特別論文

F T T H を支える光受動部品

金森弘雄

Passive Optical Components and Their Application to FTTH Networks ─ by Hiroo Kanamori ─ This paper
describes technologies related to passive optical components, such as fused fiber couplers, optical filters, splittersand fiber gratings. These components have been actively deployed in FTTH (Fiber to the Home) networks. A splitterconnects transmission equipment at a central office to many users, leading to economical PDS (Passive Double Star)
networks. A splitter with a directional coupler circuit or an optical filter enables multiplexing of video signals. A fibergrating external cavity laser diode is suitable as an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) light source. The
light from an OTDR is coupled to the main route through such a highly integrated device as a PLC coupler or a tapefiber fused coupler to be reflected at a terminal filter that employs an optical connector embedded with a chirped
fiber grating.
Keywords: FTTH, fused fiber coupler, splitter, fiber grating, PLC

1.

緒言

光ファイバ通信は、世の中をインターネット社会に変貌軸方向に延伸するという簡便な方法で作製され、光信号のさせた。日本ではユーザ宅まで光ファイバが張り巡らされ合流・分岐および合波・分波に用いられる代表的な光受動た FTTH（Fiber To The Home）の普及が進み、光ファ部品である（1）。

イバを用いたブロードバンドサービスの契約者数は 2010

光ファイバが引き伸ばされるとコア部での光の閉じ込め年 3 月に 1500 万を越えている。光ファイバ通信の 3 要素が弱くなり、光がクラッド全体にまで広がり融着された隣は「光ファイバ」、「発光素子」、「受光素子」と言われる。の光ファイバにも光が結合する。隣接する光ファイバ同士

しかし、この 3 要素以外にも様々な光部品や関連技術が、の構造が同一であれば（伝搬定数が等しければ）、ある伝搬光ネットワークの機能と信頼性、経済性を高め、光ファイ距離で光は隣の光ファイバに 100 ％結合し、さらに伝搬すバ通信の進化に貢献してきたことを見逃すことはできなると逆に元の光ファイバに光が戻る。この結合距離には波い。本報では、光電変換を伴わない所謂「光受動部品」に長依存性があるので、適切な溶融・延伸条件下で図 2（a）焦点を当て、当社での開発内容を含めた技術のポイントとFTTH 光ネットワークでの活用形態を解説する。に示すように特定の波長を一つの出力ファイバに、別の波長をもう一方の出力ファイバに導くことができ、分波合波機能を実現することができる。また、隣接光ファイバの構

2.

光受動部品の原理と設計、製法
2－1

ファイバ溶融型カプラ

ファイバ溶融型カプ造が異なる時は、結合が 100 ％に至らないが、波長依存性は低減する。この特性を利用し図 2（b）に示すように波長

ラは、図 1 に示すように複数の光ファイバを加熱溶融させ挿入損失（dB）
マイクロトーチ

図1

ファイバ溶融型カプラ

630P2P11.31.55

P1P2P2波長（µm）（a）分波合波カプラ

図2P1 P0

挿入損失（dB）

P0

光ファイバ

630P2P11.31.55

波長（µm）（b）分岐合流カプラ

ファイバ溶融型カプラの機能

2 0 1 1 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 7 9 号 −（ 17 ）−依存性の少ない光の分岐合流素子を作製することもできる。
複数のファイバ溶融型カプラを用いる用途に対して、当光ファイバ

