JPH0643501A - 同調可能エタロンフィルタ - Google Patents
同調可能エタロンフィルタInfo
- Publication number
- JPH0643501A JPH0643501A JP5124848A JP12484893A JPH0643501A JP H0643501 A JPH0643501 A JP H0643501A JP 5124848 A JP5124848 A JP 5124848A JP 12484893 A JP12484893 A JP 12484893A JP H0643501 A JPH0643501 A JP H0643501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- tunable etalon
- etalon filter
- spacer
- tunable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 41
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 29
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 15
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- MZQZQKZKTGRQCG-UHFFFAOYSA-J thorium tetrafluoride Chemical compound F[Th](F)(F)F MZQZQKZKTGRQCG-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 5
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on thermo-optic effects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
- G02F1/213—Fabry-Perot type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/05—Function characteristic wavelength dependent
- G02F2203/055—Function characteristic wavelength dependent wavelength filtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 同調可能エタロンフィルタにおいて、高い同
調可能性、狭い通過帯域、低い挿入損失を実現する。 【構成】 同調可能エタロンフィルタが、温度とともに
屈折率が比較的高速に変化する材料のスペーサの両側に
鏡を設置し、温度を制御し、それによってスペーサの屈
折率を制御する温度制御手段にフィルタを結合すること
によって、形成される。スペーサは、シリコンウェハ、
または硫化亜鉛もしくはセレン化亜鉛などである。鏡
は、高屈折率材料および低屈折率材料の誘電体被覆の４
分の１波長層の対から形成される。温度制御手段は、加
熱または冷却によってスペーサの温度を制御するヒート
シンクに結合された熱電冷却器である。フィルタは、受
信光信号の角度に対するその角度を調節することによっ
て所望のチャネルに粗同調される。次に、スペーサの温
度を調節することによって、送信機信号にロックされ
る。
調可能性、狭い通過帯域、低い挿入損失を実現する。 【構成】 同調可能エタロンフィルタが、温度とともに
屈折率が比較的高速に変化する材料のスペーサの両側に
鏡を設置し、温度を制御し、それによってスペーサの屈
折率を制御する温度制御手段にフィルタを結合すること
によって、形成される。スペーサは、シリコンウェハ、
または硫化亜鉛もしくはセレン化亜鉛などである。鏡
は、高屈折率材料および低屈折率材料の誘電体被覆の４
分の１波長層の対から形成される。温度制御手段は、加
熱または冷却によってスペーサの温度を制御するヒート
シンクに結合された熱電冷却器である。フィルタは、受
信光信号の角度に対するその角度を調節することによっ
て所望のチャネルに粗同調される。次に、スペーサの温
度を調節することによって、送信機信号にロックされ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光フィルタの分野に関
し、特に、同調可能エタロンフィルタに関する。
し、特に、同調可能エタロンフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】同調可能光フィルタは、波長分割多重化
光通信システムにおいてチャネルを選択するために必要
である。チャネルを選択するために使用される他に、同
調可能光フィルタは、光増幅器を含む増幅波長分割多重
化システムでノイズをフィルタ除去する際に重要であ
る。
光通信システムにおいてチャネルを選択するために必要
である。チャネルを選択するために使用される他に、同
調可能光フィルタは、光増幅器を含む増幅波長分割多重
化システムでノイズをフィルタ除去する際に重要であ
る。
【０００３】これらの応用で使用される場合、同調可能
光フィルタは、広い同調可能性、狭い通過帯域、低い挿
入損失、送信機信号に容易にロックされること、信頼性
が高いこと、安価であること、などの特別の所望される
特性を有するべきである。
光フィルタは、広い同調可能性、狭い通過帯域、低い挿
入損失、送信機信号に容易にロックされること、信頼性
が高いこと、安価であること、などの特別の所望される
特性を有するべきである。
【０００４】現在、上記の所望される特性の一部または
ほとんどを有するさまざまな光フィルタが存在する。例
えば、Ａ）ファイバファブリ−ペロー干渉計、Ｂ）角度
同調エタロンフィルタ、Ｃ）液晶エタロンフィルタ、
Ｄ）Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ3電気光学波長フィルタ、および
Ｅ）ＤＦＢまたはＤＢＲ能動光フィルタである。
ほとんどを有するさまざまな光フィルタが存在する。例
えば、Ａ）ファイバファブリ−ペロー干渉計、Ｂ）角度
同調エタロンフィルタ、Ｃ）液晶エタロンフィルタ、
Ｄ）Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ3電気光学波長フィルタ、および
Ｅ）ＤＦＢまたはＤＢＲ能動光フィルタである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このリストは、完全で
はないが、現在知られている多くの異なる種類の光フィ
ルタを代表している。これらのうちには、上記の所望さ
れる特性のうちの多くを有するものもあるが、どの１つ
をとっても、所望されるすべての特性を満足するものは
ない。これらのフィルタの特性は他の文献で詳細に比較
されている（例えば、「高密度波長分割多重化システム
における光チャネル選択用の角度同調エタロンフィル
タ」、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ．第７
巻６１５〜６２４ページ（１９８９年）参照。）
はないが、現在知られている多くの異なる種類の光フィ
ルタを代表している。これらのうちには、上記の所望さ
れる特性のうちの多くを有するものもあるが、どの１つ
をとっても、所望されるすべての特性を満足するものは
ない。これらのフィルタの特性は他の文献で詳細に比較
されている（例えば、「高密度波長分割多重化システム
における光チャネル選択用の角度同調エタロンフィル
タ」、Ｊ．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ．第７
巻６１５〜６２４ページ（１９８９年）参照。）
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の所望さ
れるすべての特性を有する光フィルタである。
れるすべての特性を有する光フィルタである。
【０００７】本発明では、同調可能エタロンフィルタ
が、温度とともに屈折率が比較的高速に変化する材料の
スペーサの両側に鏡を設置し、温度を制御し、それによ
ってスペーサの屈折率を制御する温度制御手段にフィル
タを結合することによって、形成される。特に、２つの
鏡の間にあるスペーサは、シリコンウェハ、または硫化
亜鉛もしくはセレン化亜鉛などである。鏡は、高屈折率
材料および低屈折率材料の誘電体被覆の４分の１波長層
の対から形成される。温度制御手段は、加熱または冷却
によってスペーサの温度を制御するヒートシンクに結合
された熱電冷却器である。
が、温度とともに屈折率が比較的高速に変化する材料の
スペーサの両側に鏡を設置し、温度を制御し、それによ
ってスペーサの屈折率を制御する温度制御手段にフィル
タを結合することによって、形成される。特に、２つの
鏡の間にあるスペーサは、シリコンウェハ、または硫化
亜鉛もしくはセレン化亜鉛などである。鏡は、高屈折率
材料および低屈折率材料の誘電体被覆の４分の１波長層
の対から形成される。温度制御手段は、加熱または冷却
によってスペーサの温度を制御するヒートシンクに結合
された熱電冷却器である。
【０００８】フィルタは、受信光信号の角度に対するそ
の角度を調節することによって所望のチャネルに粗同調
される。次に、スペーサの温度を調節することによっ
て、送信機信号にロックされる。
の角度を調節することによって所望のチャネルに粗同調
される。次に、スペーサの温度を調節することによっ
