JPH0720644Y2 - 光学ファイバ内の輻射エネルギを変調する装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は単一モード光学ファイバ内の輻射エネルギを変
調する装置即ち、単一モードクラッド光学ファイバ内に
複数の信号を周波数及び時分割で多重化する装置に関す
る。

（従来の技術） ファイバ内を伝搬する光に信号を印加する、例えば、音
響光学効果を利用した光学ファイバ中の光の位相ないし
周波数変調に関する先行技術では、機械的または音響的
にファイバを励起することを行っていた。この機械的ま
たは音響的励起により、ファイバのコアの屈折率におけ
る変化が発生する。その結果ファイバ内を伝搬する光に
対する光路長の変化が生じる。このようにしてこの光は
信号により位相と周波数において変調される。ガラスフ
ァイバにとってこの光学屈折率変化は、機械的または音
響的励起によって与えられたエネルギに対し極めて小さ
い。したがって充分な変調を得るために、大きな信号エ
ネルギまたは長い相互作用路のいづれかを必要とする。
ここで相互作用路というのは変調が生じる場合において
音響的に励起するのに必要なファイバ長である。直接音
響変調に対する光学ファイバの感度はJ.A.Bucaroの著書
Applied Optics、第18巻、No.6、1979年３月15日におい
て議論されている。

本考案は変調を得るのに斬新な型の可動で、単一モード
光学ファイバ導波管壁における空間的かつ周期的な振動
（摂動）を用いている。矩形導波管における静止した空
間的に周期的な振動効果はDietrich MarcuseによりBell
System Technical Journal、第48巻、1969年12月号323
3-3242頁において議論されている。他の型の静止した空
間的周期的振動効果はB.S.KawasikiらによりOptics Let
ters、第３巻、No.2、1978年８月において議論されてい
る。

各々の場合、空間的周期的振動は彼らが達成した方法に
より静的に印加された。

（考案の要旨） 本考案によれば、単一モード光学ファイバ中に可動で、
空間的かつ周期的な振動を用いて変調が生じる。空間的
周期的振動はその運動により、位相ならびに（または）
周波数において変調される輻射エネルギ波長の狭帯域を
反射するのに使用される。本発明は空間的周期的信号を
単一モードファイバのコア近傍に置かれた光学格子を用
いて与えている。空間的周期的振動は光学格子をファイ
バに対し移動することにより変動する。

また、本考案によればファイバの光学格子の運動を種々
の型の信号または条件に結合する多くの装置が得られ
る。それらの装置は高周波ならびに静的信号または条件
を含む低周波信号への結合を有する。それらの装置によ
り電気的、電気−磁気的、磁気的ならびに音響的信号そ
して温度レベル、科学的条件ならびに湿度への結合が可
能である。

本考案によりファイバ中に多波長輻射エネルギを用いそ
して各空間的周期的振動の空間的周期を調整し多波長エ
ネルギの特定の異なる波長にのみ相互作用し同一ファイ
バ中への多くの信号の周波数多重が得られる。

本考案により、例えばファイバ中にパルス光を用い、種
々の空間的周期的振動をファイバに沿った既知の距離に
設置することにより同一の単一モードファイバ中へ多く
の信号を多重する時分割が得られる。種々の空間的周期
的振動は同一波長と相互作用するが、パルス状輻射エネ
ルギの反射はソースへ異なる時間に到達する。従って各
空間的周期的振動からの信号は分類できる。

本考案により、ファイバに沿って第２の光学格子を設置
することにより全体として単一モードファイバ中に光学
復調システムが構成される。光学復調システムはファブ
リペロ干渉計と同様に動作し、光学周波数または位相復
調の第１段階を可能にし、要求する信号入力に近い信号
を発生し、従って熱ならびに機械的雑音を極小としかつ
分離した高価な干渉計システムの必要性を除去する。

本考案は空間的周期的振動の反射ピークをスペクトル的
に位置付けする検出システムを包含する。

本考案は同様に前記光学復調システムに使用される検出
システムを包含し、その出力は干渉計の光学共振スペク
トル位置であり、従って、例えば光源の振幅変動効果を
微小にする。