6

接着剤

融型カプラを形成したテープ型光ファイバカプラ（2）を開発した。この技術は、複数のファイバ溶融型カプラを同時にできるという製造上の利点とともに、省スペース化が実現

挿入損失（dB）

社では図 3 のようにテープ心線を用いて複数のファイバ溶基材（a）光ファイバ固定4

分散シフトファイバフィルタ（SWPF）
1.3µm帯単一モードファイバフィルタ（SWPF）

2でき、さらに両端がテープ心線であることから配線や収納が容易になるという特徴がある。

0多モードファイバフィルタ（SWPF）

1.2

波

誘電体多層膜溝（b）誘電体多層膜の挿入

1.3µm帯単一モードファイバフィルタ（LWPF）

1.4

1.6長（µm）（c）損失−波長特性8挿入損失（dB）

7

融着部

654

No.1ストレートポート
No.2ストレートポート
No.3ストレートポート
No.4ストレートポート

3214心テープ心線

0マイクロトーチ

1.31 1.35 1.39 1.43 1.47 1.51 1.55 1.59波

図3

図5No.1クロスポート
No.2クロスポート
No.3クロスポート
No.4クロスポート長（µm）

テープ型光ファイバカプラ

ファイバ埋め込み型光フィルタ

構成で単心線の替わりにテープ心線を用いると、1 枚の誘電体多層膜で複数のフィルタを形成することができる。また、光コネクタのフェルール部に溝加工し誘電体多層膜を挿入すればフィルタ機能を有する光コネクタも実現できる。
2－3光スプリッタは、1 本の光ファ光スプリッタ

イバから複数の光ファイバに光信号を分岐する部品である。分岐数が 4 分岐程度の場合、ファイバ溶融型光カプラ
光ファイバの途中部分で特定のを用いることもあるが、8 分岐以上では平面光導波路（以波長の光を選択的に取り出したり結合させる合分波素子と下 PLC ※ 1 ）が多く用いられる。図 6 に光スプリッタの代表2－2光フィルタ

して、誘電体多層膜を用いた光フィルタが用いられる。誘的な構造を示す（3）。光回路が形成された PLC チップに光信電体多層膜は透明基板上に屈折率の異なる誘電体層を多段号を入出力結合させるために、光ファイバを整列配置したに積層し層境界での反射光の干渉により特定の波長域の光ファイバアレイを PLC チップに対して光軸調心した後、紫を透過あるいは反射させるものである。光フィルタの基本

外線硬化型接着剤で固定される。屈折率の不整合領域とな構造を図 4 に示す。2 心フェルールと単心フェルールのそる接着剤との界面で生じる反射戻り光を抑制する目的で、れぞれ先端に分布屈折率レンズを付け対向させてコリメーPLC チップとファイバアレイの端面は斜めに形成される。

ト光学系とし、両者の間隙に誘電体多層膜を配置する構成

分岐損を除く PLC チップ部の損失は 0.1dB/cm 以下であが一般的である。

り、光スプリッタ全体の過剰損失は約 1dB 以下に抑えられる。分岐損失均一性は 1dB 以下、反射減衰量は-50dB 以下

２心フェルール

分布屈折率レンズ

誘電体多層膜単心フェルール

図4

光フィルタの構成

リッド
８心ファイバアレイ

単心ファイバアレイ

ファイバ埋め込み型光フィルタ（1）は、基材に固定した光ファイバに切断加工で間隙を形成し、誘電体多層膜を間隙に挿入し接着固定したものである。この際、光ファイバの間隙が広がると光損失が高くなるため誘電体多層膜の基板厚は数 10µm まで薄くする必要がある。図 5 に単心の光ファイバを V 溝を有する基材に固定した例を示す。同様の−（ 18 ）−FTTH を支える光受動部品

PLCチップ

図6

光スプリッタの構造である。なお、多心光ファイバ側のファイバアレイは、光効果で、紫外線により誘起されるたかだか 10-3 程度の屈折ファイバ端面の配列寸法と光導波路端面の配列寸法をサブ率変化 Δ nでも短周期グレーティングでは図 8 に示すようミクロンオーダーで高精度に合わせておくことが光スプリッタの挿入損失を低減する上で欠かせないポイントである。ファイバアレイの光ファイバ配列精度は V 溝加工精度に他のフィルタ素子に無い急峻なスペクトル特性を得ることができる。
屈折率周期 L が数百 µm と長い長周期グレーティングでや光ファイバ外径精度、コア偏心などに依存するが、特には、コアを伝搬してきた光の一部がクラッドモードと結合