て、送信機信号にロックされる。
【０００９】
【実施例】本発明のエタロンフィルタは、温度とともに
屈折率が比較的高速に変化するスペーサで形成される。
本発明の温度同調フィルタは、その角度を調節すること
によって所望のチャネルに粗同調された後、その温度を
変化させることによって送信機信号にロックされる。こ
のフィルタは、広い自由スペクトル範囲、狭い通過帯
域、および比較的低い挿入損失を有する。従って、本発
明の温度同調フィルタは、光増幅器を使用する増幅波長
分割多重化システムにおけるチャネル選択およびノイズ
フィルタリングに使用可能である。
屈折率が比較的高速に変化するスペーサで形成される。
本発明の温度同調フィルタは、その角度を調節すること
によって所望のチャネルに粗同調された後、その温度を
変化させることによって送信機信号にロックされる。こ
のフィルタは、広い自由スペクトル範囲、狭い通過帯
域、および比較的低い挿入損失を有する。従って、本発
明の温度同調フィルタは、光増幅器を使用する増幅波長
分割多重化システムにおけるチャネル選択およびノイズ
フィルタリングに使用可能である。
【００１０】ファブリ−ペローエタロンは、相互に対抗
する２つの半透鏡からなる。これはすべての干渉計のう
ち最も単純なものである。ファブリ−ペローエタロンフ
ィルタに入る光波は、これらの鏡の間で複数回反射さ
れ、この反射は、透過光線と反射光線の間の干渉を引き
起こす。ファブリ−ペローエタロンの共鳴波長が、チャ
ネル選択のための送信レーザ波長と等しく調節されてい
る場合、干渉は強め合い、透過は最大となる。
する２つの半透鏡からなる。これはすべての干渉計のう
ち最も単純なものである。ファブリ−ペローエタロンフ
ィルタに入る光波は、これらの鏡の間で複数回反射さ
れ、この反射は、透過光線と反射光線の間の干渉を引き
起こす。ファブリ−ペローエタロンの共鳴波長が、チャ
ネル選択のための送信レーザ波長と等しく調節されてい
る場合、干渉は強め合い、透過は最大となる。
【００１１】共鳴波長λは光路長に依存する。光路長
は、屈折率、鏡間隔、および入射角という３つのパラメ
ータによって決定される。これは次の関係によって表現
される。
は、屈折率、鏡間隔、および入射角という３つのパラメ
ータによって決定される。これは次の関係によって表現
される。
【数１】 ただし、ｎは屈折率、ｌは鏡間隔、θは内部入射角、お
よびｍはモード番号である。以前から、鏡間隔ｌおよび
角θが光波システムアプリケーションにおける同調に通
常使用されている。しかし、液晶エタロンフィルタ（Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、第５７（１７）巻
第２２号（１９９０年１０月）１７１８〜１７２０ペー
ジ）を除いては、屈折率ｎはエタロンフィルタでは研究
されなかった。
よびｍはモード番号である。以前から、鏡間隔ｌおよび
角θが光波システムアプリケーションにおける同調に通
常使用されている。しかし、液晶エタロンフィルタ（Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ、第５７（１７）巻
第２２号（１９９０年１０月）１７１８〜１７２０ペー
ジ）を除いては、屈折率ｎはエタロンフィルタでは研究
されなかった。
【００１２】本発明では、フィルタは温度で屈折率ｎを
変化させることによって同調する。
変化させることによって同調する。
【００１３】屈折率および鏡間隔が温度変化に従う場
合、これらのパラメータの温度依存性は次式によって与
えられる。
合、これらのパラメータの温度依存性は次式によって与
えられる。
【数２】
【数３】 ただし、ｎ0およびｌ0はそれぞれ０℃における屈折率お
よび鏡間隔である。αは屈折率の温度係数、βは温度膨
張係数、Ｔは温度である。
よび鏡間隔である。αは屈折率の温度係数、βは温度膨
張係数、Ｔは温度である。
【００１４】従って、エタロンフィルタの温度誘導同調
は次式のように評価される。
は次式のように評価される。
【数４】 ただし、λ0は０℃での共鳴波長である。従って、広範
囲の温度同調を実現するには、エタロンフィルタは大き
いαおよびβを有するスペーサで構成されるべきであ
る。さらに、このスペーサは、光波システムアプリケー
ションで使用するためには、関心のあるスペクトル範囲
（１．５μｍ）で透明であるべきである。ほとんどの光
学材料では、αが支配的効果を有する。次の表に、１．
５μｍ領域で透明ないくつかの材料の屈折率の温度係数
を示す。
囲の温度同調を実現するには、エタロンフィルタは大き
いαおよびβを有するスペーサで構成されるべきであ
る。さらに、このスペーサは、光波システムアプリケー
ションで使用するためには、関心のあるスペクトル範囲
（１．５μｍ）で透明であるべきである。ほとんどの光
学材料では、αが支配的効果を有する。次の表に、１．
５μｍ領域で透明ないくつかの材料の屈折率の温度係数
を示す。
【表１】
【００１５】これらの屈折率の値は、１．５μｍスペク
トル領域のものである。
トル領域のものである。
【００１６】一般に、シリコン（Ｓｉ）、硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）、およびセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）のような材料
が所望の特性を有する。数４および表１の値を使用し
て、エタロンフィルタの温度同調可能性が、例えば、Ｚ
ｎＳフィルタの場合約０．４２Ａ／℃（５ＧＨｚ／
℃）、Ｓｉフィルタの場合約０．６５Ａ／℃（８ＧＨｚ
／℃）と計算される。（ただし、Ａは単位オングストロ
ームを表すものとする。）
ｎＳ）、およびセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）のような材料
が所望の特性を有する。数４および表１の値を使用し
て、エタロンフィルタの温度同調可能性が、例えば、Ｚ
ｎＳフィルタの場合約０．４２Ａ／℃（５ＧＨｚ／
℃）、Ｓｉフィルタの場合約０．６５Ａ／℃（８ＧＨｚ
／℃）と計算される。（ただし、Ａは単位オングストロ
ームを表すものとする。）
【００１７】非常に原始的な熱設計でも、熱電冷却器上
にマウントされたエタロンフィルタの温度は６０℃／ア
ンペア以上変化させることができる。従って、ＺｎＳお
よびＳｉフィルタの温度同調可能性は、それぞれ２５Ａ
／アンペアおよび３９Ａ／アンペアと表現することも可
能である。実際には、温度同調可能性は、ＺｎＳのスペ
ーサのフィルタで約０．４Ａ／℃、Ｓｉのスペーサのフ
ィルタで約０．８５Ａ／℃と測定された。
にマウントされたエタロンフィルタの温度は６０℃／ア
ンペア以上変化させることができる。従って、ＺｎＳお
よびＳｉフィルタの温度同調可能性は、それぞれ２５Ａ
／アンペアおよび３９Ａ／アンペアと表現することも可
能である。実際には、温度同調可能性は、ＺｎＳのスペ
ーサのフィルタで約０．４Ａ／℃、Ｓｉのスペーサのフ
ィルタで約０．８５Ａ／℃と測定された。
【００１８】スペーサの温度を制御するために使用され
る熱電冷却器（ＴＥ）内の電流を±１．７アンペアで掃
引した場合、ＺｎＳフィルタおよびＳｉフィルタはそれ
ぞれ８２Ａおよび１７０Ａの範囲で同調された。ヨウ化
セシウムのようないくつかの材料は、屈折率の温度係数
が非常に大きいが、こうした材料は大きい熱膨張および
低い熱伝導率のために容易に破砕する。さらに、こうし
た材料は水およびアルコールに可溶で、柔らかく、非常
に吸湿性が高いため、エタロンフィルタのスペーサとし
て使用するにはあまり適さない。
る熱電冷却器（ＴＥ）内の電流を±１．７アンペアで掃
引した場合、ＺｎＳフィルタおよびＳｉフィルタはそれ
ぞれ８２Ａおよび１７０Ａの範囲で同調された。ヨウ化
セシウムのようないくつかの材料は、屈折率の温度係数
が非常に大きいが、こうした材料は大きい熱膨張および
低い熱伝導率のために容易に破砕する。さらに、こうし
た材料は水およびアルコールに可溶で、柔らかく、非常
に吸湿性が高いため、エタロンフィルタのスペーサとし
て使用するにはあまり適さない。
【００１９】波長分割多重化システムにおけるフィルタ
の性能は、隣接チャネルによって引き起こされるクロス
トークによって特徴づけることができる。エタロンフィ
ルタの場合、クロストークは自由範囲およびフィネスに
依存し、次式によって表される。
の性能は、隣接チャネルによって引き起こされるクロス
トークによって特徴づけることができる。エタロンフィ
ルタの場合、クロストークは自由範囲およびフィネスに
依存し、次式によって表される。
【数５】 ただし、Ｃはクロストーク、Ｆはフィネス、Ｓはチャネ
ル間隔、およびＦＳＲは自由スペクトル範囲である。フ
ィルタが、２つより多くの等間隔チャネルを有する波長
分割多重化システムにおけるチャネルを選択するために
使用される場合、クロストークは、この式によって与え
られるものより約３ｄＢ高くなる。
ル間隔、およびＦＳＲは自由スペクトル範囲である。フ
ィルタが、２つより多くの等間隔チャネルを有する波長
分割多重化システムにおけるチャネルを選択するために
使用される場合、クロストークは、この式によって与え
られるものより約３ｄＢ高くなる。
【００２０】エタロンフィルタの最も重要な設計規則
は、受信感度が不利にならないように、クロストークを
２０ｄＢ以下に抑制することである。チャネル間隔Ｓ
は、与えられたシステムに対しては固定パラメータであ
る。従って、クロストークを抑制するには、フィネスを
増大させ、ＦＳＲを減少させることが必要である。しか
