【手続補正書】
【提出日】平成20年2月25日(2008.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長分散特性が周波数周期ＦＳＲ１を有し、
前記ＦＳＲ１の帯域内に傾きａ１の直線で近似される帯域Ｗ１と、
該帯域Ｗ１と隣接し、所定の帯域幅を有する帯域Ｗ２とを有し、
波長分散特性を周波数方向にシフトする可変機構を有する第１の可変分散補償部と、
波長分散特性が周波数周期ＦＳＲ２を有し、
前記ＦＳＲ２の帯域内に傾きａ３の直線で近似される帯域Ｗ３を有し、波長分散特性を周波数方向にシフトする可変機構を有する第２の可変分散補償部とを備え、
前記帯域Ｗ１がＷ２より大きく、前記帯域Ｗ２における波長分散特性の最大と最小を結んだ線分の傾きａ２の絶対値が前記ａ１の絶対値より大きく、前記傾きａ１とａ３は符号が反対で、且つ、絶対値がほぼ等しく、
前記第１の可変分散補償部と前記第２の可変分散補償部をカスケードに接続して、
可変分散量の範囲が正側と負側で非対称であって、一つまたは波長の異なる複数の信号光に波長分散を与えることを特徴とする可変分散補償器。
【請求項２】
コリメータから光ビームを照射される所定の振幅反射率を有する第１のエタロンと、前記第１のエタロンと零度以上の所定の角度で傾けられ、かつ対向して配置された第１のミラーを備えｎ１回（ｎ１は自然数）の反射をさせる前段補償部と、該前段補償部から得られる光ビームをコリメータを介して照射され、且つ、前記第１のエタロンの振幅反射率以上の所定の振幅反射率を有するとともに波長分散特性のピーク位置が前段補償部から得られるピーク位置より光の波長方向にシフトされた第２のエタロンを備える後段補償部とを有する第１の可変分散補償部と、
コリメータから光ビームを照射される所定の振幅反射率を有する第３のエタロンと、前記第３のエタロンと零度以上の所定の角度で傾けられ、かつ対向して配置された第３のミラーとを備えｎ３回（ｎ３は自然数）の反射をさせる前段補償部と、
該前段補償部から得られる光ビームをコリメータを介して照射され、且つ、前記第３のエタロンの振幅反射率より小さい振幅反射率を有する第４のエタロンを備える後段補償部を有する第２の可変分散補償部とを有し、
前記第１の可変分散補償部と前記第２の可変分散補償部をカスケードに接続したことを特徴とする可変分散補償器。
【請求項３】
前記第１の可変分散補償部の後段補償部が、前記第２のエタロンに零度以上の所定の角度で傾けられ、かつ対向して配置された第２のミラーを備えｎ２回（ｎ２は自然数）の反射をさせる請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項４】
前記第１のエタロンは、対向する第１および第２の平面を有し、
前記第２の平面と前記第１のミラーの反射面とが、零度以上の第１の角度で傾けられ、かつ、対向して配置され、
前記第２のエタロンは、対向する第３および第４の平面を有し、
前記第４の平面と前記第２のミラーの反射面とが、零度以上の第２の角度で傾けられ、かつ、対向して配置され、
前記第１の平面の反射率の値は１００％以下で、かつ９０％以上であり、前記第２の平面の反射率は第１の平面の反射率より低く、
前記第３の平面の反射率の値は１００％以下で、かつ９０％以上であり、前記第４の平面の反射率は第３の平面の反射率より低く、
前記第１の可変分散補償部の前段補償部の分散特性のピーク波長が前記第１の可変分散補償部の後段補償部の分散特性のピーク波長に対して、短波長側あるいは長波長側に所定の一定の量でずらしてあることを特徴とする請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項５】
前記第２の可変分散補償部の後段補償部が、前記第４のエタロンに零度以上の所定の角度で傾けられ、かつ対向して配置された第４のミラーを備えｎ４回（ｎ４は自然数）の反射をさせる請求項３記載の可変分散補償器。
【請求項６】
前記エタロンのそれぞれが独立に温度制御手段を備える請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項７】
前記光ビームの入射がそれぞれの後段補償部の前記光ビームの出力側から行われる請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項８】