ファイバアレイ基材がガラスなどの難削材である場合にし減衰する。伝搬定数βcore のコア伝搬光が伝搬定数βclad のは、V 溝研削加工の精度向上に高度な技術が必要となる。

クラッドモードと結合する効率εは式（3）で与えられる。

2－4

ファイバグレーティング（1）ファイバグレーティングの原理ファイバグレーティングは、紫外線照射によるガラスのε＝2sin｛（δ/k）2 ｝
kL 1＋1＋（δ/k）2

屈折率増加現象を利用し、光ファイバの屈折率を周期的に変化させたものであり、その屈折率周期に応じて短周期グレーティング（図 7（a））と長周期グレーティング（図 7（b））............................（3）δ＝（1/2）（βcore −βclad − 2π/Λ）.................（4）（5）。屈折率周期が光の波長オーダーであるに大別される（4）、ここで k は結合係数である。長周期グレーティングの減短周期グレーティングは、ブラッグ回折により特定の波長衰のピーク波長λp では結合効率εが最大となるδ＝ 0 の条λB（ブラッグ波長）の光のみを選択的に反射する。ブラッ件を満たす。λp は、コア伝搬光の実効屈折率 ncore ＝βcore /グ波長λB は、伝搬モードの実効屈折率 n と屈折率周期Λを（2π/λp）とクラッドモードの実効屈折率 nclad ＝βclad /（2用いて式（1）で、表される。

π/λp）を用いると、式（5）で表すことができる。

λB ＝ 2nΛ......................................................（1）λp ＝Λ（ncore − nclad）.......................................（5）また、反射率 RB はグレーティング長 L と屈折率変化量Δnにより式（2）で表すことができる。
........................（2）

ここでηは、伝搬光エネルギーのコア内に閉じ込められているエネルギーの割合である。1550nm 帯の標準的な短周期グレーティングでは、屈折率周期 Λ は約 0.5µm である の で 、 グ レ ー テ ィ ン グ 長 L が 約 10mm の 場 合 、 約20,000 層もの屈折率周期が形成される。この多数の層の反射率-5

透過率-10反射率／透過率（dB）

RB ＝ tanh2（πL・Δn・η/λB）

0-15-20-25-30-35-40-45-50

Λ〜0.5µmλB15601565波
λB 以外（a）短周期グレーティング

図81570長（nm）

短周期グレーティングのスペクトル特性例（2）ファイバグレーティングの製法
酸化ゲルマニウム（GeO 2 ）が添加された石英ガラス

λp（SiO2）に波長 240nm 近傍の紫外線を照射するとガラス中
λp 以外

Λ＝200〜500µm（b）長周期グレーティング

図7

ファイバグレーティングの構造の酸素欠乏欠陥である Ge-Si 結合が紫外線を吸収し新たな欠陥が生成される。この時、吸収スペクトルの変化とともに屈折率が増加する。また欠陥形成に伴う密度変化も屈折率増加の要因であるとも言われている。紫外線光源としては、KrF エキシマレーザ（波長 248nm）またはアルゴンイオンレーザの第二高調波（波長 244nm）が多く用いられ

2 0 1 1 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 7 9 号 −（ 19 ）−る。より大きな屈折率変化が必要な場合は、予め光ファイバ中に水素を数モル％という高濃度で吸収させておく手法

作製するだけでは、図 10（a）に示すように光フィルタとしてのスペクトルの急峻性を阻害する副次ピークがブラッグが用いられる。例えば、常温で 100 ～ 200 気圧の水素雰囲波長の両側に現れる。この副次ピークを抑圧するために、気中に 1 ～ 2 週間保持し水素を吸収させた光ファイバに紫光ファイバの長手方向にグレーティング強度を滑らかに変外線を照射することで、1 ～ 5 × 10-3 の屈折率変化を得るこ化させるアポタイゼーションという手法が用いられる。ことができる。の際、図 10（b）のように単に屈折率変化量のみに分布を与屈折率周期が光の波長オーダである短周期グレーティ

