(57)【要約】色分散を補償するための、ミラーと共に用いるバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器の様々な構成。ＶＩＰＡ生成器は、ＶＩＰＡ生成器から進む光を生成し、ミラーは光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻す。様々な実施形態は、ミラーの曲率に関連する。ある実施形態では、ミラーがその回りに回転する回転軸と回転軸の平行移動パスが設けられ、出力光が反射されるミラーの曲率が変化される。様々なミラー構成が提供される。【選択図】図２０（Ａ）
2004500600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、コリメートされた出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
ＶＩＰＡ生成器に出力光を反射して返し、異なる波長の入力光に対するＶＩＰＡ生成器からのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を持つ反射面と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
出力光を反射面が反射し、反射された光がレンズあるいはミラーによってＶＩＰＡ生成器に向けられるように、ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光する該レンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を持っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記反射面は、前記レンズの焦点面内あるいはその周囲を移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を持っていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記反射面は、焦点面内にあり、ＶＩＰＡからのコリメートされた出力光の光が進む方向に垂直な線に沿って、レンズの焦点面に接することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記反射面は、前記線の方向に移動可能なことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ＶＩＰＡ生成器と前記レンズあるいはミラーとの間にあり、前記平面に垂直な角分散方向を有する角分散部を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記角分散部は、透過型回折格子、反射型回折格子あるいはホログラフィー型格子（グレーティング）であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光は、双峰形状ファーフィールド分布を持っていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に、双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
入力光を前記ＶＩＰＡ生成器に与えるファイバと、
該ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該ファイバに設けられた少なくとも１つの位相マスクとを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該ＶＩＰＡ生成器の面に設けられた少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記入力光は、波長に依存し、伝送路を進むことによる色分散量をそれぞれ有する、複数のチャネルを含む波長分割多重（ＷＤＭ）光であり、
前記反射面のパラメータによって、装置は、伝送路を進むことによる色分散と反対符号で、同じ量の色分散を各チャネルに与えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記入力光は、損失曲線を有し、
前記装置は、該入力光に損失を与えることにより、該損失曲線を平坦化する余剰損失コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応したコリメートされた出力光を生成し、該出力光が、異なる波長の入力光に対して生成される出力光から空間的に区別可能なバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
円錐あるいは変型円錐形状を有する反射面と、
該ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、該反射面が該出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによってＶＩＰＡ生成器に向けられるレンズあるいはミラーを備えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記反射面の前記円錐あるいは変型円錐形状は、不均一な色分散を補正することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
円錐あるいは変型円錐形状の反射面は、前記ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記反射面は、異なる波長の入力光に対して、前記ＶＩＰＡ生成器から進むコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記反射面は、前記レンズあるいはミラーの焦点面内あるいはその周辺を移動可能であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記ＶＩＰＡ生成器と前記レンズとの間に設けられた角分散部を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２３】
前記角分散部は、前記ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直な角分散方向を持つことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記角分散部は、透過型回折格子、反射型回折格子、あるいは、ホログラフィー型格子（グレーティング）であることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光は、双峰形状ファーフィールド分布を持っていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２６】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２７】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に、双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２８】
入力光を前記ＶＩＰＡ生成器に与えるファイバと、
該ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該ファイバに設けられた少なくとも１つの位相マスクとを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該ＶＩＰＡ生成器の面に設けられた少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項３０】
前記入力光は、波長に依存し、伝送路を進むことによる色分散量をそれぞれ有する、複数のチャネルを含む波長分割多重（ＷＤＭ）光であり、
前記反射面のパラメータによって、装置は、伝送路を進むことによる色分散と反対符号で、同じ量の色分散を各チャネルに与えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項３１】
前記入力光は、損失曲線を有し、
前記装置は、該入力光に損失を与えることにより、該損失曲線を平坦化する余剰損失コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項３２】
光を受光し、出力光を出力する透過領域を有し、該透過領域を介して波長の連続範囲内の各波長を有する入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に沿って角分散コンポーネントから進む、波長の連続範囲内の他の波長を有する入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能なコリメートされた出力光を形成する自己干渉を生成する入力光の多重反射を生じさせる角分散コンポーネントと、
該出力光を該角分散コンポーネントに反射して返し、該角分散コンポーネント内で多重反射させ、該透過領域から出力させ、異なる波長の入力光に対する、角分散コンポーネントから進むコリメートされた出力光の進む方向を含む面に垂直な方向に沿った異なる点において異なる曲率を有する反射面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項３３】
前記角分散コンポーネントから進む出力光を前記反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって該角分散コンポーネントに向けられるようにするレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記反射面は、前記面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記反射面は、前記面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記角分散コンポーネントは、第１の角分散コンポーネントであり、
第１の角分散コンポーネントと前記レンズあるいはミラーの間にあり、第１の角分散コンポーネントが前記平面に垂直な角分散方向を有するような第２の角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３９】
前記第２の角分散コンポーネントは、透過型回折格子、反射型回折格子、あるいは、ホログラフィー型格子（グレーティング）であることを特徴とする請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記角分散コンポーネントは、双峰形状ファーフィールド分布を有することを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項４１】
前記角分散コンポーネントに双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えたことを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項４２】
前記角分散コンポーネントに受光される前記入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項４３】
前記入力光を前記各分散コンポーネントを与えるファイバと、
前記角分散コンポーネントによって受光される前記入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバ上に設けられた少なくとも１つの位相マスクとを更に備えたことを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項４４】
前記角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該角分散コンポーネントの面に設けられた少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項４５】
光を受光し、出力する透過領域を有し、該透過領域を介して、線集光された光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にそって、角分散コンポーネントから進み、異なる波長を有する入力光に対して形成される出力光と空間的に区別できる、コリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こすために、入力光の多重反射を起こさせる角分散コンポーネントと、
出力光を角分散コンポーネントに反射して返し、該角分散コンポーネントの中で多重反射を起こさせ、透過領域から出力させ、異なる波長の入力光に対して、角分散コンポーネントからのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる点における異なる曲率を有する反射面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項４６】
前記角分散コンポーネントから進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって該角分散コンポーネントに返されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有していることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
前記反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有していることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
前記反射面は、前記平面に対して垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５０】
前記反射面は、前記平面に対して垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
【請求項５１】
前記角分散コンポーネントは、第１の角分散コンポーネントであり、
前記装置は、第１の角分散コンポーネントと前記レンズあるいはミラーの間にあり、前記平面と垂直な角分散方向を有する第２の角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
【請求項５２】
前記第２の角分散コンポーネントは、透過型回折格子、反射型回折格子、あるいは、ホログラフィー型格子（グレーティング）であることを特徴とする請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記角分散コンポーネントによって受光される入力光は、双峰形状ファーフィールド分布を有することを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５４】
前記角分散コンポーネントによって受光される入力光に、双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５５】
前記角分散コンポーネントに受光される入力光に、双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５６】
前記角分散コンポーネントに入力光を供給するファイバと、
該角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた少なくとも１つの位相マスクと、
を更に備えることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５７】
前記角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、該角分散コンポーネントの面に設けられた少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項４５に記載の装置。
【請求項５８】
第２の反射面は、入力光の一部を透過させる反射率を有し、各波長の入力光が線に集光され、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光を第２の反射面を透過させ、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、従って異なる波長を有する入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成する第１と第２の反射面と、
出力光を第２の反射面に反射して戻し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させ、異なる波長の入力光に対して、第２の反射面から進むコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を持つミラー面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５９】
前記第２の反射面から進む出力光を前記ミラー面上に集光し、該ミラー面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって第２の反射面に返されるようにするレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
前記ミラー面は、円錐あるいは変型円錐形状であることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
前記ミラー面は、円錐あるいは変型円錐形状であることを特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記ミラー面は、前記平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６３】
第２の反射面と前記レンズあるいはミラーの間にあり、前記平面に対して垂直な角分散方向を持つ角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項５９に記載の装置。
【請求項６４】
前記角分散コンポーネントは、透過型回折格子、反射型回折格子、あるいは、ホログラフィー型格子（グレーティング）であることを特徴とする請求項６３に記載の装置。
【請求項６５】
前記入力光は、双峰形状のファーフィールド分布を有していることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６６】
前記入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６７】
前記入力光に、双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６８】
線に集光されるべき前記入力光を供給するファイバと、
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた少なくとも１つの位相マスクとを更に備えることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項６９】
前記入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、第１と第２の反射面の一方に設けられた少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項５８に記載の装置。
【請求項７０】
第２の反射面が、入射光の一部を透過させる反射率を有する第１及び第２の反射面と、
各波長を有し、線に集光される入力光を線から放射させ、第１と第２の反射面間で複数回反射させ、複数の光を第２の反射面から透過させ、複数の透過光が、互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に、第２の反射面から進み、従って、異なる波長の入力光に対して生成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成する手段と、
円錐あるいは変型円錐形状を有するミラー面と、
第２の反射面から進む出力光を前記ミラー面上に集光させ、該ミラー面が出力光を反射し、反射光が、レンズあるいはミラーによって第２の反射面に返されるようにするレンズあるいはミラーと
を備えることを特徴とする装置。
【請求項７１】
第１と第２の波長の光を含む、線集光される波長分割多重光を受光し、第１と第２の波長にそれぞれ対応する第１と第２のコリメートされた出力光を生成し、ＶＩＰＡ生成器からそれぞれ、第１と第２の波長によって決定される第１と第２の方向に進む第１と第２の出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
前記ＶＩＰＡ生成器から進む第１と第２の出力光を集光するレンズあるいは光指向ミラーと、
均一な色分散を生じさせるための円錐形状あるいは変型円錐形状をそれぞれ有する第１及び第２のミラーと、
前記レンズあるいは、光指向ミラーによって集光される光をフィルタリングし、第１の波長の光を第１のミラーに集光させ、第１のミラーによって反射させ、第２の波長の光を第２のミラーに集光させ、第２のミラーによって反射させ、反射された第１と第２の光を、波長フィルタ及び前記レンズあるいは光指向ミラーによって前記ＶＩＰＡ生成器に戻させる波長フィルタと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項７２】
前記第１及び第２のミラーは、それぞれ、第１及び第２の波長の光に与えられる色分散量を変えるため、移動可能であることを特徴とする請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
第２の反射面が入射光の一部を透過させる反射率を有し、第１と第２の波長の光を含む波長分割多重（ＷＤＭ）光を線に集光し、第１と第２の反射面が、ＷＤＭ光が、線から放射され、第１と第２の反射面の間で複数回反射され、複数の透過光が、第２の反射面を透過し、複数の透過光が互いに干渉して、第１と第２の波長にそれぞれ対応する第１と第２のコリメートされた光を生成し、第１及び第２の出力光は、それぞれ第１及び第２の波長によって決定される第１と第２の方向に、第２の反射面から進むような第１と第２の反射面と、
第２の反射面から進む第１と第２の出力光を集光するレンズあるいは光指向ミラーと、
均一な色分散を生成する、それぞれ円錐形状あるいは変型円錐形状を有する第１及び第２のミラーと、
前記レンズあるいは光指向ミラーによって集光される光をフィルタリングし、第１の波長の光は、第１のミラーに集光され、第１のミラーによって反射され、第２の波長の光は、第２のミラーに集光され、第２のミラーによって反射され、反射された第１と第２の光は、波長フィルタあるいは前記レンズあるいは光指向ミラーによって、第２の反射面に戻され、第２の反射面を透過して、第１と第２の面間で多重反射させる波長フィルタと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項７４】
第１と第２のミラーは、それぞれ第１と第２のは波長の光に与えられる色分散量を変えるために移動可能であることを特徴とする請求項７３に記載の装置。
【請求項７５】
光伝送線と、
該伝送線によって光信号を送信する送信機と、
伝送線から光信号を受光する受信機と、
光信号に分散スロープあるいは高次の分散を与えるために、送信機、受信機及び伝送線の１つに動作可能なように接続されている補償装置とを備え、
補償装置は、
線集光された入力光として光信号を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
円錐あるいは変型円錐形状を有するミラーと、
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光をミラー上に集光し、ミラーが出力光を反射し、反射光をＶＩＰＡ生成器に、光指向装置によって戻す光指向装置と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項７６】
光伝送線と、
該伝送線によって光信号を送信する送信機と、
伝送線から光信号を受光する受信機と、
光信号に分散スロープあるいは高次の分散を与えるために、送信機、受信機及び伝送線の１つに動作可能なように接続されている補償装置とを備え、
補償装置は、
第２の反射面が、入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面を備え、
光信号は、線に集光され、線集光入力光として補償器に与えられ、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面の間で複数回反射され、第２の反射面を複数の光に透過させ、複数の透過光が互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成された出力光と空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成するように配置されており、
更に、出力光を第２の反射面に反射して返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させ、異なる波長の入力光に対して第２の反射面から進むコリメートされた出力光が進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる点で異なる曲率を有するミラーと
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項７７】
各波長の入力光を受光し、双峰形状ファーフィールド分布を有し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応したコリメートされた出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
出力光をＶＩＰＡ生成器へ戻す反射面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項７８】
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項７７に記載の装置。
【請求項７９】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項７７に記載の装置。
【請求項８０】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせるな少なくとも１つの位相マスクを備えることを特徴とする請求項７７に記載の装置。
【請求項８１】
ＶＩＰＡ生成器に入力光を与えるファイバと、
ＶＩＰＡ生成器に受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を与える、ファイバ上の少なくとも１つの位相マスクとを更に備えることを特徴とする請求項７７に記載の装置。
【請求項８２】
ＶＩＰＡ生成器に受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ＶＩＰＡ生成器の面上の少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項７７に記載の装置。
【請求項８３】
各波長の入力光を受光し、双峰形状ファーフィールド分布を持ち、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成し、出力光が結果として、異なる波長の入力光に対して生成される出力光と空間的に区別可能であるバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
反射面と、
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光が、ＶＩＰＡ生成器にレンズまたはミラーによって戻されるレンズあるいはミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項８４】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせるしゅだんを更に備えることを特徴とする請求項８３に記載の装置。
【請求項８５】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項８３に記載の装置。
【請求項８６】