本考案は、クラッドが部分的に除去またはクラッドの残
りの部分に比べ減少した厚さをもって形成された変調制
御領域をもつクラッド単一モード光学ファイバ、光学格
子、制御領域において光学格子をその凸部を光学ファイ
バに垂直に位置付ける装置、そして光学格子を光学ファ
イバに対して長手方向に変位させ、光学ファイバ中の輻
射エネルギの狭帯域を位相ならびに（または）周波数に
おいて変調する装置を有する単一モードクラッド光学フ
ァイバ中の輻射エネルギを変調する装置を包含するとし
て画定できる。

本考案は同様に、ファイバ周囲にクラッドをもつ単一モ
ード光学ファイバよりクラッドの１部を除去し、クラッ
ドの１部が除去された領域中の前記ファイバ上に光学格
子をその凸部を光学ファイバの長手方向軸に一般的に垂
直に向け設置し、ファイバの長手方向軸に対し格子の相
対的長手方向変位を生じることを有する単一モード光学
ファイバ中で輻射エネルギを位相ならびに（または）周
波数において変調する方法を包含する。

単一モード光学ファイバを光パイプとして使用している
本考案を以下に詳細に記述する。しかし、赤外のような
他の電磁輻射エネルギ光線が単一モードファイバで使用
可能であることは理解されるであろう。

単一モード光学ファイバは最低次のモードのみが伝搬可
能であるように構成されたファイバである。幾つかの単
一モードファイバ構成に対しこの最低次モードは２重に
縮退している。それらの場合最低次モードは２つの伝搬
状態を有し、それらはその偏光が互に直交する事実によ
り区別される。

前記の如く、本考案は可動空間的周期的振動を光学格子
を用いて単一モード光学ファイバの壁中に生じる。光学
格子はファイバのコアに充分接近して設けられており、
ファイバ中を伝搬する光の消失または無輻射場と相互作
用する。単一モード光学ファイバが厚いクラッドをもち
コア近傍に格子を設置不可能な場合、クラッドは研磨ま
たは他の方法により部分的に除去される。

（実施例） 第１図ならびに第２図において、10は例えばプラスチッ
ク、ガラスまたは石英の光透過コア12とガラスまたはプ
ラスチックのより低い屈折率のクラッド14をもつ単一モ
ード光学ファイバを一般的に意味する。クラッド14は16
において例えば研磨により部分的に除去されて図示され
ている。研磨領域16に一般的に18で示される光学格子が
設置される。光学格子18は歯と溝24の周期的繰り返しよ
りなる。

そのようなシステムにおいて、光学格子19近傍で単一モ
ードファイバのコア12を取り巻く研磨領域16における壁
20は、ガラスまたはプラスチック20の薄い層ならびにフ
ァイバのコアを取りまく壁からなり、また光学屈折率の
空間的周期的振動を与える歯と溝24の周期的繰り返しよ
りなる。ファイバを伝搬する光の消失場はその周期が1/
2λの整数倍に近い場合この空間的周期的振動によりソ
ースへ反射して戻る。ブラツグ反射と呼ばれるその様な
現象を第３図にグラフを用いて示す。

第３図のグラフは特定の空間的周期的振動に対する反射
光強度対波長を示す。反射される波長バンド中心λｃ
は、 ここでＤは空間周期長、 Ｎは単一モードファイバに対する実効光学的屈折率。

このバンドの波長幅は Δλ＝2Nl で与えられ、ここでｌは格子と接触するファイバ長であ
る。

この波長バンド内の空間的周期的振動の反射率は格子を
コアに対し近づけるかまたは遠ざけるかそしてより高い
または低い光学屈折率の格子材料を用いるかの共通因子
により増加または減少する。さらに、空間的周期的振動
は単一モードファイバ壁の光学屈折率における周期的振
動により生じるため、格子はその光学屈折率に周期的変
動をもつ表面を有する任意の材料が可能である。ホログ
ラフィックフィルム格子はそのような材料である。