えると、グレーティング中心部を挟んだ平均屈折率が等しングは、光ファイバの側面から紫外線の干渉パターンをい対称な位置同士で多重反射が生じ、反射スペクトルでは照射することにより作製できる。代表的な製法として図 9

ブラッグ波長の短波長側にファブリ・ペロ共振モードによ法では、グレーティング周期 Λ と干渉角θおよび紫外線折率を均一化することにより、ブラッグ波長近傍のみが反に示した二光束干渉法と位相格子法がある。二光束干渉
波長λUV に式（6）の関係が成り立ち、干渉角θを制御するピーク列が現れる。そこで図 10（c）のように更に平均屈射する急峻な反射スペクトルを得ることができる。

ることで任意の周期 Λ のファイバグレーティングを実現できる。

線の位相をπシフトさせことで 0 次光の透過率を抑制している。干渉パターンの周期は位相格子周期の 1/2 となるため、高精度の位相格子を用いれば良好な製造再現性が期待-40-50-601553

15551554波

15561557

長 (nm)（a）アポダイズ無し-10-20-30-40-50-601553

15551554

波15561557

ビームスプリッタ-10-20-30-40-50-601553

長 (nm)（b）アポダイズできる。
図 10

位置

0

反射率 (dB)-20-30位置

0反射率 (dB)

反射率 (dB)

干渉パターンを利用する。位相格子は、凹部と凸部で紫外位置

0-10屈折率

位相格子法では、石英ガラス基板表面に凹凸を形成した透過型回折格子（位相格子）の＋ 1 次と− 1 次の回折光の平均屈折率

屈折率..........................................（6）屈折率

Λ＝λUV / 2・sinθ

1555

1554

波

15561557

長 (nm)（c）アポダイズ＋
平均屈折率均一化

短周期グレーティング反射スペクトル波形の改善

紫外線

紫外線誘起屈折率変化は GeO2 に起因するため、通常のミラー光ファイバでは GeO 2 が添加されたコア部にのみグレーミラー 紫外線

ミラーティングが形成される。一方、単一モード光ファイバの伝搬モードの電界は、コアだけではなくクラッドまで拡がっ位相格子ているため、コア／クラッド界面での回折光が逆方向に伝搬するクラッドモードと結合すると図 11 に示すようにブ（a）二光束干渉法

図9（b）位相格子法

短周期グレーティングの製法

ラッグ波長の短波長側に放射損失が現れる。この放射損失を抑制するためには、コア/クラッド界面での回折を低減すればよい。即ち伝搬モードの電界分布に対し十分広いクラッド部分にも GeO 2 を添加した光ファイバを用い、ク屈折率周期が長い長周期グレーティングは、強度変調マラッド部にも紫外線誘起屈折率変化を生じさせる。図 11に GeO2 添加クラッド光ファイバに形成した短周期グレースクやスリットなどで屈折率を高めたい領域にだけ紫外線ティングの透過スペクトルの一例を示す。クラッドにはを照射し製造できる。所謂、日光写真の原理である。

GeO2 添加による屈折率上昇を相殺するため屈折率低下作ファイバグレーティングを形成する紫外線誘起屈折率変化は、経時的に緩和する。その緩和量の時間依存性と温度依存性は定式化されており、製造直後の加熱エージングで強制的に緩和を進めることにより、以降の緩和が無視できる十分安定な製品を得ることができる（6）。

用のあるフッ素（F）を添加している。
短周期グレーティングのブラッグ波長λB は温度によって変化する。λB の温度依存性は、式（1）より∂λB /∂ T ＝λB｛α＋（∂ n / ∂ T）/ n｝...............（7）（3）短周期グレーティングの設計
短周期グレーティングを光ファイバの長手方向に均一に−（ 20 ）−FTTH を支える光受動部品で表される。式（7）の右辺第 1 項のαは石英ガラスの熱膨