ＶＩＰＡ生成器に入力光を提供するファイバと、
ＶＩＰＡ生成器に受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を与える、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項８３に記載の装置。
【請求項８７】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ＶＩＰＡ生成器の面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項８３に記載の装置。
【請求項８８】
光を受光し、出力する透過領域を有し、透過領域を介して、波長の連続範囲内の各波長を有し、双峰形状ファーフィールド分布を有する入力光を受光し、入力光に多重反射させて、入力光の波長によって決定される方向に沿って、角分散コンポーネントから進み、波長の連続範囲内の他の波長を有する入力光に対して生成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こさせる角分散コンポーネントと、
出力光を反射して、角分散コンポーネントに返し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過領域から出力させる反射面と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項８９】
角分散コンポーネントから進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって角分散コンポーネントに戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９０】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９１】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９２】
角分散コンポーネントに入力光を与えるファイバと、
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクと、
を備えることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９３】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、角分散コンポーネントの面上に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９４】
光を受光し、出力する透過領域を有し、透過領域を介して、双峰形状ファーフィールド分布を有する線集光された入力光を受光し、入力光に多重反射させ、入力光の波長によって決定される方向に沿って、角分散コンポーネントから進み、異なる波長の入力光に対して形成された出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こさせる角分散コンポーネントと、
出力光を角分散コンポーネントに反射して戻し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過領域から出力させる反射面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項９５】
角分散コンポーネントから進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって角分散コンポーネントに戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項９４に記載の装置。
【請求項９６】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項９４に記載の装置。
【請求項９７】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に同報形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項９４に記載の装置。
【請求項９８】
角分散コンポーネントに入力光を与えるファイバと、
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクと、
を備えることを特徴とする請求項９４に記載の装置。
【請求項９９】
角分散コンポーネントに受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、角分散コンポーネントの面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項９４に記載の装置。
【請求項１００】
第２の反射面が、入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面を備え、
各波長の入力光は、線に集光され、双峰形状のファーフィールド分布を有し、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光に第２の反射面を透過させ、複数の透過光が、互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成し、
更に、第２の反射面に出力光を反射して返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させるミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０１】
第２の反射面から進む出力光をミラー面上に集光させ、ミラー面は、出力光を反射させ、反射光は、レンズあるいは光指向ミラーによって第２の反射面に戻されるようなレンズあるいは光指向ミラーを更に備えることを特徴とする請求項１００に記載の装置。
【請求項１０２】
入力光に双峰形状のファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項１００に記載の装置。
【請求項１０３】
入力光に双峰形状のファーフィールド分布を持たせるような少なくとも１つの位相マスクを更に備えるような請求項１００に記載の装置。
【請求項１０４】
線に集光されるべき入力光を提供するファイバと、
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を与える、ファイバに設けられた少なくとも１つの位相マスクと、
を更に備えることを特徴とする請求項１００に記載の装置。
【請求項１０５】
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、第１と第２の反射面のいずれかに設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１００に記載の装置。
【請求項１０６】
各波長の線集光された入力光を受光し、入力光の波長によって決定された方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成し、出力光が、異なる波長の入力光に対して生成された出力光から空間的に区別可能で、入力光が付随の損失曲線を持つバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
損失曲線を平坦化するために、入力光に損失を与える余剰損失コンポーネントと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０７】
余剰損失コンポーネントは、マッハツェンダ干渉計、ファブリペロー干渉計、光干渉計、あるいは、波長フィルタであることを特徴とする請求項１０６に記載の装置。
【請求項１０８】
各波長の線集光された入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成し、対応する角分散方向を有するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
入力光に色分散あるいは高次の分散を与えるために出力光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻し、反射率がＶＩＰＡ生成器の角分散方向に沿って変調されている反射面と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０９】
反射面は、円錐形状ミラー、変型円錐形状ミラーあるいは円筒ミラーで有ることを特徴とする請求項１０８に記載の装置。
【請求項１１０】
各波長の線集光された入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成し、対応する角分散方向を有し、入力光が付随の損失曲線を有するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
反射面と、
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光が、前記レンズあるいはミラーによってＶＩＰＡ生成器に戻され、反射面が損失曲線を平坦化するためにパターニングされているレンズあるいはミラーと
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１１１】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決まる方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
出力光をＶＩＰＡ生成器に反射して返し、異なる波長の入力光に対し、ＶＩＰＡ生成器からコリメートされた出力光が進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において、異なる曲率を有する反射面であって、反射面の曲率ｃ（ｙ）が以下で与えられる反射面と、
【数１】
2004500600.tif 000009
からなることを特徴とする装置。
【請求項１１２】
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光は、前記レンズあるいはミラーによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１１３】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１１４】
反射面は、レンズの焦点面の内部あるいはその周辺で移動可能であることを特徴とする請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１５】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１６】
反射面は、焦点面内にあり、ＶＩＰＡからのコリメートされた出力光の光の進む方向に垂直な線に沿ってレンズの焦点面に接することを特徴とする請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１７】
反射面は、前記線の方向に移動可能であることを特徴とする請求項１１６に記載の装置。
【請求項１１８】
前記ＶＩＰＡ生成器と、前記レンズあるいはミラーとの間にあり、前記面に垂直な角分散方向を有する角分散部を更に備えることを特徴とする請求項１１２に記載の装置。
【請求項１１９】
前記角分散部は、グレーティングであることを特徴とする請求項１１８に記載の装置。
【請求項１２０】
前記グレーティングの偏波依存性をうち消す４分の１波長板を更に備えることを特徴とする請求項１１９に記載の装置。
【請求項１２１】
反射面は、分散量を変えるために移動可能であることを特徴とする請求項１１９に記載の装置。
【請求項１２２】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光は双峰形状ファーフィールド分布を有していることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２３】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２４】
ＶＩＰＡ生成器に入力光を与えるファイバと、
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクと、
を更に備えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２５】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状のファーフィールド分布を持たせる、ＶＩＰＡ生成器の面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２６】
入力光は、波長に応じた、伝送線を伝搬することによる、色分散量をそれぞれ持った、複数のチャネルを有する波長分割多重（ＷＤＭ）光であり、
反射面のパラメータによって、装置は、伝送線を進むことによる色分散と反対符号で同じ量の色分散を各チャネルに与えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２７】
ＶＩＰＡ生成器は、
第１の面が実質的に光を透過しない、第１と第２の面と、
第１の面と同じ面にあり、入力光が通って、ＶＩＰＡ生成器内に入り、ＶＩＰＡ生成器に入る入力光が、第１と第２の面の間で複数回反射し、前記出力光を生成する照射ウィンドウとを備えることを特徴とする請求項１１１に記載の装置。
【請求項１２８】
第１の面は、実質的に１００％の反射率を持ち、照射ウィンドウは、実質的に１００％の透過率を持つことを特徴とする請求項１２７に記載の装置。
【請求項１２９】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進み、出力光が異なる波長の入力光に対して生成される出力光と空間的に区別可能な、対応するコリメートされた出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
円錐あるいは変型円錐形状を有する反射面と、
ＶＩＰＡ成績から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光が前記レンズあるいはミラーによって、ＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズあるいはミラーであって、反射面の曲率ｃ（ｙ）が以下で与えられる
【数２】
2004500600.tif 000010
ことを特徴とする装置。
【請求項１３０】
反射面の円錐あるいは変型円錐形状は、不均一な色分散を補正することを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１３１】
円錐あるいは変型円錐形状反射面は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１３２】
反射面は、異なる波長の入力光に対する、ＶＩＰＡからのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１３３】
反射面は、前記レンズあるいはミラーの焦点面内あるいはその周辺で移動可能であることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１３４】
ＶＩＰＡ生成器とレンズの間に角分散部を更に備えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１３５】
角分散部は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直な角分散方向を有していることを特徴とする請求項１３４に記載の装置。
【請求項１３６】
角分散部は、グレーティングであることを特徴とする請求項１３４に記載の装置。
【請求項１３７】
グレーティングの偏波依存性をうち消す４分の１波長板を更に備えることを特徴とする請求項１３６に記載の装置。
【請求項１３８】
反射面は、分散量を可変するために移動可能であることを特徴とする請求項１３６に記載の装置。
【請求項１３９】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光は、双峰形状ファーフィールド分布を有することを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４０】
ＶＩＰＡ生成器によって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４１】
ＶＩＰＡ生成器に入力光を与えるファイバと、
ＶＩＰＡ生成器に受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクと、
を備えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４２】
ＶＩＰＡ生成器に受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ＶＩＰＡ生成器の面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４３】
入力光は、波長に対応し、伝送線を進むことによる、色分散量をそれぞれ有する、複数のチャネルを有する波長分割多重（ＷＤＭ）光であり、
前記反射面と前記レンズあるいはミラーの少なくとも１つのパラメータによって、装置は、伝送線を進むことによる色分散と反対符号で同量の色分散を各チャネルに与えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４４】
ＶＩＰＡ生成器は、
第１の面が実質的に光を透過しない、第１と第２の面と、
第１の面と同じ面にあり、入力光が透過し、ＶＩＰＡ生成器に入力し、第１と第２の面が、ＶＩＰＡ生成器に入る入力光が、第１と第２の面の間で複数回反射し、出力光を生成するように配置されているような照射ウィンドウと、
を備えることを特徴とする請求項１２９に記載の装置。
【請求項１４５】
第１の面は、実質的に１００％の反射率を有し、照射ウィンドウは、実質的に１００％の透過率を有することを特徴とする請求項１４４に記載の装置。
【請求項１４６】
光を受光し、出力する透過領域を有し、透過領域を介して、波長の連続範囲内の各波長を有する入力光を受光し、入力光を多重反射させ、入力光の波長によって決められる方向に沿って、角分散コンポーネントから進み、波長の連続範囲内の他の波長の入力光に対して形成される出力光と空間的に区別できる、コリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こさせる角分散コンポーネントと、
出力光を角分散コンポーネントに反射して返し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過領域から出力させ、反射面が、異なる波長の入力光に対し、角分散コンポーネントからのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なった位置において異なる曲率を有するような、反射面であって、反射面の曲率が以下で与えられる、
【数３】
2004500600.tif 000011
ことを特徴とする装置。
【請求項１４７】
角分散コンポーネントから進む出力光を反射面上に集光し、反射面が、出力光を反射し、反射光が、前記レンズあるいはミラーによって、角分散コンポーネントに戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする装置。
【請求項１４８】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１４９】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１５０】
反射面は、前記平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１４７に記載の装置。
【請求項１５１】
反射面は、前記平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１４９に記載の装置。
【請求項１５２】
角分散コンポーネントは、第１の角分散コンポーネントであり、前記装置は、
第１の角分散コンポーネントと前記レンズあるいはミラーの間にあり、前記平面に垂直な角分散方向を第１の角分散コンポーネントが有しているような第２の角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項１４７に記載の装置。
【請求項１５３】
第２の角分散コンポーネントは、グレーティングであることを特徴とする請求項１５２に記載の装置。
【請求項１５４】
グレーティングの偏波依存性をうち消すための４分の１波長板を更に備えることを特徴とする請求項１５３に記載の装置。
【請求項１５５】
角分散コンポーネントにより受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１５６】
角分散コンポーネントに入力光を与えるファイバと、
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状のファーフィールド分布を与える、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクと、
を更に備えることを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１５７】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、角分散コンポーネントの面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１５８】
角分散コンポーネントは、
第１の面が実質的に光を透過せず、透過領域が第１の面と同じ面にあり、第１と第２の面が、入力光が透過領域を介して角分散コンポーネントに入り、第１と第２の面の間で複数回反射し、出力光を生成するように配置されている第１と第２の面を備えることを特徴とする請求項１４６に記載の装置。
【請求項１５９】
第１の面は、実質的に１００％の反射率を有し、透過領域は、実質的に１００％の透過率を有することを特徴とする請求項１５８に記載の装置。
【請求項１６０】
光を入力し、出力する透過領域を有し、透過領域を介して、線集光された入力光を受光し、入力光の多重反射を起こさせ、入力光の波長によって決定される方向に沿って角分散コンポーネントから進み、異なる波長の入力光に対し、形成される出力光から空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こさせる角分散コンポーネントと、
出力光を角分散コンポーネントに反射して返し、角分散コンポーネント内において多重反射させ、透過領域から出力させ、異なる波長の入力光に対し、角分散コンポーネントからのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を有する反射面を備え、
反射面の曲率は、以下で与えられる、
【数４】
2004500600.tif 000012
ことを特徴とする装置。
【請求項１６１】
角分散コンポーネントから進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射光が、前記レンズあるいはミラーによって、角分散コンポーネント戻されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１６２】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１６３】
反射面は、円錐あるいは変型円錐形状を有することを特徴とする請求項１６１に記載の装置。
【請求項１６４】
反射面は、前記平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１６５】
角分散コンポーネントは、第１の角分散コンポーネントであり、装置は、更に、
前記第１の角分散コンポーネントと前記レンズあるいはミラーの間にあり、第２の角分散コンポーネントが、前記平面と直交する角分散方向を有する第２の角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項１６１に記載の装置。
【請求項１６６】
第２の角分散コンポーネントは、グレーティングであることを特徴とする請求項１６５に記載の装置。
【請求項１６７】
グレーティングの偏波依存性をうち消すための４分の１波長板を更に備えることを特徴とする請求項１６６に記載の装置。
【請求項１６８】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状のファーフィールド分布を持たせるための手段を更に備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１６９】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１７０】
角分散コンポーネントに入力光を与えるためのファイバと、
角分散コンポーネントに受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を与える、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクとを更に備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１７１】
角分散コンポーネントによって受光される入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせるための、角分散コンポーネントの面に設けられた、少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１７２】
角分散コンポーネントは、
第１の面が、実質的に光を透過せず、透過領域は、第１の面と同じ面にあり、第１と第２の面が、入力光が、角分散コンポーネントに、透過領域を介して入り、第１と第２の面の間で複数回反射し、出力光を生成するように配置された第１及び第２の面を備えることを特徴とする請求項１６０に記載の装置。
【請求項１７３】
第１の面は、実質的に１００％の反射率を有し、透過領域は、実質的に１００％の透過率を有することを特徴とする請求項１７２に記載の装置。
【請求項１７４】
照射ウィンドウと、
第１の反射面が、実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面は、入射光の一部を透過させる反射率を持つ第１と第２の反射面を備え、
各波長の入力光は、照射ウィンドウを介して進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の面の間で複数回反射され、複数の光が第２の反射面から透過され、複数の透過光が、互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、従って、異なる波長の入力光に対して形成された出力光から空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成し、
更に、出力光を第２の反射面に反射して返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面の間で多重反射させ、異なる波長の入力光に対し、第２の反射面からのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を有するミラー面を備え、
ミラー面の曲率ｃ（ｙ）は、以下である、
【数５】
2004500600.tif 000013
ことを特徴とする装置。
【請求項１７５】
第２の反射面から進む出力光をミラー面上に集光し、ミラー面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって第２の反射面に返されるようなレンズあるいはミラーを更に備えることを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１７６】
ミラー面は、円錐あるいは変型円錐形状を有していることを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１７７】