本考案によれば、導電率の空間的周期的振動も可能であ
る。その様な場合、本考案によりファイバコア近傍に第
21a図ならびに第21b図における様に導電率が周期的に変
動する表面が設けられる。200と書かれた薄板はガラス
またはプラスチックの様な絶縁材料であり、その上に、
例えば金属の伝導性ストリップ201が蒸着される。薄板
はファイバコア近傍に方向付けられ、従って金属ストリ
ップは一般的にファイバ光学軸に垂直である。導電率の
空間的周期的振動を確立する他の方法は第22a図ならび
に第22b図において、伝導性材料の薄板202を用い、その
上に例えばSiOの様な絶縁材料のストリップ203を蒸着す
ることである。第21a図ならびに第21b図、そして第22a
図ならびに第22b図における様な薄板は“光学格子”ま
たは“格子”と呼ばれる。本考案により、より短かい空
間周期をもつ格子より特定の空間周期を得る以下の装置
が得られる。

第４図は非常に拡大した格子表面24′を示す。“P"と示
される線は格子表面に沿った一定屈折率または導電率の
線である。空間的変化は１周期間隔をもつそれらの線に
垂直である。表面24′に対する種々の単一モードファイ
バの方向がその光学軸を現わす断続線を用いて書かれて
いる。

“A"と書かれた線Ｐに垂直な断続線で示される方向Ａで
は、空間周期は図よりわかるようにｌに等しい。“B"と
書かれた方向に対する空間周期は格子の“垂直”空間周
期であるｌより大きいl/cosθであり、ここでθは表面
の等しい光学屈折率の線に垂直である方向Ａにある単一
モードファイバの光学軸と方向Ｂとの間の角である。

その様に構成された空間的周期的振動は単に格子をファ
イバに対し移動することによりファイバに対し移動でき
る。本考案により、単一モードファイバの光学軸に沿っ
て測定された格子の運動または位置が入力信号またはパ
ラメータに結合する。その結果ファイバ中を伝搬する光
の特定の波長帯域が入力信号またはパラメータに応じて
移動または位置付けされる空間的周期的振動により反射
される。

移動する空間的周期的振動により、特殊相対論の物理的
原理の主題で明記されているように相対論的ドプラシフ
トに従って反射光の周波数が変調される。

単一モードファイバの光学軸に沿って測定された格子の
位置が入力パラメータに結合する場合、波長バンドの反
射はこの入力パラメータの関数として単一モードファイ
バに沿って種々の位置で生じる。格子の位置の変化によ
り生じた空間的周期的振動位置のそれらの変化により、
空間的周期的振動に対し単一モードファイバ中を伝搬す
る光に対する光路長変化が生じ、反射されそしてソース
へ戻って行く。光路長変化により反射光の位相が光源の
位相に対し変調される。変調を得るのに格子を移動させ
るそれらのシステムは先行技術のファイバ変調システム
に比べ非常にわずかのエネルギを必要とすることが計算
により示される。

本考案は、格子の運動または位置を入力信号またはパラ
メータに結合する幾つかの装置を包含する。第５ならび
に第６図は剪断波変換器26を格子18に音響的に結合する
装置を示す。電気入力信号は電極28と30を経て剪断モー
ド変換器26を起動し、格子18の歯24を含む面に音響剪断
波を発生する。音響剪断波は矢印34で示される伝播方向
に垂直な矢印32で示される物質の運動で特徴付けられ
る。本考案において、剪断モード変換器26は物質の運動
を空間的周期的振動の空間周期方向に平行な単一モード
ファイバの光学軸に平行に偏向するように配置される。
従って、空間的周期的振動は電気入力信号から剪断モー
ド変換器に対応した格子の歯の運動により生じ、単一モ
ードファイバの光学軸に平行に運動する。音響的に整合
しかつ格子18を保持する素子上部に取り付けられた材料
ブロックよりなるアブソーバ36は剪断波伝播の不要な反
射を減少する。

格子を変換器の１要素部分、即ち、格子自身を、例え
ば、第７、第８ならびに第９図のように圧電材料より構
成することも可能であることが理解できる。

第７図において、圧電ブロック40はその格子が42におい
て金属化され電極の１方が設けられかつ電気的リード線
44が設けられている格子18−７がその下部表面に設けら
れている。圧電結晶40上部表面の他方の電極46はリード
線48に接続する。矢印50は単一モード光学ファイバ10の
コアファイバ12軸に関する格子18−７の運動方向を示
す。

