JPH04504176A - 光フィルタ調整装置および光学フィルタ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光フイルタ調整装置および光学フィルタ処理方法本発明は、光フイルタ調整装置 および光学フィルタ処理方法に関する。

光ファイバから放射された光をフィルタ処理するために、チャープ２色性ゼラチ ン（Ｄ　ＣＧ’）フィルタが使用される。

このタイプのフィルタは論文（“Ｐｏ５Ｎｉｏｎ−１ｕ＋＋ａｂｌｅ　ｈｏｌｏ ｇｒａｐｈｉｃ　ｆｉｂｅｒｓ　ｉｎ　ｄｉｃｈｒｏｍａｌｅｄ　ｇｅｌａｔｉ ｎ　Ｉｏｒ　ｕｓｅ　ｉｎ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ−ｆ：ｂｅｒ　ｄｅｍｕＩ Ｉ：ｐＩｅｘｅｒｓ　”　、　０ｐｔｉｃａｌ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　、　Ｖｏｌ、 　１０゜３０３頁、　１９８５年６月）に記載されている。光は通常レンズ装置 を使用して入力光ファイバからチャープされた格子フィルタに導かれる。フィル タはチャープされた格子であるため、それから反射された光の波長は入力ファイ バからの光の入射の位置に依存している。以降詳細に記載されているこのフィル タ構造のフィルタ処理特性を調節するために、フィルタは入射の位置を変化させ るようにレンズおよび入力ファイバに関して移動されなければならない。この調 節を行うために２平面における非常に厳密な角度的許容誤差に注意しなければな らない。許容誤差によって課せられる制限は、フィルタ構造が取付けられなけれ ばならない複雑で高価な支持機構の使用を必要とする。したがって、満足されな ければならない角度的な許容性を減少するフィルタ装置およびフィルタ処理方法 を提供することが必要である。

本発明によると、 フィルタへの光の入射位置によって決定される予め定められた波長の光を反射す る光フィルタと、フィルタに関して可動的であり、光源からフィルタに入射する 位置に光を反射し、光受信手段にこの予め定められた波長の光を反射するために 使用されるレトロ反射器とを含む光調整装置が提供される。

入射したこの位置および予め定められた波長は、フィルタに関してこのレトロ反 射器を移動することによって調節できる。

本発明によると、 レトロ反射器を使用して光源から光フィルタにフィルタ処理されるべき光を反射 し、このフィルタから反射された光の波長はフィルタへの光の入射の位置に依存 し、レトロ反射器は入射の位置を調節するようにこのフィルタに関して可動的で あり、 レトロ反射器を使用して光受信手段に予め定められた波長の反射された光を反射 する光フイルタ処理方法もまた提供される。

以下、１実施例および添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。

図１は既知のフィルタ構造の概略図である。

図２は、短い波長に同調された本発明によるフィルタ同調装置の第１の好ましい 実施例の概略図である。

図３は、長い波長に同調された図２に示した装置の概略図である。

図４は、本発明によるフィルタ同調装置の第２の好ましい実施例の平面図である 。

図５は図４の装置の側面図である。

図６は図４の装置の端部の概略図である。

図１に示されているような既知の光フイルタ構造２は入力光ファイバ４および出 力光ファイバ６、チャープされた格子２色ゼラチン（Ｄ　ＣＧ）フィルタ８およ びファイバ４および６とフィルタ８との間に配置されたレンズ１０を具備してい る。

入力光ファイバ４は入力ファイバ４の端部１４から放射され、レンズ１０によっ てフィルタ８に導かれるフィルタされるべき光１２を搬送する。入力ファイバ４ 、レンズ１０およびフィルタ８の相対的な位置はフィルタ８への光１２の入射点 １６を決定する。

フィルタ構造２はさらに入力ファイバ４と整列され、入力ファイバ４に平行な出 力光ファイバ６を含む。出力ファイバ６はフィルタ８から反射された光１８を受 信するために使用される。反射された光１８はレンズｌＯによって出力ファイバ ６に導かれる。反射された光１８の波長は入射点１６の位置に依存している。矢 印２０および２２によって示された方向の一方にレンズ１０に関してフィルタ８ を移動することによって、レンズ１０とフィルタ８との間の横方向の距離を変化 せずに、フィルタ８上の光１２の入射点１６は変化され、反射された光１８の波 長は対応的に調節される。したがって、フィルタ構造２のフィルタ特性は、チャ ープされた格子ＤＣＧフィルタ８の固有の特性のために所望に応じて調節または 同調されることができる。