屈折率

光強度

接着剤

液晶ポリマーλB

Ge

ガラスフリット

透過率（dB）

0

結晶化ガラスクラッドモードとの結合による損失-10-201550

1551

1552

（a）負の熱膨張係数を有する基材

1553

波155415551556

低熱膨張部材

高熱膨張部材長（nm）（a）標準的な光ファイバ（b）複合型
屈折率

光強度1.2λBGeブラッグ波長の変化（nm）

0透過率（dB）

液晶ポリマー

1.0-10-20-30

複合型

0.8

温度補償なし

0.6
0.4
0.2
0.0-0.2-401550

155115521553

波15541555-0.4-401556

0

短周期グレーティングのクラッドモード結合損失の抑制

2040

温度（℃）

6080100（c）ブラッグ波長の温度依存性（b）GeO2添加クラッド光ファイバ
図 11-20長（nm）

図 12

短周期グレーティングのブラッグ波長の温度無依存性張係数（5.5 × 10-7/℃）である。第 2 項の∂ n/∂ T は、石英Unit）と結ばれる PON（Passive Optical Network）方式

ガラスの屈折率の温度依存性（7.5 × 10 /℃）でありブが一般的に採用されている。PON 方式では、局側設備と光ラッグ波長の温度変化の支配的要因となっている。これをファイバケーブルを複数のユーザでシェアすることで経済解消するには、屈折率の温度依存性を相殺するよう低温ほ性を高めている。前章で紹介した光受動部品が FTTH ネッ

どファイバグレーティングに高い張力が印加されるパットワークで如何に活用されているかを以下に紹介する。

-6

ケージ構造が有効となる。例えば図 12 に示すように、負の3－1

光信号の分岐図 13 に日本における代表的な熱膨張係数を有する分子を配向させた液晶ポリマーチュー光ネットワーク構成を示す。局内に 4 分岐、各ユーザ近傍ブ内にファイバグレーティングを挿入し固定する方法、同の架空クロージャ内に 8 分岐の光スプリッタが配置されてじく負の膨張係数を有する結晶化ガラス基材にファイバグいる。

レーティングを固定する手法、低熱膨張係数部材の両端にITU-T（ 6 ）や IEEE（ 7 ）で は G-PON（ Gigabit-capable

固定された高熱膨張係数部材でファイバグレーティングのPassive Optical Network）あるいは GE-PON（Gigabit-両端を支持する複合型などの構造が開発されている。

ether Passive Optical Network）システムとしての最大分岐数や信号波長域が勧告されており、ユーザ宅へ 1 本の3.

FTTH 光ネットワークでの光受動部品の役割

光ファイバを引き込む構成において光スプリッタの分岐最大数は 64（G-PON）または 32（GE-PON）まで、下り

FTTH 光ネットワークでは、局側の伝送装置（OLT:（局からユーザ）の光信号波長は 1490nm 帯、上り（ユーOptical Line Terminal）が途中の光スプリッタを介してザから局）の光信号は 1310nm 帯となっている。下り信号

複数のユーザ側の伝送装置（ONU: Optical Networkに映像配信サービスを追加する際には、映像信号波長とし

2 0 1 1 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 7 9 号 −（ 21 ）−に示した誘電体多層膜光フィルタが多く用いられている。通４分岐光スプリッタ

カプラユニット

常、誘電体多層膜光フィルタは単心型デバイスであるが、端末フィルタ

PLC チップに誘電体多層膜を埋め込んだ高集積化映像信号合ドロップケーブル
架空クロージャ８分岐光スプリッタ

OLT
光ジャンパユニット

伝送装置架

配線架
OTDR
ONU

映像心線選択スイッチ

成端ケーブル

ユーザ宅

共通ポートと反射ポートからなる光回路分岐部を有する PLC

チップ（PLC-1）と共通ポートに対向する透過ポートを有す
る PLC チップ（PLC-2）の間隙に誘電体多層膜が接着固定

架空光ケーブル

多心光ケーブル波フィルタも開発されている（8）。図 15 に、その構造を示す。

局舎されている。上り信号（波長 1310nm）は共通ポートから入射し誘電体多層膜を透過し透過ポートへ、逆に下り信号（波長 1490nm）は透過ポートから共通ポートへ伝搬する。映像信号（波長 1550nm）は、反射ポートから入射し誘電体多層

