JPH08234151A - 濾光用の音響光学装置 - Google Patents
濾光用の音響光学装置Info
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- JPH08234151A JPH08234151A JP7332071A JP33207195A JPH08234151A JP H08234151 A JPH08234151 A JP H08234151A JP 7332071 A JP7332071 A JP 7332071A JP 33207195 A JP33207195 A JP 33207195A JP H08234151 A JPH08234151 A JP H08234151A
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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
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- 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
- G02F1/11—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
- G02F1/125—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
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- G02F2203/05—Function characteristic wavelength dependent
- G02F2203/055—Function characteristic wavelength dependent wavelength filtering
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 濾光用の音響光学装置を提供する。
【解決手段】 中間偏光器によって分離された、２つの
連続する音響光学相互作用するセグメントを含み、該セ
グメントは夫々、そのセグメントによって案内される光
の偏光をそれぞれ変更する。変更は相互作用する光波お
よび音波の周波数に依存する。音波は共通の電気音響ト
ランスデューサから２つの相互作用セグメントに対称的
に供給される。光フィルタの透過スペルトルは、トラン
スデューサを含んでいる補助音導波路と、光導波路を含
んでいる主音導波路との間の結合によってアポダイゼー
ションされる。この装置の用途には光ファイバ遠隔通信
システムが含まれる。
連続する音響光学相互作用するセグメントを含み、該セ
グメントは夫々、そのセグメントによって案内される光
の偏光をそれぞれ変更する。変更は相互作用する光波お
よび音波の周波数に依存する。音波は共通の電気音響ト
ランスデューサから２つの相互作用セグメントに対称的
に供給される。光フィルタの透過スペルトルは、トラン
スデューサを含んでいる補助音導波路と、光導波路を含
んでいる主音導波路との間の結合によってアポダイゼー
ションされる。この装置の用途には光ファイバ遠隔通信
システムが含まれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は濾光に関するもので
ある。その応用例に、複数の情報の流れをスペクトル多
重化の形で同時に送る光ファイバ遠隔通信が含まれる。
ある。その応用例に、複数の情報の流れをスペクトル多
重化の形で同時に送る光ファイバ遠隔通信が含まれる。
【０００２】
【従来の技術】この種の多重化情報から、選択した１つ
の成分を取り出せることがしばしば必要である。それに
は、光フィルタが下記の特性を持つことが必要である。
の成分を取り出せることがしばしば必要である。それに
は、光フィルタが下記の特性を持つことが必要である。
【０００３】フィルタの通過帯域内及びその帯域の外の
光波の伝送係数の間のコントラストが高い。
光波の伝送係数の間のコントラストが高い。
【０００４】その帯域の中心光周波数を容易に調整でき
る。
る。
【０００５】
【従来の技術】従来の装置は、こうしたフィルタを実現
するために音響光学相互作用を利用している。それにつ
いては後で説明する。不幸なことに、それらは上記諸特
性を十分な程度に持たない。
するために音響光学相互作用を利用している。それにつ
いては後で説明する。不幸なことに、それらは上記諸特
性を十分な程度に持たない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、それ
らの特性を従来よりも多く有する光フィルタを実現する
ための簡単な技術を得ることである。
らの特性を従来よりも多く有する光フィルタを実現する
ための簡単な技術を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
中間偏光器によって分離された、２つの連続する音響光
学相互作用セグメントを含み、該セグメントは夫々、セ
グメントによって案内される光の偏光を変更し、前記変
更が相互作用する光波および音波の周波数に依存し、前
記音波が共通の電気音響トランスデューサから２つの相
互作用セグメントに対称的に供給される、濾光用の音響
光学装置に存する。
中間偏光器によって分離された、２つの連続する音響光
学相互作用セグメントを含み、該セグメントは夫々、セ
グメントによって案内される光の偏光を変更し、前記変
更が相互作用する光波および音波の周波数に依存し、前
記音波が共通の電気音響トランスデューサから２つの相
互作用セグメントに対称的に供給される、濾光用の音響