第８ならびに第９図において、圧電変換チップ40−８の
格子18−８は格子の歯と溝または山と谷が線59で示され
る表面音響波より形成される本発明の形を示す。その様
な場合、入力信号の周波数変化は導体54-56を経由し電
極60-62のネットワークへ伝達し表面音響波により形成
される格子の山と谷の間隔を変化させる。電極60-62は
変換チップ40−８の下部表面部分を金属化することによ
り形成可能である。その様な格子が反射する波長バンド
は、入力信号周波数変化に直接応答し波長シフトする。
電極60-62への入力周波数は入力信号またはパラメータ
に結合可能であり、従って反射波長バンド中心（第３
図）周波数を変調する。その様な場合、単一モード光学
ファイバという用語は格子長にわたり光学的可干渉を保
持するのにほぼ等しい伝播定数で伝播するモードのみが
可能な多モード光学ファイバを同様に包含する。本考案
は入力信号周波数を光学分光計を用いて反射波長バンド
のスペクトル位置を追跡することにより検出する。入力
信号周波数を制御する場合、第９図に描かれているよう
な装置が光の種々の波長バンドを選択する同調フィルタ
として使用可能である。

第10図は本考案より得られる。電気的入力信号を格子の
運動または位置に結合する第２の装置を示す。この装置
は１方が格子18-10に接合しかつ他方が68において単一
モード光学ファイバ10のクラッド14に接合した単一モー
ドファイバアーム66に対し静止して接合した縦方向モー
ド圧電変換器64を使用する。縦方向モード変換器64の両
端は70と72において金属化され、電気的リード線74と76
が取り付けられている。変化器64に結合する低周波電気
信号に対し、変換器は電場方向に伸縮する。格子18-10
の反対側の側面は単一モードファイバに対して固定され
ているので、格子の歯と溝は入力信号に応じて単一モー
ドファイバの光学軸に平行な速度ベクトル成分をもち運
動する。

本考案は、例えば、その特殊な場合が第11図に示されて
いるように、格子が変換器の１要素部分である第10図に
示す装置を適用している。

第11図において、64′は端部電極80と82が設けられた縦
モード圧電変換器である。変換器64′の下部面は格子24
-11が設けられそして電極82に隣接する変換器端は84に
おいて単一モード光学ファイバ組立10のクラッド14-11
に接合する。矢印86は電極80と82への振動電気入力に応
じた格子の運動を示す。

圧電変換器が用いられる全ての装置において、本考案に
より圧電変換器は格子を運動または位置付ける目的の場
合磁歪変換器と可動コアをもつソレノイドとの置換が得
られる。さらに、本考案により圧電変換器を磁気信号ま
たは条件に直接露出した場合格子の運動を発生または位
置変化を与える磁歪材料と置換することにより直接磁気
信号と結合する装置が得られる。本考案により同様に圧
電変換器を用いて電場ならびに電磁場の直接感知が得ら
れる。その場合、圧電材料を直接場に露出する。その結
果生じる材料の形の運動または変化により格子が運動ま
たは位置付けられる。本考案により弱い場を感知する場
合有用なエネルギのより広い部分を集めるアンテナ電極
の付加が得られる。その後電極は電気的にこのエネルギ
を圧電変換器に伝導する。これにより受信器または増幅
器に光学ファイバを用いて接続するアンテナシステムが
結果として得られ、従ってアンテナより受信器リンクへ
の電気的雑音および落雷が受信器または増幅器へ伝導す
る危険が除かれる。