ミラー面は、円錐あるいは変型円錐形状を有していることを特徴とする請求項１７５に記載の装置。
【請求項１７８】
ミラー面は、前記平面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１７５に記載の装置。
【請求項１７９】
第２の反射面とレンズあるいはミラーの間にあり、前記平面に垂直な角分散方向を有している角分散コンポーネントを更に備えることを特徴とする請求項１７５に記載の装置。
【請求項１８０】
角分散コンポーネントは、グレーティングであることを特徴とする請求項１７９に記載の装置。
【請求項１８１】
グレーティングの偏波依存性をうち消すために４分の１波長板を更に備えることを特徴とする請求項１８０に記載の装置。
【請求項１８２】
ミラー面は、分散値を可変するために移動可能であることを特徴とする請求項１８０に記載の装置。
【請求項１８３】
入力光は、双峰形状ファーフィールド分布を有することを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１８４】
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる手段を更に備えることを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１８５】
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる少なくとも１つの位相マスクを更に備えることを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１８６】
線に集光されるべき入力光を提供するファイバと、
入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる、ファイバに設けられた、少なくとも１つの位相マスクとを更に備えたことを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１８７】
照射ウィンドウは実質的に１００％の透過率を持ち、第１の反射面は、実質的に１００％の反射率を有することを特徴とする請求項１７４に記載の装置。
【請求項１８８】
照射ウィンドウと、
第１の面が、該照射ウィンドウと同じ面にあり、実質的に光を透過せず、第２の反射面が、入射光の一部を透過させる反射率を持つ第１及び第２の反射面と、
該照射ウィンドウを通って進み、線に集光される各波長に入力光を線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射し、複数の光が第２の反射面を透過し、複数の透過した光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に、第２の反射面から進み、従って、異なる波長の入力光に対して生成された出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成させる手段と、
円錐あるいは変型円錐形状を有するミラー面と、
第２の反射面から進む出力光をミラー面上に集光し、該ミラー面が出力光を反射し、反射光がレンズあるいはミラーによって第２の反射面に戻されるようなレンズあるいはミラーとを備え、
ミラー面の曲率ｃ（ｙ）が以下で与えられる、
【数６】
2004500600.tif 000014
ことを特徴とする装置。
【請求項１８９】
線集光された、第１と第２の波長を含む波長分割多重光を受光し、それぞれ、第１及び第２の波長に対応する、コリメートされた第１と第２の出力光を生成し、それぞれ、第１と第２の波長によって決定される、それぞれ第１と第２の方向に、第１と第２の出力光がＶＩＰＡ生成器から進むようなバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
ＶＩＰＡ生成器から進む、第１と第２の出力光を集光するレンズあるいは光指向ミラーと、
均一の色分散を生成する円錐形状あるいは変型円錐形状をそれぞれ有する第１及び第２のミラーと、
レンズあるいは光指向ミラーによって集光される光をフィルタリングし、第１の波長の光を第１のミラーに集光し、第１のミラーで反射させ、第２の波長の光を第２のミラーに集光し、第２のミラーによって反射させ、反射された第１及び第２の光は、波長フィルタ及びレンズあるいは光指向ミラーによってＶＩＰＡ生成器に向けられるような波長フィルタとを備え、
第１と第２のミラーの各曲率ｃ（ｙ）は以下の通りである、
【数７】
2004500600.tif 000015
ことを特徴とする装置。
【請求項１９０】
第１と第２のミラーは、それぞれ第１と第２の波長の光に与えられる色分散量を変化させるために移動可能であることを特徴とする請求項１８９に記載の装置。
【請求項１９１】
ＶＩＰＡ生成器は、
第１の面が実質的に光を透過させない第１及び第２の面と、
第１の面と同じ面にあり、第１と第２の面が、波長分割多重光が、照射ウィンドウを通って、ＶＩＰＡ生成器に受光され、第１と第２の面の間で複数回反射して、第１と第２の出力光を生成するように配置された、照射ウィンドウと、
を備えることを特徴とする請求項１８９に記載の装置。
【請求項１９２】
第１の面は、実質的に１００％の反射率を有し、照射ウィンドウを実質的に１００％の透過率を有することを特徴とする請求項１９１に記載の装置。
【請求項１９３】
照射ウィンドウと、
第１の反射面が実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
第１と第２の波長を含む波長分割多重（ＷＤＭ）光は、照射ウィンドウを通って進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、ＷＤＭ光が、線から放射され、第１と第２の反射面間を複数回反射され、複数の光が第２の反射面を通って透過され、複数の透過光が互いに干渉して、第１と第２の波長にそれぞれ対応する、コリメートされた第１と第２の出力光を生成し、第１と第２の出力光は、それぞれ第１と第２の波長によって決定される第１と第２の方向にそれぞれ、第２の反射面から進むように配置されており、更に、
第２の反射面から進む、第１と第２の出力光を集光するレンズあるいは光指向ミラーと、
均一な色分散を生成する、それぞれ円錐あるいは変型円錐形状を有する第１と第２のミラーと、
レンズあるいは光指向ミラーによって集光される光をフィルタリングし、第１の波長の光を第１のミラーに集光し、第１のミラーによって反射させ、第２の波長の光を第２のミラーに集光し、第２のミラーによって反射させ、反射された第１及び第２の光は、波長フィルタ及びレンズあるいはミラーによって第２の反射面に戻され、第２の反射面を透過して、第１と第２の面噛んで多重反射するような波長フィルタとを備え、
第１及び第２のミラーのそれぞれの曲率ｃ（ｙ）は、以下である、
【数８】
2004500600.tif 000016
ことを特徴とする装置。
【請求項１９４】
第１及び第２の面は、それぞれ第１及び第２の波長の光に与えられる色分散量を可変するために移動可能であることを特徴とする請求項１９３に記載の装置。
【請求項１９５】
光伝送線と、
伝送線を介して光信号を送信する送信機と、
伝送線から光信号を受け取る受信機と、
光信号に分散スロープあるいは高次分散を与えるために、送信機、受信機あるいは伝送線に動作可能に接続された補償装置とを備え、補償装置は、
実質的に反射率０の照射ウィンドウと、
第１の反射面は実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が、入射光の一部を透過する反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
光信号は、照射ウィンドウを通って進み、補償装置への線集光された入力光として、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光に第２の反射面を透過させ、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光から空間的に区別できる、コリメートされた出力光を生成するように配置され、
更に、
光を第２の反射面に反射して返し、第２の反射面を透過し、第１と第２の反射面の間で多重反射し、異なる波長の入力光に対して、第２の反射面からのコリメートされた光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置における異なる曲率を有するミラーとを備え、
ミラーの曲率ｃ（ｙ）は、以下である、
【数９】
2004500600.tif 000017
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１９６】
バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光を反射してＶＩＰＡ生成器に戻すように配置された、可変曲率ミラーと、
出力光が反射される部分のミラーの曲率を可変するためにミラーが回転するときの回転軸と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１９７】
ミラーの曲率は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に平行な方向にそって変化することを特徴とする請求項１９６に記載の装置。
【請求項１９８】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項１９６に記載の装置。
【請求項１９９】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項１９７に記載の装置。
【請求項２００】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項１９６に記載の装置。
【請求項２０１】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０２】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項１９８に記載の装置。
【請求項２０３】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項１９６に記載の装置。
【請求項２０４】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０５】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項１９８に記載の装置。
【請求項２０６】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項１９６に記載の装置。
【請求項２０７】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項１９７に記載の装置。
【請求項２０８】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項１９８に記載の装置。
【請求項２０９】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２００に記載の装置。
【請求項２１０】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２０３に記載の装置。
【請求項２１１】
ＶＩＰＡから進む光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻すように配置された可変曲率ミラーと、
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変えるためにミラーがその回りに回転する回転軸と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２１２】
ミラーの曲率は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に平行な方向に沿って変化することを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２１３】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２１４】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項２１２に記載の装置。
【請求項２１５】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２１６】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項２１２に記載の装置。
【請求項２１７】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部にあることを特徴とする請求項２１３に記載の装置。
【請求項２１８】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２１９】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２１２に記載の装置。
【請求項２２０】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２１３に記載の装置。
【請求項２２１】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２２２】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２１２に記載の装置。
【請求項２２３】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２１３に記載の装置。
【請求項２２４】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２１５に記載の装置。
【請求項２２５】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２１８に記載の装置。
【請求項２２６】
ＶＩＰＡ生成器から進む光をミラーに向け、ミラーが光を反射し、反射光がレンズによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２１１に記載の装置。
【請求項２２７】
ＶＩＰＡ生成器から進む光をミラーに向け、ミラーが光を反射し、反射光がレンズによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２１８に記載の装置。
【請求項２２８】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
出力光をＶＩＰＡ生成器に反射して返し、反射出力光がＶＩＰＡ生成器を通ってすすみ、入力光に分散補償を提供するように配置された可変曲率ミラーと、
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変えるために、ミラーがその回りに回転し、入力光に与えられる分散補償量を可変する回転軸と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２２９】
ミラーの曲率は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に平行な方向に沿って変化することを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３０】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３１】
回転軸は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向に垂直であることを特徴とする請求項２２９に記載の装置。
【請求項２３２】
回転軸は、ミラー上あるいはその内部に設けられていることを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３３】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３４】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２３０に記載の装置。
【請求項２３５】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３６】
ＶＩＰＡ生成器から進む光をミラーに向け、ミラーが光を反射し、反射光がレンズによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２２８に記載の装置。
【請求項２３７】
ＶＩＰＡ生成器から進む光をミラーに向け、ミラーが光を反射し、反射光がレンズによってＶＩＰＡ生成器に戻されるようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２３３に記載の装置。
【請求項２３８】
照射ウィンドウと、
互いに平行で、第１の反射面が実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が、入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
各波長の入力光は、照射ウィンドウを介して進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光に第２の反射面を透過させ、複数の透過光が互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光から空間的に区別可能なように配置され、
更に、
出力光を第２の反射面へ反射して戻し、第２の反射面を介して透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させる可変曲率ミラーと、
出力光が反射される部分のミラーの曲率を可変するためにミラーがその回りに回転する回転軸と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２３９】
ミラーの曲率は、異なる波長の入力光に対する第２の反射面からのコリメートされた出力光が進む方向を含む平面に平行な方向に沿って変化することを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４０】
回転軸は、異なる波長の入力光に対する第２の反射面からのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直であることを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４１】
回転軸は、ミラー上あるいは、その内部に設けられることを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４２】
出力光が反射される部分のミラーの曲率を変える回転と平行移動の両方を提供するために、回転軸がそれに沿って移動可能な平行移動パスを更に備えることを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４３】
ミラーの曲率は、平坦部から凸部へと変化することを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４４】
第２の反射面から進む光をミラーに向け、ミラーが光を反射し、反射光がレンズによって第２の反射面に戻されるようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２３８に記載の装置。
【請求項２４５】
光を反射する異なる面曲率を持つ複数のミラーと、
回転軸を有し、回転軸から等距離に複数のミラーを保持し、回転軸の回りに回転可能で、複数のミラーの異なる、それぞれのミラーをバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成される光を反射してＶＩＰＡ生成器に返す位置に持ってくるホルダと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２４６】
複数のミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２４５に記載の装置。
【請求項２４７】
複数のミラーは、連続的に曲率が変化する１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２４５に記載の装置。
【請求項２４８】
光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
異なる面曲率を有する複数のミラーと、
回転軸を有し、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、回転軸の回りに回転可能で、複数のミラーの異なる、それぞれのミラーをＶＩＰＡ生成器が生成した光をＶＩＰＡ生成器に反射して返す位置に持ってくるホルダと、
を備える装置。
【請求項２４９】
複数のミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２４８に記載の装置。
【請求項２５０】
複数のミラーは、連続的に曲率が変化する１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２４８に記載の装置。
【請求項２５１】
ＶＩＰＡ生成器によって生成される光を、光を反射する位置の各ミラーに集光し、反射光をＶＩＰＡ生成器に戻すようなレンズを更に備えることを特徴とする請求項２４８に記載の装置。
【請求項２５２】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
異なる面曲率を有する複数のミラーと、
回転軸を有し、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、回転軸の回りに回転可能で、複数のミラーの異なるそれぞれのミラーを、出力光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻し、入力光に分散補償を行う位置に持ってくるホルダと、
を備える装置。
【請求項２５３】
複数のミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２５２に記載の装置。
【請求項２５４】
複数のミラーは、連続的に曲率が変化する１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２５２に記載の装置。
【請求項２５５】
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を、光を反射する位置のそれぞれのミラーへ集光し、反射光をＶＩＰＡ生成器に戻すレンズを更に備えることを特徴とする請求項２５２に記載の装置。
【請求項２５６】
照射ウィンドウと、
互いに平行で、第１の反射面が実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
各波長の入力光は、照射ウィンドウを介して進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光に第２の反射面を透過させ、複数の透過光が互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成しするように配置され、
更に、
異なる面曲率を有する複数のミラーと、
回転軸を持ち、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、回転軸の回りに回転可能で、複数のミラーの異なる、それぞれのミラーを出力光を第２の反射面に反射して返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の面の間で多重反射させる位置に持ってくるホルダと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２５７】
複数のミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２５６に記載の装置。
【請求項２５８】
複数のミラーは、連続的に曲率が変化する１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２５６に記載の装置。
【請求項２５９】
第２の反射面から進む出力光を、出力光を反射する位置にあるそれぞれのミラーに集光し、反射光を第２の反射面に返すレンズを更に備えることを特徴とする請求項２５６に記載の装置。
【請求項２６０】
光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、　回転軸の回りに回転可能で、バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーに向けて反射し、各固定ミラーで反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻す回転ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２６１】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２６０に記載の装置。
【請求項２６２】
複数の固定ミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２６０に記載の装置。
【請求項２６３】
光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
光を反射する異なる面曲率を持つ複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能で、ＶＩＰＡ生成器によって生成される光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーで反射された光を反射してＶＩＰＡ生成器に戻す回転ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２６４】
複数の固定ミラーは別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２６３に記載の装置。
【請求項２６５】
複数の固定ミラーは連続して変換する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２６３に記載の装置。
【請求項２６６】
ＶＩＰＡ生成器によって生成される光を回転ミラーに向け、固定ミラーからの、回転ミラーによって反射された光をＶＩＰＡ生成器に戻すレンズを更に備えることを特徴とする請求項２６３に記載の装置。
【請求項２６７】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能な、ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーから反射された光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻し、入力光に分散補償を行う回転ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２６８】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２６７に記載の装置。
【請求項２６９】
複数の固定ミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２６７に記載の装置。
【請求項２７０】
ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を回転ミラーに集光し、固定ミラーからの、回転ミラーによって反射された光をＶＩＰＡ生成器に戻すレンズを更に備えることを特徴とする請求項２６７に記載の装置。
【請求項２７１】
照射ウィンドウと、
互いに平行で、第１の反射面が実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が入射光の一部を透過するような反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