し、エタロンフィルタのＦＳＲは、所望のチャネルを選
択するためにシステム帯域幅より大きくなければならな
い。
は、受信感度が不利にならないように、クロストークを
２０ｄＢ以下に抑制することである。チャネル間隔Ｓ
は、与えられたシステムに対しては固定パラメータであ
る。従って、クロストークを抑制するには、フィネスを
増大させ、ＦＳＲを減少させることが必要である。しか
し、エタロンフィルタのＦＳＲは、所望のチャネルを選
択するためにシステム帯域幅より大きくなければならな
い。
【００２１】エルビウムドープファイバ増幅器を含む増
幅光波システムでは、帯域幅は、エルビウムドープファ
イバ増幅器の利得帯域幅である約３０ｎｍに制限され
る。連結されたファイバ増幅器を含む長距離光波伝送シ
ステムでは、システムの３ｄＢ帯域幅はほんの数ナノメ
ートルにまで大幅に縮小する。従って、与えられたチャ
ネル間隔および自由スペクトル範囲に対してクロストー
クを抑制するにはフィネスを調節すべきである。自由ス
ペクトル範囲が大きくなり、チャネル間隔が狭くなる
と、高いフィネスが必要となる。本発明の温度同調エタ
ロンフィルタは、これらのシステム条件を満足するよう
に容易に構成される。
幅光波システムでは、帯域幅は、エルビウムドープファ
イバ増幅器の利得帯域幅である約３０ｎｍに制限され
る。連結されたファイバ増幅器を含む長距離光波伝送シ
ステムでは、システムの３ｄＢ帯域幅はほんの数ナノメ
ートルにまで大幅に縮小する。従って、与えられたチャ
ネル間隔および自由スペクトル範囲に対してクロストー
クを抑制するにはフィネスを調節すべきである。自由ス
ペクトル範囲が大きくなり、チャネル間隔が狭くなる
と、高いフィネスが必要となる。本発明の温度同調エタ
ロンフィルタは、これらのシステム条件を満足するよう
に容易に構成される。
【００２２】図１は、本発明の原理によるＺｎＳに基づ
く同調可能エタロンフィルタの図である。
く同調可能エタロンフィルタの図である。
【００２３】基板１０は、厚さ約０．２５ｍｍの石英ガ
ラスからなる。基板１０上に、第１の鏡１２が形成され
る。第１鏡１２は、ＺｎＳ／ＴｈＦ4の５対の誘電体被
覆からなり、各誘電体被覆（層）の厚さは４分の１波長
である。特に、第１鏡１２は、基板１０上にＺｎＳの第
１層１４を堆積し、層１４上にＴｈＦ4の第２層１６を
堆積し、層１６上にＺｎＳの第３層１８を堆積し、層１
８上にＴｈＦ4の第４層２０を堆積し、というように、
５対の層が堆積されるまで続けられる。材料ＺｎＳの屈
折率は約２．２７である。材料ＴｈＦ4の屈折率は約
１．４５である。
ラスからなる。基板１０上に、第１の鏡１２が形成され
る。第１鏡１２は、ＺｎＳ／ＴｈＦ4の５対の誘電体被
覆からなり、各誘電体被覆（層）の厚さは４分の１波長
である。特に、第１鏡１２は、基板１０上にＺｎＳの第
１層１４を堆積し、層１４上にＴｈＦ4の第２層１６を
堆積し、層１６上にＺｎＳの第３層１８を堆積し、層１
８上にＴｈＦ4の第４層２０を堆積し、というように、
５対の層が堆積されるまで続けられる。材料ＺｎＳの屈
折率は約２．２７である。材料ＴｈＦ4の屈折率は約
１．４５である。
【００２４】上記のように、５対の４分の１波長層が第
１鏡を形成する。最後の堆積層の表面上にスペーサ２２
が形成される。スペーサ２２の屈折率の温度係数は比較
的大きい。スペーサ２２は厚さ約１６．５μｍであり、
ＺｎＳの４分の１波長層の誘電体被覆１００個からな
る。第２鏡２４がスペーサ２２の上面上に形成される。
第２鏡２４は、５対のＺｎＳ／ＴｈＦ4の誘電体被覆か
らなり、各誘電体被覆（層）の厚さは４分の１波長であ
る。特に、スペーサの上面上に、ＴｈＦ4の層３４が堆
積され、その後、ＺｎＳの層３６が堆積される。層３６
の上に、ＴｈＦ4の層３８が堆積され、その後、ＺｎＳ
の層４０が堆積される。これが、５対の層が形成される
まで継続される。
１鏡を形成する。最後の堆積層の表面上にスペーサ２２
が形成される。スペーサ２２の屈折率の温度係数は比較
的大きい。スペーサ２２は厚さ約１６．５μｍであり、
ＺｎＳの４分の１波長層の誘電体被覆１００個からな
る。第２鏡２４がスペーサ２２の上面上に形成される。
第２鏡２４は、５対のＺｎＳ／ＴｈＦ4の誘電体被覆か
らなり、各誘電体被覆（層）の厚さは４分の１波長であ
る。特に、スペーサの上面上に、ＴｈＦ4の層３４が堆
積され、その後、ＺｎＳの層３６が堆積される。層３６
の上に、ＴｈＦ4の層３８が堆積され、その後、ＺｎＳ
の層４０が堆積される。これが、５対の層が形成される
まで継続される。
【００２５】鏡の反射率は約９５％と評価される。自由
スペクトル範囲およびＦＷＨＭでの通過帯域はそれぞれ
３０ｎｍおよび０．４６ｎｍと測定された。鏡の反射率
をさらに高くするには、鏡スタックにさらに多くの４分
の１波長層を加えればよい。
スペクトル範囲およびＦＷＨＭでの通過帯域はそれぞれ
３０ｎｍおよび０．４６ｎｍと測定された。鏡の反射率
をさらに高くするには、鏡スタックにさらに多くの４分
の１波長層を加えればよい。
【００２６】図２に、Ｓｉに基づく同調可能エタロンフ
ィルタを示す。このフィルタは基板を必要としない。フ
ィルタ４０は、第１鏡４４と第２鏡４６の間に位置する
Ｓｉウェハ４２からなる。Ｓｉウェハ４２の厚さは約２
０μｍであり、両面が研磨される。この厚さは、所望の
自由スペクトル長に合わせて調節可能である。第１鏡４
４は、ＳｉおよびＳｉＯ2の誘電体被覆の３対の４分の
１波長層から形成される。第２鏡４６も、ＳｉおよびＳ
ｉＯ2の誘電体被覆の同数対の４分の１波長層から形成
される。Ｓｉ層の厚さは４分の１波長であり、屈折率は
約３．４８である。ＳｉＯ2層の厚さもまた４分の１波
長であり、屈折率は約１．４４である。鏡の反射率は約
９５％と評価され、自由スペクトル範囲は約１７ｎｍと
決定される。
ィルタを示す。このフィルタは基板を必要としない。フ
ィルタ４０は、第１鏡４４と第２鏡４６の間に位置する
Ｓｉウェハ４２からなる。Ｓｉウェハ４２の厚さは約２
０μｍであり、両面が研磨される。この厚さは、所望の
自由スペクトル長に合わせて調節可能である。第１鏡４
４は、ＳｉおよびＳｉＯ2の誘電体被覆の３対の４分の
１波長層から形成される。第２鏡４６も、ＳｉおよびＳ
ｉＯ2の誘電体被覆の同数対の４分の１波長層から形成
される。Ｓｉ層の厚さは４分の１波長であり、屈折率は
約３．４８である。ＳｉＯ2層の厚さもまた４分の１波
長であり、屈折率は約１．４４である。鏡の反射率は約
９５％と評価され、自由スペクトル範囲は約１７ｎｍと
決定される。
【００２７】図３は、多くのチャネルの波長分割多重化
信号からチャネルを選択するために本発明の同調可能エ
タロン光フィルタを使用する構造体の図である。フィル
タ５０は、銅ヒートシンク５４に接着された熱電（Ｔ
Ｅ）冷却器５２上にマウントされる。銅ヒートシンク５
４は、回転駆動部材５６に結合される。回転駆動部材５
６は、光信号をフィルタ５０に向けるように配置された
光ファイバ５８の長手軸に対する所定角度にフィルタを
角度的に位置づけるために、手動でまたは遠隔的に制御
される。この角度は、所望されれば、一度所定角度にセ
ットされた後は永久に固定することも可能である。熱電
冷却器および銅ヒートシンクは、フィルタ５０を通過す
る光信号が光ファイバ６０によって受信されるように位
置づけられた直径４ｍｍの孔を有する。
信号からチャネルを選択するために本発明の同調可能エ
タロン光フィルタを使用する構造体の図である。フィル
タ５０は、銅ヒートシンク５４に接着された熱電（Ｔ
Ｅ）冷却器５２上にマウントされる。銅ヒートシンク５
４は、回転駆動部材５６に結合される。回転駆動部材５
６は、光信号をフィルタ５０に向けるように配置された
光ファイバ５８の長手軸に対する所定角度にフィルタを
角度的に位置づけるために、手動でまたは遠隔的に制御
される。この角度は、所望されれば、一度所定角度にセ
ットされた後は永久に固定することも可能である。熱電
冷却器および銅ヒートシンクは、フィルタ５０を通過す
る光信号が光ファイバ６０によって受信されるように位
置づけられた直径４ｍｍの孔を有する。
【００２８】応用例では、ＺｎＳベースのエタロンフィ
ルタは、外部入射角（光ファイバの長手軸に対するフィ
ルタの角度）を３０度変化させることによって３８ｎｍ
（１．５１１〜１．５４９μｍ）同調された。明らか
に、フィルタは、入射角の小変化によって所望の光振動
数に同調可能である。その後、フィルタは温度を制御す
ることによって送信機信号にロックされる。フィルタの
透過波長は、主としてＺｎＳスペーサの屈折率の変化に
よって温度とともに変化する。スペーサの熱膨張の効果
は無視し得る。
ルタは、外部入射角（光ファイバの長手軸に対するフィ
ルタの角度）を３０度変化させることによって３８ｎｍ
（１．５１１〜１．５４９μｍ）同調された。明らか
に、フィルタは、入射角の小変化によって所望の光振動
数に同調可能である。その後、フィルタは温度を制御す
ることによって送信機信号にロックされる。フィルタの
透過波長は、主としてＺｎＳスペーサの屈折率の変化に
よって温度とともに変化する。スペーサの熱膨張の効果
は無視し得る。
【００２９】図４に、温度の関数として測定された透過
波長を示す。このプロットは、ＺｎＳエタロンフィルタ
が約５ＧＨｚ／℃で同調したことを示している。ＺｎＳ
エタロンフィルタの温度は、熱電（ＴＥ）冷却器に加え
られた約６０℃／アンペアで変化した。熱電冷却器内の
電流が±１．７アンペア変化すると、ＺｎＳフィルタは
８．２ｎｍの範囲で同調した。
波長を示す。このプロットは、ＺｎＳエタロンフィルタ
が約５ＧＨｚ／℃で同調したことを示している。ＺｎＳ