光学装置に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】従来の装置および本発明の実施例
の１つの例を、添付図面を参照して以下に説明する。
の１つの例を、添付図面を参照して以下に説明する。
【０００９】従来の装置の部品が、本発明の装置の部品
と同じ機能を有する場合には、その部品が第１の従来装
置に関係するか、第２の従来装置に関係するかに応じ
て、′符号または ″符号を付けた参照文字または参照
数字でその部品を示すことにする。そのような部品につ
いては、以後「対応する」という用語を用いるものとす
る。
と同じ機能を有する場合には、その部品が第１の従来装
置に関係するか、第２の従来装置に関係するかに応じ
て、′符号または ″符号を付けた参照文字または参照
数字でその部品を示すことにする。そのような部品につ
いては、以後「対応する」という用語を用いるものとす
る。
【００１０】まず図３を参照して本発明の装置のある部
品を説明する。それらの部品は、第１の従来の装置の部
品に対応する部品である。
品を説明する。それらの部品は、第１の従来の装置の部
品に対応する部品である。
【００１１】図３に示すように、本発明の装置は次の部
品を備える。
品を備える。
【００１２】基板２は装置の上面４を構成する１つの
面、たとえば、水平面を有する。この基板はリチウム・
ニオブ酸塩などの電気光学物質から通常製作される。
面、たとえば、水平面を有する。この基板はリチウム・
ニオブ酸塩などの電気光学物質から通常製作される。
【００１３】光導波路６がその上面内を入口８から出口
１０まで伸長する。この光導波路は、基板の表面層内に
チタンイオンを拡散させることによって通常形成され
る。この光導波路は、同じ入力直線偏光を持つが、異な
る光周波数を持つことができる光波で構成された入力光
Ｌ１を前記入口で受けるように構成されている。その光
導波路は、それらの波を少なくとも１つの方向に案内
し、波の全てを出力光Ｌ２の形で出口に送る。光導波路
の各部分においてそれらの波が案内される方向はその部
分に対する長手方向ＯＸを構成し、基板の上面内におけ
る垂直な方向は横方向ＯＹを構成する。この光導波路は
まっすぐであることが好ましく、したがって、単一の長
手方向ＯＸと単一の横方向ＯＹを構成することが好まし
い。光導波路は複屈折性なので、ＴＥ光波とＴＭ光波の
伝播する速さは異なる。
１０まで伸長する。この光導波路は、基板の表面層内に
チタンイオンを拡散させることによって通常形成され
る。この光導波路は、同じ入力直線偏光を持つが、異な
る光周波数を持つことができる光波で構成された入力光
Ｌ１を前記入口で受けるように構成されている。その光
導波路は、それらの波を少なくとも１つの方向に案内
し、波の全てを出力光Ｌ２の形で出口に送る。光導波路
の各部分においてそれらの波が案内される方向はその部
分に対する長手方向ＯＸを構成し、基板の上面内におけ
る垂直な方向は横方向ＯＹを構成する。この光導波路は
まっすぐであることが好ましく、したがって、単一の長
手方向ＯＸと単一の横方向ＯＹを構成することが好まし
い。光導波路は複屈折性なので、ＴＥ光波とＴＭ光波の
伝播する速さは異なる。
【００１４】指向性音響装置が基板に集積化される。こ
の装置は電気的活性化（ｅｎｅｒｇｉｚａｔｉｏｎ）信
号を受け、その信号に応答して、基板中を伝わる音波を
形成する。それらの音波は光導波路に沿って長手方向に
伝わる能動音波を含む。
の装置は電気的活性化（ｅｎｅｒｇｉｚａｔｉｏｎ）信
号を受け、その信号に応答して、基板中を伝わる音波を
形成する。それらの音波は光導波路に沿って長手方向に
伝わる能動音波を含む。
【００１５】基板の音響光学的性質は、音響光学係数の
存在によって反映される。基板と、基板の結晶格子に対
する基板の上面及び光導波路の方向とは、２つの案内さ
れる光モードＴＥとＴＭの間の結合に起因する相互作用
を能動音波に引き起こすことを可能にする係数値を与え
る。
存在によって反映される。基板と、基板の結晶格子に対
する基板の上面及び光導波路の方向とは、２つの案内さ
れる光モードＴＥとＴＭの間の結合に起因する相互作用
を能動音波に引き起こすことを可能にする係数値を与え
る。
【００１６】そのような各音響光学相互作用は、音周波
数ｆｓを持つ音波と、光周波数Ｆｊを持つ光波との間で
起きる。その相互作用によって光波の偏光が変化される
ことになる。その偏光の変化は、その光波の光周波数の
大きな変化を生じない、たとえば、ＴＥモードとＴＭモ
ードの間の変化である。偏光の変化は光周波数Ｆｊに依
存する。光周波数が音周波数に対して所定の関係を持つ
場合にその変化は最大であり、より正確にいえば式Ｆｊ
＝Ａ ｆｓを満たす。この式でＡは式Ａ・ｖｓ・Δｎ＝
ｖｌによって定められる係数である。ここにｖｓとｖｌ
はそれぞれ音波の速さおよび案内される光の速さであ
り、Δｎは光導波路の複屈折性を表す屈折率の差であ
る。その結果、出力光の光波は、相互に異なる偏光を持
つことができ、光波の周波数に対して対応する関係でそ
れらの光波の出力偏光を構成できる。したがって、出力
光Ｌ２を偏光させる偏光器Ｐ２にこの装置を組み合わせ
ることによって複合フィルタを得ることができる。指向
性音響装置では、基板に集積化され、可変周波数電源に
よって活性化されるトランスデューサによって各能動音
波が形成される。このトランスデューサは、基板の上面
近くの基板物質内を伝わる表面音響波を発射する。
数ｆｓを持つ音波と、光周波数Ｆｊを持つ光波との間で
起きる。その相互作用によって光波の偏光が変化される
ことになる。その偏光の変化は、その光波の光周波数の
大きな変化を生じない、たとえば、ＴＥモードとＴＭモ
ードの間の変化である。偏光の変化は光周波数Ｆｊに依
存する。光周波数が音周波数に対して所定の関係を持つ
場合にその変化は最大であり、より正確にいえば式Ｆｊ