各波長の入力光が、照射ウィンドウを透過して進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、、複数の光が第２の反射面を透過し、複数の透過光が互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成するように配置され、
更に、
光を反射する異なる面曲率の複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能で、第２の反射面から進む出力光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーに反射し、それぞれの固定ミラーによって反射される光を反射して、第２の反射面に返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させる回転ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２７２】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２７１に記載の装置。
【請求項２７３】
複数の固定ミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２７１に記載の装置。
【請求項２７４】
第２の反射面から進む出力光を回転ミラーに集光し、固定ミラーからの、回転ミラーから反射された光を第２の反射面に戻すレンズを更に備えたことを特徴とする請求項２７１に記載の装置。
【請求項２７５】
光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、　回転軸の回りに回転可能で、バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成される光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーに反射し、各固定ミラーによって反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻すオフアクシス放物ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２７６】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２７５に記載の装置。
【請求項２７７】
複数の固定ミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２７５に記載の装置。
【請求項２７８】
光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能な、ＶＩＰＡ生成器によって生成される光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーによって反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻すオフアクシス放物ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２７９】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２７８に記載の装置。
【請求項２８０】
複数の固定ミラーは、連続して変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２７８に記載の装置。
【請求項２８１】
各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、
光を反射する異なる面曲率の複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能で、ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射し、それぞれの固定ミラーによって反射される光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻し、入力光に分散補償を行うオフアクシス放物ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２８２】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２８１に記載の装置。
【請求項２８３】
複数の固定ミラーは、連続して変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２８１に記載の装置。
【請求項２８４】
照射ウィンドウと、
互いに平行で、第１の反射面が実質的に光を透過せず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面が入射光の一部を透過させる反射率を有する第１と第２の反射面とを備え、
各波長の入力光は、照射ウィンドウを介して進み、線に集光され、
第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光を第２の反射面から透過させ、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成するように配置され、
更に、
光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、
回転軸の回りに回転可能で、第２の反射面から進む出力光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーに反射し、それぞれの固定ミラーから反射された光を反射して第２の反射面に返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させるオフアクシス放物ミラーと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２８５】
複数の固定ミラーは、別々の、隣接しないミラーであることを特徴とする請求項２８４に記載の装置。
【請求項２８６】
複数の固定ミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部であることを特徴とする請求項２８４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願へのクロスリファレンス】
本出願は、１９９９年１２月１４日出願の米国出願０９／４６１，２７７号、及び２０００年５月２３日出願の米国出願０９／５７６，５４１号に基づく優先権を主張するものであり、ここに参照文献として併合する。
【０００２】
２０００年１２月４日に出願された、シリアル番号が未設定で、代理人整理番号が２１．１９３０ｃｉｐ２であり、発明者がシモン・カオ及びＳｈｉｒａｓａｋｉ  ｍａｓａｔａｋａである、発明の名称が「色分散を生成するためのバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイを用いた光装置」の米国出願に基づいた優先権を主張するものであり、ここに参照文献として併合する。
【０００３】
本出願の要旨は、１９９７年２月７日に出願された米国出願０８／７９６，８４２号、１９９６年７月２４日出願の米国出願０８／６８５，３６２号、及び１９９７年８月１３日出願の米国出願０８／９１０，２５１号に関連し、これらは、ここに、参照文献として併合する。
【０００４】
【発明の背景】
【０００５】
【発明の技術分野】
本発明は、色分散を生成する装置に関連し、光ファイバ伝送線で蓄積される色分散を補償するために使用される。特には、本発明は、色分散を生成するためのバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイを使用する装置に関連する。
【０００６】
【関連技術の記載】
図１（Ａ）は、光を使って情報を転送する、従来の光ファイバ通信システムを記載した図である。図１（Ａ）を参照すると、送信機３０は、受信機３６へ、光ファイバ３４を介してパルス３２を転送する。残念なことに、光ファイバ３４の色分散、これは、「波長分散」とも呼ばれるが、は、システムの信号品質を劣化させる。特には、色分散の結果、光ファイバ内を信号を伝搬する速度は、信号の波長に依存する。例えば、より長い波長のパルス（例えば、「赤」色パルスを示す波長のパルス）が、より短い波長のパルス（例えば、「青」色パルスを示す波長のパルス）よりも速く伝搬するとき、分散は、通常「通常」分散と呼ばれる。逆に、より短い波長のパルス（青色パルスなど）が、より長い波長のパルス（赤色パルスなど）より速い場合には、分散は通常「異常」分散と呼ばれる。
【０００７】
従って、パルス３２が、送信機３０から出射されたとき赤及び青色パルスで構成されるならば、パルス３２は、光ファイバ３４を伝搬するとき分裂し、別々の赤色パルス３８と青色パルス４０が異なる時間に受信機３６によって受信される。図１（Ａ）は、赤色パルスが青色パルスよりも速く伝番する、「通常」分散の場合を示している。
【０００８】
パルス伝送の他の例として、図１（Ｂ）は、青から赤の連続した波長成分を有するパルスが送信機３０から送信される様子を示した図である。図１（Ｃ）は、パルス４２が受信機３６に到達した時を示す図である。赤成分と青成分は、異なる速度で伝搬するので、パルス４２は、光ファイバ３４の中で広げられ、図１（Ｃ）に示されるように、色分散によってゆがめられてしまう。全てのパルスは、有限の範囲の波長を含んでいるので、このような色分散は、光ファイバ通信システムにおいては、非常によく見られるものである。
【０００９】
従って、高伝送容量を供給する光ファイバ通信システムにおいては、光ファイバ通信システムは、色分散を補償しなくてはならない。
図２は、色分散を補償するための逆分散コンポーネントを有する光ファイバ通信システムを示す図である。図２を参照すると、一般に、逆分散コンポーネント４４は、光ファイバ３４を伝搬することによって受ける分散をキャンセルするためにパルスに「反対」の分散を与える。
【００１０】
逆分散コンポーネント４４として使用可能な装置が従来知られている。例えば、図３は、特別な断面屈折率プロファイルを有し、色分散を補償するために、逆分散コンポーネントとして動作する分散補償ファイバを有する光ファイバ通信システムを示す図である。図３を参照すると、分散補償ファイバ４６は、光ファイバ３４による分散をキャンセルするための逆分散を提供する。しかし、分散補償ファイバは、製造するのに高価であり、色分散を充分補償するために比較的長く無ければならない。例えば、光ファイバ３４は、１００ｋｍの長さの時は、分散補償ファイバ４６は、約２０〜３０ｋｍの長さである必要がある。
【００１１】
図４は、色分散を補償するための、逆分散コンポーネントとしての使用のためのチャープド・グレーティングを示す図である。図４を参照すると、光ファイバを伝送し、色分散を受ける光は、光サーキュレータ５０の入力ポート４８から供給される。サーキュレータ５０は、チャープド・グレーティングに光を供給する。チャープド・グレーティング５２は、チャープド・グレーティング５２に沿って、異なる距離で反射される異なる波長の光をサーキュレータ５０に戻し、異なる波長成分が、異なる距離を伝搬するようにし、色分散を補償させる。例えば、チャープド・グレーティング５２は、より長い波長成分が、チャープド・グレーティング５２にそって、更に遠い距離で反射され、従って、より短い波長成分よりもより多くの距離を伝搬するように設計することができる。サーキュレータ５０は、チャープド・グレーティング５２から反射された光を出力ポート５４に供給する。従って、チャープド・グレーティング５２は、反対の分散をパルスに与える。
【００１２】
残念なことに、チャープド・グレーティングは、パルスを反射するためのバンド幅が非常に狭く、従って、波長分割多重光のようなたくさんの波長を含む光を補償するために充分な波長帯域を提供することができない。多数のチャープド・グレーティングを波長多重信号のために直列接続することができるが、システムが高価になってしまう。むしろ、図４のような、サーキュレータを持つチャープド・グレーティングは、光ファイバ通信システムを介して、単一のチャネルを送信する時の使用により向いている。
【００１３】
図５は、色分散を生成するのに使用できる従来の回折格子を示す図である。図５を参照すると、回折格子５６は、回折面５８を有している。異なる波長を有する平行光６０は、回折面５８に入射する。光は、回折面５８の各ステップで反射され、互いに干渉する。結果として、異なる波長を持つ光６２、６４、６６が異なる格子５６から異なる角度で出力される。回折格子は、以下により詳しく説明するように、色分散を補償するために、空間的に格子をペアにする構成とすることができる。
【００１４】
特には、図６（Ａ）は、色分散を補償するための、逆分散コンポーネントとして使用する空間格子ペア構成を示す図である。図６（Ａ）を参照すると、光６７は、第１の回折格子６８から回折されて、より短い波長の光６９とより長い波長の光７０となる。これらの光６９及び７０は、第２の回折格子７１によって回折され、同じ方向に伝搬する光とされる。図６（Ａ）から分かるように、異なる波長の波長成分は、異なる距離を伝搬し、逆分散を与え、色分散を補償する。より長い波長（例えば、光７０）は、より短い波長（例えば、光６９）よりも長い距離進むので、図６（Ａ）に示される空間格子ペア構成は、異常分散を有する。
【００１５】
図６（Ｂ）は、色分散を補償するための、逆分散コンポーネントとして使用する、別の空間格子ペア構成を示す図である。図６（Ｂ）に示されるように、レンズ７２及び７４は、第１と第２の回折格子６８と７１の間に配置され、１つの焦点を共有するようになっている。より長い波長（例えば、光７０）は、より短い波長（例えば、光６９）よりも短い距離を進むので、図６（Ｂ）に示される空間格子ペア構成は通常分散を有する。
【００１６】
図６（Ａ）及び６（Ｂ）を示す空間格子ペア構成は、通常レーザ共振器において分散を制御するために使用される。しかし、現実的な空間格子ペア構成は、光ファイバ通信システムにおいて起きる比較的大きな量の色分散を補償するために充分大きな分散を供給することができない。特に、回折格子によって生成される角分散は、通常非常に小さく、通常０．０５度／ｎｍである。従って、光ファイバ通信システムで起きる色分散を補償するために、第１と第２の格子６８と７１は、非常に大きな距離を隔てて設けられねばならず、そのような空間格子ペア構成は現実的ではなくなっている。
【００１７】
【発明の要約】
従って、本発明の目的は、色分散を生成し、光ファイバで蓄積される色分散を補償するのに現実的な装置を提供することである。
【００１８】
本発明の目的は、「バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ」、「ＶＩＰＡ」あるいは、「ＶＩＰＡ生成器」と呼ぶ装置を含む装置を提供することによって達成される。ＶＩＰＡ生成器は、ＶＩＰＡ生成器から伝搬する光を生成する。装置は、ＶＩＰＡ生成器の中で多重反射を行わせるように、ＶＩＰＡ生成器へ光を返送するミラーあるいは反射面を含んでいる。
【００１９】
本発明の目的は、ＶＩＰＡ生成器と反射面を有する装置を提供することによって達成される。ＶＩＰＡ生成器は、各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成する。反射面は、出力光をＶＩＰＡ生成器に返送する。反射面は、ＶＩＰＡ生成器の各分散方向あるいは、異なる波長の入力光に対して、ＶＩＰＡ生成器からのコリメートされた出力光の進行方向を含む面と垂直な方向の異なる位置に置いて異なる曲率を有している。
【００２０】
本発明の目的は、ＶＩＰＡ生成ｋ、反射面及びレンズを含む装置を提供することによって達成される。ＶＩＰＡ生成器は、各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向へＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成し、従って、出力光は、異なる波長の入力光に対して生成された出力光から空間的に区別可能である。反射面は、円錐形状あるいは、変形された円錐形状を有している。レンズは、ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面は、出力光を反射し、反射光は、レンズによってＶＩＰＡ生成器に向けられる。変形された円錐形状は、装置が波長分割多重高の同じチャネルの光に均一な色分散を耐えるように設計することができる。
【００２１】
本発明の目的は、角分散コンポーネントと反射面を有する装置を提供することによって達成される。角分散コンポーネントは、各分散コンポーネントへ／から光を受光し、光を出力する透過域を有している。角分散コンポーネントは、透過域を介して、波長の連続範囲内の各波長を有する入力光を受光し、入力光に多重反射させ、入力光の波長によって決められる方向に沿って角分散コンポーネントから進み、波長の連続範囲内の他の如何なる波長を有する入力光に対して生成される出力光からも空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成する自己干渉を起こさせる。反射面は、出力光を角分散コンポーネントへ返し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過域から出力させる。反射面は、異なる波長の入力光に対し、角分散コンポーネントからコリメートされた出力光の進行方向を含む平面に垂直な方向に沿っての異なる位置において異なる曲率を有している。
【００２２】
更に、本発明の目的は、角分散コンポーネントと反射面を含む装置を提供することにより達成される。角分散コンポーネントは、角分散コンポーネントへ／から、光を受光し、光を出力する透過域を有している。角分散コンポーネントは、透過域を介して、線状に集光された入力光を受光し、入力光の波長によって決められる方向に沿って、角分散コンポーネントから進み、異なる波長を有する入力光に対して生成される出力光から空間的に区別可能なコリメートされた出力光を形成するように自己干渉を起こさせるため入力光の多重反射を起こさせる。反射面は、角分散コンポーネントへ出力光を返し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過域から出力させる異なる波長の入力光に対し、角分散コンポーネントからコリメート出力光の進行方向を含む平面と垂直な方向にそった異なる位置において異なる曲率を有する。
【００２３】
本発明の目的は、第１と第２の反射面及びミラーを有する装置をテーブル強する事によって更に達成される。第２の反射面は、入射する光の一部が等化するような反射率を有している。各波長の入力光は、線状に集光される。第１及び第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面の間で複数回反射され、複数の光が第２の反射面から送出されるように配置される。複数の透過光は、互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、異なる波長を有する入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成する。ミラー面は、光を第２の反射面に戻し、第２の面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射を起こさせる。ミラー面は、異なる波長の入力光に対し第２の反射面からのコリメート出力光の進行方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を有する。
【００２４】
本発明の目的は、また、ＶＩＰＡ生成器、レンズ、第１及び第２のミラー及び波長フィルタを含む装置を提供することによっても達成される。ＶＩＰＡ生成器は、第１と第２の波長を含む、線状に集光された、波長分割多重（ＷＤＭ）光を受光し、それぞれ第１と第２の波長に対応する第１と第２のコリメートされた出力光を生成する。第１と第２の出力光は、ＶＩＰＡ生成器から、それぞれ第１と第２の波長によって決定されるそれぞれ第１と第２の方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む。レンズは、ＶＩＰＡ生成器から進む第１と第２の出力光を集光する。波長フィルタは、レンズによって集光された光をフィルタリングし、第１の波長の光を第１のミラーに集光させ、第１のミラーで反射されるように、第２の波長の光を第２のミラーに集光し、第２のミラーで反射されるようにする。反射された第１と第２の光は、波長フィルタとレンズによってＶＩＰＡ生成器へ向けられる。
【００２５】
更に、本発明の目的は、入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせることによって達成される。例えば、入力ファイバやＶＩＰＡ生成器の表面に位相マスクを設けて、入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる。
【００２６】
本発明の目的は、「バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ」、「ＶＩＰＡ」あるいは「ＶＩＰＡ生成器」と呼ばれる装置を含む装置を提供することによって達成される。ＶＩＰＡ生成器は、ＶＩＰＡ生成器から外へ伝搬する光を生成する。装置は、光をＶＩＰＡ生成器に戻し、ＶＩＰＡ生成器内で多重反射をおこっせるミラーあるいは反射面を含む。
【００２７】
本発明の目的は、ＶＩＰＡ生成器と反射面を備える装置を提供することによって達成される。ＶＩＰＡ生成器は、それぞれの波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応するコリメートされた出力光を生成する。反射面は、ＶＩＰＡ生成器に出力光を戻す。反射面は、ＶＩＰＡ生成器の角分散方向、あるいは、異なる波長の入力光に対して、ＶＩＰＡ生成器からコリメートされた出力光が進む方向を含む面と垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を有する。
【００２８】
本発明の目的はまた、ＶＩＰＡ生成器、反射面、及びレンズを備えた装置を提供することによっても達成される。ＶＩＰＡ生成器は、それぞれの波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向へＶＩＰＡ生成器から進む対応するコリメートされた出力光を生成し、従って、出力光は異なる波長の入力光に対して生成される出力光から空間的に区別可能なる。反射面は、円錐形状あるいは変形された円錐形状を有している。レンズは、ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を反射面上に集光し、反射面が出力光を反射し、反射された光がレンズによってＶＩＰＡ生成器へ向けられるようにする。変形された円錐形状は、装置が波長分割多重光の同じチャネルの光に均一な色分散を与えるように設計することができる。
【００２９】
本発明の目的は、角分散コンポーネントと反射面を備える装置を提供することによって達成される。角分散コンポーネントは、角分散コンポーネントに／から光を受光し出力する透過域を有する。角分散コンポーネントは、透過域を介して、波長の連続範囲内の各波長を有する入力光を受光し、入力光に多重反射させ、入力光の波長によって決まる方向に沿って、角分散コンポーネントから進む、従って、波長の連続範囲の他のいかなる波長を有する入力光に対して生成される出力光からも空間的に区別可能なコリメートされた出力光を形成する自己干渉を起こさせる。反射面は、出力光を角分散コンポーネントに戻し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過域から出力させる。反射面は、異なるアクセス長の入力光に対して、角分散コンポーネントからのコリメートされた出力光の進行方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を持つ。
【００３０】
更に、本発明の目的は、角分散コンポーネントと反射面を含む装置を提供することによって達成される。角分散コンポーネントは、角分散コンポーネントへ／から光を受光し、出力する透過域を有している。角分散コンポーネントは、透過域を介して、線状に集光された入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に沿って角分散コンポーネントから進む、異なる波長を有する入力光に対して形成される出力光から空間的に区別できるコリメートされた出力光を形成するように自己干渉を起こさせるように、入力光に多重反射させる。反射面は、角分散コンポーネントに出力光を返し、角分散コンポーネント内で多重反射させ、透過域から出力される。反射面は、異なる波長の入力光に対し、角分散コンポーネントからコリメートされた出力光が進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において、異なる曲率を持つ。
【００３１】
本発明の目的は、更に、第１と第２の反射面とミラーを備える装置を提供することによっても達成できる。第２の反射面は、入射する光の一部を透過させる反射率を有する。各波長の入力光は、線状に集光される。第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射され、複数の光が第２の反射面を透過するようにする。複数の透過光は、互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向に沿って、第２の反射面から進み、従って、異なる波長を有する入力光に対して生成される出力光から空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成する。ミラー面は、出力光を第２の反射面に返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させる。ミラー面は、異なる波長の入力光に対し、第２の反射面からのコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直な方向に沿った異なる位置において異なる曲率を持つ。
【００３２】
本発明の目的は、ＶＩＰＡ生成器、レンズ、第１及び第２のミラー及び波長フィルタを含む装置を提供することによっても達成される。ＶＩＰＡ生成器は、第１と第２の波長を含む、線状に集光された、波長分割多重（ＷＤＭ）光を受光し、それぞれ、第１及び第２の波長に対応する、コリメートされた第１及び第２の出力光を生成する。第１及び第２の光は、それぞれ、第１及び第２の波長によって決定される、それぞれ、第１と第２の方向にＶＩＰＡ生成器から進む。レンズは、ＶＩＰＡ生成器から進む第１と第２の出力光を集光する。第１及び第２のミラーは、均一な色分散を生成するために、円錐形状あるいは変形した円錐形状をそれぞれ有している。波長フィルタは、レンズによって集光された光をフィルタリングし、第１の波長の光が、第１のミラーに集光され、第１のミラーによって反射され、第２の波長の光が、第２のミラーに集光され、第２のミラーによって反射されるようにする。反射された第１と第２の光は、波長フィルタとレンズによって、ＶＩＰＡ生成器に向けられる。
【００３３】
更に、本発明の目的は、入力光が双峰形状のファーフィールド分布を有するようにすることによって達成される。例えば、入力ファイバあるいは、ＶＩＰＡ生成器の面に位相マスクを設け、入力光に双峰形状ファーフィールド分布を持たせる。
【００３４】
本発明の目的は、（ａ）バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光をＶＩＰＡ生成器に反射して返すように配置された可変曲率ミラーと、（ｂ）出力光が反射されるミラーの曲率を変えるために回転されるミラーの回転軸を含む装置を提供することによって達成される。
【００３５】
本発明の目的は、（ａ）ＶＩＰＡ生成器から進む光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、（ｂ）光をＶＩＰＡ生成器に反射して返すように配置された可変曲率ミラーと、（ｃ）出力光が反射されるミラーの曲率を変えるためにミラーが回転するときの回転軸とを含む装置を提供することによっても達成される。
【００３６】