フィルタ構造２はファイバ４および６の相対的な位置を保証する支持機構（示さ れていない）上に取付けられ、レンズｌＯおよびフィルタ８は維持され、構造２ の調節中に矢印２０および２２によって示された方向におけるフィルタ８の移動 だけが許される。一般に、この機構はフィルタ８を４０乃至８０ｍｍ移動させる 。しかしながら、支持機構はフィルタ８の移動が非常に厳密な角度的許容誤差の 範囲内で行われなければならないため通常複雑で高価である。許容誤差はレンズ ｌＯおよびフィルタ８に関する入射光１２および反射された光１８に対する入射 および反射の角度に関する。例えば、入力および出力ファイバ４および６が５０ μｍのコア直径を有する多モードファイバであり、レンズがファイバ４および６ に関して５ｍｍの焦点距離を有する場合、入射および反射の角度は０．ｌｏより 多く変化することができない。８μｍのコア直径を有する単一モードファイバが 代りに使用された場合、角度的な許容誤差は約４０″である。許容誤差は出力フ ァイバ６が反射されフィルタ処理された光１８を受けることを保証するように満 足されなければならない。制限許容誤差は主に出力ファイバ６のコアの大きさに よるものであり、一般に４乃至２５μｍの断面半径、並びに通常的５ｍｍのレン ズ１０およびファイバ４および６に関する焦点距離を有する。シリカ導波体のよ うな類似の寸法の別の光導波体が使用された場合、同じ問題が存在する。

図２に示されているような光フイルタ調整装置３０は、それが人力および出力フ ァイバ４および６、レンズｌＯ並びにチャープされた格子ＤＣＧフィルタ８を含 むことにおいて前に記載されたフィルタ構造２に類似している。しかしながら、 調整装置３０はさらにレトロ反射器３２を含み、レンズ１０はフィルタ８の端部 に隣接して配置され、実質的にそれに関して同一平面である。レトロ反射器３２ は互いに関して正確に直交するように接合された３つのミラーまたはプリズム面 を含む装置である。レトロ反射器の典型的な構造は共通の頂点を有する中空立方 体の３つの側面に類似しており、その側面の内面は反射面を有する。

レトロ反射器３２は、入力ファイバ４からフィルタ８に光１２を反射し、フィル タ８から出力ファイバ６にフィルタ処理された光１８を反射して出力ファイバ６ に導かれるようにレンズ１０およびフィルタ８に関して位置される。入力および 出力ファイバ４および６、レンズＩＯおよびフィルタ８は、レンズｌＯによって 受けられ、それから送信された光がファイバ８から受信され反射された光の伝播 方向に平行な方向に伝播するように支持機構（示されていない）上に固定された 位置に取付けられている。この構造はレトロ反射器３２のミラー面に入射した光 が常に入射方向に対して逆であり平行な（同一直線でなければ）方向においてレ トロ反射器３２から反射されるために可能である。したがって、調整装置３０は 、フィルタされるべき光１２がフィルタ８から反射されたフィルタ処理された光 １８とほぼ同じパス上を進行するように図２および図３に示されるように構成さ れ、フィルタ８と関連した入射および反射角度はほぼ９０°である。しかしなが ら、進行路における小さい差はフィルタ処理された光１８が入力ファイバ４の代 わりに出力ファイバ６にレンズ１０によって導かれることができるようにフィル タ８に角度を与えることによって誘導される。

図２に示されたフィルタ調整装置３０は短い波長の光をフィルタ処理するように 調整される。長い波長の光に対してフィルタ処理動作を行うために、入射点１６ の位置は移動されなければならず、これは図３に示された位置へ矢印３６の方向 にレンズ１０およびフィルタ８に関してレトロ反射器３２の頂点３５を平行に移 動することによって達成される。レトロ反射器３２の移動だけが行われる必要が あるため、装置３０を調節または同調することに関連した制限する許容誤差はな い。前に論じられたようにレトロ反射器３２の固有の反射特性のために、レトロ 反射器３２は受信されレンズＩＯから放射された光と、フィルタ８によって受信 され反射された光との通路に関する平行関係に影響を与えずに傾斜され、回転さ れ、１乃至２［ｌ１Ｉｎ垂直に移動されることができる。したかって、フィルタ 調整装置３０は比較的安価な支持構造および整列機構上に取付けられることがで きる。レンズ１０からフィルタ８までの光路長はそれぞれ選択された入射点１６ に対して同じであり、反射された光１８の波長はレトロ反射器の頂点３５の位置 だけに依存している。

また所定のチャープ率に対して選択された波長を変化するために必要とされるレ トロ反射器３２の動きは、フィルタ８またはレンズ１０およびファイバ４および ６のいずれかが移動された場合に同じ波長範囲をカバーするために要求されるも ののほぼ半分である。