＝Ａ ｆｓを満たす。この式でＡは式Ａ・ｖｓ・Δｎ＝
ｖｌによって定められる係数である。ここにｖｓとｖｌ
はそれぞれ音波の速さおよび案内される光の速さであ
り、Δｎは光導波路の複屈折性を表す屈折率の差であ
る。その結果、出力光の光波は、相互に異なる偏光を持
つことができ、光波の周波数に対して対応する関係でそ
れらの光波の出力偏光を構成できる。したがって、出力
光Ｌ２を偏光させる偏光器Ｐ２にこの装置を組み合わせ
ることによって複合フィルタを得ることができる。指向
性音響装置では、基板に集積化され、可変周波数電源に
よって活性化されるトランスデューサによって各能動音
波が形成される。このトランスデューサは、基板の上面
近くの基板物質内を伝わる表面音響波を発射する。
【００１７】出力偏光器Ｐ２は、たとえば、１つの向き
に偏光された光波を吸収または反射し、別の向きに偏光
された光波を透過させる。類似の入力偏光器Ｐ１を用い
て入力光を偏光できる。それらの各偏光器は省略するこ
ともでき、入力光が既に偏光されているならば入力偏光
器を使用しないことができ、出力光を用いる装置がその
光のただ１つの偏光された成分に対して感受性をもつな
らば出力偏光器を使用しないことができる。
に偏光された光波を吸収または反射し、別の向きに偏光
された光波を透過させる。類似の入力偏光器Ｐ１を用い
て入力光を偏光できる。それらの各偏光器は省略するこ
ともでき、入力光が既に偏光されているならば入力偏光
器を使用しないことができ、出力光を用いる装置がその
光のただ１つの偏光された成分に対して感受性をもつな
らば出力偏光器を使用しないことができる。
【００１８】最後に、中間偏光器ＰＭが光導波路６の中
間点に配置される。この中間偏光器は基板に集積化する
ことが好ましい。この中間偏光器は、前記光導波路上に
おいて、相互に対称的である第１の相互作用セグメント
ＳＬ１と第２の相互作用セグメントＳＬ２の境界を画定
する。前記光波はそれら２つのセグメントを直列に通
る。第１の能動音波ＷＳＡ１と第２の能動音波ＷＳＡ２
はそれぞれそれら２つのセグメントを通り、その結果、
この装置は入力光を直線偏光させるための第１のフィル
タを構成し、装置と出力偏光器Ｐ２（上記参照）を組み
合わせることによって第２のフィルタを得ることができ
る。その後で、前記２つのフィルタは、それぞれそれら
２つの能動音波の音周波数によって支配される中心周波
数を持つ前記複合フィルタの連続する２つの段を構成す
る。それら２つの段を直列に配置することによって、複
合フィルタのコントラストを強くできる。
間点に配置される。この中間偏光器は基板に集積化する
ことが好ましい。この中間偏光器は、前記光導波路上に
おいて、相互に対称的である第１の相互作用セグメント
ＳＬ１と第２の相互作用セグメントＳＬ２の境界を画定
する。前記光波はそれら２つのセグメントを直列に通
る。第１の能動音波ＷＳＡ１と第２の能動音波ＷＳＡ２
はそれぞれそれら２つのセグメントを通り、その結果、
この装置は入力光を直線偏光させるための第１のフィル
タを構成し、装置と出力偏光器Ｐ２（上記参照）を組み
合わせることによって第２のフィルタを得ることができ
る。その後で、前記２つのフィルタは、それぞれそれら
２つの能動音波の音周波数によって支配される中心周波
数を持つ前記複合フィルタの連続する２つの段を構成す
る。それら２つの段を直列に配置することによって、複
合フィルタのコントラストを強くできる。
【００１９】この種の装置が、ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴ
ＥＲＳ、１９９３年１０月１５日号／１８巻、２０号、
１７２１〜１７２３ページ所載のＬ．Ｂ．Ａｒｏｎｓｏ
ｎ、Ｇ．Ｒａｎｋｉｎ、Ｗ．Ｒ．Ｔｒｕｔｎａ，Ｊ
ｒ．、およびＤ．Ｗ．Ｄｏｌｆｉの論文「Ｒｅｄｕｃｅ
ｄ ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｃｏ
ｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ｂｉ
ｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ」に記
載されている。
ＥＲＳ、１９９３年１０月１５日号／１８巻、２０号、
１７２１〜１７２３ページ所載のＬ．Ｂ．Ａｒｏｎｓｏ
ｎ、Ｇ．Ｒａｎｋｉｎ、Ｗ．Ｒ．Ｔｒｕｔｎａ，Ｊ
ｒ．、およびＤ．Ｗ．Ｄｏｌｆｉの論文「Ｒｅｄｕｃｅ
ｄ ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｃｏ
ｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ｂｉ
ｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ」に記
載されている。
【００２０】この装置を図１に線図的に示す。その指向
性音響装置は、図１のトランスデューサＴ′１、Ｔ′２
などの複数の電気音響トランスデューサを含む。それら
のトランスデューサは能動音波ＷＳＡ′１とＷＳＡ′２
を直接発生する。それらの能動音波は光導波路６′の軸
線上を伝わる。
性音響装置は、図１のトランスデューサＴ′１、Ｔ′２
などの複数の電気音響トランスデューサを含む。それら
のトランスデューサは能動音波ＷＳＡ′１とＷＳＡ′２
を直接発生する。それらの能動音波は光導波路６′の軸
線上を伝わる。
【００２１】この装置は、光導波路が同一で一様な場合
にコントラストが低いことが欠点である。２つの導波路
が異なると、これは前記論文で論じられている状況であ
るが、２つのフィルタの２つの段の中心周波数を一致さ
せることが困難である。特殊な多重化を用いる光ファイ
バ遠隔通信システムで効率的なフィルタを得るためには
