JPH0854525A

JPH0854525A - ファイバ型分散補償装置

Info

Publication number: JPH0854525A
Application number: JP6211793A
Authority: JP
Inventors: Isamu Oshima; 勇大島; Haruki Ogoshi; 春喜大越; Kunio Ogura; 邦男小倉
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】偏波分散が殆ど生じることのない小型のファ
イバ型分散補償装置を提供する。【構成】負の分散特性を有する分散補償光ファイバ３
をコイル巻きすることにより偏波分散特性が付与された
分散補償光ファイバコイル６を設け、分散補償光ファイ
バ３の出射端側をループ状光ファイバ18として、光軸を
中心として略90°回転させてカップラ部11ｂにより融着
する。分散補償光ファイバコイル６の入射端側にはカッ
プラ部11ａを設け、入射端５から入射した光を分散補償
光ファイバコイル６に伝搬させ、コイル６の分散補償光
ファイバ３に直交形成される伝搬定数の異なる偏波成分
軸に分かれて伝搬した伝搬出射光を、カップラ部11ｂと
ループ状光ファイバ18を有して構成した偏波調整手段20
により光軸を中心として略90°回転させた偏波回転光と
して分散光ファイバコイル６に戻し、カップラ部11ａ、
光ファイバ23を介して出射端16から出射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバや半導体レ
ーザの波長分散を補償するファイバ型分散補償装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザ等の光をパルス信号で変調
し、光ファイバに入射させ、その光ファイバを伝送路と
して用いる通信方式が実用化されている。

【０００３】ところで、光ファイバは、通常、石英系ガ
ラスにより形成されており、この石英系ガラスの屈折率
は、光の波長が長いほど小さくなる。そのため、光ファ
イバは、周知の光の材料分散に起因して、光ファイバを
伝搬する光波の波長が長いほど、その光の伝搬速度が速
くなり、光波の波長が短いほど、その光の伝搬速度が遅
くなる、いわゆる正の分散特性（波長分散）を有するこ
とが知られている。例えば、現在広く敷設されている13
00nm零分散光ファイバは1550nm付近の波長での単位長さ
あたりの波長分散が18psec／nm／km程度であり、長さ10
0 kmの零分散補償光ファイバにおいては、上記波長分散
は1800psec／nmにも達することになる。

【０００４】したがって、このような分散特性を有する
光ファイバに、一般に、中心波長に対してある程度広が
りを有する半導体レーザの光を入射させた場合は、その
入射光のパルス幅に比べて、光ファイバを伝搬した後の
出射光のパルス幅が広くなってしまう。

【０００５】このため、前記出射光を光受信側で受信し
たときに、その出射光の独立したパルスを識別できるよ
うにするためには、光ファイバに入射させる入射光のパ
ルス間隔を充分に広く取る必要が生じ、そのように入射
光のパルス間隔を広くすると、高速通信を行うことが困
難となり、そのままでは、半導体レーザと光ファイバを
用いた高速、大容量の通信システムの構築が妨げられて
しまうことになる。

【０００６】そこで、例えば、図９に示すように、半導
体レーザ１と伝搬用の伝搬用光ファイバ15との間にファ
イバ型分散補償装置４を介設し、このファイバ型分散補
償装置４により、伝搬用光ファイバ15の分散特性を補償
（分散補償）して伝送光路全体の分散値をほぼ零とする
通信方式（通信システム）が提案されている。

【０００７】ファイバ型分散補償装置４は、光ファイバ
の光を伝搬する部分であるコアの屈折率分布を特殊な分
布構造とした光ファイバの構造分散により、光波の伝搬
速度を、波長が長いほど遅く、短いほど速くした、いわ
ゆる負の分散特性を有する分散補償光ファイバ３を、例
えば、コイル状に複数回巻くことで形成した分散補償光
ファイバコイル６を有して構成されており、分散補償光
ファイバ３の負の分散値は、伝搬用光ファイバ15の正の
分散値と等価となっている。また、上記のように、分散
補償光ファイバ３をコイル状に巻くことにより、分散補
償光ファイバ３の占有スペースをできるだけ小さくし、
小型のファイバ型分散補償装置４となるようにしてお
り、光アンプ等と組み合わせて半導体レーザ１と共に光
送信機内に収納される。