エタロンフィルタの温度は、熱電（ＴＥ）冷却器に加え
られた約６０℃／アンペアで変化した。熱電冷却器内の
電流が±１．７アンペア変化すると、ＺｎＳフィルタは
８．２ｎｍの範囲で同調した。
【００３０】ある応用例では、フィルタはディジタルサ
ーボループを使用して送信信号にロックされた。サーボ
ループは、光電流を監視し、フィルタの温度を調節する
ことによって透過を最大化するように結合された。フィ
ルタの透過は安定であった。送信機レーザの波長が１ｎ
ｍだけ意図的に変化されたとき、フィルタのドリフトは
３％未満であった。
ーボループを使用して送信信号にロックされた。サーボ
ループは、光電流を監視し、フィルタの温度を調節する
ことによって透過を最大化するように結合された。フィ
ルタの透過は安定であった。送信機レーザの波長が１ｎ
ｍだけ意図的に変化されたとき、フィルタのドリフトは
３％未満であった。
【００３１】図５に、２チャネル１．５μｍ波長分割多
重化光通信システムにおいて、チャネル間隔に対して測
定されたクロストークを示す。この結果は、フィルタ
が、約２ｎｍ以上のチャネル間隔を有するシステムで使
用するのに十分適していることを示している。この場
合、クロストークは−２０ｄＢ未満である。
重化光通信システムにおいて、チャネル間隔に対して測
定されたクロストークを示す。この結果は、フィルタ
が、約２ｎｍ以上のチャネル間隔を有するシステムで使
用するのに十分適していることを示している。この場
合、クロストークは−２０ｄＢ未満である。
【００３２】図６に、２つの異なるチャネル間隔で測定
されたビット誤り率曲線を示す。いずれのチャネルも
１．７Ｇｂ／ｓ（パターン長２15−１）で変調された。
チャネル間隔が２ｎｍ以上の場合、受信機感度に劣化は
全く観測されなかった。チャネル間隔が１．３ｎｍに縮
小されると、クロストークによるパワー損失は約０．３
ｄＢと測定された。
されたビット誤り率曲線を示す。いずれのチャネルも
１．７Ｇｂ／ｓ（パターン長２15−１）で変調された。
チャネル間隔が２ｎｍ以上の場合、受信機感度に劣化は
全く観測されなかった。チャネル間隔が１．３ｎｍに縮
小されると、クロストークによるパワー損失は約０．３
ｄＢと測定された。
【００３４】本発明のフィルタが、多層誘電体被覆を使
用して構成された。ＺｎＳフィルタは約５ＧＨｚ／℃
（０．４Ａ／℃）で同調し、自由スペクトル範囲および
ＦＷＨＭでの通過帯域はそれぞれ３０ｎｍおよび４．６
Ａであった。このフィルタは、ディジタルサーボループ
を使用して送信機信号にロックすることが可能であり、
透過は、最大値の３％以内で維持される。このフィルタ
は、受信機感度の劣化を伴わずに、波長分割多重化シス
テムにおけるチャネル選択（多重化解除）に使用可能で
ある。
用して構成された。ＺｎＳフィルタは約５ＧＨｚ／℃
（０．４Ａ／℃）で同調し、自由スペクトル範囲および
ＦＷＨＭでの通過帯域はそれぞれ３０ｎｍおよび４．６
Ａであった。このフィルタは、ディジタルサーボループ
を使用して送信機信号にロックすることが可能であり、
透過は、最大値の３％以内で維持される。このフィルタ
は、受信機感度の劣化を伴わずに、波長分割多重化シス
テムにおけるチャネル選択（多重化解除）に使用可能で
ある。
【００３５】図７に、本発明の原理による波長分割多重
化システムの複数のチャネルから単一のチャネルを選択
する構造体を示す。同調可能エタロンフィルタ７０は、
ＴＥ冷却器のような温度制御手段およびヒートシンクを
有し、上記のように、異なる振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３，．．．，ＦＭをそれぞれ有する複数のチャネルから
構成される波長分割多重化信号を受信するように、光フ
ァイバ７２によって結合される。
化システムの複数のチャネルから単一のチャネルを選択
する構造体を示す。同調可能エタロンフィルタ７０は、
ＴＥ冷却器のような温度制御手段およびヒートシンクを
有し、上記のように、異なる振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３，．．．，ＦＭをそれぞれ有する複数のチャネルから
構成される波長分割多重化信号を受信するように、光フ
ァイバ７２によって結合される。
【００３６】光ファイバの末端はレンズ７４で終端する
ことが可能である。レンズ７４は、光ファイバの末端か
らの光エネルギーをフィルタ７０へ送る。フィルタを通
過した光エネルギーはレンズ７６によって受信される。
レンズ７６は、光ファイバ８０または空間を介して、受
信した光エネルギーを受信機７８へ送る。電源のような
エネルギー源８２が、ＴＥ冷却器にエネルギーを供給す
るために結合される。制御手段８４は、受信機７８にお
ける信号のレベルを検出するために結合されており、Ｔ
Ｅ冷却器へ電源８２によって供給されるエネルギーを制
御する。図７の構造体では、制御手段８４は、フィルタ
の温度を制御するために、最大信号に対する光電流を監
視する。制御手段８４は、最大信号を取得するために、
フィルタの温度を調節する。
ことが可能である。レンズ７４は、光ファイバの末端か
らの光エネルギーをフィルタ７０へ送る。フィルタを通
過した光エネルギーはレンズ７６によって受信される。
レンズ７６は、光ファイバ８０または空間を介して、受
信した光エネルギーを受信機７８へ送る。電源のような
エネルギー源８２が、ＴＥ冷却器にエネルギーを供給す
るために結合される。制御手段８４は、受信機７８にお
ける信号のレベルを検出するために結合されており、Ｔ
Ｅ冷却器へ電源８２によって供給されるエネルギーを制
御する。図７の構造体では、制御手段８４は、フィルタ
の温度を制御するために、最大信号に対する光電流を監
視する。制御手段８４は、最大信号を取得するために、
フィルタの温度を調節する。
【００３７】動作時には、フィルタは、特定波長の所望
の光チャネルにフィルタを同調させるように外部入射角
をセットするため、光ファイバ（従って、受信した光信
号）の長手軸に対して回転される。このとき、所望され
れば、フィルタは、入射角が変化しないように位置をロ
ックすることが可能である。その後、フィルタの温度を
変化させることによって微調整がなされる。本発明で
は、温度誘導同調は、キャビティ長とは独立であること
が分かった。これは、異なるキャビティ長のいくつかの
エタロンのタンデム配置の場合に重要な実用上の考慮点
である。
の光チャネルにフィルタを同調させるように外部入射角
をセットするため、光ファイバ（従って、受信した光信
号）の長手軸に対して回転される。このとき、所望され
れば、フィルタは、入射角が変化しないように位置をロ
ックすることが可能である。その後、フィルタの温度を
変化させることによって微調整がなされる。本発明で
は、温度誘導同調は、キャビティ長とは独立であること
が分かった。これは、異なるキャビティ長のいくつかの
エタロンのタンデム配置の場合に重要な実用上の考慮点
である。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、温
度同調エタロンフィルタは、比較的大きな自由スペクト
ル範囲、狭い通過帯域および比較的低い挿入損失を有す
る。この温度同調フィルタは、増幅波長分割多重化シス
テムにおいて、チャネル選択およびノイズフィルタリン
グに使用可能である。このフィルタの長所は以下の通り
である。すなわち、１）角度同調による広い同調可能
性、２）温度による透過波長の容易な制御、３）大きな
自由スペクトル範囲、４）狭い通過帯域、５）低い挿入
損失、６）信頼性、および７）安価であることである。
度同調エタロンフィルタは、比較的大きな自由スペクト
ル範囲、狭い通過帯域および比較的低い挿入損失を有す
る。この温度同調フィルタは、増幅波長分割多重化シス
テムにおいて、チャネル選択およびノイズフィルタリン
グに使用可能である。このフィルタの長所は以下の通り
である。すなわち、１）角度同調による広い同調可能
性、２）温度による透過波長の容易な制御、３）大きな
自由スペクトル範囲、４）狭い通過帯域、５）低い挿入
損失、６）信頼性、および７）安価であることである。
【図１】本発明の原理による、石英基板上の多層誘電体
被覆を有するＺｎＳに基づくエタロンフィルタの図であ
る。
被覆を有するＺｎＳに基づくエタロンフィルタの図であ
る。
【図２】本発明で例示的に使用されるＳｉに基づくエタ
ロンフィルタの図である。
ロンフィルタの図である。
【図３】本発明の同調可能エタロンフィルタを動作させ
る構造体の図である。
る構造体の図である。
【図４】図１のＺｎＳに基づくエタロンフィルタに対し
て、温度の関数として測定された透過波長のプロットの
図である。
て、温度の関数として測定された透過波長のプロットの
図である。
【図５】図１のフィルタを使用した２チャネル１．５μ
ｍ波長分割多重化システムにおける、チャネル間隔に対
して測定されたクロストークの図である。
ｍ波長分割多重化システムにおける、チャネル間隔に対
して測定されたクロストークの図である。
【図６】チャネル選択用の図１のフィルタを使用した波
長分割多重化システムの２つの異なるチャネル間隔で測
定されたビット誤り率曲線の図である。
長分割多重化システムの２つの異なるチャネル間隔で測
定されたビット誤り率曲線の図である。
【図７】本発明の原理による複数の波長分割多重化光通
信システムから単一のチャネルを分離する構造の図であ
る。
信システムから単一のチャネルを分離する構造の図であ
る。