本発明の目的は、（ａ）各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）と、（ｂ）ＶＩＰＡ生成器に出力光を反射して返送するように配置され、反射された出力光がＶＩＰＡ生成器を通って、入力光に分散補償を行う可変曲率ミラーと、（ｃ）出力光が反射されるミラーの曲率を変えるためミラーを回転する、入力光への分散補償量を可変する回転軸とを備える装置を提供することによって更に達成される。
【００３７】
更に、本発明の目的は、（ａ）照射ウィンドウと、（ｂ）互いに平行な第１と第２の反射面で、第１の反射面は、実質的に光を透過させず、照射ウィンドウと同じ面に存在し、第２の反射面は、入射する光の一部を透過させる反射率を持っており、各波長の入力光は、照射ウィンドウを通って進み、線に集光され、第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面で複数回反射され、複数の光が第２の反射面を通って透過され、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、従って、異なる波長の入力光に対して形成された出力光と空間的に区別できるコリメートされた出力光を生成する第１と第２の反射面と、（ｃ）出力光を反射して第２の反射面に戻し、第２の反射面を透過させて、第１と第２の反射面間で多重反射させる可変曲率ミラーと、（ｄ）出力光が反射されるミラーの曲率を変えるためにミラーを回転させる回転軸とを備える装置を提供することによって達成される。
【００３８】
本発明の目的は、（ａ）光を反射するための異なる面曲率を有する複数のミラーと、（ｂ）回転軸有し、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻す位置に、複数のミラーの内の異なるそれぞれのミラーを持っていくように、回転軸の回りに回転可能なホルダとを含む装置を提供することによって達成される。
【００３９】
本発明の目的は、（ａ）光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）と、（ｂ）異なる面曲率を有する複数のミラーと、（ｃ）回転軸を持ち、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、ＶＩＰＡ生成器によって生成される光を反射してＶＩＰＡ生成器に戻すような位置に、複数のミラーの内の異なるそれぞれのミラーを移動とするために回転軸の回りに回転可能なホルダとを含む装置を提供することによって達成できる。
【００４０】
更に、本発明の目的は、（ａ）各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向に、ＶＩＰＡ生成器から進む、対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）と、（ｂ）異なる面曲率を有する複数のミラーと、（ｃ）回転軸を持ち、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、出力光をＶＩＰＡ生成器に反射して戻すような位置に、複数のミラーの異なるそれぞれのミラーを持ってくるように回転軸の回りに回転可能であり、従って、入力光に分散補償を与えるホルダとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４１】
本発明の目的は、（ａ）照射ウィンドウと、（ｂ）互いに平行な第１と第２の反射面であって、第１の反射面は、実質的に光を透過させず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面は、入射した光の一部を透過させ、各波長の入力光を照射ウィンドウを通らせ、線に集光させ、第１と第２の反射面が、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数回反射し、第２の反射面から複数の光が透過されるようにし、複数の透過光は、互いに干渉し、入力光の波長によって決定される方向にそって第２の反射面から進み、従って、異なる波長を有する入力光に対して形成される出力光と空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成するように配置された第１と第２の反射面と、（ｃ）異なる面曲率を有する複数のミラーと、（ｄ）回転軸を有し、複数のミラーを回転軸から等距離に保持し、出力光を反射して第２の反射面に返し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させるような位置に、複数のミラーの内の異なるそれぞれのミラーを持ってくるように回転軸の回りに回転可能なホルダとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４２】
更に、本発明の目的は、（ａ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｂ）バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光を反射して、複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーに送り、それぞれの固定ミラーによって反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻すように、回転軸の回りを回転可能な回転ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４３】
更に、本発明の目的は、（ａ）光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、（ｂ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｃ）ＶＩＰＡ生成器によって生成された光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射して、それぞれの固定ミラーによって反射された光をＶＩＰＡ生成器へ反射して戻すために回転軸の回りに回転可能な回転ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４４】
更に、本発明の目的は、（ａ）各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）と、（ｂ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｃ）ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を複数の固定ミラーのそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーによって反射された光をＶＩＰＡ生成器へ反射して戻し、入力光に分散補償を与えるように回転軸の回りに回転可能な回転ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４５】
また、本発明の目的は、（ａ）照射ウィンドウと、（ｂ）互いに平行な第１と第２の反射面であって、第１の反射面は、実質的に光を透過させないで、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面は、入射する光の一部を透過する反射率を有し、各波長の入力光は、照射ウィンドウを通って進み、線状に集光され、第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間で複数開反射され、第２の反射面を通って複数の光が透過し、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に沿って第２の反射面から進み、異なる波長を有する入力光に対して生成される出力光から空間的に区別可能なコリメートされた出力光を生成するように配置されている第１と第２の反射面と、（ｃ）光を反射する異なる面曲率を持つ複数の固定ミラーと、（ｄ）第２の反射面から複数の固定ミラーの内の各固定ミラーへ出力光を反射し、各固定ミラーで反射された光を反射して、第２の反射面に戻し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させる、回転軸の回りに回転可能な回転ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４６】
本発明の目的は、（ａ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｂ）バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器によって生成された光を、複数の固定ミラーの内のそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーで反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻す、回転軸の回りに回転可能なオフアクシス放物ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００４７】
更に、本発明の目的は、（ａ）光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、（ｂ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｃ）ＶＩＰＡ生成器によって生成された光を複数の固定ミラーの内のそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーによって反射された光を反射し、ＶＩＰＡ生成器に戻す、回転軸の回りに回転可能なオフアクシス放物ミラーとを含む装置を提供することによって達成される。
【００４８】
更に、本発明の目的は、（ａ）各波長の入力光を受光し、入力光の波長によって決定される方向にＶＩＰＡ生成器から進む、対応する出力光を生成するバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器と、（ｂ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｃ）ＶＩＰＡ生成器から進む出力光を複数の固定ミラーの内のそれぞれの固定ミラーへ反射し、各固定ミラーで反射された光を反射して、ＶＩＰＡ生成器に戻し、入力光に分散補償を与える、回転軸の回りに回転可能なオフアクシス放物ミラーとを備える装置を提供することにより達成される。
【００４９】
更に、本発明の目的は、（ａ）照射ウィンドウと、（ｂ）互いに平行な第１と第２の反射面であって、第１の反射面は実質的に光を透過させず、照射ウィンドウと同じ面にあり、第２の反射面は入射する光の一部を透過させる反射率を有し、各波長の入力光は照射ウィンドウを通って進み、線に集光され、第１と第２の反射面は、入力光が線から放射され、第１と第２の反射面間を複数回反射し、第２の反射面を複数の光が透過し、複数の透過光が互いに干渉して、入力光の波長によって決定される方向に、第２の反射面から進み、異なる波長の入力光に対して形成された出力光と空間的に区別可能な、コリメートされた出力光を生成するように配置された第１と第２の反射面と、（ｃ）光を反射する異なる面曲率を有する複数の固定ミラーと、（ｄ）第２の反射面から複数の固定ミラーの内の各固定ミラーへ出力光を反射し、各固定ミラーによって反射された光を第２の反射面に反射して戻し、第２の反射面を透過させ、第１と第２の反射面間で多重反射させる、回転軸の回りに回転可能なオフアクシス放物ミラーとを備える装置を提供することによって達成される。
【００５０】
【好適実施形態の記載】
以下、本発明の好適実施形態を詳細に参照し、これらの例は図に示されている。また、同じ参照符号は同様の構成要素を示す。
【００５１】
図７は、バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）を示す図である。更に、以下において、「バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ」、「ＶＩＰＡ」、及び「ＶＩＰＡ生成器」は、相互に交換して使用するものとする。
【００５２】
図７を参照すると、ＶＩＰＡ７６は、好ましくはガラスの薄板で構成される。入力光７７は、半円筒レンズのようなレンズ８０によって線７８に集光され、入力光７７は、ＶＩＰＡ７６の中に入る。線７８は、以下では、「焦点線７８」と呼ぶ。入力光７７は、焦点線７８から放射状に伝搬し、ＶＩＰＡ７６内部に受光される。ＶＩＰＡ７８は、コリメート光の光束８２を出力し、ここで、憶測８２の出力角度は、入力光７７の波長が変化すると共に変化する。例えば、入力光７７が波長λ１であるとき、ＶＩＰＡ７６は、波長λ１の光束８２ａを特定の方向に出力する。入力光７７が波長λ２のとき、ＶＩＰＡ７６は、波長λ２の光束８２ａを異なる方向に出力する。従って、ＶＩＰＡ７６は、互いに空間的に区別可能な光束８２ａと８２ｂを生成する。
【００５３】
図８は、ＶＩＰＡ７６を示す詳細図である。図８を参照すると、ＶＩＰＡ７６は、例えば、ガラスでできた板１２０を含み、その上には、反射膜１２２及び１２４が設けられている。反射膜１２２は、好ましくは、略９５％以上であるが、１００％より小さいの反射率を有している。反射膜１２４は、好ましくは、略１００％の反射率を持っている。照射ウィンドウ１２６は、板１２０上に形成されており、好ましくは、略０％の反射率を有している。
【００５４】
入力光７７は、レンズ８０によって、照射ウィンドウ１２６を介して、焦点線７８に集光され、反射膜１２２と１２４の間で多重反射される。焦点線７８は、好ましくは、反射膜１２２が設けられる板１２０の面に設けられる。このように、焦点線７８は本質的に、照射ウィンドウ１２６を介して、反射膜１２２上に線集光される。焦点線７８の幅は、レンズ８０によって集光される入力光７７の「ビームウエスト」と呼ばれる。このように、図８に示される本発明の実施形態は、入力光７７のビームウエストを板１２０の遠い側の面（すなわち、反射膜１２２を有する面）上に集光させる。板１２０の遠い面上にビームウエストを集光させることによって、本発明の本実施形態は、（ｉ）入力光７７が照射ウィンドウを通って進むに従い、カバーされる板１２０の面上の照射ウィンドウ１２６の領域（例えば、以下に詳細に説明するが、図１１に示される領域「ａ」）と（ｉｉ）入力光７７が、反射膜１２４によって最初に反射されるとき、入力光７７によってカバーされる反射膜１２４の領域（例えば、以下に詳細に説明するが、図１１に示される領域「ｂ」）の間の重なりの可能性を小さくする。ＶＩＰＡの適当な動作を確保するため、そのような重なりは少なくするのが望ましい。
【００５５】
図８において、入力光７７の光軸１３２は、小さな傾き角θを有している。反射膜１２２からの最初の反射において、光の５％が反射膜１２２を透過し、ビームウエストの後拡散し、光の９５％は、反射膜１２４に向かって反射される。反射膜１２４によって最初に反射された後、光は、再び反射膜１２２に当たるが、ｄだけずれている。そして、光の５％は、反射膜１２２を透過する。同ｎｏｕに図８に示されるように、光は、一定の間隔ｄで多くのパスに分岐する。各パスのビーム形状は、光がビームウエストの虚像１３４から拡散するように形成される。虚像１３４は、板１２０の垂直な線に沿って、一定の間隔２ｔで配置される。ここで、ｔは、板１２０の厚さである。虚像１３４のビームウエストの位置は、自動的に決まるものであって、各位置を調整する必要はない。虚像１３４から拡散するｈかりは、互いに干渉し、入力光７７の波長に従って変化する方向に伝搬するコリメート光１３６を形成する。
【００５６】
光パスの間隔は、ｄ＝２ｔＳｉｎθであり、隣接するビーム間のパスの長さの差は、２ｔＣｏｓθである。角分散は、２つの数の比、すなわち、ｃｏｔθに比例する。結果として、ＶＩＰＡは、かなり大きな角分散を生じる。
【００５７】
図８から容易に分かるように、「バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ」という語は、虚像１３４の配列の形成から来ている。
図９は、図７に示されるＶＩＰＡ７６の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示す図である。図９を参照すると、板１２０は、その上に反射面１２２と１２４を有している。反射面１２２と１２４は、互いに平行で、板１２０の厚さｔによって隔てられている。反射面１２２と１２４は、通常、板１２０上に取り付けられた反射膜である。前述したように、反射面１２４は、照射ウィンドウ１２６を除いて、略１００％の反射率を有しており、反射面１２２は、略９５％以上の反射率を有している。したがって、反射面１２２は、略５％以下の透過率を有しており、反射面１２２に入射するｈかりの略５％以下を透過させ、光の略９５％以上を反射する。反射面１２２と１２４の反射率は、ＶＩＰＡを使用形態によって容易に変えることができる。しかし、一般に、反射面１２２は、入射光の一部を透過させるために１００％より小さい反射率を持つべきである。
【００５８】
反射面１２４は、その上に照射ウィンドウ１２６を持っている。照射ウィンドウ１２６は、光を透過し、好ましくは反射を生じず、非常に小さい反射率を有している。照射ウィンドウ１２６は、入力光７７を受光し、入力光７７が、反射面１２２と１２４の間で受光され、反射されるようにする。
【００５９】
図９は、図７の線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示しているので、図７の焦点線７８は、図９の「点」として現れている。入力光７７は、それから、焦点線７８から放射状に伝搬する。更に、図９に示されているように、焦点線７８は、反射面１２２上に配置されている。焦点線７８は、反射面１２２上にある必要はないが、焦点線７８の位置の移動は、ＶＩＰＡ７６の特性に僅かな変化をもたらす。
【００６０】
図９に示されているように、入力光７７は、照射ウィンドウ１２６の領域Ａ０を通って、板１２０に入る。ここで、点Ｐ０は、領域Ａ０の周辺の点を示している。
【００６１】
反射面１２２の反射率のために、入力光７７の略９５％以上は、反射面１２２によって反射され、反射面１２４の領域Ａ１に入射する。点Ｐ１は、領域Ａ１の周辺の点を示す。反射面１２４上の領域Ａ１から反射された後は、入力光７７は、反射面１２２へ進み、光線Ｒ１で規定される出力光Ｏｕｔ１として、反射面１２２から部分的に透過される。このように、図９ｎ示すように、入力光７７は、反射面１２２と１２４の間で多重反射し、反射面１２２からの各反射は、それぞれ、透過される出力光となる。従って、例えば、入力光７７が反射面１２４上の領域Ａ２、Ａ３、及びＡ４から反射されたすぐ後の各場合には、反射面１２２の入力光７７の反射によって、出力光Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４を生成する。点Ｐ２は、領域Ａ２の周辺の点を示し、点Ｐ３は、領域Ａの周辺の点を示し、点Ｐ４は、領域Ａ４の周辺の点を示す。出力光Ｏｕｔ２は、光線Ｒ２によって規定され、出力光Ｏｕｔ３は、光線Ｒ３によって規定され、出力光Ｏｕｔ４は、光線Ｒ４によって規定される。」図９は、出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４のみを示しているが、実際には、入力光７７のパワー及び、反射面１２２及び１２４の反射率に依存して、より多くの出力光が存在する。更に以下により詳細に説明するように、出力光は、互いに干渉し、入力光７７の波長に従って変化する方向を持つ光束を生成する。従って、光束は、出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４の干渉の結果形成される出力光として記述することができる。
【００６２】
図１０は、ＶＩＰＡによって生成された反射間の干渉を示す図である。図１０を参照すると、焦点線７８から進む光は、反射面１２４によって反射される。前述したように、反射面１２４５は、略１００％の反射率を持っており、従って、本質的にミラーとして機能する。結果として、出力光Ｏｕｔ１は、反射面１２２及び１２４が存在せず、出力光Ｏｕｔ１が焦点線Ｉ１から放射されているような光学的解析が可能である。同様に、出力光Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４は、これらば、焦点線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４それぞれから放射されうたように光学的解析ができる。焦点線Ｉ２、Ｉ３、及びＩ４は、焦点線Ｉ０の虚像である。
【００６３】
従って、図１０に示されるように、焦点線Ｉ１は、焦点線Ｉ０から距離２ｔのところにある。ここで、ｔは、反射面１２２と１２４の間の距離に等しい。同様に、各後続の焦点線は、すぐ前の焦点線から距離２ｔのところにある。よって、焦点線Ｉ２は、焦点線Ｉ１から距離２ｔのところにある。更に、各後続の反射面１２２と１２４の間の多重反射は、前の出力光より強度の弱い出力光を生成する。従って、出力光Ｏｕｔ２は、出力光Ｏｕｔ１よりも強度が弱い。
【００６４】
図１０に示されるように、焦点線からの出力光は重なり、互いに干渉する。更に、特には、焦点線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３及びＩ４は、焦点線Ｉ０の虚像であるので、出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４は、焦点線Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３及びＩ４の位置において、同じ光位相を有している。従って、干渉によって、入力光７７の波長によって特定の方向に進む光束が生成される。
【００６５】
本発明の上記実施形態に従ったＶＩＰＡは、ＶＩＰＡの設計上の特性である強め合いの条件を有している。強め合いの条件は、出力光の干渉を増し、光束を形成する。ＶＩＰＡの強め合いの条件は、以下の式（１）によって示される。
２ｔ×ｃｏｓφ＝ｍλ
ここで、φは、反射面１２２と１２４の面に垂直な線から計った得られた光束の伝搬方向を示し、λは、入力光の波長を示し、ｔは、反射面１２２と１２４の間の距離を示し、ｍは整数を示す。
【００６６】
従って、ｔが一定で、ｍに特定の値が与えられれば、波長λを有する入力光に対して生成される光束の伝搬方向φが決定される。
更には、入力光７７は、焦点線７８から放射状にある角度で拡散する。従って、同じ波長を有する入力光は、焦点線７８から多くの異なる方向に進み、反射面１２２と１２４の間で反射される。ＶＩＰＡの強め合いの条件によって、出力光の干渉によって強め合うべき特定の方向に進む光は、入力光の波長に対応する方向を有する光束を形成する。強め合いの条件によって要求される特定の方向以外の方向に進む光は、出力光の干渉によって、弱められてしまう。
【００６７】
図１１は、図７のＶＩＰＡの線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示し、入力光の入射角、あるいは傾き角を決定するＶＩＰＡの特性を示す図である。
図１１を参照すると、入力光７７は、円筒レンズ（不図示）によって集光され、焦点線７８に焦点を結ぶ。図１１に示されているように、入力光７７は、照射ウィンドウ１２６上において、「ａ」に等しい幅の領域をカバーする。入力光７７が反射面１２２から１回反射された後、入力光７７は、反射面１２４に入射し、反射面１２４上の「ｂ」に等しい幅の領域をカバーする。更に、図１１に示されるように、入力光７７は、反射面１２２の垂線に対して傾き角θ１の光軸１３２に沿って進む。
【００６８】
傾き角θ１は、反射面１２２によって最初に反射された後、照射ウィンドウを介していたから入力光７７が出てしまわないように設定されるべきである。言い換えれば、傾き角θ１は、入力光７７が反射面１２２と１２４の間に「トラップ」された状態となり、照射ウィンドウ１２６から逃げないように設定されるべきである。従って、入力光７７が照射ウィンドウ１２６から板外に出てしまわないようにするためには、傾き角θ１は、以下の式（２）に従って設定されるべきである。
【００６９】
傾き角θ１≧（ａ＋ｂ）／４ｔ
従って、図７〜１１によって示されるように、ＶＩＰＡは、波長の連続範囲内の各波長を有する入力光を受光する。ＶＩＰＡは、入力光を多重反射し、自己干渉させ、出力光を生成させる。出力光は、波長の連続範囲内の他の如何なる波長の入力光に対して生成される出力光からも空間的に区別できる。例えば、図９は、反射面１２２と１２４間で多重反射する入力光７７を示している。この多重反射は、互いに干渉する複数の出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４を生成し、入力光７７の各波長に対する空間的に区別可能な光束を生成する。
【００７０】
「自己干渉」は、同じ光源から出る全ての複数の光あるいはビーム間で起きる干渉のことを示している。従って、出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４は全て同じ光源から来ている（すなわち、入力光７７）ので、出力光Ｏｕｔ０、Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２、Ｏｕｔ３及びＯｕｔ４の干渉は、入力光７７の自己干渉と呼ばれる。
【００７１】
入力光は、波長の連続範囲内の如何なる波長でも良い。従って、入力光は、離散的な値の範囲から選択された値である波長に限定されるものではない。更に、波長の連続範囲内の特定の波長の入力光に対して生成された出力光は、波長の連続範囲内の異なる波長の入力光について生成された出力光から空間的に区別可能である。従って、例えば、図７に示されているように、光束８２の進行方向（すなわち、「空間的特性」）は、入力光７７が波長の連続範囲内の異なる波長で有る場合と異なる。
【００７２】
図１２（Ａ）、１２（Ｂ）、１２（Ｃ）及び１２（Ｄ）は、ＶＩＰＡを製造する方法を示す図である。
図１２（Ａ）を参照すると、平行板１６４は、好ましくは、ガラスでできており、良い平行性を持っている。反射膜１６６及び１６８は、真空蒸着、イオンスパッタリングあるいは、他の方法によって平行板１６４の両面に形成される。反射面１６６及び１６８の１つは、約１００％の反射率を有し、他の反射膜は１００％より小さい反射率を有しており、好ましくは、８０％より大きいことが良い。
【００７３】
図１２（Ｂ）を参照すると、反射膜１６６と１６８の１つは、一部が削り取られ、照射ウィンドウ１７０が形成される。図１２（Ｂ）において、反射膜１６６は、照射ウィンドウ１７０が、反射膜１６６と同じ平行板１６４の面に形成されるように、削り取られているように示されている。しかし、そうではなく、反射膜１６８が、部分的に削り取られ、照射ウィンドウが、平行板１６４の反射膜１６８と同じ面に形成されるようにしても良い。本発明の様々な実施形態に示されるように、照射ウィンドウは、平行板１６４のいずれの側であってもよい。
【００７４】
反射膜を削り取ることは、エッチング処理によって行うことができるが、機械的に削り取る処理も可能であって、このようが安価である。しかし、反射膜が機械的に削り取られるので有れば、平行板１６４は、平行板１６４の破損を最小限にするように注意を払って処理されなければならない。例えば、照射ウィンドウを形成する平行板１６４の一部が大きく破損した場合には、平行板１６４は、受光入力光の散乱のために余分なロスを生じてしまう。
【００７５】
最初に反射膜を形成し、次に削り取るのではなく、照射ウィンドウは、照射ウィンドウに対応する平行板１６４の一部を予めマスクし、この部分が反射膜によって覆われるのを防ぐことによって作ることも可能である。
【００７６】
図１２（Ｃ）を参照すると、透明な接着剤１７２が、反射膜１６６上と、反射膜１６６が取り除かれる平行板１６４の一部に付けられている。透明接着剤１７２は、照射ウィンドウを形成する平行板１６４の一部にも付けられるので、可能な限り小さな光ロスしか生成しないことが望まれる。
【００７７】
図１２（Ｄ）を参照すると、透明保護板１７４が、反射膜１６６と平行板１６４を保護するために透明接着剤１７２の上に設けられている。透明接着剤１７２は、反射膜１６６を取り除くことによって作られた凹部を満たすように付けられるので、透明保護板１７４は、平行板１６４の上面に平行に設けられる。
【００７８】
同様に、反射膜１６８を保護するために、接着剤（不図示）は、反射膜１６８の上面に付けることができ、保護板（不図示）と共に設けるべきである。反射膜１６８が約１００％の反射率を有しているので有れば、平行板１６４の同じ面には照射ウィンドウは存在しないので、接着剤と保護板は、透明である必要はない。