フィルタ調整装置３０の代わりのさらにコンパクトな構造は図４乃至図６に示さ れている。この構造において、フィルタ８の一端に隣接してレンズｌＯおよび入 力および出力ファイバ４および６を配置する代わりにレンズおよびファイバ装置 は図４に最も良く示されているようにフィルタ８の一側に隣接して位置される。

フィルタ処理された光の波長の調節はさらに装置３０の残りの部分に関してレト ロ反射器３２の頂点３５を水平に移動することによって達成される。レトロ反射 器３２は、結果的に平行な通路４２に沿った入射点１６の動きになる両頭矢印４ ０によって示された通路に沿って移動される。このさらにコンパクトな構造の特 定の利点は、固定フィルタ８およびレンズ１０並びにファイバ４および６の相対 的な位置のためにレトロ反射器３２の直径はほぼ１／２に減少される。

調整装置３０は他の適用において別の発達および使用に対して適合され、例えば レトロ反射器３２の２次元的な動きは光を異なる波長範囲をそれぞれカバーする いくつかのフィルタ８の１つに対して選択的に反射させるために使用されてもよ い。

またレーザのような単一の光源は光を送信し、フィルタ８から光を受信する。単 一のファイバはまた入力および出力ファイバ４および６として使用されてもよい 。

国際調査報告 国際調査報告 ＧＢ　Ｂ９０００４９ Ｓ＾　３３９６１

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルタヘの光の入射位置によって決定される予め定められた波長の光を 反射する光フィルタと、前記フィルタに関して可動的であり、光源から前記フィ ルタに入射する前記位置に光を反射して、前記予め定められた波長の光を光受信 手段に反射するために使用されるレトロ反射器とを具備し、 入射した前記位置および前記予め定められた波長が前記フィルタに関して前記レ トロ反射器を移動することによって調節可能である光フィルタ調整装置。
2. （２）前記光源から前記レトロ反射器に光を導き、前記レトロ反射器から前記受 信手段にフィルタ処理された光を導くためのレンズ手段を具備し、前記レンズ手 段および前記光フィルタは互いに関して位置的に固定されている請求項１記載の 光フィルタ調整装置。
3. （３）前記フィルタおよび前記レンズ手段は実質的に第１の平面に存在し、前記 レトロ反射器はこのレトロ反射器の頂点が前記第１の平面に実質的に平行な第２ の平面において可動的であるように移動できる請求項２記載の光フィルタ調整装 置。
4. （４）前記フィルタに入射した光およびそれから反射されたフイルタ処理された 光は実質的に同じ光路に沿って進行する請求項１乃至３のいずれか１項記載の光 フィルタ調整装置。
5. （５）前記フィルタはチャープされた格子の２色ゼラチン（ＤＣＧ）フィルタで ある請求項１乃至４のいずれか１項記載の光フィルタ調整装置。
6. （６）前記受光手段は前記光源である請求項１乃至５のいずれか１項記載の装置 。
7. （７）前記光源および前記受信手段はそれぞれ入力および出力光ファイバである 請求項１乃至６のいずれか１項記載の装置。
8. （８）レトロ反射器を使用して光源から光フィルタにフィルタ処理されるべき光 を反射し、前記フィルタから反射された光の波長は前記フィルタヘの光の入射の 位置に依存し、前記レトロ反射器は入射の前記位置を調節するように前記フィル タに関して可動的であり、 前記レトロ反射器を使用して光受信手段に前記予め定められた波長の前記反射さ れた光を反射する光フィルタ処理方法。
9. （９）前記光源から前記レトロ反射器に光を導き、レンズ手段を使用して前記受 信手段にフィルタ処理された光を導き、前記レンズ手段および光フィルタが互い に関して位置的に固定されている請求項８記載の光フィルタ処理方法。
10. （１０）前記レンズ手段および前記フィルタが実質的に存在する第２の平面に実 質的に平行な第１の平面において前記レトロ反射器の頂点を移動することによっ て前記入肘位置および前記予め定められた波長を調節する請求項９記載の光フィ ルタ処理方法。
11. （１１）前記フィルタに入射した光およびそれから反射されたフィルタ処理され た光は実質的に同じ光路に沿って進行する請求項８乃至１０のいずれか１項記載 の光フィルタ処理方法。
12. （１２）前記フィルタはチャープされた格子の２色ゼラチン（ＤＣＧ）フィルタ である請求項８乃至１１のいずれか１項記載の光フィルタ調整装置。
13. （１３）前記受信手段は前記光源である請求項８乃至１２のいずれか１項記載の 装置。
14. （１４）前記光源および前記受信手段はそれぞれ入力および出力光ファイバであ る請求項８乃至１３のいずれか１項記載の装置。
15. （１５）添付図面を参照して実質的に上記された光フィルタ調整装置。
16. （１６）添付図面を参照して実質的に上記された光フィルタ処理方法。