１０ 基板 １２ 第１鏡 １４ 第１層（ＺｎＳ） １６ 第２層（ＴｈＦ4） １８ 第３層（ＺｎＳ） ２０ 第４層（ＴｈＦ4） ２２ スペーサ ２４ 第２鏡 ４０ フィルタ ４２ Ｓｉウェハ ４４ 第１鏡 ４６ 第２鏡 ５０ フィルタ ５２ 熱電冷却器 ５４ 銅ヒートシンク ５６ 回転駆動部材 ５８ 光ファイバ ６０ 光ファイバ ７０ 同調可能エタロンフィルタ ７２ 光ファイバ ７４ レンズ ７６ レンズ ７８ 受信機 ８０ 光ファイバ ８２ 電源 ８４ 制御手段
Claims (21)
- 【請求項１】 温度依存性の屈折率係数を有するスペー
サ手段と、 前記スペーサ手段の表面に結合された第１反射手段と、 前記スペーサ手段の反対側の表面に結合された第２反射
手段と、 前記スペーサ手段の屈折率を制御するために前記スペー
サ手段の温度を制御する手段とからなることを特徴とす
る同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項２】 前記スペーサ手段が、−０．５５×１０
-5／℃より大きく９．７×１０-3／℃より小さい値を有
する温度依存性屈折率係数を有することを特徴とする請
求項１の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項３】 前記スペーサ手段が、フィルタの通過帯
域のスペクトル領域のエネルギーに対して透明であるこ
とを特徴とする請求項２の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項４】 前記スペーサ手段が、１．５μｍ領域で
透明であることを特徴とする請求項２の同調可能エタロ
ンフィルタ。 - 【請求項５】 前記スペーサ手段が硫化亜鉛であること
を特徴とする請求項３の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項６】 前記第１および第２反射手段が、高屈折
率材料と低屈折率材料の交互層であることを特徴とする
請求項３の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項７】 前記第１および第２反射手段が、硫化亜
鉛とフッ化トリウムの交互層であることを特徴とする請
求項５の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項８】 前記スペーサ手段が１００層の硫化亜鉛
であることを特徴とする請求項７の同調可能エタロンフ
ィルタ。 - 【請求項９】 前記第１および第２反射手段が、５対の
硫化亜鉛およびフッ化トリウムの４分の１波長層からな
ることを特徴とする請求項８の同調可能エタロンフィル
タ。 - 【請求項１０】 前記スペーサ手段がケイ素であること
を特徴とする請求項３の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項１１】 前記第１および第２反射手段が、ケイ
素と二酸化ケイ素の交互層であることを特徴とする請求
項１０の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項１２】 前記スペーサ手段がシリコンウェハで
あることを特徴とする請求項１１の同調可能エタロンフ
ィルタ。 - 【請求項１３】 前記スペーサ手段の厚さが２０μｍで
あることを特徴とする請求項１２の同調可能エタロンフ
ィルタ。 - 【請求項１４】 前記第１および第２反射手段が、高屈
折率材料と低屈折率材料の交互層であることを特徴とす
る請求項１３の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項１５】 前記第１および第２反射手段が、３対
のケイ素および二酸化ケイ素の４分の１波長層からなる
ことを特徴とする請求項１３の同調可能エタロンフィル
タ。 - 【請求項１６】 前記制御手段が、ＴＥ冷却器からなる
ことを特徴とする請求項１５の同調可能エタロンフィル
タ。 - 【請求項１７】 前記ＴＥ冷却器が前記反射表面のうち
の１つに結合され、 前記ＴＥ冷却器が、フィルタの通過帯域のスペクトル領
域のエネルギーを通過する開口を有することを特徴とす
る請求項１６の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項１８】 少なくとも２つの異なる振動数の光信
号を前記フィルタに送るために結合された第１の光ファ
イバと、 前記フィルタからの光信号を受信するために結合された
第２の光ファイバと、 前記少なくとも２つの異なる振動数のうちの１つを通過
させるように前記フィルタを同調されるために前記フィ
ルタに結合された同調手段とをさらに有することを特徴
とする請求項１６の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項１９】 前記同調手段が、フィルタを光信号に
同調させるために光ファイバの長手軸に対して前記フィ
ルタを角度的に位置づける手段からなることを特徴とす
る請求項１８の同調可能エタロンフィルタ。 - 【請求項２０】 前記同調手段が、前記フィルタの温度
を制御することによってフィルタを光信号にさらに同調
させるために前記ＴＥ冷却器に結合されたエネルギー源
からなることを特徴とする請求項１９の同調可能エタロ
ンフィルタ。 - 【請求項２１】 第１端および第２端を有し、これらの
間に温度依存性光路特性を与えるスペーサ手段と、 前記スペーサ手段の前記第１端および第２端に結合され
た第１および第２反射手段と、 前記スペーサ手段の温度を制御する手段とからなること
を特徴とする同調可能エタロンフィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/875,873 US5212584A (en) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Tunable etalon filter |
| US875873 | 1992-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643501A true JPH0643501A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=25366518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5124848A Pending JPH0643501A (ja) | 1992-04-29 | 1993-04-30 | 同調可能エタロンフィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5212584A (ja) |
| EP (1) | EP0568242A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0643501A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185075A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-28 | Nec Corp | 波長安定化ユニット及び波長安定化レーザモジュール |
| JP2007279534A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
| JP2008242364A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光モジュール |
Families Citing this family (75)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719989A (en) * | 1995-06-28 | 1998-02-17 | Jds Fitel Inc. | Multilayer thin film bandpass filter |
| CA2165119C (en) * | 1995-12-13 | 2006-10-03 | Vincent Delisle | Antiresonant waveguide apparatus for periodically selecting a series of at least one optical wavelength from an incoming light signal |
| US6046854A (en) | 1996-02-09 | 2000-04-04 | Corning Incorporated | Multi-path interference filter with reflective surfaces |
| US6211993B1 (en) | 1996-05-20 | 2001-04-03 | Nz Applied Technologies Corporation | Thin film ferroelectric light modulators |
| US6262830B1 (en) | 1997-09-16 | 2001-07-17 | Michael Scalora | Transparent metallo-dielectric photonic band gap structure |
| US5907427A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-25 | Time Domain Corporation | Photonic band gap device and method using a periodicity defect region to increase photonic signal delay |