一致を必要とする。
にコントラストが低いことが欠点である。２つの導波路
が異なると、これは前記論文で論じられている状況であ
るが、２つのフィルタの２つの段の中心周波数を一致さ
せることが困難である。特殊な多重化を用いる光ファイ
バ遠隔通信システムで効率的なフィルタを得るためには
一致を必要とする。
【００２２】本発明に従って、指向性音響システムに含
まれて、活性化電気信号によって活性化される電気音響
トランスデューサＴは、第１の能動音波ＷＳＡ１と第２
の能動音波ＷＳＡ２を構成するために十分な音響出力を
発生する。このシステムは、この音響出力の向きをそろ
えて分配することによってそれらの第１の能動音波と第
２の能動音波を形成する。この向きをそろえることおよ
びこの分配は第１の相互作用セグメントおよび第２の相
互作用セグメントと同じ相互対称性を有する。この対称
性によって、一様な光導波路に対して２つの光フィルタ
の中心周波数が自動的に等しくなる。
まれて、活性化電気信号によって活性化される電気音響
トランスデューサＴは、第１の能動音波ＷＳＡ１と第２
の能動音波ＷＳＡ２を構成するために十分な音響出力を
発生する。このシステムは、この音響出力の向きをそろ
えて分配することによってそれらの第１の能動音波と第
２の能動音波を形成する。この向きをそろえることおよ
びこの分配は第１の相互作用セグメントおよび第２の相
互作用セグメントと同じ相互対称性を有する。この対称
性によって、一様な光導波路に対して２つの光フィルタ
の中心周波数が自動的に等しくなる。
【００２３】この対称性はたとえば横方向軸Ｄに関する
ものであり、または、より正確にいえば、基板の上面の
下の部品の厚さを考慮してこの横軸によって定められる
垂直面に関するものである。
ものであり、または、より正確にいえば、基板の上面の
下の部品の厚さを考慮してこの横軸によって定められる
垂直面に関するものである。
【００２４】能動音波は次のような種々のやり方で形成
できる。
できる。
【００２５】たとえば、複合中間偏光器の２つの同一の
部品の間で、光導波路の中心に配置されているトランス
デューサの互いに逆向きの放出面からそれらの能動音波
を形成できる。その代わりに、光導波路から短い距離の
所で、対称軸上に配置されているトランスデューサの互
いに逆向きの発射面からそれらの能動音波を形成でき
る。トランスデューサから分離されている音響分配手段
によって、２本の音波ビームは２つの相互作用セグメン
トへ向かってそれぞれ送られる。その手段は、基板の上
面に形成されている湾曲した音導波路を含む。
部品の間で、光導波路の中心に配置されているトランス
デューサの互いに逆向きの放出面からそれらの能動音波
を形成できる。その代わりに、光導波路から短い距離の
所で、対称軸上に配置されているトランスデューサの互
いに逆向きの発射面からそれらの能動音波を形成でき
る。トランスデューサから分離されている音響分配手段
によって、２本の音波ビームは２つの相互作用セグメン
トへ向かってそれぞれ送られる。その手段は、基板の上
面に形成されている湾曲した音導波路を含む。
【００２６】本発明に従って、音響分配手段は、複合フ
ィルタの透過スペクトラムのアポダイゼーション、すな
わちフィルタの帯域幅を定める主ローブの両側の副ロー
ブが減少または解消するように選択することが好まし
い。
ィルタの透過スペクトラムのアポダイゼーション、すな
わちフィルタの帯域幅を定める主ローブの両側の副ロー
ブが減少または解消するように選択することが好まし
い。
【００２７】このアポダイゼーションは相互作用セグメ
ントにおいて音響エネルギーを適切に長手方向に分布さ
せることによって行うことができる。この分布は、この
セグメントに沿って測定した横座標の関数としての音響
エネルギーの変化則によって定めることができる。この
法則は、以下に説明するように一様な音響結合器を用い
る最も簡単な実施では、正弦二乗アーチ（ｓｉｎｅ ｓ
ｑｕａｒｅｄ ａｒｃｈ）によって表される。結合器の
一層複雑な実施を認めることができるならば、ガウスの
法則またはハミングの法則が好適である。
ントにおいて音響エネルギーを適切に長手方向に分布さ
せることによって行うことができる。この分布は、この
セグメントに沿って測定した横座標の関数としての音響
エネルギーの変化則によって定めることができる。この
法則は、以下に説明するように一様な音響結合器を用い
る最も簡単な実施では、正弦二乗アーチ（ｓｉｎｅ ｓ
ｑｕａｒｅｄ ａｒｃｈ）によって表される。結合器の
一層複雑な実施を認めることができるならば、ガウスの
法則またはハミングの法則が好適である。
【００２８】アポダイゼーションの効率は、副ローブに
おける光出力と主ローブにおける光出力との比であるア
ポダイゼーション比によって規定される。
おける光出力と主ローブにおける光出力との比であるア
ポダイゼーション比によって規定される。
【００２９】相互作用セグメントＳＬ１とＳＬ２に対し
ては長手方向ストリップを基板２の面４に形成すること
が好ましい。それらのストリップはそれぞれの特性音速
を持つ。それらの特性音速は表面音響波がそれらのスト
リップ内をそれぞれ伝わる速さである。それらのストリ
ップは３つの音響戻しストリップと、各相互作用セグメ
ントＳＬ１とＳＬ２に組み合わされた２つの音響伝播ス
トリップとを含む。音響戻しストリップの特性音速は隣
接する音響伝播ストリップのそれより高い。それらのス
トリップは次のような順序で横に順次並べられる。
ては長手方向ストリップを基板２の面４に形成すること
が好ましい。それらのストリップはそれぞれの特性音速
を持つ。それらの特性音速は表面音響波がそれらのスト
リップ内をそれぞれ伝わる速さである。それらのストリ
ップは３つの音響戻しストリップと、各相互作用セグメ
ントＳＬ１とＳＬ２に組み合わされた２つの音響伝播ス