格子の運動または位置を信号に結合する第３の装置は音
響信号に関係する。その場合、本考案により音響信号
は、例えば、第12図に示すように直接格子に結合する。
第12図において、90は一般的にマイクロフォン90の前部
ならびに後部92と94に接着した単一モード光学ファイバ
10を包含するマイクロフォンシステムを意味する。ファ
イバは同様にマイクロフォンの壁98に固定されたマイク
ロフォンダイアフラム中の孔を通過する。格子100が音
響波を感知しダイアフラムの運動により振動し、格子を
単一モードファイバ軸に平行な速度成分で運動させるよ
うな位置に格子100はダイアフラムにより保持される。
ダイアフラムは格子の機械的に接続し、従って音響信号
に応じた格子の運動が生じる。壁98とダイアフラム96間
には発泡プラスチックの様な適当なアブソーバ98′があ
る。低エネルギ音響信号の場合、本考案により、第13な
らびに第14図に示される蛛の糸または石英ファイバの様
な小質量格子ならびに小質量格子保持装置の使用が得ら
れる。

第13ならびに第14図において、16においてクラッド14の
１部が除去されている単一モード光学ファイバが示され
ている。薄膜格子102が16の凹部に形成される。薄膜格
子は一般的に104で示される石英ファイバまたはウエブ
により光学ファイア10のコア12と密な光学的関係で保持
される。ガラスファイバ104の延びた端部106は図に示す
静止した装置に固定される。水中の音響波を検出する場
合、本考案により第15図ならびに一部が第16図に示され
ているハイドロ音響アンテナが得られる。

A/6の長さの円筒低インピーダンス部材110、ここで∧は
関係する最短の音響波である、はヘリウムHeまたは空気
の様な気体を含み、海洋音響信号を気体へ結合するダイ
アフラムとして働く。一旦気体中に入った信号は直径Ａ
の剛体円筒112中へ通過し、その後直後Ｂの剛体円筒114
へ通過する。それら２本の管の接合は“インピーダンス
変換器”であり漏斗116に似ている。漏斗状表面は次の
場合に部材中の気体の充満した剛体管を海洋にインピー
ダンス整合する、即ち ここでΩｇは気体の固有音響インピーダンス、ΩＷは水
の固有音響インピーダンス、そしてＡとＢは第15図に示
すように２本の管の直径である。一旦音響電波が小さな
剛体管に入ると、それは第16図に示すように小質量格子
120に結合した、例えば、コロイド膜のような小質量ダ
イアフラムまたは翼板118を打つ。格子は音響信号に応
じて運動する。

単一モードファイバ10はファイバが端部板122中の開孔
を通過している端部板122において管114内の剛体的に取
り付けられている。ファイバ10の他端はインピーダンス
変換部116に固定された取り付けブロック124に剛体的に
取り付けられる。

翼板118の運動を生じ、順次格子120を振動させるハイド
ロフォン端部122からの音響波の反射を減少するために
適当な音響吸収材料126を装置の終端領域128に充填す
る。

格子を入力信号に結合する本発明より得られる第４の装
置は熱測定に関係する。その様な装置は格子位置を熱変
化の影響下で形または寸法が変化する材料と結合する。

第17図は感温材料が管状をしかつ単一モードファイバな
らびに格子の囲りでつぶれる特殊な場合を示す。第17図
において、単一モードファイバは10で示され、そしてク
ラッド14の１部は領域16で部分的に除去されている。領
域16には第13図に示す格子102の様な薄膜グリッドまた
は格子102-17が設置されている。

熱的に伸縮可能な管130が領域16を含むファイバ10の長
手方向部分に沿って収縮し、そのため管長の熱膨張なら
びに収縮により光の狭帯域がファイバ10中で変調され
る。その様な場合、格子は単一モードファイバと管材料
の熱膨張における違いの分だけ移動する。

本考案によりさらに格子自身が熱変化の影響で形または
寸法が変化する材料を用いた装置が得られる。その様な
装置では、格子寸法の変化により空間的周期的振動の空
間周期が比例量だけ変化し、従って空間的周期的振動の
反射波長帯域がスペクトル的に移動する。その様な装置
の検出は空間的周期的振動により反射される光のスペク
トル分析を得、かつ中心波長λｃの波長変化Δλｃを測
定することに等しい。λｃに対する前記の式より、Δλ
ｃはADに比例し、ここでΔＤは空間的周期的振動の空間
周期における変化である。単一モードファイバよりはる
かに大きな熱膨張係数を持つ格子材料を用いることによ
り、モニタされる熱状態はΔλｃの直接の数学的関数と
して見い出される。