| WO1999047956A1 (en) * | 1998-03-19 | 1999-09-23 | Ciena Corporation | Fabry-perot optical filter and method of making the same |
| US6304366B1 (en) | 1998-04-02 | 2001-10-16 | Michael Scalora | Photonic signal frequency conversion using a photonic band gap structure |
| US6744552B2 (en) * | 1998-04-02 | 2004-06-01 | Michael Scalora | Photonic signal frequency up and down-conversion using a photonic band gap structure |
| DE19825831C2 (de) * | 1998-06-10 | 2000-04-06 | Karlsruhe Forschzent | Abstimmbares Wellenlängenfilter |
| GB2344657A (en) * | 1998-11-06 | 2000-06-14 | Univ Heriot Watt | Wavelength selective optical filter |
| US6498682B2 (en) * | 1998-12-28 | 2002-12-24 | At&T Corp. | Tunable add/drop filter |
| CA2271159A1 (en) * | 1999-04-30 | 2000-10-30 | Jds Fitel Inc. | Optical hybrid device |
| US6396617B1 (en) | 1999-05-17 | 2002-05-28 | Michael Scalora | Photonic band gap device and method using a periodicity defect region doped with a gain medium to increase photonic signal delay |
| US6516010B1 (en) | 1999-07-13 | 2003-02-04 | Agere Systems, Inc. | Method and apparatus for active numeric temperature compensation of an etalon in a wavelength stabilized laser |
| US6304383B1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-10-16 | Corning Incorporated | Controlled stress thermal compensation for filters |
| WO2001023948A1 (en) | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Aguanno Giuseppe D | Efficient non-linear phase shifting using a photonic band gap structure |
| US6414780B1 (en) | 1999-12-23 | 2002-07-02 | D'aguanno Giuseppe | Photonic signal reflectivity and transmissivity control using a photonic band gap structure |
| US6339493B1 (en) | 1999-12-23 | 2002-01-15 | Michael Scalora | Apparatus and method for controlling optics propagation based on a transparent metal stack |
| US6654392B1 (en) * | 2000-01-31 | 2003-11-25 | Lightwave Electronics | Quasi-monolithic tunable optical resonator |
| US6486999B1 (en) * | 2000-03-15 | 2002-11-26 | Agere Systems Inc. | Using crystalline materials to control the thermo-optic behavior of an optical path |
| US6278549B1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-08-21 | Ciena Corporation | Optical filter having a quartz substrate |
| US6608685B2 (en) | 2000-05-15 | 2003-08-19 | Ilx Lightwave Corporation | Tunable Fabry-Perot interferometer, and associated methods |
| US6459533B1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-10-01 | Nortel Networks Limited | Tuneable optical filters |
| US6671296B2 (en) | 2000-10-10 | 2003-12-30 | Spectrasensors, Inc. | Wavelength locker on optical bench and method of manufacture |
| US6587484B1 (en) * | 2000-10-10 | 2003-07-01 | Spectrasensor, Inc,. | Method and apparatus for determining transmission wavelengths for lasers in a dense wavelength division multiplexer |
| US7002696B1 (en) | 2000-11-03 | 2006-02-21 | Optune Technologies | Band pass interferometer with tuning capabilities |
| US6678093B1 (en) * | 2001-03-15 | 2004-01-13 | Cierra Photonics, Inc. | Optically coupled etalons and methods of making and using same |
| US6377386B1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-04-23 | Axsun Technologies, Inc. | System and process fabry-perot filter train configuration using derived mode field size in fiber optic system |
| US6791758B1 (en) * | 2001-03-15 | 2004-09-14 | Cierra Photonics Inc. | Optical etalons and methods of making and using them |
| JP2003015175A (ja) | 2001-04-27 | 2003-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | 固体光源装置 |
| US6785052B2 (en) * | 2001-05-21 | 2004-08-31 | Jds Uniphase Corporation | Stress free and thermally stabilized dielectric fiber |
| US6721468B2 (en) | 2001-06-08 | 2004-04-13 | Ilx Lightwave Corporation | Resonantly driven fiber polarization scrambler |
| US6885782B2 (en) | 2001-06-26 | 2005-04-26 | Ilx Lightwave Corporation | Feedback polarization controller |
| US6710922B2 (en) * | 2001-12-07 | 2004-03-23 | Nortel Networks Limited | Optical filters |
| US7146064B2 (en) * | 2001-12-21 | 2006-12-05 | Gsi Group Corporation | System and method for producing optical circuits |