前記第１の可変分散補償部の後段補償部および／または前記第２の可変分散補償部の後段補償部がマルチキャビティエタロンを使用したものである請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項９】
前記第１の可変分散補償部の後段補償部および／または前記第２の可変分散補償部の後段補償部がリングキャビティを使用したものである請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項１０】
前記第３のエタロンと前記第３のミラーとのなす角度が１度以下である請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項１１】
前記エタロンのそれぞれが独立に備える温度制御手段の温度制御範囲が５℃以上である請求項６記載の可変分散補償器。
【請求項１２】
前記エタロンの基板の熱膨張係数が１０−４以下１０−６以上の部材で構成されている請求項２記載の可変分散補償器。
【請求項１３】
前記第１の可変分散補償部の分散特性を波長方向にシフトする第１の温度調節手段が設けられ、
前記第２の可変分散補償部の分散特性を前記第１の可変分散補償部とは逆の波長方向にシフトする第２の温度調節手段が設けられ、
前記ａ１と前記ａ３の符号が反対で絶対量が等しいかまたは差の相対量｜（ａ１−ａ３）／ａ１｜が０．１以下である請求項１記載の可変分散補償器。
【請求項１４】
前記第１の可変分散補償部の周波数周期ＦＳＲ１と前記第２の可変分散補償部の周波数周期ＦＳＲ２が等しく、所定の周期ＦＳＲであり、
分散特性の調整のための周波数方向のシフト量をｍ、オフセットシフト量をｍoffsetとして、
前記第１の温度調節手段が第１の可変分散補償部の分散特性を波長方向にシフトする量は（ｍoffset＋ｍ）で与えられ、
前記第２の温度調節手段が第２の可変分散補償部の分散特性を波長方向にシフトする量は（ｍoffset−ｍ）で与えられるとともに、
前記ｍoffsetはｍが（Ｗ３−ＦＳＲ）／２以下の時には０と設定され、ｍが（Ｗ３−ＦＳＲ）／２より大きく（Ｗ１−ＦＳＲ）／２以下の時にはｍ＋（ＦＳＲ−Ｗ３）／２と設定され、ｍが（Ｗ１−ＦＳＲ）／２より大きい時には（Ｗ１−Ｗ３）／２と設定されることを特徴とする請求項１３に記載の可変分散補償器。
【請求項１５】
前記エタロンのそれぞれが独立に備える温度制御手段は、設定された分散量に基づき前記各エタロンの最適な温度に設定する換算部を有する請求項６記載の可変分散補償器。
【請求項１６】
前記第１の可変分散補償部の前段補償部の分散特性のピーク波長が前記第２の可変分
散補償部の後段補償部の分散特性のピーク波長に対して短波長側にある一定量でずらしてある状態から長波長側にある一定量でずらした状態に、連続的あるいは段階的に制御することを特徴とする請求項４記載の可変分散補償器。
【請求項１７】
コリメータから光ビームを照射される所定の振幅反射率を有する第１のエタロンと、前記第１のエタロンと平行に配置された第１のミラーを備えｎ１回（ｎ１は自然数）の反射をさせる第１の可変分散補償部と、
コリメータから光ビームを照射される所定の振幅反射率を有する第２のエタロンと、前記第２のエタロンと所定の角度を持って配置された第２のミラーとを備えｎ２回（ｎ２は自然数）の反射をさせる第２の可変分散補償部と、
コリメータから光ビームを照射される所定の振幅反射率を有する第３のエタロンを有する第３の可変分散補償部とを有し、
前記第１の可変分散補償部と前記第２の可変分散補償部と前記第３の可変分散補償部をカスケードに接続し、
前記エタロンのそれぞれが独立に温度制御手段を備え、前記温度制御手段は、設定された分散量に基づき前記各エタロンの最適な温度に設定する換算部を有することを特徴とする可変分散補償器。
【請求項１８】