図 13

FTTH 光ネットワークの構成膜で反射し共通ポートへ合波される。図 16 は、その特性例て 1550 ～ 1560nm が割り当てられている。更に 1650nm

誘電体多層膜ファイバアレイ

帯の監視光も流れることから、この光スプリッタには

PLC-１

ファイバアレイ

PLC-２

1300 ～ 1650nm という幅広い波長範囲で使用されることを前提とした光学特性が求められる。なお、最大 64 分岐した場合には、原理的な分岐損失だけで 18dB にもなる。
したがって、分岐数は光線路の構成や設計上のロスバジェットを勘案して設定されている。
3−2

映像信号の合分波

コア

接着剤

前述したように PON の上り 信 号 と 下 り 信 号 に は 、 そ れ ぞ れ 1310nm 帯 お よ び

共通ポート

1490nm 帯という異なる波長の光信号が使われている。それらの合分波は、伝送装置内部に実装された誘電体多層膜1310nm1490nm
透過ポート1550nm
反射ポート

によって行われることが多い。一方、映像信号は、局側伝送装置とユーザ宅の途中で光ファイバに合波されるが、その合波箇所に応じた合波技術が用いられる。
光スプリッタ近傍で映像信号を合波する際には、図 14 に

図 15

高集積 PLC 型光フィルタ

仕様帯域1260-13601475-1505

示すように、PLC 型光スプリッタの光回路の初段の Y 分岐を 2 × 2 方向性結器に置き換え、下り信号と映像信号を別々分機機能を同時に実現することができる。この際、映像信号入射ポートに流れる上り信号は光フィルタで遮断される。
光ネットワークの途中で映像信号を合波する場合は、図 4

挿入損失（dB）のポートから入射することで、映像信号を合波と光信号の1.0

1540-1565

0.80.60.4

共通ポート - 透過ポート
共通ポート - 反射ポート

0.20.01250

13001350

14001450

1500

1550

1600

波 長（nm）（a）挿入損失上り信号（波長1310nm）

アイソレーション（dB）

下り信号（波長1490nm）
映像信号（波長1550nm）

２×２方向性結合器

上り信号遮断フィルタ合波部

図 141540-1565

3020

共通ポート - 透過ポート
共通ポート - 反射ポート

1001250

13001350

140014501500

波 長（nm）（b）外 観合波−分岐光スプリッタ

FTTH を支える光受動部品

1475-150540

分岐部（a）光回路−（ 22 ）−

50

仕様帯域
1260-1360（b）アイソレーション
図 16

高集積 PLC 型光フィルタの特性例

15501600

である。これまでに 6 心の光フィルタ素子が PLC チップにバ長手方向に徐々に変化させたチャープトグレーティングを集積されたとの結果が報告されている（8）。

用いる等の手法がある。図 18 にはチャープトグレーティン

3－3

光

光監視システムのための光受動部品技術

ネットワークを保守・監視のための監視光（波長 1650nm帯）は、図 13 に示すように局内に設置された OTDR ※ 2 かグを用いた外部共振器レーザの出力スペクトルの例を示す。
20dB ダウンの線幅は 7nm まで拡大されている。
監視光がユーザ宅まで届いていることが確認できるよら心線選択スイッチ、カプラユニットを介して本線の光う、ユーザ宅の端末には監視光を反射する端末フィルタがファイバに導かれる。カプラユニット内には監視光を合流設置される。端末フィルタは、監視光がユーザ宅の伝送装する PLC 型光カプラあるいはファイバ溶融型光カプラが収置（ONU）に届かぬよう遮断する機能も有している。当初、納されている。局内設備では、非常に多くの光ファイバを端末フィルタとしては、ONU に光ファイバを繋ぎこむ SC制限された空間内に高密度で収納することが必要なことか型光コネクタ内のフェルールに溝加工し誘電体多層膜を挿ら、PLC 型やテープ型光ファイバカプラのような高集積化入・接着固定したファイバ埋め込み型光フィルタが用いらに適した多心型光部品が主流となっている。この OTDR 用れていたが、FTTH ネットワーク建設の本格化以降は、光源および端末フィルタにはファイバグレーティングが活ファイバグレーティング内蔵光コネクタが取って代わっ用されている。