【００７９】
更に、反射防止膜１７６を透明保護板１７４に設けることができる。例えば、透明保護板１７４と照射ウィンドウ１７０は、反射防止膜１７６によってカバーされる。
【００８０】
焦点線は、照射ウィンドウの面か、入力光が入射する平行板の反対の面上にすることができる。更に、焦点線は、平行坂内あるいは、照射窓の手前にすることもできる。
【００８１】
上記によれば、２つの反射膜は一方の反射率が略１００％の反射率で間の光を反射する。しかし、同様の効果は、２つの反射膜が、１００％より小さい反射率をそれぞれ有していても得られる。例えば、両反射膜は、９５％の反射率を持つことができる。この場合、各反射膜は、光を透過し、干渉を生じさせる。結果として、波長による方向に進む光束は、反射膜が形成される平行板の両側に形成される。従って、本発明の様々な実施形態の様々な反射率は、ＶＩＰＡの要求される特性に従って、容易に変えることができる。
【００８２】
上記によれば、導波路デバイスは、平行板あるいは、互いに平行な反射面によって形成される。しかし、板あるいは反射面は、必ずしも平行である必要はない。
【００８３】
上記によれば、ＶＩＰＡは、多重反射を起こし、干渉光間の位相差を一定に保つ。結果として、ＶＩＰＡの特性は安定し、偏波による光特性の変化を少なくする。これに対し、従来の回折格子の光特性は、入力光の偏波によって好ましくない変化を受ける。
【００８４】
上記によれば、ＶＩＰＡは、互いに「空間的に区別可能」な光束を生成する。「空間的に区別可能」とは、光束が空間内で区別可能であることを意味する。例えば、様々な光束は、コリメートされ、異なる方向に進む、あるいは、異なる位置に集光される場合には、空間的に区別可能である。しかし、本発明は、これらの詳細な例に限定することを意図するものではなく、光束が互いに空間的に区別される様々な他の方法が存在する。
【００８５】
図１３は、色分散を生成するための、回折格子ではなく、角分散コンポーネントとしてＶＩＰＡを用いた装置を示す図である。図１３を参照すると、ＶＩＰＡ２４０は、例えば、略１００％の反射率の第１の面２４２と、例えば、略９８％の反射率の代２の面２４４を有している。ＶＩＰＡ２４０は、照射ウィンドウも有している。しかし、ＶＩＰＡ２４０は、この特定の構成に限定されるものではない。むしろ、ＶＩＰＡ２４０は、ここで示すような多くの異なる構成を有することが可能である。
【００８６】
図１３に示すように、光は、ファイバ２４６から出力され、コリメートレンズ２４８によってコリメートされ、円筒レンズ２５０によって照射ウィンドウ２４７を介してＶＩＰＡ２４０内に線集光される。ＶＩＰＡ２４０は、集光レンズ２５２によって、ミラー２５４上に集光されるコリメート光２５１を生成する。ミラー２５４は、基板２５８上に形成されたミラー部分２５６とすることができる。
【００８７】
ミラー２５４は、集光レンズ２５２を介して、光をＶＩＰＡ２４０に反射して戻す。光は、次に、ＶＩＰＡ２４０内で多重反射をし、照射ウィンドウ２４７から出力される。照射ウィンドウ２４７から出力される光は、円筒レンズ２５０とコリメートレンズ２４８を通って進み、ファイバ２４６で受光される。
【００８８】
従って、光は、ＶＩＰＡ２４０から出力され、ミラー２５４によって反射され、ＶＩＰＡ２４０に戻る。ミラー２５４によって反射される光は、最初に進んできたパスの方向と正確に反対方向のパスを通って進む。以下により詳細に見られるように、光の異なる波長成分は、ミラー２５４の異なる位置に集光され、ＶＩＰＡ２４０に反射され戻る。結果として、異なる波長成分は異なる距離を進み、色分散を生成する。
【００８９】
図１４は、図１３のＶＩＰＡの動作を示すより詳細な図である。様々な波長成分を持つ光がＶＩＰＡ２４０に受光されるとする。図１４に示されるように、ＶＩＰＡ２４０は、ビームウエスト２６２の虚像２６０を形成し、各虚像２６０が光を放出する。
【００９０】
図１４に示すように、集光レンズ２５２は、ＶＩＰＡ２４０からのコリメート光内の異なる波長成分をミラー２５４の異なる点に集光する。更には、より長い波長２６４は、点２７２に集光され、中心波長２６６は、点２７０に集光され、より短い波長２６８は、点２７４に集光される。そして、より長い波長２６４は、中心波長２６６と比べて、ビームウエスト２６２により近い虚像２６０に返される。より短い波長２６８は、中心波長２６６に比べて、ビームウエスト２６２から遠い虚像２６０に返される。そして、この構成は、通常分散を生成する。
【００９１】
ミラー２５４は、特定の干渉次数の光のみを反射し、他の干渉次数の光をミラー２５４外に集光するように設計される。更には、前述したように、ＶＩＰＡは、コリメート光を出力する。このコリメート光は、各虚像からのパスがｍλの差を有する方向に進む。ここで、ｍは整数である。干渉のｍ次は、ｍに対応する出力光として定義される。
【００９２】
例えば、図１５は、ＶＩＰＡの干渉の様々な次数を示す図である。図１５を参照すると、ＶＩＰＡ２４０のようなＶＩＰＡは、コリメート光２７６、２７８及び２８０を放射する。各コリメート光２７６、２７８、及び２８０は、異なる干渉次数に対応する。従って、例えば、コリメート光２７６は、（ｎ＋２）次の干渉次数に対応するコリメート光であり、コリメート光２７８は、（ｎ＋１）次の干渉次数に対応するコリメート光であり、コリメート光２８０は、ｎ次の干渉次数に対応するコリメート光である。ここで、ｎは整数である。コリメート光２７６は、数波長成分２７６ａ、２７６ｂ及び２７６ｃを有するとして示されている。同様に、コリメート光２７８は、波長成分２７８ａ、２７８ｂ及び２７８ｃを有するとして示されており、コリメート光２８０は、波長成分２８０ａ、２８０ｂ及び２８０ｃを有するとして示されている。ここで、波長成分２７６ａ、２７８ａ及び２８０ａは、同じ波長である。波長成分２７６ｂ、２７８ｂ及び２８０ｂは、同じ波長（波長成分２７６ａ、２７８ａ及び２８０の波長とは異なる）を有している。波長成分２７６ｃ、２７８ｃ、及び２８０ｃは、同じ波長（波長成分２７６ａ、１７８ａ、及び２８０ａの波長及び波長成分２７６ｂ、２７８ｂ及び２８０ｂの波長と異なる）を有する。図１５は、３つの異なる干渉次数のコリメート光についてのみ示したが、コリメート光は、他の多くの干渉次数についても放射される。
【００９３】
異なる干渉次数に対する同じ波長のコリメート光は、異なる方向に進み異なる位置に集光されるので、ミラー２５４は、１つの干渉次数からの光のみを反射して、ＶＩＰＡ２４０に戻すように作ることができる。例えば、図１５に示されるように、ミラー２５４の反射部の長さは、比較的小さく、１つの干渉次数に対応する光のみを反射するように作られるべきである。更に、図１５においては、コリメート光２７８のみがミラー２５４によって反射される。このように、コリメート光２７６及び２７８は、ミラー２５４の外に集光される。
【００９４】
波長分割多重光は、通常多くのチャネルを含んでいる。図１３を再び参照すると、ＶＩＰＡ２４０の第１と第２の面２４２と２４４間の厚さｔが特定の値に設定されると、各チャネルの分散を同時に補償することができる構成を得ることができる。
【００９５】
更には、各チャネルは中心波長を有している。これらの中心波長は通常一定の周波数間隔で隔てられている。第１と第２の面２４２と２４４の間のＶＩＰＡ２４０の厚さｔは、中心波長に対応する全波長成分がＶＩＰＡ２４０からの同じ出力角度を有し、ミラー２５４の同じ集光位置に集光されるように設定されるべきである。これは、厚さｔを、各チャネルについて、中心波長に対応する波長成分が進む、ＶＩＰＡ２４０を通って一周する光学的距離が、各チャネルの中心波長の倍数であるようにすることによって可能である。この厚さｔを以下、「ＷＤＭマッチングフリースペクトラルレンジの厚さ」あるいは「ＷＤＭマッチングＦＳＲ厚さ」と呼ぶ。
【００９６】
更に、この場合、ＶＩＰＡ２４０を通った一周の光学的距離（２ｎｔｃｏｓθ）は、各チャネルの中心波長に対応する波長に、同じθで異なる整数に対してある整数を乗算したものに等しい。ここで、ｎは第１と第２の面２４２と２４４の間の材質の屈折率、θは各チャネルの中心波長に対応する光束の伝搬方向を示す。更に、前述したように、θは、入力光の光軸の小さな傾き角を示す（図８参照）。
【００９７】
従って、ｔが各チャネルの中心波長に対応する波長成分に対して、２ｎｔｃｏｓθが、同じθで異なる整数に対して、各チャネルの中心波長の整数倍であるように設定されている場合には、中心波長に対応する全波長成分は、ＶＩＰＡ２４０からの同じ出力角を有しており、従って、ミラー２５４上の同じ点に集光する。
【００９８】
例えば、一周２ｍｍの物理長（これは、ＶＩＰＡ２４０の厚さ１ｍｍの略２倍である）で屈折率が１．５のとき、１００ＧＨｚ間隔の全ての波長がこの条件を満たすことが出きる。結果として、ＶＩＰＡ２４０は、波長分割多重光の全てのチャネルの分散を一度に補償することができる。
【００９９】
従って、図１４を参照すると、厚さｔをＷＤＭマッチングＦＳＲの厚さに設定することによって、ＶＩＰＡ２４０と集光レンズ２５２は、（ａ）各チャネルの中心波長に対応する波長成分をミラー２５４上の点２７０に集光させることができ、（ｂ）各チャネルのより長い波長成分に対応する波長成分をミラー２５４上の点２７２に集光させることができ、（ｃ）各チャネルのより短い波長成分に対応する波長成分をミラー２５４上の点２７４に集光させることができる。従って、ＶＩＰＡ２４０は、波長分割多重光の全てのチャネルにおいて色分散を補償するのに使用することができる。
【０１００】
図１６は、厚さｔがＷＤＭマッチングＦＳＲの厚さに設定された場合の波長分割多重光の数チャネルの分散量を示すグラフである。図１６に示されるように、全チャネルは、同じ分散が与えられる。しかし、分散は、チャネル間で連続ではない。更に、ＶＩＰＡ２４０が分散を補償する各チャネルの波長範囲は略ミラー２５４の大きさに設定することによって設定できる。
【０１０１】
厚さｔがＷＤＭマッチングＦＳＲの厚さに設定されていないと、波長分割多重光の異なるチャネルは、ミラー２５４上の異なる点に集光される。例えば、厚さｔが一周の光学的距離厚さの２分の１、３分の１、あるいは、他の分数値である場合、２、３、４あるいはより多くのチャネルの集光点は、各チャネルが異なる集光点に集光されつつ、同じミラー上に集光される。更に、厚さｔがＷＤＭマッチングＦＳＲの厚さの２分の１のとき、奇数チャネルからの光は、ミラー２５４上の同じ点に集光され、偶数チャネルからの光は、ミラー２５４上の同じ点に集光される。しかし、偶数チャネルからの光は、奇数チャネルとは異なる点に集光される。
【０１０２】
例えば、図１７は、ミラー２５４上の異なる点に集光される異なるチャネルを示す図である。図１７が示すように、偶数チャネルの中心波長の波長成分は、ミラー２５４上の１点に集光され、奇数チャネルの中心波長の波長成分は、異なる点に集光される。結果として、ＶＩＰＡ２４０は、波長分割多重光の全チャネルにおける分散を同時に充分補償できる。
【０１０３】
ＶＩＰＡによって与えられる分散値を変える異なる数個の方法がある。例えば、図１８は、光に可変分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。図１８を参照すると、ＶＩＰＡ２４０は、各異なる干渉次数が異なる角分散を持つようにする。従って、光信号に与えられる分散量は、異なる干渉次数に対応する光がミラー２５４上に集光され、ＶＩＰＡ２４０に反射して戻されるようにＶＩＰＡ２４０を回転し、あるいは、移動することによって変えることができる。
【０１０４】
図１９は、可変分散を提供するＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。図１９を参照すると、集光レンズ２５２とミラー２５４の間の相対距離を一定に保ち、集光レンズ２５２とミラー２５４をＶＩＰＡ２４０に対し一緒に移動させる。集光レンズ２５２とミラー２５４のこの動きは、ＶＩＰＡ２４０からミラー２５４に返る光をシフトし、分散を可変する。
【０１０５】
図２０（Ａ）及び２０（Ｂ）は、光に色分散の様々な値を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。図２０（Ａ）及び２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）と２０（Ｂ）がビームウエスト２６２の虚像２６０によって放出される光のより長い波長２６４、中心波長２６６及びより短い波長２６８の進む方向を示している点で、図１４と似ている。
【０１０６】
図２０（Ａ）を参照すると、ミラー２５４は、凸ミラーである。凸ミラーでは、ビームシフトは拡大される。従って、短いレンズの焦点距離と小さなスペースで大きな色分散をえることができる。ミラー２５４が凸の場合には、図２０（Ａ）に示されているように、凸形状は、通常側面からのみ見え、正面からは見えない。
【０１０７】
図２０（Ｂ）を参照すると、ミラー２５４は凹ミラーである。凹ミラーでは、分散の符号が逆になる。従って、短いレンズの焦点距離及び小さいスペースで異常分散が得られる。ミラー２５４が凹の場合、図２０（Ｂ）に示されるように、凹形状は、通常側面からのみ見え、正面からは見えない。
【０１０８】
従って、通常、ミラー２５４は、正面から見たとき平坦に見える。しかし、ミラー２５４が正面から見たとき、凹あるいは凸ミラーであるようにし、ミラーが１次元ミラーであることを示すことは可能である。
【０１０９】
図２０（Ａ）及び２０（Ｂ）において、ミラー２５４は、集光レンズ２５２の焦点、あるいは、その近くに配置することができる。
従って、上記したように、ミラー２５４は、例えば、図２０（Ａ）及び２０（Ｂ）にそれぞれ記載されているように、側面から見て、凸あるいは凹であることができる。凸ミラーは、色分散を強調し、凹ミラーは、色分散を少なくする、あるいは、負（通常）から正（異常）に変えることさえできる。更に、凸ミラーは、負の方向により大きな分散を生成し、凹ミラーは、負の方向により小さな分散、あるいは、正に反転された分散を生成する。これは、色分散の大きさが、側面から見たときのミラーの曲率の関数であることから可能となるものである。
【０１１０】
図２１は、ＶＩＰＡ２４０からの光束の出力角度対光束の波長を示すグラフである。図２１から分かるように、波長のカーブ２８２対出力角度は線形ではない。
【０１１１】
ＶＩＰＡによって生成される光束の波長と出力角度間の関係が線形でないので、色分散は、ミラー２５４として、平面ミラー、通常凸ミラーあるいは通常凹ミラーを使用する限り、波長帯域において一定ではない。この色分散の非線形性は、高次の分散と呼ばれる。
【０１１２】
一般に、図２０（Ａ）と２０（Ｂ）の装置を参照すると、色分散の非線形性は、以下の式（３）によって理解できる。
（角分散）・（１−ｆ（１／Ｒ））∝色分散
ここで、ｆは、レンズ２５２の焦点距離であり、Ｒは、ミラー２５４の曲率半径である。
【０１１３】
図２２は、ＶＩＰＡ２４０の角分散対光束の波長を示すグラフである。一般に、図２２のカーブ２８４は、図２１のカーブ２８２の傾きを示している。図２２から分かるように、角分散は一定ではない。むしろ、角分散は波長の変化と共に、変化する。
【０１１４】
図２３は、上記式３の（１−ｆ・（１／Ｒ））の項対波長を示すグラフである。更には、線２８６は、平面ミラー（曲率半径が「∞」（無限））に対する（１−ｆ・（１／Ｒ））の項対波長のグラフを示す。線２８８は、凹ミラー（曲率半径が「＋」）対波長のグラフを示す。線２９０は、凸ミラー（曲率半径が「−」）の（１−ｆ・（１／Ｒ））の項対波長のグラフを示す。図２３に示されるように、ミラーのそれぞれは、曲率半径が一定である。
【０１１５】
図２４は、ミラー２５４が凸ミラー、平面ミラー及び凹ミラーのときの、図２０（Ａ）及び２０（Ｂ）のような装置の色分散対波長を示す図である。更に、カーブ２９２は、ミラー２５４が凸ミラーのときの、色分散対波長のカーブである。カーブ２９４は、ミラー２５４が平面ミラーのときの、色分散対波長のカーブである。カーブ２９６は、ミラー２５４が凹ミラーであるときの色分散対波長のカーブである。
【０１１６】
一般的に、カーブ２９２、２９４及び２９６それぞれは、図２２に示される角分散と上記式３によって示されるように、図２３に示される適当な線との積を示している。更には、一般に、カーブ２９２は、図２２におけるカーブ２８４と図２３における線２９０の積を示している。一般に、カーブ２９４は、図２２のカーブ２８４と図２３の線２８６の積を示す。一般に、カーブ２９６は、図２２のカーブ２８４と図２３の線２８８の積を示す。
【０１１７】
図２４から分かるように、色分散は、凸、平面あるいは凹ミラーのいずれかをミラー２５４として使用するかによって、一定ではない。
上記によれば、色分散の波長依存性は、ミラー２５４の曲率をチャープすることにより、減らしたり、消したりすることができる。
【０１１８】
更には、図２５は、上記式３の（１−ｆ・（１／Ｒ））の項対波長のカーブ２９８を示すグラフである。一般に、図２５のカーブ２９８は、図２２のカーブ２８４の逆である。従って、図２５の特性を持つミラーは、図２６のカーブ３００が示すように、一定の色分散を与える。
【０１１９】
例えば、例として図１４に示されている装置では、より長いはちょうは、より短い波長よりも負の方向により大きい分散を有している。従って、ミラー２５４は、分散の波長依存性を効果的に取り除くため、より長い波長を反射する部分では凹部及びより短い波長を反射する部分は凸部を有するように設計することが可能である。理想的には、ミラー２５４の曲率は、波長が短いものから長いものに変わる時、光の集光点にそって連続的に凸から凹に変化する。この変形が、平面ミラーではなく、従来の凸ミラーに基づく場合、ミラーの曲率は、波長が短いものから長いものへ変化するとき、光の集光点に沿って強い凸から弱い凸へ連続的に変化するように作ることができる。
【０１２０】
従って、一定の色分散を与えるため、ミラー２５４に対して多くの異なる設計方法がある。例えば、図２７は、多くの異なるミラー設計の特性を示すグラフである。図２７のカーブ３０２は、出力光の波長が増えると共に、凸から凹に連増的に変化するミラーを示している。カーブ３０４は、出力光の波長が増加すると共に、強い凸から弱い凸に変化するミラーを示している。カーブ３０６は、出力光の波長が増加するに従い、弱い凹から強い凹に変化するミラーを示している。例えば、他のミラー設計方法は、カーブ３０８及び３１０に示されているものを含む。
【０１２１】
理論的には、使用でき、図２７にグラフ表示できるようなミラーの設計方法は限りなくある。更に、ミラーの設計は、図２７に示されているものと同じ傾きの特性カーブを持つものに限定されるものではない。
【０１２２】
図２８（Ａ）、２８（Ｂ）、２８（Ｃ）及び２８（Ｄ）は、ミラー２５４として、使用可能な様々なミラーの表面形状を示している。例えば、図２８（Ａ）は、図２７のカーブ３０２によって示されるように、凸から凹に連続的に変化するミラーを示す。図２８（Ｂ）は、図２７のカーブ３１０によって示されるような、強い凸から弱い凸へ連続的に変化するミラーを示す。図２８（Ｃ）は、図２７のカーブ３０６によって示されるように、弱い凹から強い凹に連続的に変化するミラーを示す。
【０１２３】
更に、使用可能なミラーの設計方法としては、理論上限りない数のものがある。例えば、図２８（Ｄ）は、凸に変化する平面ミラーを示す。図２７（Ｅ）は、凹に変化する平面ミラーを示す。図２８（Ｆ）は、凸部と凹部を有するミラーであるが、凸から凹に連続的には変化しないミラーを示している。
【０１２４】
従って、上記したように、装置は、ＶＩＰＡ、ミラー及びレンズを含む。ＶＩＰＡは、入力光を受光し、ＶＩＰＡから外に伝搬する対応する出力光（光束など）を生成する。レンズは、ミラー上に出力光を集光し、ミラーは、出力光を反射し、反射光はレンズによってＶＩＰＡへ戻される。ミラーは、装置が一定の色分散を生じるような形状をしている。
【０１２５】
例えば、レンズによって集光される出力光は、出力光の波長が変化するにしたがい、ミラーの異なる面の点に入射する。ミラーは、出力光の波長が短いものから長いものへ変化するに従い、凸から凹に連続的に面の点が変化するように、形作られている。他の例として、ミラーは、面の点が、出力光の波長が短いものから長いものへ変化するに従い、強い凸から弱い凸へ連続的に変化するような形状とすることも可能である。
【０１２６】
あるいは、ミラーは、面の点が、出力光の波長が短いものから長いものへ変化するに従い、弱い凹から強い凹へ連続的に変化する用に形作ることができる。そのほかにも多くの例がある。例えば、ミラーは、特定の波長より短い波長の出力光が凸部から反射し、特定の波長より長い波長の出力光が凹部より反射するように、凹部と凸部を有することができる。
【０１２７】
更に、例えば、ミラーは、特定の波長以上の出力光の波長の増加に伴って、特定の波長より短い波長の出力光が平坦部に、特定の波長より長い波長の出力光が凹部に入射するように、凸部へ連続的に変化する平坦部を有することができる。あるいは、ミラーは、特定の波長以上の出力光の波長の増加に伴って、特定の波長より短い波長の出力光が凸部に入射し、特定の波長より長い波長の出力光が平坦部に入射するように平坦部へ連続的に変化する凹部を有することができる。
【０１２８】
上記のように、ＶＩＰＡは、回折格子よりずっと大きな角分散を提供する。従って、ＶＩＰＡは、図６（Ａ）及び６（Ｂ）に示される空間格子ペア構成よりもずっと大きな色分散を補償するために使用することができる。
【０１２９】
上述のように、光をＶＩＰＡに反射して返し、色分散を補償するミラーは、ミラーの形状が円筒の面のそれであるので、円筒ミラーとして記述することができる。言い換えれば、図２９に示されるように、ミラーは、円筒を形成する軸に沿った曲率の同じ半径を有する。色分散は、上記したように、ミラー曲率の半径の関数であるので、色分散は、ミラーが円筒を形成する軸に沿って動くとき、変化しない。図３０（Ａ）に示されるように、色分散は、前述したように、各チャネル内で変化する（図２４参照）。しかし、色分散は、図３０（Ｂ）に示されるように、周期的で、色分散は、全てのチャネルに対し略同じである。
【０１３０】
図３１（Ａ）は、例えば、図２８（Ａ）〜２８（Ｆ）における変形円筒ミラーを有するＶＩＰＡを使った色分散補償を受けた後の、波長分割多重光の１チャネルに対する色分散対波長を示すグラフである。図３１（Ａ）を参照すると、色分散量は、同じチャネル内で各波長について実質的に同じである。
【０１３１】
図３１（Ｂ）は、例えば、図２８（Ａ）〜２８（Ｆ）における変形円筒ミラーを有するＶＩＰＡを使った色分散補償を受けた後の、波長分割多重光の全ての波長（従って多くのチャネル）に対する色分散対波長を示すグラフである。図３１（Ｂ）を参照すると、色分散量は、全てのチャネルの全ての波長について、実質的に同じであり、均一である。
【０１３２】
図３２は、本発明の更なる実施形態に従った、光に可変色分散を与えるＶＩＰＡを使った装置の正面を示す図である。図３２を参照すると、光をＶＩＰＡ２４０に反射して戻すために、円錐形状ミラー４００が使われている。ミラー４００は、方向４０１に移動可能である。
【０１３３】
前述したように、ＶＩＰＡ２４０は、コリメートされた出力光と呼ばれる、光の波長によって決定される方向に進む、コリメートされた光束を生成する。ＶＩＰＡ２４０の角分散方向は、光の波長が変化するに従い、コリメートされた出力光が進む方向が変化する方向であり、例えば、図３２では、方向４０２として示されている。異なる波長に対するコリメートされた出力光は、同じ面にある。
【０１３４】
従って、方向４０１は、円錐の面に沿っており、ＶＩＰＡ２４０の角分散方向とＶＩＰＡ２４０からのコリメート光の進む方向の両方に垂直であるように記載されている。あるいは、方向４０１は、ＶＩＰＡ２４０からの異なる波長に対するコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直であるとして記載されている。
【０１３５】
図３３（Ａ）及び３３（Ｂ）は、本発明の実施形態に従って、例えば、円錐４０５の断面からミラー４００がどのように形成されるかを示した図である。図３３（Ａ）から分かるように、方向４０１は、好ましくは、円錐４０５の面に沿い、頂点を通っている。方向４０１が円錐４０５の頂点を通ることが好ましいが、頂点を通る必要はない。
【０１３６】
図３３（Ｂ）においては、ミラー４００は、曲率の３つの異なる半径Ａ、Ｂ、及びＣとして示されている。曲率の半径Ａは、最も大きく、曲率の半径Ｃは最も小さく、曲率の半径Ｂの大きさはＡとＣとの間である。
【０１３７】
ミラーを方向４０１（例えば、図３２の方向４０１に対応する）に移動させることにより、光焦点の位置は、図３３（Ｂ）の円錐形状ミラーの面上のＡからＣに移動する。半径は、Ａ、Ｂ、及びＣに対して異なるので、色分散は異なる。そして、色分散は円錐形状ミラーを移動させることにより変化する。
【０１３８】
図３４（Ａ）は、本発明の実施形態に従った、方向４０１のような方向にミラーを動かした時の円錐形状ミラーの曲率の半径Ａ、Ｂ、及びＣに対する１チャネル内の色分散量対波長を示すグラフである。
【０１３９】
図３４（Ａ）から分かるとおり、一般に、曲率の半径Ｃは、最も大きな色分散量を生成する。一般に、曲率の半径Ａは、最も小さい色分散量を生成する。図３４（Ａ）から分かるように、曲率の半径Ｂによって生成される色分散量は、ＡとＣの間である。
【０１４０】
図３４（Ａ）から分かるように、また、図２４と３０（Ａ）を参照して記載されているように、色分散量は、チャネル内の異なる波長に対して異なる。しかし、図２６、３１（Ａ）及び３１（Ｂ）を参照して記載したように、ミラーを変形することによって、各チャネル及び全てのチャネルに均一な色分散量を提供することを可能とする。
【０１４１】
例えば、図３４（Ｂ）は、本発明の実施形態に従った、方向４０１のような方向に円錐形状ミラーが移動されたとき、曲率の半径Ａ、Ｂ、及びＣを示す図である。これに対し、図３４（Ｃ）は、本発明の実施形態に従った、均一な色分散を与えるための変形された円錐形状ミラーが方向４０１のような方向に移動された場合に、曲率の変形された半径Ａ’、Ｂ’及びＣ’を示す図である。例えば、変形ミラーにおいては、レンズ２５２によって集光される出力光は、出力光の波長が変化するに従い、ミラー上の異なる面の点に入射する。ミラーは、出力光の波長が短いものから長いものへ変化されるに従い、面の点が凸から凹に連続的に変化するように、形作られている。他の例として、ミラーは、面の点が、出力光の波長が短いものから長いものへ変化するに従い、強い凸から弱い凸へ連続的に変化するように形作られている。
【０１４２】
あるいは、ミラーは、面の点が出力光の波長が短いものから長いものに変化するに従い、弱い凹から強い凹に連続的に変化するように形作られている。他のも多くの例がある。例えば、ミラーは、特定の波長より短い波長の出力光を凸部から反射され、特定の波長より長い波長の出力光を凹部から反射されるように、凹部及び凸部を有することが可能である。
【０１４３】
結果として、変形されたミラーは、各チャネルに、そして、全てのチャネルに均一な色分散を与える。
図３５は、本発明の実施形態に従った、曲率の半径Ａ’、Ｂ’、及びＣ’に対する１チャネルにおける色分散対波長を示す図である。図３５から分かるように、曲率の各半径Ａ’、Ｂ’及びＣ’は、均一であるが、異なる色分散量を生成する。従って、各チャネルは、均一な色分散を有し、色分散量は、ミラーを動かすことによって変えることができる。
【０１４４】
図３６は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを使用した装置における様々な角度を示す図である。図３６を参照すると、Θ及びθは、平均入射角度、Φ及びφは、ＶＩＰＡ２４０を形成する、第２の面２４４のような、板の垂線に対しての出力角度である。Θ及びΦは、空中での角度を示し、θ及びφは、ＶＩＰＡ２４０の面２４２及び２４４間のガラスにおける角度を示す。空中での角度は、ガラス面における屈折のため、ガラスにおけるものより略ｎ倍大きい。ここで、ｎはガラスの屈折率である。
【０１４５】
図３７は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを使用した装置における角度を示す更なる図である。図３７において示されるように、出力角度φは、２つの隣接するビームウエストから来る光パスの差が光波長の倍数であるような方向として決定される。隣接するビームウエスト間の間隔は、２ｔ（図８に例として示されているように、ｔはＶＩＰＡの厚さ）であり、ガラスにおける出力角度はφである。従って、２ｔｃｏｓφ＝ｍλ／ｎ（ｍは整数）。これから、以下の式（４）によって示されるように、角分散はｄΦ／ｄλ＝−ｎ２／λΦである。