前記第３の可変分散補償部が、前記第３のエタロンに零度以上の所定の角度で傾けられ、かつ対向して配置された第３のミラーを備えｎ３回（ｎ３は自然数）の反射をさせる請求項１７記載の可変分散補償器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の目的は、波長分散特性が周波数周期ＦＳＲ１を有し、傾きａ１の直線で近似される帯域Ｗ１を有し、該帯域Ｗ１と隣接する帯域Ｗ２における波長分散特性の最大と最小を結んだ線分の傾きａ２を有し、波長分散特性を周波数方向にシフトする可変機構を有する第１の可変分散補償部と、波長分散特性が周波数周期ＦＳＲ２を有し、傾きａ３の直線で近似される帯域Ｗ３を有し、波長分散特性を周波数方向にシフトする可変機構を有する第２の可変分散補償部からなり、前記第１の可変分散補償部と前記第２の可変分散補償部をカスケードに接続して、前記帯域Ｗ１がＷ２より大きく、前記ａ１の絶対値がａ２の絶対値より小さく、前記傾きａ１とａ３の符号が反対で、且つ、ほぼ等しく、可変分散量の範囲が正側と負側で非対称であって、一つまたは波長の異なる複数の信号光に波長分散を与える構成により、達成できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
次に、図１４（Ａ）に示すように、図１３（Ａ）に示したミラー２１をエタロン１１と平行に対向させた前段補償部の次に、ミラー２２をエタロン１２と平行に対向させた後段補償部を設ける。後段補償部では、エタロン１２は振幅反射率の高い（例えば、ｒ≒５８％）ものとする。前段補償部で得られる分散特性は、例えば、反射回数を５回とすれば、図１３（Ｂ）の５回合計に示すようになるが、これを図１４（Ｂ）の上段に示す。このコリメータ３１１で得られる出力光を後段補償部のコリメータ３０２にファイバ６０を通して導入する。後段補償部では、エタロン１２は振幅反射率が高いもの（例えば、ｒ≒５８％）とされているので、後段補償部で得られる分散特性は、図１２（Ｃ）に示したようなピークの鋭い形となる。これを図１４（Ｂ）の中段に示す。ただし、ここでプラス側可変分散補償部１３０の分散特性を負側にシフトするように、後段の補償部の分散特性のピーク位置を短波長側にずらす（図１４（Ｂ）の破線位置で図示）。ピーク位置を波長の短い側にずらすのは、図９を参照して説明したように、エタロン１２の温度を低いほうに制御すればよい。図１４（Ｂ）の下段に、前段補償部で得られる分散特性と負側にシフトされた後段補償部の分散特性とを合計した分散特性を示す。図１４（Ｃ）は、図１４（Ｂ） の三つの特性を同じグラフに重ねて表示したものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
次に、プラス側可変分散補償部１３０とマイナス側可変分散補償部１４０の本発明による制御方法について説明する。図２５は、制御方法を説明するために理想的な直線モデルを示す。プラス側可変分散補償部１３０の正の傾きの帯域をＷ１、その帯域内での傾きをａ１、帯域Ｗ１と隣接する帯域をＷ２、そしてその帯域Ｗ２内での傾きをａ２とする。そしてマイナス側可変分散補償部１４０の負の傾きの帯域をＷ３、その帯域内での傾きをａ３とする。尚、この図では横軸は周波数で、前述したように周波数と波長は反比例の関係にあるので、ａ１、ａ２、ａ３の符号は波長で定義する場合と逆の符号になる。また、この図ではＷ１＞Ｗ２でかつＷ１＞Ｗ３の場合を示してある。可変分散補償器として高次分散（式（６）で示す）を０にするためには、傾きａ１とａ３は符号が反対で絶対値が同じでなければならない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【図１】本発明の可変分散補償器の基本素子であるエタロンを示す図である。
【図２】エタロンに対して、ミラーをわずかに角度をつけて配置したミラーを用いて複数回反射させる例を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はエタロンによる群遅延特性を数式によって説明するための参照図である。
【図４】本発明の可変分散補償器のエタロン、ミラーおよび二つのコリメータを光学部品固定部材によって制御して固定する一例を示す斜視図である。
【図５】図４の光学部品固定部材の上面図である。
【図６】図４のエタロンとミラーに角度を与えるための光学部品固定部材の上面の加工例を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）は本発明における可変分散補償器の基本構成を示す図、（Ｂ）および（Ｃ）は温度制御により分散量が変化する様子を模式的に示す図である。