第18図を参照すると、コア12とクラッド14より成る単一
モードファイバ10は通常の結果領域16が設けられてい
る。領域16内に格子24が設置され、格子24はリード線15
4と156が設置され、格子24はリード線154と156を持つ電
気的コイル152により矢印150の方向に動かされる。コイ
ルにより磁歪材料のコア158に沿って磁界が発生する。
コアは160において格子にそして他端は162においてクラ
ッド14に接合する。磁界を測定するユニットが使用され
る場合、コイル152は不要であるということは当業者に
は理解できる。

次に第19図を参照すると、単一モードファイバ10はその
クラッド14中に研磨領域16が設けられ、この領域中に光
学格子が設置されている。取り付けは第13と第14図を参
照して述べた様に石英ファイバまたは蛛の糸104-19を含
む。格子24の１端は176においてファイバクラッド14に
接合するソレノイドコイル174中を可動なコア172に170
において接合する。

次に第20図を参照すると、クラッド14を持つ光学ファイ
バ10はその中に光学格子が設置されている研磨領域16が
設けられている。取り付け装置180は184と186でクラッ
ド14の外部表面に接合する薄いファイバ182を有する。
ファイバ182の両端間に格子24が位置し、接合材188によ
り希望する位置に保持される。同様に、格子24の上部表
面にアーム190が接合され、その自由端192は、例えば第
19図に示すソレノイドの可動素子または第15と第16図に
示す可動翼板118に接続する。その端部192に隣接したア
ーム190の運動を方向を示す矢印194により示す。矢印19
4で示されるこの運動は格子を含む幾何学的面に垂直な
回転である。前記の如く、その様な回転により格子反射
器の中心周波数が変調される。その様な場合、同様に前
記の如く、光学的可干渉性が格子長にわたり保たれるな
らば光学ファイバは多モードである。

任意の周波数または静的条件に対し、格子位置は、湿度
変化により影響される動物組織の柔軟な薄層の様な測定
上の設定の条件にその長さまたは寸法が関係する任意の
物体と結合可能であることが最終的に理解される。

測定の全ての場合において周期的振動がガラスファイバ
中を運動する様なシステムにおいては、脳波、心電図信
号の場合の様に高電界ならびに高磁界および雑音が存在
する場合における低レベル信号測定が可能である。

トウの音響アレイの場合の様に、感知用格子とデータ収
集装置間の距離が大きい場合、本考案により同じ空間周
期を持つ２個の格子をファイバ上に置きかつそれらをフ
ァイバの長さに沿って測定された距離だけ分離すること
によりファイバ内部に光変調ステージの実際の組立が得
られる。本考案により２個の格子の相対位置をモニタす
る特定の条件に結合する。その様な構成により反射され
る光のスペクトル解析により、ファイブリペロ干渉計と
極めて似通った１連の共鳴ピークが示される。スペクト
ル中のそれらのピークの位置または運動はモニタする条
件を直接指示する。