トリップとを含む。音響戻しストリップの特性音速は隣
接する音響伝播ストリップのそれより高い。それらのス
トリップは次のような順序で横に順次並べられる。
【００３０】補助戻しストリップＢＡ１またはＢＡ２、
補助伝播ストリップＢＢ１またはＢＢ２、中間戻しスト
リップＢＣ１またはＢＣ２。このストリップは、補助戻
しストリップおよび補助伝播ストリップとともに、補助
音導波路セグメントＧＡ１またはＧＡ２を構成する。そ
れらの補助音導波路セグメントは音波を補助伝播ストリ
ップＢＢ１の内部に閉じ込めようとする。このセグメン
トは、それらのストリップが第１の相互作用セグメント
に組み合わされているか、第２の相互作用セグメントに
組み合わされているかに従って、それぞれ第１のセグメ
ントまたは第２のセグメントとなる。
補助伝播ストリップＢＢ１またはＢＢ２、中間戻しスト
リップＢＣ１またはＢＣ２。このストリップは、補助戻
しストリップおよび補助伝播ストリップとともに、補助
音導波路セグメントＧＡ１またはＧＡ２を構成する。そ
れらの補助音導波路セグメントは音波を補助伝播ストリ
ップＢＢ１の内部に閉じ込めようとする。このセグメン
トは、それらのストリップが第１の相互作用セグメント
に組み合わされているか、第２の相互作用セグメントに
組み合わされているかに従って、それぞれ第１のセグメ
ントまたは第２のセグメントとなる。
【００３１】主伝播ストリップＢＤ１またはＢＤ２、主
戻しストリップＢＥ１またはＢＥ２。このストリップは
中間戻しストリップおよび主伝播ストリップとともに、
主音導波路セグメントＧＰ１またはＧＰ２を構成する。
それらの主音導波路セグメントは音波を主伝播ストリッ
プの内部に閉じ込めようとする。このセグメントは、そ
れらのストリップが第１の相互作用セグメントに組み合
わされているか、第２の相互作用セグメントに組み合わ
されているかに従って、それぞれ第１のセグメントまた
は第２のセグメントとなる。
戻しストリップＢＥ１またはＢＥ２。このストリップは
中間戻しストリップおよび主伝播ストリップとともに、
主音導波路セグメントＧＰ１またはＧＰ２を構成する。
それらの主音導波路セグメントは音波を主伝播ストリッ
プの内部に閉じ込めようとする。このセグメントは、そ
れらのストリップが第１の相互作用セグメントに組み合
わされているか、第２の相互作用セグメントに組み合わ
されているかに従って、それぞれ第１のセグメントまた
は第２のセグメントとなる。
【００３２】戻しストリップはニオブ酸リチウム製基板
へのチタンイオンの表面拡散によって通常形成される。
中間戻しストリップＢＣ１またはＢＣ２の幅と、その特
性音速の差とは、補助音導波路セグメントと主音導波路
セグメントの間の結合を可能にするために、補助伝播ス
トリップおよび主伝播ストリップと比較して十分に小さ
い。この結合は音響結合特性長さを持つ。したがって、
それらの音導波路セグメントの一方によって１００％案
内される音波が他方の音導波路セグメントにしだいに入
り、この結合特性長さを進んだ後に後者の音導波路セグ
メント内を１００％案内される。
へのチタンイオンの表面拡散によって通常形成される。
中間戻しストリップＢＣ１またはＢＣ２の幅と、その特
性音速の差とは、補助音導波路セグメントと主音導波路
セグメントの間の結合を可能にするために、補助伝播ス
トリップおよび主伝播ストリップと比較して十分に小さ
い。この結合は音響結合特性長さを持つ。したがって、
それらの音導波路セグメントの一方によって１００％案
内される音波が他方の音導波路セグメントにしだいに入
り、この結合特性長さを進んだ後に後者の音導波路セグ
メント内を１００％案内される。
【００３３】第１の相互作用セグメントＳＬ１と第２の
相互作用セグメントＳＬ２は、それぞれ第１の主音導波
路セグメントＧＰ１と第２の主音導波路セグメントＧＰ
２の軸線に沿って延びる。トランスデューサＴは第１の
主音波ＷＳＰ１と第２の主音波ＷＳ２を、第１の補助音
導波路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメン
トＧＡ２のそれぞれの第１の主注入点と第２の主注入点
に注入する。それらの注入点はたとえばトランスデュー
サＴ自体によって構成される。第１の補助音導波路セグ
メントＧＡ１または第２の補助音導波路セグメントＧＡ
２と第１の主音導波路セグメントＧＰ１または第２の主
音導波路セグメントＧＰ２の間の結合は、それぞれ前記
第１の主注入点と前記第２の主注入点からの前記音響結
合特性長さの２倍にほぼ等しい実効音響結合特性長さに
わたって行われる。その結果、この結合は、最初に、第
１の主音波ＷＳＰ１または第２の主音波ＷＳＰ２からの
出力を、それぞれ第１の主音導波路セグメントまたは第
２の主音導波路セグメントへしだいに移して、それぞれ
第１の能動音波ＷＳＡ１または第２の能動音波ＷＳＡ２
をそこに出現させ、その後でこの出力をそれぞれ第１の
補助音導波路セグメントまたは第２の補助音導波路セグ
メントへしだいに戻して、この第１の能動音波または第
２の能動音波を消失させる。この出力が第１の補助音導
波路セグメントまたは第２の補助音導波路セグメントに
戻されると、音波ＷＳＱ１またはＷＳＱ２がそれぞれそ
の補助音導波路セグメントに生じる。図２および図３で
は、音響出力のそれらの移動は、導波路セグメントの長
さにわたって、音場の変化する重心位置をほぼ示す波形
線によって表されている。
相互作用セグメントＳＬ２は、それぞれ第１の主音導波
路セグメントＧＰ１と第２の主音導波路セグメントＧＰ
２の軸線に沿って延びる。トランスデューサＴは第１の
主音波ＷＳＰ１と第２の主音波ＷＳ２を、第１の補助音
導波路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメン
トＧＡ２のそれぞれの第１の主注入点と第２の主注入点
に注入する。それらの注入点はたとえばトランスデュー
サＴ自体によって構成される。第１の補助音導波路セグ
メントＧＡ１または第２の補助音導波路セグメントＧＡ
２と第１の主音導波路セグメントＧＰ１または第２の主
音導波路セグメントＧＰ２の間の結合は、それぞれ前記
第１の主注入点と前記第２の主注入点からの前記音響結
合特性長さの２倍にほぼ等しい実効音響結合特性長さに
わたって行われる。その結果、この結合は、最初に、第
１の主音波ＷＳＰ１または第２の主音波ＷＳＰ２からの
出力を、それぞれ第１の主音導波路セグメントまたは第
２の主音導波路セグメントへしだいに移して、それぞれ
第１の能動音波ＷＳＡ１または第２の能動音波ＷＳＡ２
をそこに出現させ、その後でこの出力をそれぞれ第１の
補助音導波路セグメントまたは第２の補助音導波路セグ
メントへしだいに戻して、この第１の能動音波または第
２の能動音波を消失させる。この出力が第１の補助音導
波路セグメントまたは第２の補助音導波路セグメントに
戻されると、音波ＷＳＱ１またはＷＳＱ２がそれぞれそ
の補助音導波路セグメントに生じる。図２および図３で
は、音響出力のそれらの移動は、導波路セグメントの長
さにわたって、音場の変化する重心位置をほぼ示す波形
線によって表されている。
【００３４】実際には、光導波路６が存在すると音導波
路ＧＰの動作が乱され、音導波路ＧＰとＧＡの間の同期
が損なわれる。この同期を再び確立するために、光導波
路６に類似する光導波路が音導波路ＧＡ内に導入され
る。したがって、その音導波路ＧＡは音導波路ＧＰと同
じになる。この追加の光導波路は、光波を案内しないと
いう意味で「不活動」である。図２と図３を簡単にする
ために、それはここでは示していない。
路ＧＰの動作が乱され、音導波路ＧＰとＧＡの間の同期
が損なわれる。この同期を再び確立するために、光導波
路６に類似する光導波路が音導波路ＧＡ内に導入され
る。したがって、その音導波路ＧＡは音導波路ＧＰと同
じになる。この追加の光導波路は、光波を案内しないと
いう意味で「不活動」である。図２と図３を簡単にする
ために、それはここでは示していない。
【００３５】能動音波の強さについてこのようにして得
た長手方向分布則がアポダイゼーションをもたらす。
た長手方向分布則がアポダイゼーションをもたらす。
【００３６】アポダイゼーションは、従来のフィルタで
は、１つの相互作用セグメントが用いられ、主音導波路
と補助音導波路もただ１つのセグメントのみを含んでい
ることを除き、いま上で説明したやり方で行われてい
た。この従来の装置を図２に示す。
は、１つの相互作用セグメントが用いられ、主音導波路
と補助音導波路もただ１つのセグメントのみを含んでい
ることを除き、いま上で説明したやり方で行われてい
た。この従来の装置を図２に示す。
【００３７】それは、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．
６１（９）、１９９２年８月３１日、１０２５〜１０２
７ページ所載の、Ｄ．Ａ．ＳｍｉｔｈおよびＪ．Ｊ．Ｊ
ｏｈｎｓｏｎの論文「Ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｓｕｐｐｒｅ
ｓｓｉｏｎ ｉｎ ａｎ ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ
ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｒａｉｓｅｄ−ｃｏｓ
ｉｎｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ」
に記載されている。
６１（９）、１９９２年８月３１日、１０２５〜１０２
７ページ所載の、Ｄ．Ａ．ＳｍｉｔｈおよびＪ．Ｊ．Ｊ
ｏｈｎｓｏｎの論文「Ｓｉｄｅｌｏｂｅ ｓｕｐｐｒｅ
ｓｓｉｏｎ ｉｎ ａｎ ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃ
ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｒａｉｓｅｄ−ｃｏｓ
ｉｎｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ」
に記載されている。
【００３８】このアポダイゼーションのアポダイゼーシ
ョン比は１７．５ｄＢである。
ョン比は１７．５ｄＢである。
【００３９】本発明の装置を用いて構成されたフィルタ
は２つのアポダイゼーションを直列に生じ、したがっ
て、一様な音響結合器に対してアポダイゼーション比を
３５ｄＢと２倍にする。
は２つのアポダイゼーションを直列に生じ、したがっ
て、一様な音響結合器に対してアポダイゼーション比を
３５ｄＢと２倍にする。
【００４０】トランスデューサＴは、第１の補助音導波
路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメントＧ
Ａ２を含んでいる補助音導波路ＧＡの、第１の補助音導
波路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメント
ＧＡ２の間に配置することが好ましい。そうすると、そ
のトランスデューサは第１の発射面Ｔ１および第２の発
射面Ｔ２と、第１の主音導波路セグメントＧＰ１または
第２の主音導波路セグメントＧＰ２を含む共通の主音導
波路ＧＰを介して、第１の主音波と第２の主音波を発射
する。
路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメントＧ
Ａ２を含んでいる補助音導波路ＧＡの、第１の補助音導
波路セグメントＧＡ１と第２の補助音導波路セグメント
ＧＡ２の間に配置することが好ましい。そうすると、そ