【図８】図７（Ａ）に示す構成によって実現できる可変分散補償器の可変分散特性の例を示す図である。
【図９】図７（Ａ）に示す構成によって実現できる可変分散補償器の可変分散特性が温度制御によって変化できることを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例のプラス側可変分散補償部の特性を、分散量が負側に大きくシフトしたものとしたときの分散補償器の特性を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例のプラス側可変分散補償部の特性を、分散量が正側にシフトしたものとしたときの分散補償器の特性を示す図である。
【図１２】（Ａ）−（Ｃ）は本発明における可変分散補償器の基本素子であるエタロン単体での分散特性を、エタロンの振幅反射率ｒが異なるときについて示す図である。
【図１３】（Ａ）はミラーをエタロンと平行に対向させ、ビームを往復させ分散量を増やすようにする構成例を示す図、（Ｂ）は反射回数の増加により分散量が大きくなる分散特性を示す図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の一実施例のミラーをエタロンと平行に対向させた前段補償部の後段に、ミラーをエタロンと平行に対向させた後段補償部を設けた構造を示す図、（Ｂ）および（Ｃ）は２段構造による分散特性を説明する図である。
【図１５】図１４（Ａ）の後段補償部のミラーを省略した構造を示す図である。
【図１６】図１４（Ａ）の後段補償部が種々の構成をとりうることを説明する図である。
【図１７】（Ａ）−（Ｃ）はマルチキャビティエタロンと温度制御の構造例を示す図である。
【図１８】（Ａ），（Ｂ）はリング共振器の構成例を示す図である。
【図１９】（Ａ）−（Ｃ）は本発明の一実施例のマイナス側可変分散補償部で理想的な特性を実現するために三角波の基本的な性質を応用する考え方を説明する図である。
【図２０】（Ａ）は図１９で説明した考え方をエタロン斜め反射方式で実現する構成を示す図、（Ｂ）は得られる分散特性を示す図である。
【図２１】マイナス側可変分散補償部の理想的な特性を、より忠実に再現するための工夫を模式的に説明する図である。
【図２２】（Ａ）は図２１で説明した考え方を実現するための構成を示す図、（Ｂ）は得られる分散特性を示す図である。
【図２３】図２２（Ａ）の後段補償部のミラーを省略した構造を示す図である。
【図２４】図２３（Ａ）の後段補償部が種々の構成をとりうることを説明する図である。
【図２５】プラス側可変分散補償部１３０とマイナス側可変分散補償部１４０の本発明による制御方法について説明する図である。
【図２６】図２５に示した例で、シフト量を変えた場合の可変分散補償器の有効帯域の小さい方の周波数Ｔ１、大きい方の周波数Ｔ２、およびその平均値ＴＣ（中心周波数）の変化を示す図である。
【図２７】図２５に示した例で、中心周波数の変化を抑えるためにシフト量に適切なオフセットを設定したときのＴ１、Ｔ２、およびＴＣの変化を示す図である。
【図２８】分散量と各補償部の最適な温度の対応関係を評価した換算表を備えた可変分散補償器の第一の構成を示す図である。
【図２９】（Ａ）は可変分散補償器の可変分散特性が負側にシフトするためのプラス側可変分散補償部の折線特性を示す図、（Ｂ）は可変分散補償器の可変分散特性が正側にシフトするためのプラス側可変分散補償部の折線特性を示す図である。
【図３０】（Ａ）および（Ｂ）は２段構造により可変分散特性が正側にシフトするためのプラス側可変分散補償部を実現する場合の各補償部の特性を示す図である。
【図３１】（Ａ）および（Ｂ）は、可変分散特性が負側にシフトするためのプラス側可変分散補償部の折線特性と、可変分散特性が正側にシフトするためのプラス側可変分散補償部の折線特性を連続して制御するための方法を説明するために各補償部の分散特性を示した図である。
【図３２】可変分散補償器の折線特性と傾き、帯域の関係を示す図である。
【図３３】分散量と各補償部の最適な温度の対応関係を評価した換算表を備えた可変分散補償器の第二の構成を示す図である。
【図３４】分散量と各補償部の最適な温度の対応関係を評価した換算表を備えた可変分散補償器の第三の構成を示す図である。