【０１４６】
【数１０】
2004500600.tif 000003
【０１４７】
図３８は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを使用した装置において、色分散がどのように生成されるかを示した図である。図１４も色分散がどのように生成されるかを示しているが、図３８は、より定量的な記載となっている。
【０１４８】
図３８を参照すると、ＶＩＰＡの法線に対しての空気中での光の進む角度は、Φ−Θである。また、レンズ２５２の焦点距離はｆであり、中心ビームウエストの深さはａである。ミラー上の光集光位置ｙは、ｙ＝ｆ（Φ−Θ）である。ミラー形状はｙの関数としてｃ（ｙ）である。ミラーの傾きｈはｄｃ／ｄｙである。そして、一周のビームシフトは、以下の式（５）によって得られる。
【０１４９】
【数１１】
2004500600.tif 000004
【０１５０】
図３８の距離の変化は、ビームシフトから容易に得られ、遅延波、ガラス中の光の速度で距離の変化を割ったものである。色分散は、波長変化に伴う遅延変化として計算され、以下の式（６）に示される。
【０１５１】
【数１２】
2004500600.tif 000005
【０１５２】
ミラーが円筒ミラーであり、各分散方向に沿って円形の形状をしているならば、ｄｈ／ｄｙは、単に１／ｒであり、以下の式（７）が得られる。
式（７）より、色分散は、ＷＤＭチャネルに対し均一ではなく、色分散は１／Φ３に略比例して変化する。
【０１５３】
式（６）に示されるように、色分散は、Φの関数である。ＷＤＭチャネルにおいて、この分散を均一にするためには、Φの変化にしたいして、この式が一定である必要がある。従って、式（６）の大括弧内の値は、Φ３に比例すべきである（λの小さな変化を無視した）。比例定数をＫとし（これは、色分散が−２ｎ４Ｋ／ｃλであることを意味する）、ｎ、ｃ、λ、ｆ及びａが定数あるいは波長の小さな変化についてほぼ一定であるとすると、以下の式（８）を得る。
【０１５４】
【数１３】
2004500600.tif 000006
【０１５５】
ミラーの傾きｈは、中心ｙ＝０で零であるべきである。式（８）を解くと、以下の式（９）を得る。
【０１５６】
【数１４】
2004500600.tif 000007
【０１５７】
ミラーのカーブは、積分することによって得られ、以下の式（１０）に示される。
【０１５８】
【数１５】
2004500600.tif 000008
【０１５９】
式（１０）は、例えば、図２８において記載されるように、異なるＫに対する理想曲線を決定する。
ミラー形状は、色分散を与える値Ｋによって決定される。図３３（Ｂ）のカーブＡ、Ｂ、及びＣに沿った形状を得るためには、式（１０）において、それぞれ、小さいＫ、中間のＫ、及び大きなＫを使用することができる。図３９（Ａ）、３９（Ｂ）及び３９（Ｃ）にカーブが描かれている。しかし、容易に製造するために、形状を略楕円あるいは放物線あるいは双曲線の一部とすることもできる。この場合、ミラーは、円錐の一部となる。
【０１６０】
図４０は、本発明の実施形態に従った、ミラーを構成する円錐の例を示す図である。図４０を参照すると、円錐４０５は底面４０６を持っている。底面４０６が円ならば、円錐４０５は通常の円錐である。しかし、円錐４０５は、例えば、横方向に伸ばしても良い。この場合、底面４０６は、図４０に示されるように楕円となる。楕円の場合、底面４０６は、長軸ｒ１と短軸ｒ２を有している。方向４０１は、円錐の頂点から円錐面が底面４０６において長軸あるいは短軸に当たる底までの円錐の面に沿って線を通らせることによって決定される。しかし、しかし、この線は、必ずしも軸の１つに当たる必要はない。図４０に示されているように、円錐４０６は、方向４０１に垂直な面４０７によって切られる。ミラーの切断形状４０８は、円錐４０５の頂点角によって、楕円、放物線、双曲線などとなる。従って、ミラー領域の切断曲線４０８は、これら３つのカーブの１つの一部である。変形円錐形状ミラーは、切断曲線４０８が３つの形状ではなく、式（１０）で決定されるように定義される。
【０１６１】
異なるＷＤＭチャネルの光は、方向４０１にずれた異なる位置に集光される。従って、異なるＷＤＭチャネルは、異なるカーブを見ることになり、異なる色分散を生成する。従って、円錐形状は、異なるＷＤＭチャネルに対する切断曲線が望ましい値Ｋで式（１０）によって決定されるように更に変形されることができる。これは、分散変化が波長あるいはＷＤＭチャネルと共に線形に変化することに限定するものではなく、あらゆる方法で変化することができる。
【０１６２】
図４１は、本発明の実施形態に従った、ステップ形状ミラー面を示す図である。このミラーは、入力光に対して、ミラーを余計に傾けること無く、異なるＷＤＭチャネルに対する異なる形状を提供できるものである。
【０１６３】
図３２を再び参照すると、ミラー４００は、方向４０１に可動である。ミラー４００は、また、レンズ２５２の焦点面内あるいはその周囲を移動できるように記載されている。ミラー４００は上記したように、円錐形状あるいは変形円錐形状を有しており、ミラー４００は、面に沿って異なる曲率を有している。曲率は、方向４０１に沿って変化し、ミラー４００は、この方向に移動でき、色分散は、比較的小さい距離をミラー４００を移動させることによって変えることができる。この設計では、ミラー４００の移動距離は、通常、１ｃｍより小さく、図１９のミラー２５４の移動距離よりもかなり小さい。
【０１６４】
更に、図１９では、レンズ２５２の位置が移動でき、図３２では、レンズ２５２の位置は、通常固定されている。従って、図１９においては、望ましい色分散量を得るためにレンズ２５２とミラー２５４が、共に比較的大きな距離を移動できるように、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２との間に大きなスペースが要求される。この、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２の間の大きなスペースは望ましくなく、装置の全体の大きさを非常に増加する。これに対し、図３２においては、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２との間には比較的小さなスペースが有ればよいので、ミラー４００は、望ましい色分散量を提供するために比較的小さな距離を移動するのみで良く、図１９の装置に比べ、かなり全体の大きさを小さくすることができる。
【０１６５】
図４２は、本発明の更なる実施形態に従った、色分散スロープを与える、ＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。図４２を参照すると、角分散コンポーネント５００は、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２との間に配置されている。角分散コンポーネント５００は、例えば、透過型回折格子、反射型回折格子あるいはホログラフィー型格子が可能である。
【０１６６】
角分散コンポーネント５００は、ＶＩＰＡ２４０の角分散方向に垂直な角分散方向を有している。
好ましくは、角分散コンポーネント５００によって与えられる角分散量は、異なるＷＤＭチャネルの異なる波長を区別できるぐらいに十分大きくすべきである。従って、好ましくは、角分散コンポーネント５００によって与えられる角分散は、略０．１度／ｎｍよりも大きくすべきである。この数値は、角分散コンポーネントとして回折格子を使うことにより容易に達成できる。しかし、本発明は、いかなる特定の角分散量に限定されるものではない。
【０１６７】
図４２においては、ミラー４００の位置は好ましくは固定される。これは、ミラー４００の位置を移動可能な図３２とは異なる。しかし、図４２においては、ミラー４００は、固定されたものに限定されず、可変分散を与えるために移動可能としても良い。
【０１６８】
ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２との間に角分散コンポーネントを用いることにより、異なるチャネルの光は、角分散コンポーネント５００角分散のために、ミラー４００の面上の方向４０１（図４２には不図示）に沿ってずらされた位置に、レンズ２５２によって集光され、ミラー４００の異なる曲率を見ることになる。結果として、異なるチャネルは、異なる色分散を有する。このチャネル依存色分散は、高次分散あるいは分散スロープと呼ばれ、ファイバ内を進む異なるＷＤＭチャネルがファイバ内で異なる色分散を受けるので、ファイバ分散を補償するために必要とされる。
【０１６９】
図４３（Ａ）は、本発明の実施形態に従った、図４２のミラー４００として使用される円錐形状ミラーによる全ての波長（多くのチャネル）の色分散量を示したグラフである。例えば、この円錐形状ミラーは、通常、図３３（Ａ）及び３３（Ｂ）に示されている通りである。図４３（Ａ）に示されるように、色分散量は、角チャネル内で均一ではなく、異なるチャネル毎に異なる。
【０１７０】
図４３（Ｂ）は、本発明の実施形態に従った、図４２のミラー４００として使用する変形円錐形状ミラーによる全ての波長（多くのチャネル）に対する色分散量を示したグラフである。例えば、この変形円錐形状ミラーは、通常、本発明の実施形態に従った、図３４（Ｃ）に示される、曲率の半径Ａ’、Ｂ’及びＣ’を有している。図４３（Ｂ）に示されるように、色分散量は、角チャネル内で均一であり、異なるチャネルで異なっている。
【０１７１】
図４３（Ａ）及び４３（Ｂ）においては、分散は、波長が増加すると増加するように示されている。しかし、本発明のある実施形態においては、分散は、角分散コンポーネント５００を反転する、あるいは、円錐形状ミラーの方向を反転することによって、波長が増加するに従い減少するようにすることも可能である。
【０１７２】
従って、パラメータ（ミラー形状、レンズの焦点距離など）は、好ましくは、例えば、図４３（Ａ）あるいは４３（Ｂ）に示されているように、各ＷＤＭチャネルに対する色分散は、同じ量であるが、全てのＷＤＭチャネルを同時に分散補償するために、対応する波長において、伝送線の色分散と反対の符号となっている。特に、異なるＷＤＭチャネルは、伝送線に渡って、異なる色分散量を感じるものの、ここに記載するように、ＶＩＰＡは、ＷＤＭチャネルの分散を異なる分散量で補償するために使用することができる。
【０１７３】
図４４は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２間の角分散コンポーネントとしてのホログラフィー型格子５１０の使用を示す図である。
【０１７４】
更に、図４５は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡ２４０とレンズ２５２間の角分散コンポーネントとしての反射型格子５２０の使用を示す図である。
角分散コンポーネントとして回折格子が使用される時は（図４２参照）、偏波依存性が一つの問題である。従って、回折格子の偏波依存性をうち消すために４分の１波長板を称することができる。
【０１７５】
例えば、図４６は、回折格子とレンズ２５２の間に挿入された４分の１波長板５３０の使用を示す図である。
図４７は、レンズ２５２と円錐形状ミラー４００間に挿入された４分の１波長板５３０の使用を示す図である。
【０１７６】
図４６及び４７のような構成においては、ｐ−偏波で回折格子を通過する光は、ｓ−偏波で回折格子に返ってくるし、ｓ−偏波で回折格子を通過する光は、ｐ−偏波で回折格子に返ってくる。従って、回折格子の偏波依存性はうち消される。
【０１７７】
図４８（Ａ）は、本発明の更なる実施形態に従った、異なるチャネルに対する２つの異なる色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面あるいは正面を示す図である。図４８（Ａ）を参照すると、波長フィルタ５１０は、レンズ２５２とミラーＭ１及びＭ２との間に配置される。波長フィルタ５１０は、レンズ２５２からの光をフィルタリングし、波長λ１の光をミラーＭ１に向け、波長λ２の光をミラーＭ２に向ける。ミラーＭ１は、ミラーＭ２とは異なる曲率を持っており、従って、λ１とλ２は、異なる色分散を受ける。そして、ミラーＭ１とＭ２のそれぞれは、例えば、ここに記載するように、円筒ミラーあるいは変形円筒ミラーとすることができる。例えば、ミラーＭ１とＭ２は、λ１とλ２に対応するチャネルにおいて、均一であるが、異なる色分散量を与えるために、変形円筒ミラーとすることができる。
【０１７８】
図４８（Ｂ）は、本発明の実施形態に従った、各チャネル内に均一な色分ｓなんを提供するためにミラーＭ１とＭ２に変形円筒ミラーを用いる、図４８（Ａ）の装置の色分散対波長を示すグラフである。図４８（Ａ）は、２つの波長について構成された装置を示すが、一般に、更に他の波長あるいはチャネルを分離するためにしよう可能な波長フィルタ及びミラーの数には制限はない。
【０１７９】
例えば、図４９は、本発明の実施形態に従った、異なるチャネルに対し３つの異なる色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面あるいは正面を示す図である。図４９を参照すると、波長フィルタ５２０と５３０は、波長λ１、λ２及びλ３の光を、それぞれ、ミラーＭ１、Ｍ２、及びＭ３に向けるために使用される。
【０１８０】
本発明の上記実施形態においては円錐あるいは、変形円錐形状ミラーなどのミラーと共にＶＩＰＡを使用する装置は、分散スロープあるいは高次の分散を生成するために使用される。ミラーの円錐あるいは変形円錐形状は、装置の分散スロープあるいは高次分散が、伝送線（ファイバ）の分散スロープあるいは高次の分散を補償するように設計される。
【０１８１】
送信機が光信号を電送線を介して受信機に送信する光通信システムにおいては、本発明の装置は、送信機、伝送線、受信機あるいは送信機、伝送線あるいは受信機のあらゆる組み合わせに挿入することができる。例えば、図１においては、本発明の装置は、送信機３０、光ファイバ３４（例えば、伝送線）あるいは送信機３０、光ファイバ３４及び受信機３６のあらゆる組み合わせに挿入できる。更に、本発明の装置の２以上を一緒に直列に接続したり、送信機３０、光ファイバ３４及び／あるいは受信機３６にただ一つの装置を使用することもできる。そして、本発明は、望ましい効果を得るために一緒に使用する装置の数を限定するものではない。
【０１８２】
本発明の上記実施形態のとしての、色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の１つの問題は、装置の透過スペクトルが比較的狭帯域であることである。一般に、帯域は、ファイバ・ツー・ファイバの挿入損失によって狭い。例えば、図１３においては、挿入損失は、ファイバ２４６から進み出る光がＶＩＰＡ２４０を通り、ミラー２５４によって反射された後、ファイバ２４６で再び受光されるまでに起こる。
【０１８３】
例えば、図５０は、本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡを使用した装置の挿入損失を示すグラフである。図５０を参照すると、カーブ５５０は、通常１チャネルに生じる実際の挿入損失を示している。これに対し、カーブ５６０は、そのチャネルのより好ましい挿入損失を表している。
【０１８４】
挿入損失は、幾つかの異なるファクタによるが、１つの大きなファクタとしては、異なる波長における異なる回折効率によるロスがある。
例えば、図５１は、異なる波長における異なる回折効率を示した図である。図５１を参照すると、ＶＩＰＡ２４０から出力される光は、レンズ２５２によってミラー５７０上に集光される。より短い波長の光は、点５８０に集光され、中心波長の光は点５９０に集光され、より長い波長の光は点６００に集光される。しかし、ＶＩＰＡ２４０の特性により、特に、ＶＩＰＡ２４０内で起きる多重反射の物理により、点５９０の中心波長の光は、最も強く、それぞれ点５８０と６００のより短い波長とより長い波長の光は、より弱い。
【０１８５】
例えば、図５２は、本発明の上記実施形態におけるファイバから進み出て、ＶＩＰＡに入る光の光強度を示す図である。図５２は、図１３に示すような、ファイバ２４６及びレンズ２４８と２５０を含むが、ＶＩＰＡは取り除かれ、光は、スクリーン６１０に進めるようになっている。点線のボックス２４０は、ＶＩＰＡが設けられるであろう位置を示している。
【０１８６】
図５２に示されるように、光は、スクリーン６１０において、カーブ６２０によって示される光強度を有している。結果として、ＶＩＰＡに与えられる入力光のファーフィールド分布が双峰形状であれば、挿入損失を、図５０の望ましい挿入損失５６０に近くすることができる。このように、装置の透過スペクトルはずっと平らである。
【０１８７】
図５３は、本発明の実施形態に従った、色分散を与えるためのＶＩＰＡを用いた装置における、双峰形状ファーフィールド分布を生成する、入力ファイバに設けられた光位相マスクの側面を示す図である。図５３を参照すると、入力ファイバ２４６（例えば、図１３の入力ファイバ２４６に対応する）は、コア６５０を持っている。光位相マスク６６０と６７０は、それぞれ、コア６５０の上方と下方の部分をカバーする。結果として、双峰形状ファーフィールド分布は、ＶＩＰＡ（図５３においては不図示）の入力において与えられ、装置の挿入損失は、より好ましい挿入損失を有する。
【０１８８】
図５４は、本発明の実施形態に従った、図５３における線５４−５４に沿った、断面を示す図である。図５３と５３から分かるように、位相マスク６６０と６７０は、それぞれ上方と下方をカバーする。位相マスクは、コアの側面部に設けるべきではない。
【０１８９】
位相マスクは、入力ファイバに設けられる必要はない。あるいは、例えば、位相マスクは、ＶＩＰＡに設けても良い。
例えば、図５５は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡ内に受光される光に対して、双峰形状のファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡに設けられた位相マスクの側面を示す図である。図５５の構成要素は、図１１のものと同様である。
【０１９０】
図５５を参照すると、光位相マスク６９０と６９５は、ＶＩＰＡ内部で受光される光の双峰形状ファーフィールド分布を提供するために、光入射ウィンドウ面１２４上に配置されている。
【０１９１】
図５６は、本発明の更なる実施形態に従った、ＶＩＰＡ内部で受光される光に対して双峰形状のファーフィールド分布を提供するＶＩＰＡ上に設けられた位相マスクの側面を示す図である。図５６は、位相マスク６９０と６９５が、反射面１２２に設けられている点で図５５と異なっている。従って、位相マスクは、ＶＩＰＡの反射面か光入射ウィンドウに設けることができる。
【０１９２】
更に、双峰形状ファーフィールド分布は、入力光の中心に位相マスクを配置する事によって得られる。
例えば、図５７及び５８は、本発明の更なる実施形態に従った、ＶＩＰＡ内で受光される光に対し双峰形状のファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡ上の位相マスクの側面を示す図である。図５７及び５８において、位相マスク７００は、入力光の中央に配置される。この場合、ファーフィールド分布の中央の光位相は、πであり、端では０である。これは、図５３〜５６のファーフィールド分布の反対である。
【０１９３】
上述したように、位相マスクは、双峰形状ファーフィールド分布を提供するのに用いることができる。位相マスクは、好ましくは、光位相にπを加えることに対応する厚さを有する。しかし、位相マスクによって与えられる光位相の好ましい範囲は、２／３πから４／３πである。
【０１９４】
位相マスクとしては、適当な更なる位相を与えることができる透明な材質が使用可能である。例えば、ＳｉＯ２は、位相マスクとしては一般的な材質である。  上記したように、位相マスクは、双峰形状ファーフィールド分布を与えるのに使用する。ここで、「双峰形状」は、２つのほとんど同じピークを持ち、間に谷間があるものとして規定される。谷間の幅は、最大ピーク値の５０％以下であるべきで、好ましくは、最大ピーク値の２０％より小さい。好ましくは、ピークは等しく、しかし、ピークが、互いの１０％以内の振幅を有することが良い。
【０１９５】
更に、位相マスクを使わずに、双峰形状ファーフィールド分布を生成する他の方法があり、本発明は、この目的のために位相マスクを使用することに限定するものではない。
【０１９６】
双峰形状ファーフィールド分布を生成するために位相マスクを使用した上記実施形態は、色分散を生成するためのＶＩＰＡを使用した本発明の実施形態に応用可能である。しかし、これらの実施形態は、ＶＩＰＡを分波器として使用する場合にも応用可能である。例えば、双峰形状ファーフィールド分布を生成するために位相マスクを使用するのに関した本発明の上記実施形態は、図７及び８のＶＩＰＡにも応用可能である。
【０１９７】
上記したように、色分散を補償するためにＶＩＰＡを使用する装置は、通常、図５０に示されるように、各ＷＤＭチャネルにおいて損失曲線を有している。上記したように、この損失曲線は、光位相マスクを使用することによって平らにすることができる。しかし、余分な損失を与えるような、損失曲線を平たくする方法は他にもある。
【０１９８】
例えば、図５９は、本発明の実施形態に従った、損失曲線に加えられた余分な損失を示す図である。図５９を参照すると、余分に損失７０５を加えることにより、損失曲線５５０は、曲線７１０のように平坦になる。
【０１９９】
図６０は、本発明のの実施形態に従った、余分な損失を与える、従って、損失曲線を平坦化する余剰損失コンポーネントの使用を示した図である。図６０を参照すると、ＶＩＰＡ分散補償器７２０は、ここで述べるように、色分散を生成するためにＶＩＰＡを使用した装置を示す。余剰損失コンポーネント７３０は、ＶＩＰＡ分散コンポーネント７２０とともに直列に接続される。余剰損失コンポーネント７３０は、ＶＩＰＡ分散コンポーネント７２０の上流か下流に設けられ、ＶＩＰＡ分散コンポーネント７２０と余剰損失コンポーネント７３０の間には何らかの光コンポーネントが設けられよう。そして、本発明は、余剰損失コンポーネント７３０に対して、ＶＩＰＡ分散コンポーネント７２０を特定の場所におくことを限定するものではない。
【０２００】
余剰損失コンポーネント７３０は、例えば、光干渉計あるいは波長フィルタなどが可能である。しかし、マッハツェンダ干渉計やファブリペロー干渉計は、周期的な透過曲線を有しており、干渉系の適切なパラメータを選択することにより、ＷＤＭチャネル間隔に周期を調整できるので、適している。従って、全体の透過曲線は、全てのＷＤＭチャネルについて、同時に平坦化される。
【０２０１】
余剰損失コンポーネントを使用した上記実施形態は、色分散を生成するＶＩＰＡを用いた本発明の実施形態に適用可能である。しかし、これらの実施形態は、ＶＩＰＡを分波器として使用するものにも応用可能である。例えば、余剰損失コンポーネントの使用に関する本発明の上記実施形態は、図７及び８のＶＩＰＡに適用可能である。
【０２０２】
余剰損失コンポーネントを使わないで、損失曲線を平坦化する他の方法がある。
例えば、図６１は、本発明の実施形態に従った、色分散を生成するためにＶＩＰＡを使用するための、損失曲線を平坦化するミラーの側面を示す図である。図６１を参照すると、ミラー７０４は、円錐形状ミラー、変形円錐形状ミラー、平坦ミラーあるいは他の形状のミラーとすることができる。図６１は、側面の位置Ｐ、Ｑ、及びＲを示している。位置Ｐ、Ｑ、及びＲは、それぞれ、図１４の点２７４、２７０及び２７２にそれぞれ対応している。より短い波長の光は点２７４あるいはＰに集光され、より長い波長の光は、点２７２あるいはＲに集光される。
【０２０３】
ミラー７４０上の反射率は、ＶＩＰＡの角分散方向に沿って変調されている。すなわち、位置Ｑの反射率は最も低く、従って大きな損失を与え、位置ＰとＲの反射率は、より高く、従って、より少ない損失を与える。従って、反射光のパワーは、ＷＤＭチャネルの中心付近で小さくされ、損失曲線が平坦化される。反射率を変調するためには、光吸収材質の層が、点Ｑの近傍にコーティングされ、あるいは、多層ミラーの場合には、１以上の層の厚さが変えられる。
【０２０４】
この反射率の変調は、ＶＩＰＡが円錐あるいは変型円錐形状でないミラーと共に使用される、すなわち、ＶＩＰＡが、例えば、図１４、２０（Ａ）、２０（Ｂ）のミラー２５４や、図２８（Ａ）から２８（Ｆ）のミラー形状のようなミラーと共に使用される場合、実際に反射率を変えるのではなく、ミラーのパターニングによって効果的に達成される。
【０２０５】
例えば、図６２は、本発明の実施形態に従った、ミラー７５０の正面を示す図である。図６２を参照すると、ミラー７５０は、図のようにパターニングされており、ミラー７５０の反射率を変えている。ここで、ミラー７５０の幅は、位置Ｑの近傍では、集光されたビームサイズ７６０よりも小さく、従って、位置Ｑの近傍から反射された光のパワーが減少する。
【０２０６】
図６３（Ａ）、６３（Ｂ）、及び６３（Ｃ）は、本発明の実施形態に従った、円錐あるいは変型した円錐形状ではないミラー７７０と共にＶＩＰＡを使用する場合の有効反射率を変調する他の方法について示した図である。
【０２０７】
更には、図６３（Ａ）、６３（Ｂ）及び６３（Ｃ）は、それぞれ、位置Ｐ、Ｑ、及びＲにおけるミラー７７０上の入射ビーム７８０の平面を示す図である。図６３（Ａ）、６３（Ｂ）、及び６３（Ｃ）に示されるように、反射率を変調するのではなく、平面のミラー角度を変える。図１４のような、前述の本発明の実施形態においては、ミラーは、好ましくは平面において、平均光入射角度に垂直である。しかし、図６３（Ａ）、６３（Ｂ）、及び６３（Ｃ）のように、ミラーが平面において傾けられた場合、反射光は、偏向され、出力ファイバへの結合効率が減少する。位置ＰとＲにおいては、入射光７８０は、ミラー７７０に対し垂直で、光は全て出力ファイバに返される。他方、位置Ｑにおいては、ミラー７７０は、平面で傾いているので、反射光は出力ファイバの方向から僅かにずれる。これにより、余分な損失が生じ、損失曲線を平坦化する。平面においてミラー７７０の傾き角度をＶＩＰＡの角分散方向に沿って次第に変えることにより、損失曲線を平坦化する余剰損失が効果的に生成される。
【０２０８】
図６３（Ａ）、６３（Ｂ）及び６３（Ｃ）にあるように、ミラー角度を変えることは、及び、図６２にあるように、ミラーのパターニングをすることは、円錐あるいは変型円錐形状でないミラーと共にＶＩＰＡを使用する上記の装置において使用することができる。これは、円錐あるいは変型円錐形状ミラーの場合、ある波長の光は、平面において、ミラーの異なる位置に効果的に集光され、従って、ミラーは、平面において、パターニングしてはならない、あるいは傾きを持ってはならない。
【０２０９】
図６４は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡとレンズの間のグレーティングの使用を示す図である。図６４は、図４４及び４５に似ている。しかし、図４４及び４５の実施形態においては、ホログラフィー型格子、及び反射型格子それぞれを使い、図６４の実施形態では、グレーティング８００を使う。グレーティング８００は、例えば、透過型格子の種類であるが、グレーティング８００からの出力光は、グレーティング８００への入力光から３０度以上１５０度以下の範囲の大きな角度を有している。例えば、図６４の特定の例の場合、グレーティング８００からの出力光は、グレーティング８００への入力光から略９０度である。グレーティング８００は、例えば、ホログラフィーによって作って良い。グレーティング８００の角分散が小さな空間内で比較的大きいので、図６４の構成は、とても実用的である。
【０２１０】
更に、図４６及び４７の実施形態は、図６４の実施形態の適用できる。更に、図４６及び４７に示される４分の１波長板５３０は、グレーティング８００の偏波依存性をうち消すために、図６４の実施形態に適用可能である。
【０２１１】
図４４、４５、及び６４においては、ミラー４００は、分散量を変えるために移動可能である。
例えば、図６５、６６及び６７は、それぞれ、図４４、４５、及び６４に対応するが、ミラー４００が、分散量を変えるために移動可能であることを示している。例えば、図６５、６６及び６７において、ミラー４００は、ミラー４００の面に沿った、そして、ＶＩＰＡ２４０の角分散方向４０２に垂直な方向８１０の移動可能である。
【０２１２】