のトランスデューサは第１の発射面Ｔ１および第２の発
射面Ｔ２と、第１の主音導波路セグメントＧＰ１または
第２の主音導波路セグメントＧＰ２を含む共通の主音導
波路ＧＰを介して、第１の主音波と第２の主音波を発射
する。
【００４１】この装置は、主音導波路から補助導波路Ｈ
に戻ってきた音響出力を吸収するための音吸収器４をそ
の補助導波路Ｈの各端部に更に含む。
に戻ってきた音響出力を吸収するための音吸収器４をそ
の補助導波路Ｈの各端部に更に含む。
【００４２】光導波路はまっすぐであることが好まし
く、前記第１の発射面と前記第２の発射面はトランスデ
ューサの２つの反対側の面である。
く、前記第１の発射面と前記第２の発射面はトランスデ
ューサの２つの反対側の面である。
【図１】第１の従来装置を示す図である。
【図２】第２の従来装置を示す図である。
【図３】本発明の装置を示す図である。
２ 基板 ６ 光導波路 Ｌ１ 入力光 Ｌ２ 出力光 ＯＸ 長手方向 ＯＹ 横方向 Ｐ１ 入力偏光器 Ｐ２ 出力偏光器 ＰＭ 中間偏光器 ＳＬ１ 第１の相互作用セグメント ＳＬ２ 第２の相互作用セグメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリスチヤン・ブロ フランス国、91310・ルビル・シユル・オ ルジユ、リユ・デユ・８・メ・1945、26 (72)発明者 ミシエル・デイ・マジオ フランス国、78830・ボネル、リユ・デ ユ・ポタージエ、23
Claims (6)
- 【請求項１】 中間偏光器によって分離された、２つの
連続する音響光学相互作用セグメントを含み、該セグメ
ントは夫々、そのセグメントによって案内される光の偏
光を変更し、前記変更は相互作用する光波および音波の
周波数に依存し、前記音波は共通の電気音響トランスデ
ューサから２つの相互作用セグメントに対称的に供給さ
れる、濾光用の音響光学装置。 - 【請求項２】 前記装置の上面を構成する面、たとえば
水平面を有する基板と、 前記上面内を入口から出口まで伸長して、同じ入力直線
偏光を持ち、かつ異なる光周波数を持つことができる光
波で構成された入力光を前記入口で受けて、前記波を少
なくとも１つの方向に案内し、前記波の全てを出力光の
形で前記出口に送る光導波路と、 前記基板に集積化され、電気的活性化信号を受け、音響
周波数を持ち、かつ前記基板中を伝わる音波をその信号
に応答して形成する指向性音響装置と、 前記光導波路の中間点に配置されて、前記光導波路上に
おいて、相互に対称的である第１の相互作用セグメント
と第２の相互作用セグメントの境界を画定する中間偏光
器とを含み、 前記光導波路の各部分を前記波が案内される方向がその
部分の長手方向を構成し、前記基板の前記上面内におけ
る垂直な向きが横方向を構成し、前記光導波路が複屈折
性であり、 前記波が能動音波を含み、それらの能動音波は前記光導
波路に沿って長手方向に伝わって、前記能動音波と、前
記光導波路内を伝わる光波との間で音響−光相互作用を
可能にし、 そのような各相互作用は、音の周波数ｆｓを持つ音波
と、光の周波数Ｆｊを持つ光波との間で行われ、前記相
互作用によって、前記光波の光周波数を大きく変更する
ことなしに、前記光波の偏光が変更され、前記偏光の変
更は、前記光周波数Ｆｊに依存し、かつ前記光周波数が
前記音周波数に対して所定の関係を持つような最大値を
有し、したがって、前記出力光の光波は、前記光波の周
波数に対して対応する関係にある前記光波の出力偏光を
それぞれ構成する異なる偏光を有することができ、かつ
前記装置を前記出力光を偏光させる偏光器と連結するこ
とによって複合フィルタを構成でき、 前記光波は前記２つのセグメントを連続して通り、第１
の能動音波と第２の能動音波は前記セグメントをそれぞ
れ通り、したがって、前記装置は入力光を直線偏光させ
るための第１のフィルタを構成し、前記装置と出力偏光
器を連結することによって第２のフィルタを構成し、 その後で、前記２つのフィルタは、前記２つの能動音波
の音周波数によって支配されるそれぞれの中心周波数を
有する前記複合フィルタのそれぞれ連続する２つの段を
構成し、 前記装置において、前記指向性音響装置に含まれ、前記
電気的活性化信号によって活性化される電気音響トラン
スデューサが、前記第１の能動音波と前記第２の能動音
波を構成するのに十分な音響出力を発生し、前記指向性
音響装置は前記音響出力を分配することによって前記第
１の能動音波と前記第２の能動音波を構成し、前記分配
が前記第１の相互作用セグメントおよび前記第２の相互
作用セグメントの相互対称性と同じ相互対称性を持つこ
とを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記基板の上面に前記相互作用セグメン
トのための長手方向ストリップが形成され、それらのス
トリップは、ストリップ内を音波が伝わる速さであるそ
れぞれの特性音速をそれぞれ有し、前記ストリップは、
各相互作用セグメントに組み合わされる３つの音響戻し
ストリップと、２つの音響伝播ストリップとを含み、前
記音響戻しストリップの特性音速は前記隣接する音響伝
播ストリップより高く、前記ストリップは − 補助戻しストリップ、 − 補助伝播ストリップ、 − 前記補助戻しストリップおよび前記補助伝播ストリ
ップと共に、音波を前記補助伝播ストリップ内に閉じ込
める補助音響導波路セグメントを構成する中間戻しスト
リップ、 − 主伝播ストリップ、 − 前記中間戻しストリップおよび前記主伝播ストリッ
プと共に、音波を前記主伝播ストリップ内に閉じ込める
主音響導波路セグメントを構成する主戻しストリップと
いう順序で前記横方向に連続し、 前記セグメントは、前記ストリップが前記第１の相互作
用セグメントに組み合わされるか、前記第２の相互作用
セグメントに組み合わされるかに応じて、それぞれ第１