| JP3933965B2 (ja) * | 2002-03-14 | 2007-06-20 | 富士通株式会社 | 波長特性可変装置、光増幅器および光伝送システム |
| US6724784B2 (en) | 2002-04-15 | 2004-04-20 | Agere Systems Inc. | Optical wavelength locker module having a high thermal conductive material |
| US6947218B2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-09-20 | Research Electro-Optics, Inc. | Fabry-perot etalon with independently selectable resonance frequency and free spectral range |
| US6804063B2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-10-12 | Research Electro-Optics, Inc. | Optical interference filter having parallel phase control elements |
| JP2004317701A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-11 | Alps Electric Co Ltd | 多層膜光フィルタ及び光学部品 |
| JP2007524828A (ja) * | 2003-06-20 | 2007-08-30 | アイギス セミコンダクター インコーポレイテッド | 熱光学フィルタ及びそれを用いた赤外線センサ |
| US7023620B1 (en) | 2003-07-03 | 2006-04-04 | Research Electro-Optics, Inc. | Beam array pitch controller |
| JP2007503622A (ja) * | 2003-08-26 | 2007-02-22 | レッドシフト システムズ コーポレイション | 赤外線カメラシステム |
| US7221827B2 (en) * | 2003-09-08 | 2007-05-22 | Aegis Semiconductor, Inc. | Tunable dispersion compensator |
| WO2005036240A1 (en) * | 2003-10-07 | 2005-04-21 | Aegis Semiconductor, Inc. | Tunable optical filter with heater on a cte-matched transparent substrate |
| US7061659B2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-06-13 | Intel Corporation | Thermally tuned filter having a pre-stressed membrane |
| US7310454B2 (en) * | 2004-05-24 | 2007-12-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Photonic bandgap modulator, amplifier, demux, and TDM devices |
| WO2008064470A1 (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Roctest Ltée | High selectivity band-pass interferometer with tuning capabilities |
| US20080137706A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-12 | Honeywell International Inc. | Laser mirror for a ring laser gyroscope |
| JP5399923B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2014-01-29 | レイブンブリック，エルエルシー | 温度応答切換型光ダウンコンバーティングフィルタ |
| US8363307B2 (en) * | 2007-02-28 | 2013-01-29 | Ravenbrick, Llc | Multicolor light emitting device incorporating tunable quantum confinement devices |
| US7936500B2 (en) * | 2007-03-02 | 2011-05-03 | Ravenbrick Llc | Wavelength-specific optical switch |
| KR101265393B1 (ko) | 2007-07-11 | 2013-05-20 | 라벤브릭 엘엘씨 | 열적 절환식 반사형 광학 셔터 |
| EP2195689A4 (en) * | 2007-09-19 | 2012-05-02 | Ravenbrick Llc | WINDOW FILMS AND COATINGS WITH LOW EMISSIONS WITH NANOMASS BAR WIRE GRILES |
| US8169685B2 (en) | 2007-12-20 | 2012-05-01 | Ravenbrick, Llc | Thermally switched absorptive window shutter |
| US7508567B1 (en) * | 2008-01-08 | 2009-03-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Metal etalon with enhancing stack |
| AU2009240500B2 (en) * | 2008-04-23 | 2011-09-08 | Ravenbrick, Llc | Glare management of reflective and thermoreflective surfaces |
| US9116302B2 (en) * | 2008-06-19 | 2015-08-25 | Ravenbrick Llc | Optical metapolarizer device |
| AU2009282812B2 (en) * | 2008-08-20 | 2013-02-21 | Ravenbrick, Llc | Methods for fabricating thermochromic filters |
| CN102460238A (zh) | 2009-04-10 | 2012-05-16 | 雷文布里克有限责任公司 | 结合有宾主型结构的热切换滤光器 |
| WO2011053853A2 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Ravenbrick Llc | Thermochromic filters and stopband filters for use with same |
| JP5734993B2 (ja) * | 2009-11-17 | 2015-06-17 | レイブンブリック，エルエルシー | 屈折性光学構造を組み込んだ温度応答切換型光学フィルタ |
| EP2553520B1 (en) * | 2010-03-29 | 2019-07-31 | Ravenbrick, LLC | Polymer-stabilized thermotropic liquid crystal device |
| KR101526041B1 (ko) | 2010-06-01 | 2015-06-04 | 라벤브릭 엘엘씨 | 다기능 건축 부품 |
| CN102081243B (zh) * | 2010-12-08 | 2014-08-27 | 福州高意光学有限公司 | 一种可调滤光片的调谐方法 |
| CA2847185A1 (en) | 2011-09-01 | 2013-03-07 | Ravenbrick, Llc | Thermotropic optical shutter incorporating coatable polarizers |
| JP5820689B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2015-11-24 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置 |
| BR112015016522A2 (pt) * | 2013-02-20 | 2017-07-11 | Halliburton Energy Services Inc | técnicas de design ótico para dispositivos óticos de computador ambientalmente resilientes |
| CN103278875B (zh) * | 2013-05-30 | 2015-04-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 中心波长可调滤光装置 |