上記から分かるように、本発明の様々な実施形態においては、色分散量は、変えられる。従って、ＶＩＰＡは、他の構成要素（ミラーやレンズなど）と共に動作して、調整可能な色分散補償器を提供することができる。
【０２１３】
図６８と６９は、本発明の他の実施形態に従った、チューナブル分散補償器を示す図である。図６８及び６９を参照すると、チューナブル分散補償器は、ＶＩＰＡ３４０の角分散方向に平行な次元に沿って曲率を変える可変曲率ミラー４５５を備えている。図７０に示されるように、可変曲率ミラー４５５は、例えば、他の数限りない構成が可能であるが、平坦部４５５ａ及び凸部４５５ｂを備える。
【０２１４】
図６８及び６９に示されているように、チューナブル分散補償器は、ＶＩＰＡ３４０の角分散方向に垂直な軸４５６の回りに可変曲率ミラー４５５を回転する機構を有している。あるいは、軸４５６は、ＶＩＰＡ３４０からの異なる波長のコリメートされた出力光の進む方向を含む平面に垂直として記述することができる。軸４５６の回りの回転によって、ミラー４５５の異なる曲率の部分が集光レンズ３５２の焦点面内に持ってこられる。
【０２１５】
図６８及び６９の両方は、あるチャネルのより長い波長からなる光及び、あるチャネルのより短い波長４６８からなる光がチューナブル分散補償器を通る通り道を示している。しかし、いずれの光チャネルからなる光は、波長の連続範囲の光を含んでいる。図６８において、可変曲率ミラー４５５は、凸部４５５ｂがより長い波長光４６４とより短い波長の光４６８を遮り、反射するように配置され、図６９においては、ミラーは、平坦部４５５ａが、これらの光を遮り、反射するように配置されている。前述したように、凸及び平坦部４５５ａ〜４５５ｂは、光４６４及び４６８を反射し、レンズ３５２を介してＶＩＰＡ３４０に返し、凸部が光路に配置されたとき、より大きな色分散を生成するようにされる。
【０２１６】
可変曲率ミラー４５５は、板の上あるいは内部に配置された回転軸４５６を持つ板を備えるので、一般に、可変曲率ミラー４５５のあらゆる特定の部分の曲率の中心が回転軸とは一致しない。従って、可変曲率ミラー４５５の軸４５６の回りの回転は、一般に、レンズ３５２の焦点あるいはその近傍の正しい位置に可変曲率ミラー４５５の異なる曲率部分を持ってくることができない。従って、これら様々な位置間のミラーの移動は、軸４５６の回りの可変曲率ミラー４５５の回転と、予め定められたパスに沿った軸４５６の平行移動とからなる。図６８と６９において、軸４３５６は、図６８に示される位置から図６９に示される位置への回転の間のスロットあるいはトラック４５８に沿った移動、あるいはこの反対の移動を起こすロッドあるいはピンを備えている。あるいは、軸の平行移動は、他の多くの機構で実現できる。ミラー４５５の回転及び軸４５６の平行移動は、装置において同時に制御され、望まれるように、異なる曲率の大きさや種類（凸、凹、平坦）からなるミラー部分を光のパスのパスに持ってくるようにする。
【０２１７】
図７１は、本発明の他の実施形態に従った、チューナブル分散補償器を示す図である。図７１の補償器は、補償器のミラー機構５５８が、図６８及び６９の１つの可変曲率ミラー４５５に置き換わっている以外は、図６８と６９の補償器と同様な構成要素からなっている。ミラー機構５５８は、複数のミラー５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃなどを含み、これら全ては回転軸５５６から略同じ距離に固定されている。ここで、「複数」のミラーは、２以上のミラーあるいはミラー片を示している。これらのミラーあるいはミラー片は、一般に、様々な大きさや種類の曲率（凸、凹、及び平坦）の面からなっている。ミラーあるいはミラー片５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃなどは、回転軸５５６を中心とするミラーホルダ５５７に取り付けられている。軸５５６の回りのミラーホルダ５５７の回転により、複数のミラー５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃなどの異なる買う個々のミラーは、光４６４及び４６８を遮り、反射するような位置に持ってこられる。
【０２１８】
図７１においては、ミラーホルダ５５７は、回転軸５５６を中心とする円筒からなっている。しかし、レンズ３５２の中心から光４６４及び４６８が反射されるミラー面への距離がレンズの焦点距離に略等しく保たれるので有れば、あらゆる幾何形状あるいは構成をミラーホルダ５５７に利用することができる。ミラーあるいはミラー片５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃなどは、図７１においては、分離した、隣接していないミラー片として示されているが、これらのミラーは連続的に変化する曲率を持つ１つのミラー面の一部とすることができる。
【０２１９】
図７２は、本発明の他の実施形態に従った、チューナブル分散補償器を示した図である。図７２のチューナブル分散補償器は、図６８及び図６９のチューナブル分散補償器及び図７１のチューナブル分散補償器も構成する同じＶＩＰＡ３４０と集光レンズ３５２からなっている。しかし、図６８及び６９のチューナブル分散補償器及び図７１のチューナブル分散補償器とは異なり、レンズ３５２の焦点線にそって配置された湾曲したミラーを持っていない。むしろ、図７２の補償器は、焦点線をはずして配置された複数のミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどと回転する平坦ミラー６０２からなっている。ミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどは、一般に、様々な大きさや種類の曲率（凸、凹、及び平坦）の面を備えている。これらのミラーあるいはミラー片は、図７２において、別々の隣接していないミラー片として記載されているが、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部として構成しても良い。
【０２２０】
図７２においては、回転する平坦ミラー６０２は、ＶＩＰＡ３４０の反対のレンズ３５２の焦点線に沿って、この線の角度で配置されており、光４６４と４６８のパスを１以上のミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなど上に折り曲げるようになっている。平坦ミラー６０２は、平坦ミラー６０２の反射面に、レンズ３５２の焦点線に沿って、配置された軸６０３の回りを回転する。図７２に示される軸６０３は、一般に、物理的なコンポーネントではなく、ただ幾何学的な構成であることに注意されたい。光チャネルの中心波長のｈかりの通り道（不図示）は、回転軸６０３の位置でミラー６０２を遮る。
【０２２１】
図７２のチューナブル分散補償器からなる複数のミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどは、回転軸６０３を中心とする円の一部を示す円形弧６０６にそって配置される。弧６０６の半径は、レンズ３５２の中心から軸６０３までの距離と軸６０３から弧６０６までの距離の和に、レンズ３５２の焦点距離に等しくなるようになっている。したがって、光４６４及び４６８は、共に、それぞれ、点４７２及び４７４に集光、あるいは、略集光され、両点４７２と４７４は、ミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃ等の一つの面に位置している。光４６４及び４６８は、複数のミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどの一つによって反射され、光４６４及び４６８のそれぞれは、回転する平坦ミラー６０２に戻され、レンズ３５２を通り、ＶＩＰＡ３４０に戻される。
【０２２２】
図７２のチューナブル分散補償器において、光４６４と４６８からなる光信号に生成される色分散量は、調整方向６０４によって示されるその中心の回りに平面ミラー６０２を回転させることにより変えることができる。この回転する平面ミラー６０２の回転は、ミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどの固定されたセットの１つから他のものへの反射点４７２及び４７４の制御された移動を可能にする。前述したように、信号光がＶＩＰＡ３４０へ反射されて戻されるセット６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどの特定のミラーあるいはミラー片のミラー曲率の大きさと方向は、装置によって生成される色分散量を決定する。これらのミラーあるいはミラー片の弧６０６に沿った配置によれば、信号光は、各ミラーあるいはミラー片６５５ａ、６５５ｂ、６５５ｃなどの面に集光され続ける。このように、この装置は、チューナブル色分散補償器として機能する。
【０２２３】
図７３は、本発明の更なる実施形態に従った、チューナブル分散補償器を示す図である。図７３のチューナブル分散補償器は、図６８、６９、７１及び７２のチューナブル分散補償器内のものと同じＶＩＰＡ３４０からなっている。しかし、これらの他のチューナブル分散補償器と違って、図７３のチューナブル分散補償器はＶＩＰＡ３４０の出力側に集光レンズを有していない。そのかわり、図７３のチューナブル分散補償器は、集光機能を行うオフアクシス放物ミラー７０２からなっている。オフアクシス放物ミラー７０２は、ＶＩＰＡ３４０の出力側に配置され、ＶＩＰＡ３４０から出力される光チャネルからなる光を遮り、反射する。より長い波長を含む光４６４とより短い波長を含む光４６８の２つのこのような光のパスは、図７３に記載されている。オフアクシス放物ミラー７０２は、光チャネルの中心波長（不図示）の光が放物ミラー７０２を遮る線に沿って配置される軸７０３の回りを回転することができる。図７３の軸７０３は一般に物理的なコンポーネントではなく、単に幾何学的な構成であることに注意されたい。
【０２２４】
オフアクシス放物ミラー７０２は、焦点７０５を含んでいる。オフアクシス放物ミラー７０２の集光力により、ＶＩＰＡ３４０によって出力され、光チャネル（不図示）の中心波長を含むコリメート光線は、点７０５の焦点に持ってこられる。当該チャネルのより長い波長を含む光４６４とより短い波長からなる光４６８は、図７３に示される、それぞれ、点４７２と４７４に集光される。点４７２と４７４は、図７３に更に示されるように、焦点７０５の反対側に配置される。軸７０３の回りのオフアクシス放物ミラー７０２の回転の間、焦点７０５及び点４７２と４７４は、軸７０３を中心とする円の一部を示す弧７０６にそって移動する。図７３のチューナブル分散補償器は、更に、面が弧７０６の接線となるように配置された複数のミラーあるいはミラー片７５５ａ、７５５ｂ、７５５ｃなどを含んでいる。図７３においては、ミラーあるいはミラー片７５５ａ、７５５ｂ、７５５ｃなどは、別々の隣接していないミラー片として記載されているが、これらのミラーは、連続的に変化する曲率の１つのミラー面の一部として構成できる。
【０２２５】
図７３のチューナブル分散補償器においては、光４６４と３６８を含む光信号に生成される色分散量は、調整方向７０４として示されている軸７０３の回りのオフアクシス放物ミラー７０２の回転によって変えることができる。オフアクシス放物ミラー７０２のこの回転は、ミラーあるいはミラー片７５５ａ、７５５ｂ、７５５ｃなどのセットの１つから他のものへの反射点４７２及び４７４の制御された移動を可能にする。信号チャネルからなる光は、ミラーあるいはミラー片７５５ａ、７５５ｂ、７５５ｃ等の１つによって反射され、オフアクシス放物ミラー７０２に戻される。これらの光は、オフアクシス放物ミラー７０２によって再びコリメートされ、反射されてＶＩＰＡ３４０に戻される。前述したように、信号光がＶＩＰＡに反射されて戻されるセット７５５ａ、７５５ｂ、７５５
などの特定のミラーあるいはミラー片のミラー曲率の大きさや種類（凸、凹、平坦）は、図７３の装置によって生成される色分散量を決定する。信号光は、これらのミラーあるいはミラー片を弧７０６に沿って配置することにより、各ミラーあるいはミラー片７５５ａ、７５５ｂ、７５５ｃなどの面に集光され続ける。このように、この装置は、チューナブル色分散補償器として機能する。
【０２２６】
上記したように、ミラーは、光をＶＩＰＡへ反射して戻すのに使われる。そして、ミラーは、光をＶＩＰＡに戻す「光返送装置」呼ばれる。しかし、本発明は、光返送装置としてミラーを使用することに限定するものではない。例えば、プリズム（ミラーではなく）は、光をＶＩＰＡに戻すために、光返送装置として使用することができる。更に、ミラー及び／あるいはプリズムあるいはレンズ装置の様々な組み合わせは、光をＶＩＰＡに戻すための光返送装置として使用可能である。
【０２２７】
本発明の様々な実施形態においては、レンズは、ＶＩＰＡからの光をミラーに集光し、返送光をミラーからＶＩＰＡに向けるのに使用される。例えば、図１３の連スイッチ２５２の動作を参照されたい。しかし、本発明は、この目的のためにレンズを使用することに限定されない。あるいは、レンズの代わりに、光方向付け装置の他の種類が使用可能である。例えば、ミラーは、ＶＩＰＡからの光を集光し、返送光をＶＩＰＡに向けるために、レンズ２５２の代わりに使用できる。
【０２２８】
本発明の上記実施形態においては、ＶＩＰＡは、光を反射する反射膜を持っている。例えば、図８は、光を反射するための反射膜１２２と１２４を有するＶＩＰＡ７６を示している。しかし、ＶＩＰＡにおいて、反射面を設けるために「膜」を使うことに限定することを意図するものではない。あるいは、ＶＩＰＡは、単に適当な反射面を持たなくてはならず、これらの反射面は、「膜」で作っても作らなくても良い。
【０２２９】
更に、本発明の上記実施形態においては、ＶＩＰＡは、多重反射が起きる透明ガラス板を有している。例えば、図８は、反射膜を有する透明ガラス板１２０を有するＶＩＰＡ７６を示している。しかし、反射面を分離するのに、ガラス材あるいは、如何なる種類の「板」を使用することに、ＶＩＰＡを限定することを意図するものではない。あるいは、反射面は、単に、ある種類のスペーサによって互いに隔離されて維持されなければならない。例えば、ＶＩＰＡの反射面は、ガラス板を間に挟むのではなく、「空気」によって隔離されることができる。従って、反射面は、例えば、光学ガラスあるいは空気である透明材質によって隔離されたものとして記述可能である。
【０２３０】
本発明の上記実施形態によれば、装置は、色分散を補償するためにＶＩＰＡを使用する。このために、本発明の実施形態は、特定のＶＩＰＡ構成に限定することを意図するものではない。むしろ、ここで説明した異なるＶＩＰＡ構成あるいは、参照文献として併合された米国出願番号０８／６８５，３６２号に開示されているようなもののいずれも、色分散を補償するための装置に使用可能である。例えば、ＶＩＰＡは、照射ウィンドウを持っても持たなくても良いし、ＶＩＰＡの様々な面の反射率は特定の例に限定することを意図するものではない。
【０２３１】
本発明は、ＶＩＰＡ分散補償器に関連する。「ＶＩＰＡ分散補償器」は、以上に記載したような、色分散を生成するためのＶＩＰＡを使用した装置のことを言う。例えば、他の中でも図１３、１９、３２、４２、４４及び４８（Ａ）の装置は、ＶＩＰＡ分散補償器を示している。
【０２３２】
ここで記載したＶＩＰＡの様々な実施形態は、バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ＶＩＰＡ）生成器とも呼ばれる。
本発明の幾つかの好適実施形態を示し、説明したが、当業者によれば、本発明の原理及び要旨から離れることなくこれらの実施形態に変更を加えられることは理解されるであろう。ここで、本発明の範囲は、請求項及びその均等により規定される。
【図面の簡単な説明】
発明のこれら及び他の目的及び利点は、添付の図面と共に、実施形態の記載によりより明らかになるであろう。
【図１】
（Ａ）（従来技術）従来の光ファイバ通信システムを示す図である。
（Ｂ）従来の光ファイバ通信システムにおけるファイバを介しての伝送前のパルスを示す図である。
（Ｃ）従来の光ファイバ通信システムにおけるファイバを介しての伝送後のパルスを示す図である。
【図２】
（従来技術）色分散を補償するために逆分散コンポーネントを有する光ファイバ通信システムを示す図である。
【図３】
（従来技術）逆分散コンポーネントとしての分散補償ファイバを有する光ファイバ通信システムを示す図である。
【図４】
（従来技術）色分散を補償するための、逆分散コンポーネントとして使用するチャープド・グレーティングを示す図である。
【図５】
（従来技術）従来の回折格子を示す図である。
【図６】
（Ａ）（従来技術）異常分散を生成するための空間格子ペア構成を示す図である。
（Ｂ）（従来技術）通常分散を生成するための空間格子ペア構成を示す図である。
【図７】
ＶＩＰＡを示す図である。
【図８】
図７のＶＩＰＡを示す詳細図である。
【図９】
図７のＶＩＰＡの線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示す図である。
【図１０】
ＶＩＰＡによって生成される反射間の干渉を示す図である。
【図１１】
入力光の傾き角を決定するための、図７に示されるＶＩＰＡの線ＩＸ−ＩＸに沿った断面を示す図である。
【図１２】
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、ＶＩＰＡを作るための方法を示す図である。
【図１３】
色分散を生成するための角分散コンポーネントとしてＶＩＰＡを使用する装置を示した図である。
【図１４】
図１３の装置の動作を示す更なる詳細図である。
【図１５】
ＶＩＰＡの干渉の様々な次数を示す図である。
【図１６】
波長分割多重光の数チャネルに対する色分散を示すグラフである。
【図１７】
ＶＩＰＡによってミラーの異なる点に集光される波長分割多重光の異なるチャネルを示す図である。
【図１８】
光に可変色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。
【図１９】
光に可変色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。
【図２０】
（Ａ）及び（Ｂ）は、光に色分散を与えるためにＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。
【図２１】
ＶＩＰＡからの光束の出力角度対光束の波長を示すグラフである。
【図２２】
ＶＩＰＡの角度分散対光束の波長を示すグラフである。
【図２３】
ＶＩＰＡを用いた装置における異なるミラーの種類の効果を示すグラフである。
【図２４】
色分散対装置に用いられるミラーの異なる種類に対して、ＶＩＰＡを用いた装置の波長を示す図である。
【図２５】
ＶＩＰＡを用いた装置のミラーの効果を示すグラフである。
【図２６】
ＶＩＰＡを用いた装置の定色分散を示すグラフである。
【図２７】
ＶＩＰＡを用いた装置に対して異なるミラー設計の特性を示すグラフである。
【図２８】
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、ＶＩＰＡを用いた装置のミラーの例を示す図である。
【図２９】
円筒ミラーを示す図である。
【図３０】
（Ａ）は、色分散対円筒ミラーを用いたＶＩＰＡによる色分散補償を受けた後の波長分割多重光の１チャネルに対する波長を示すグラフである。
（Ｂ）は、色分散対円筒ミラーを用いたＶＩＰＡによる色分散補償を受けた後の波長分割多重光の全ての波長に対する波長を示すグラフである。
【図３１】
（Ａ）色分散対変形円筒ミラーを用いたＶＩＰＡによる色分散補償を受けた後の波長分割多重光の１チャネルに対する波長を示すグラフである。
（Ｂ）は、色分散対変形円筒ミラーを用いたＶＩＰＡによる色分散補償を受けた後の波長分割多重光の全ての波長に対する波長を示すグラフである。
【図３２】
本発明の更なる実施形態に従った、光に可変色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の平面を示す図である。
【図３３】
（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に従った、ミラーが円錐の断面から℃のように形成されるかを示した図である。
【図３４】
（Ａ）は、色分散量対本発明の実施形態に従った、色分散を生成するＶＩＰＡを用いた装置において、ミラーの曲率の異なる半径に対する１チャネル内の波長を示すグラフである。
（Ｂ）は、本発明の実施形態に従った、図３４（Ａ）の曲率の半径を示す図でえある。
（Ｃ）は、本発明の実施形態に従った、曲率の変形半径を示す図である。
【図３５】
色分散対本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置における曲率の異なる半径に対する波長を示すグラフである。
【図３６】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを用いた装置における様々な角度を示す図である。
【図３７】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを用いた装置における角度を示す更なる図である。
【図３８】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを用いた装置における、色分散がどのように生成されるかを示す図である。
【図３９】
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明の実施形態に従った、ミラーのカーブを示すグラフである。
【図４０】
本発明の実施形態に従った、ミラーを形成する円錐を示す図である。
【図４１】
本発明の実施形態に従った、ステップ形状ミラー面を示す図である。
【図４２】
本発明の更なる実施形態に従った、色分散スロープを与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面を示す図である。
【図４３】
（Ａ）本発明の実施形態に従った、円錐形状ミラーを用いた図４２の装置における全ての波長に対する色分散量示すグラフである。
（Ｂ）本発明の実施形態に従った、変形円錐形状ミラーを用いた図４２の装置における全ての波長に対する色分散量を示すグラフである。
【図４４】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡとレンズの間のホログラフィー型格子の使用を示す図である。
【図４５】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡとレンズの間の反射型格子の使用を示す図である。
【図４６】
本発明の実施形態に従った、４分の１波長板の使用を示す図である。
【図４７】
本発明の実施形態に従った、４分の１波長板の使用を示す図である。
【図４８】
（Ａ）本発明の更なる実施形態に従った、異なるチャネルに対して異なる色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面あるいは平面を締め宇図である。
（Ｂ）色分散対本発明の実施形態に従った、図４８（Ａ）の装置に対する波長を示したグラフである。
【図４９】
本発明の実施形態に従った、異なるチャネルに対し異なる色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の側面あるいは平面を示す図である。
【図５０】
本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置の挿入損失を示す図である。
【図５１】
本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置における異なる波長における異なる回折効率を示す図である。
【図５２】
本発明の実施形態に従った、ファイバから出て、ＶＩＰＡに入る光の光強度を示す図である。
【図５３】
本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡを用いた装置における、双峰形状ファーフィールド分布を生成する入力ファイバの光位相マスクの側面を示す図である。
【図５４】
本発明の実施形態に従った、図５３の線５４−５４に沿った断面を示す図である。
【図５５】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡ内で受光される光についての双峰形状ファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡの位相マスクの側面を示す図である。
【図５６】
本発明の更なる実施形態に従った、ＶＩＰＡ内で受光される光についての双峰形状ファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡの位相マスクの側面を示す図である。
【図５７】
本発明の更なる実施形態に従った、ＶＩＰＡ内で受光される光についての双峰形状ファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡの位相マスクの側面を示す図である。
【図５８】
本発明の更なる実施形態に従った、ＶＩＰＡ内で受光される光についての双峰形状ファーフィールド分布を与えるＶＩＰＡの位相マスクの側面を示す図である。
【図５９】
本発明のの実施形態に従った、ロス曲線に加えられる余剰ロスを示す図である。
【図６０】
本発明の実施形態に従った、余剰ロスを与える余剰ロスコンポーネントの使用を示す図である。
【図６１】
本発明の実施形態に従った、色分散を与えるＶＩＰＡと共に使用するミラーの側面を示す図である。
【図６２】
本発明の実施形態に従った、ミラーの正面を示す図である。
【図６３】
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡを使用した装置における有効反射率を変調する方法を示す図である。
【図６４】
本発明の実施形態に従った、ＶＩＰＡとレンズ間のグレーティングの使用を示した図である。
【図６５】
本発明の実施形態に従った、可動ミラーと共にＶＩＰＡを用いる様子を示した図である。
【図６６】
本発明の実施形態に従った、可動ミラーと共にＶＩＰＡを用いる様子を示した図である。
【図６７】
本発明の実施形態に従った、可動ミラーと共にＶＩＰＡを用いる様子を示した図である。
【図６８】
本発明の実施形態に従った、回転可能な可変カーブミラーを使用したチューナブル分散補償器を示す図である。
【図６９】
本発明の実施形態に従った、回転可能な可変カーブミラーを使用したチューナブル分散補償器を示す図である。
【図７０】
本発明の実施形態に従った、チューナブル分散補償器の一部として可変カーブミラーを使用する例を示す図である。
【図７１】
本発明の実施形態に従った、複数の湾曲ミラーあるいはミラー片を使用した、チューナブル分散補償器を示す図である。
【図７２】
本発明の実施形態に従った、複数の湾曲ミラーあるいはミラー片及び回転可能平面ミラーを使用したチューナブル分散補償器を示した図である。
【図７３】
本発明の実施形態に従った、複数の湾曲ミラーあるいはミラー片及び回転可能オフアクシス放物ミラーを使用したチューナブル分散補償器を示す図である。
【図１】
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【図２】
2004500600.tif 000019
【図３】
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【図１６】
2004500600.tif 000021
【図１８】
2004500600.tif 000022
【図２１】
2004500600.tif 000023
【図２２】
2004500600.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2004500600.tif 000031
【図３１】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４１】
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【図４３】
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【図４８】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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