多数の分離した状態をモニタしなければならない場合、
本考案により周波数ならびに時間多重化の両者が得られ
る。本考案によりファイバ中にR.L.ByerらによりApplie
d Physics Letters,第20巻、No.11、1972年６月に報告
されているヨウ素レーザまたは同調可能色素レーザから
のマルチラインレーザ光が注入される。各格子、または
光変調システムを用いている場合各対の格子は異なるレ
ーザ波長線を反射するように構成される。各格子または
その様に構成された組は測定上の異なるパラメータと結
合する。反射光のスペクトル解析により、各々異なる格
子または異なる組の格子に対応する幾つかの周波数領域
が示される。本考案によりさらに入力レーザ光のパルス
化が得られる。各格子または各組の格子はレーザよりフ
ァイバに沿って測定して異なる距離に位置するため、各
格子または各組の格子より反射する光は異なる時刻に分
析装置に反射して到達する。戻り時刻をレーザパルスが
伝播した距離と相関付けることにより各戻りパルスを特
定の格子または特定の組の格子に対し認別可能であり、
それにより各戻りパルスが再び分離したモニタ条件を指
示することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の技術により構成した光学格子と共に単
一モードファイバの立面図において拡大した部分的断面
図、第２図は第１図に示した構造の底部平面図、第３図
は空間的周期的振動に対し反射光強度対波長を示すグラ
フ、第４図は大きく拡大した格子表面を示す図、第５図
は本考案の他の形である第１図と同様な図、第６図は第
５図に示す構造の端面図、第７図は本考案の他の形であ
る第５図と同様な図、第８図は本考案のさらに他の形で
ある第１図と同様な図、第９図は第８図に示す構造の底
部平面図、第10図は本考案のさらに他の形である第１図
と同様な図、第11図は本考案の他の形である第１図と同
様な図、第12図はマイクロフォンと結合した本考案のダ
イアグラムで示した断面図、第13図は薄膜格子を動径方
向変位に対し保持するシステムを示す図、第14図は第13
図に示す構造の端面図、第15図はハイドロホンと結合し
た本考案のシステムを示す図、第16図は第15図に示す構
造の１部を拡大した図、第17図は空間的周期的振動が熱
膨張収縮により運動する本考案の応用を示す図、第18図
は格子がコイルにより運動する本考案の応用を示す図、
第19図はコイルがソレノイドの移動しない素子である第
18図と同様な図、第20図は格子が角度変化する本考案の
形を示す図、第21a図は本考案の他の形の側面立面図、
第21b図は第21a図に示す構造のダイアグラムで示した底
部平面図、第22a図は本考案の変調装置のさらに他の形
である第21a図と同様な図、そして第22b図は第22a図に
示す構造のダイアグラムで示した底部平面図である。 符号の説明 10……単一モードファイバ、12……コア、14……クラッ
ド、16……研磨領域、18……光学格子、24……歯と溝、
26……剪断モード変換器、28,30……電極、90……マイ
クロフォン、96……ダイアフラム、102……薄膜格子、1
04……ガラスファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ゴードン ゴウルド アメリカ合衆国バージニア州グレート フ ォールズ，ウイリアム クロスマン ドラ イブ 9609 (56)参考文献 特開 昭55−155324（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】単一モードクラッド光学ファイバ内に複数
   の信号を周波数及び時分割で多重化する装置において、 クラッドを部分的に除去または前記クラッドの残りの部
   分に対し減少した厚さに形成した変調制御領域が、光学
   ファイバに沿った複数の位置に配置された単一モード光
   学ファイバと、 複数の光学格子と、 前記光学格子の夫々を、その凸部が前記光学ファイバの
   光学軸に対してほぼ垂直に位置付けして前記変調制御領
   域中に設ける装置と、 前記各光学格子が多重波長入力エネルギーの特定の異な
   る波長のみで相互作用し合う空間的周期振動を持つよう
   に、前記光学ファイバに沿って設けられた各光学格子の
   空間的周期を調節し、かつ前記光学格子を前記光学ファ
   イバに対して滑動させる装置と、および 各空間的周期振動で反射されたエネルギー信号の到着時
   間を測定し、かつ各反射された信号を前記到着時間に基
   いて分類する装置とを具備することを特徴とする多重化
   装置。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項の装置にお
   いて、前記調節・滑動装置が前記光学格子を前記光学フ
   ァイバの光学軸に対して長手方向に変位させる装置であ
   って、かつ剪断モード圧電変換器を有することを特徴と
   する多重化装置。
3. 【請求項３】実用新案登録請求の範囲第１項の装置にお
   いて、前記光学格子の山と谷が、音響表面波の山と谷に
   より生じることを特徴とする多重化装置。
4. 【請求項４】実用新案登録請求の範囲第１項の装置にお
   いて、前記調節・滑動装置が前記光学格子を前記光学フ
   ァイバの光学軸に関して長手方向に変位させる装置であ
   って、かつ縦モード圧電変換器を有することを特徴とす
   る多重化装置。
5. 【請求項５】実用新案登録請求の範囲第４項の装置にお
   いて、前記縦モード変換器の１端が前記光学ファイバに
   接合されることを特徴とする多重化装置。
6. 【請求項６】実用新案登録請求の範囲第４項の装置にお
   いて、前記光学格子が前記縦モード変換器の１要素部分
   であることを特徴とする多重化装置。