| CN106324826A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-01-11 | 北极光电(深圳)有限公司 | 一种基于温度控制硅镀膜基片光学厚度的可调谐光滤波器及其控制方法 |
| US11391969B2 (en) | 2018-12-07 | 2022-07-19 | Freedom Photonics Llc | Systems and methods for wavelength monitoring |
| CN112578494A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-03-30 | 福州高意光学有限公司 | 可调谐滤光片 |
| US11435230B2 (en) | 2020-03-27 | 2022-09-06 | Nanohmics, Inc. | Methods for spectral mapping |
| US11788887B2 (en) | 2020-03-27 | 2023-10-17 | Nanohmics, Inc. | Tunable notch filter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215925A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Shimadzu Corp | エタロン分光器 |
| US4929063A (en) * | 1986-01-22 | 1990-05-29 | Honeywell Inc. | Nonlinear tunable optical bandpass filter |
| JPH02193111A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ファブリ・ペロー形光フィルタ |
| JPH0372239A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-27 | Hartmann & Braun Ag | 干渉測定分析装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0012439A1 (de) * | 1978-12-13 | 1980-06-25 | Mta Központi Fizikai Kutato Intezete | Lichtmodulator oder Lichtschalter mit veränderbarer Durchlässigkeit und Verfahren zur Herstellung desselben |
| US4782492A (en) * | 1986-05-05 | 1988-11-01 | Polaroid Corporation | Thermally controllable optical devices and system |
-
1992
- 1992-04-29 US US07/875,873 patent/US5212584A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-04-20 EP EP93303027A patent/EP0568242A1/en not_active Withdrawn
- 1993-04-30 JP JP5124848A patent/JPH0643501A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929063A (en) * | 1986-01-22 | 1990-05-29 | Honeywell Inc. | Nonlinear tunable optical bandpass filter |
| JPS63215925A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Shimadzu Corp | エタロン分光器 |
| JPH02193111A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ファブリ・ペロー形光フィルタ |
| JPH0372239A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-27 | Hartmann & Braun Ag | 干渉測定分析装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002185075A (ja) * | 2000-12-18 | 2002-06-28 | Nec Corp | 波長安定化ユニット及び波長安定化レーザモジュール |
| JP2007279534A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子 |
| JP2008242364A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5212584A (en) | 1993-05-18 |
| EP0568242A1 (en) | 1993-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5212584A (en) | Tunable etalon filter | |
| US7221827B2 (en) | Tunable dispersion compensator | |
| US20040080832A1 (en) | Solid state etalons with low thermally-induced optical path length change employing crystalline materials having significantly negative temperature coefficients of optical path length | |
| US6205159B1 (en) | Discrete wavelength liquid crystal tuned external cavity diode laser | |
| US20020191268A1 (en) | Variable multi-cavity optical device | |
| US20030012250A1 (en) | Tunable filter for laser wavelength selection | |
| US20040008933A1 (en) | High-speed transmission system comprising a coupled multi-cavity optical discriminator | |
| US6624945B2 (en) | Thin film filters using omnidirectional reflectors | |
| US20020054614A1 (en) | Wavelength discretely tunable semiconductor laser | |
| CA2297538C (en) | Optical filter | |
| US20050152702A1 (en) | Power source for a dispersion compensation fiber optic system | |
| JP2003508927A (ja) | 一体化された変調器を有する波長固定外部共振器レーザ | |
| JPH04212111A (ja) | マルチポート光デバイス | |
| CN1316696C (zh) | 可调外腔激光器 | |
| CN113937617B (zh) | 一种多波长激光器 | |
| WO2015089871A1 (zh) | 波长可调谐外腔激光器 | |
| WO2011120246A1 (zh) | 可调谐激光器 | |
| US6141130A (en) | Spectral equalizer for multiplexed channels | |
| US4929063A (en) | Nonlinear tunable optical bandpass filter | |
| US6631246B2 (en) | Wavelength division multiplexed optical communication system having tunable multi-channel dispersion compensating filters | |
| KR100990626B1 (ko) | 분산 보상기 | |
| US6804063B2 (en) | Optical interference filter having parallel phase control elements | |
| US6278549B1 (en) | Optical filter having a quartz substrate | |
| JP6221139B2 (ja) | 光学レーザー装置及び当該装置においてレーザー発振モードを生成する方法 | |
| US20030035608A1 (en) | Multi-channel compensation of chromatic dispersion slope using etalons with wavelength dependent variable reflectivity |