磁場に対して線形応答ではないが（ノンリニア応答）、狭い範囲では磁場に対してリニアとみなせる部分がある（例えば、図の場合では領域Ｌ１）。したがって、本発明では、磁歪回折格子１３を製造する際の高磁歪物質に対して、高磁場物質のヒステリシスループをあらかじめ測定してヒステリシスループの情報を取得しておき、ヒステリシスループのリニア性の高い領域で磁場の制御を行う。
図４はリニア性の高い領域での磁場制御を説明するための図である。図３で示した領域Ｌ１の部分を示しており、領域Ｌ１に対して磁場Ｈ１、Ｈ２、…、とスキャンさせて、そのときの磁歪ε１、ε２、…、を取得しておく。そして、この磁場と磁歪との対応関係を磁歪制御部１２で保存しておき、コンピュータによるプログラム制御を行って、磁歪回折格子１３の磁歪を変化させ、反射光の波長シフト量を制御する。
次に光回折装置１０を適用した装置の具体例について説明する。図５は波長可変設定装置を示す図である。波長可変設定装置２０は、波長設定部１０ａ、光源部２１、ピックアップ部２２から構成される。波長設定部１０ａは、光回折装置１０と同じ機能を有する。
光源部（ＬＤ）２１から発振した光（λ）は、波長設定部１０ａへ入射する。波長設定部１０ａは、波長が設定された反射光（λａ）を出力する。ピックアップ部２２は、反射光をピックアップし、光ファイバから送出する。
このような構成の波長可変設定装置２０を用いることで、光源部２１の波長をＩＴＵ−Ｔ  Ｇｒｉｄにのるような設定をして光伝送を行う波長ロッカーシステムを実現することができる。また、周辺温度等による光源部２１の発振波長の変化に追従するには、温度センサを波長設定部１０ａ内に設けて、検出温度にもとづき磁歪制御を行い波長を設定することもできる。
さらに、波長可変設定装置２０は、帯域変換を行うトランスポンダにも応用できる。トランスポンダは、発振波長の異なるＬＤを複数必要としているが、本発明の波長シフト制御を用いることにより、１つの光源で異なる波長（磁歪回折格子１３による全反射光及びｍ次の回折光）を得られるため、ＬＤの部品点数を削減することが可能になる。
次に光回折装置１０を用いた分散補償制御について説明する。図６は分散補償装置を示す図である。分散補償装置３０は、分散補償部１０ｂ、光受信部３１、ピックアップ部３２から構成される。分散補償部１０ｂは、光回折装置１０と同じ機能を有する。
光受信部３１で受信された入力光信号は、分散補償部１０ｂへ入射する。分散補償部１０ｂは、分散補償した反射光を出力する。ピックアップ部３２は、反射光をピックアップし、光ファイバから送出する。
ここで、群遅延τによる波長分散をＤとすると、Ｄは以下の式で表せる。
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（ｄＨ／ｄΛ）−１は、磁歪ヒステリシスループの傾きに相当するので、ある磁場領域では一定値をとる。式（１１）の右辺の可変パラメータはｄτ／ｄＨである。このパラメータは磁場の時間変化、すなわち、分散補償量に相当するので、本発明により、可変分散補償が可能になる。
次に光回折装置１０を用いたラマン増幅制御について説明する。図７は光増幅装置を示す図である。光増幅装置４０は、光増幅部１０ｃ、励起光源部４１、ピックアップ部４２から構成される。光増幅部１０ｃは、光回折装置１０と同じ機能を有する。
励起光源部４１で発振した励起光は、光増幅部１０ｃへ入射する。光増幅部１０ｃは、複数の励起反射光を出力する。ピックアップ部４２は、励起反射光をピックアップし、光ファイバから送出する。
このように、励起光を磁歪回折格子１３に入射し、全反射成分と１次の回折成分をラマン増幅に用いる。１次の回折光は任意に波長を可変設定できるため、ラマン利得を平坦にするように回折格子間隔を可変させることにより、ラマン利得を平坦にすることが可能になる。
次に光回折装置１０を用いた波長フィルタリング制御について説明する。式（１）で示したように入射波数ｋｉｎは、角度φｍによって回折させる。ＷＤＭ伝送などで一括して異なる周波数、すなわち異なる波数ベクトルをこの回折格子に入射すると、式（１）の選択側によって分光される（式（１）を満たす波長だけ、強められて反射する）。
回折角は、格子間隔Λによりそれぞれの入射波数により決まるので、磁歪制御部１２によりこの格子間隔Λを可変させることができるため、ＷＤＭ光信号の所望の波長を回折させることができる。したがって、ＷＤＭ信号のＤＭＵＸ処理が可能になる。
図８はＤＭＵＸ装置を示す図である。ＤＭＵＸ装置５０は、波長分離部１０ｄ、光受信部５１、ピックアップ部５２−１〜５２−ｎから構成される。波長分離部１０ｄは、光回折装置１０と同じ機能を有する。
光受信部５１で受信された入力ＷＤＭ信号（λ１〜λｎ）は、波長分離部１０ｄへ入射する。波長分離部１０ｄは、各波長に分離した反射光を出力する。ピックアップ部５２−１〜５２−ｎは、各波長の反射光をピックアップし、光ファイバからそれぞれの波長の光を送出する。
次に光回折装置１０を用いたストークスシフト補正制御について説明する。図９はストークスシフト補正装置を示す図である。ストークスシフト補正装置６０は、ストークスシフト補正部１０ｅ、光受信部６１、ピックアップ部６２から構成される。ストークスシフト補正部１０ｅは、光回折装置１０と同じ機能を有する。
光受信部６１で受信された入力光信号は、ストークスシフト補正部１０ｅへ入射する。ストークスシフト補正部１０ｅは、誘導ブリルアン散乱により波長がシフトしている光の波長を元に戻した反射光を出力する。ピックアップ部６２は、ストークスシフト補正後の反射光をピックアップし、光ファイバから送出する。このように、本発明を用いることで、ストークスシフトの補正を容易に行うことが可能になる。
以上説明したように、本発明の光回折装置１０を用いることにより、例えば、分散補償制御に対しては、従来よりも低コスト・小型化が可能になり、かつ分散マネジメントも効率よく行うことができる。また、１つの励起光源でラマン増幅の利得の平坦化を実現することが可能になる。
さらに、従来の光学薄膜を用いてのフィルタに比べて、装置規模を小さくでき、また、誘導ブリルアン散乱によるストークスシフトに対しても精度よく補正することが可能になる。なお、上記の説明では、光回折装置１０を分散補償制御やラマン増幅器などに適用したが、これらの適用例に限らず、その他の波長変換を行う光通信システムの多様な分野に適用することが可能である。
本発明の光回折装置は、磁歪物質を用いた反射型の回折格子に対し、磁歪を増減させて、回折格子の格子間隔を変化させ、反射光の波長を可変に設定する構成とした。これにより、波長帯域オーダで光の波長を可変設定することができ、装置の小型化、低コスト化及び光伝送品質の向上を図ることが可能になる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【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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【国際調査報告】
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