た。ファイバグレーティング内蔵光コネクタ（10）の構造を図

ファイバグレーティングを半導体レーザの外部共振器ミラーに適用することで半導体レーザの発振波長の安定化や発19 に、その透過/反射特性例を図 20 に示す。監視光の波長変動を考慮し反射/透過帯域幅を広げるために、ファイバグ

振スペクトル線幅の制御が可能となる。その基本構成を図

レーティングにはチャープトグレーティングが用いられ17 に示す（ 8）。半導体光増幅器（SOA: Semiconductorる。ファイバグレーティングはコネクタのフェルール内にOptical Amplifier）チップの後端面と短周期グレーティン挿入され接着固定される。ファイバグレーティングはグ間で共振器が構成され、SOA 発振波長はグレーティング90 ％以上の高い反射率を容易に実現しできるとともに、製のブラッグ波長によって固定される。OTDR 用途の場合は、造性/経済性の面でも誘電体多層膜に比べ有利である。さら干渉ノイズを抑えるためにスペクトル幅をあえて広げることに最近は、ファイバグレーティングを内蔵した現地付けコがある。スペクトル幅を広げるためには、グレーティング長ネクタが端末フィルタの主流となっている。

をできるだけ短くする、或いはグレーティング周期をファイフェルール（ZrO2)

無反射コーティング

フランジ（SUS)

保護チューブ

短周期グレーティング

光ファイバ

ファイバグレーティング

SOAチップ
共振器

図 17

図 19

ファイバグレーティング内蔵光コネクタ

ファイバグレーティング外部共振器レーザ

0透過率／反射率（dB）-30

Res = 0.1 nm∆t = 20 nsec

光強度（dBm）-40-50-60

20dB-20-307nm
-70

-40
1635

-80-90
1540

1640

1645

1650
波

図 201545

1550

波

図 18

透過率
反射率

-101555

1560

1655

1660

1665

長（nm）

1650nm 帯遮断ファイバグレーティング内蔵
光コネクタの透過／反射スペクトル特性

長（nm）

ファイバグレーティング外部共振器レーザの出力スペクトル2 0 1 1 年 7 月・ S E I テ クニ カ ル レ ビ ュ ー ・ 第 1 7 9 号 −（ 23 ）−

4.

結言

光受動部品について技術の要点と FTTH ネットワークでの活用形態について紹介した。光受動部品の活躍の場としては、FTTH ネットワークとともに、幹線系光ネットワー

執筆金森者 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------弘 雄 ：シニアスペシャリスト
光通信研究所 主幹
光通信用光受動部品およびサブシステム製品の開発に従事クがある。1980 年代末から 1990 年代半ばにかけて、光ファイバ増幅器と高密度波長多重方式の出現は、幹線系光ネットワークに革新的な性能向上をもたらした。これらの実用化においても光受動部品の果たした役割は大きい。今後とも光受動部品の重要性は変わらない。低コスト化と信頼性という命題に格闘しつつ、新たな技術開発に取り組んでいきたい。

用 語 集ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー※1PLC

Planar Lightwave Circuit ：石英ガラスやシリコン基板表面に形成した石英系光透過性膜にフォトリソグラフィやドライエッチングといった半導体プロセス技術を利用して光回路を形成したもの。
※2OTDR

Optical Time Domain Reflectometer ：光ファイバ端からパルス光を入射し、光ファイバの長手方向の各点より反射した光が戻って来るまでの時間とそのパワから、光ファイバの損失の分布を測定する装置。

参考

文

献

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