のセグメントまたは第２のセグメントであり、 前記中間戻しストリップの幅、ならびに前記補助伝播ス
トリップおよび前記主伝播ストリップに対するその特性
速さの差が、前記補助音響導波路セグメントと前記主音
響導波路セグメントの間の結合を行わせるように十分に
小さく、前記結合はある音響結合特性長さを持ち、か
つ、前記導波路セグメントの１つによって１００％案内
される音波が、前記導波路セグメントの他の１つにしだ
いに入って、前記結合特性長さを進んだ後で、後者の内
部を１００％案内されるようなものであり、 前記第１の相互作用セグメントおよび前記第２の相互作
用セグメントがそれぞれ前記第１の音響導波路セグメン
トと前記第２の音響導波路セグメントの軸線に沿って伸
長し、 前記トランスデューサが前記第１の主音波と前記第２の
主音波を、それぞれ前記第１の補助音響導波路セグメン
トと前記第２の補助音響導波路セグメントの第１の主注
入点と第２の主注入点に注入し、前記第１の補助音響導
波路セグメントと前記第２の補助音響導波路セグメント
の間の前記結合が、それぞれ前記第１の主注入点または
前記第２の主注入点からの前記音響結合特性長さの２倍
にほぼ等しい実効音響結合特性長さにわたって行われ
て、前記結合が最初に、かつしだいに前記第１の主音波
または前記第２の主音波からの出力を前記第１の主音響
導波路セグメントまたは前記第２の主音響導波路セグメ
ントに移して、前記第１の能動音波または前記第２の能
動音波をそれぞれそこに出現させ、その後で、前記出力
を、前記第１の補助音響導波路セグメントまたは前記第
２の補助音響導波路セグメントにしだいに移して、それ
ぞれ前記第１の能動音波または前記第２の能動音波をそ
こから消失させるようにすることを特徴とする、請求項
２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記トランスデューサが、前記２つのセ
グメントを含む補助音響導波路内の前記第１の補助音響
導波路セグメントと前記第２の補助音響導波路セグメン
トの間に配置され、前記トランスデューサが前記第１の
主音波と前記第２の主音波を第１の発射フェーズおよび
第２の発射フェーズを経て発射し、主音響導波路が前記
第１の主音響導波路セグメントと前記第２の主音響導波
路セグメントを含むことを特徴とする、請求項３に記載
の装置。 - 【請求項５】 前記主音響導波路から前記導波路に戻さ
れた音響出力を吸収するための音響吸収器を前記補助音
響導波路の各端部に更に含むことを特徴とする、請求項
４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記光導波路がまっすぐであり、前記第
１の発射面および前記第２の発射面が前記トランスデュ
ーサの２つの向き合う面であることを特徴とする、請求
項４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9415336 | 1994-12-20 | ||
| FR9415336A FR2728357B1 (fr) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | Dispositif acousto-optique pour filtrage optique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234151A true JPH08234151A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=9470000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332071A Pending JPH08234151A (ja) | 1994-12-20 | 1995-12-20 | 濾光用の音響光学装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5652808A (ja) |
| EP (1) | EP0718662A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08234151A (ja) |
| FR (1) | FR2728357B1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2304917A (en) * | 1995-09-08 | 1997-03-26 | Integrated Optical Components | Integrated optical devices |
| JP3861395B2 (ja) | 1997-08-11 | 2006-12-20 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイス及び光導波路デバイスを用いた光通信システム |
| US6151336A (en) | 1998-02-11 | 2000-11-21 | Sorrento Networks, Inc. | Time division multiplexing expansion subsystem |
| US6400478B1 (en) | 1998-04-02 | 2002-06-04 | Sorrento Networks, Inc. | Wavelength-division-multiplexed optical transmission system with expanded bidirectional transmission capacity over a single fiber |
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