【０００８】図９に示したような通信システムによれ
ば、ファイバ型分散補償装置４により伝搬用光ファイバ
15の分散特性が補償されるために、前記のように、伝搬
用光ファイバ15から出射される出射光のパルス幅が広く
なることを防止できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ァイバ型分散補償装置４は、分散補償光ファイバ３を小
径のコイル状に巻いて形成した分散補償光ファイバコイ
ル６を有しており、このように、長尺の分散補償光ファ
イバ３を小径のコイル状に巻いた場合、光ファイバ３に
曲げによる応力歪が印可され、それによって分散補償光
ファイバ３の軸対称の屈折率の断面構造が崩れ、ファイ
バ断面（横断面）の互いに直角をなすＸ軸とＹ軸の屈折
率分布が異なるように変化する複屈折という現象が生じ
る。このコイル巻きによる複屈折は、主にコイル巻きに
よる曲げにより発生し、曲げ方向に鉛直な軸の屈折率が
変化して生ずる。この複屈折は、部分的には僅かなもの
であるが、長尺の光ファイバではその複屈折の総量は大
きなものとなり、このために、光ファイバを伝搬する光
波のうち、Ｘ軸偏波成分とＹ軸偏波成分との伝搬速度が
異なる現象、いわゆる偏波分散が生じる。

【００１０】すなわち、分散補償光ファイバ３を伝搬す
る光の伝搬速度が遅い偏波成分軸である遅相軸と、この
遅相軸よりも光の伝搬速度が速い偏波成分軸である進相
軸とが互いに直交して形成され、これに起因して偏波分
散が生じる。

【００１１】そして、このように、分散補償光ファイバ
コイル６に偏波分散（偏波モード分散）が生じると、前
記材料分散と同様に、分散補償光ファイバ３に入射させ
たレーザ光のパルス幅を広げてしまうこととなり、特
に、上記偏波分散は、温度変化により大きく変動するた
めに、通信システムの温度管理も必要となり、例えば、
10Gbpsでの長距離高速通信といった、高速、大容量の通
信システムの構築を妨げることになり、問題であった。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、偏波分散が殆ど生じるこ
とのない小型のファイバ型分散補償装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、負の分散特性を有する分散補償光ファイバを有
し、該分散補償光ファイバには偏波分散特性が付与され
ており、分散補償光ファイバの出射端側には、前記偏波
分散に起因して分散補償光ファイバの断面の直角２軸方
向に形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に分かれて
伝搬した分散補償光ファイバの伝搬出射光を、光軸を中
心として略90°回転させた偏波回転光として分散補償光
ファイバの出射端に戻す偏波調整手段が設けられてお
り、分散補償光ファイバの入射端側には該分散補償光フ
ァイバに入射光を入射させると共に前記偏波調整手段を
介して分散補償光ファイバの入射端側に戻ってくる戻り
光を分岐して出射させる光分岐手段が設けられているこ
とを特徴として構成されている。

【００１４】また、前記偏波調整手段はループ状の光フ
ァイバを有しており、該光ファイバを光軸を中心として
略90°回転させることにより分散補償光ファイバの伝搬
出射光を回転させること、偏波調整手段はループ状の光
ファイバを有しており、該ループ状の光ファイバには曲
げの力と側圧力との少くとも一方を付与する力付与手段
が設けられており、該力付与手段により分散補償光ファ
イバの伝搬出射光を回転させることも本発明の特徴的な
構成とされている。

【００１５】さらに、前記偏波調整手段は分散補償光フ
ァイバの出射端側に（例えば分散補償光ファイバの光軸
に対して45°傾けて）接続された１／４波長板と該１／
４波長板の出射端側に設けられた反射端を有しており、
分散補償光ファイバからの伝搬出射光を１／４波長板を
介して反射端側に伝搬させ、反射端で反射させて再び１
／４波長板を介して前記分散補償光ファイバに戻すこと
により分散補償光ファイバの伝搬出射光を回転させるこ
と、偏波調整手段は分散補償光ファイバの出射端側に接
続されたファラデー回転子と該ファラデー回転子の出射
端側に設けられた反射端を有しており、分散補償光ファ
イバからの伝搬出射光をファラデー回転子を介して反射
端側に伝搬させ、反射端で反射させて再びファラデー回
転子を介して前記分散補償光ファイバに戻すことにより
分散補償光ファイバの伝搬出射光を回転させることも本
発明の特徴的な構成とされている。

【００１６】さらに、前記分散補償光ファイバはコイル
巻きされて分散補償光ファイバコイルを成していること
も本発明の特徴的な構成とされている。

【００１７】

【作用】上記構成の本発明において、入射光は光分岐手
段を介して分散補償光ファイバに入射し、分散補償光フ
ァイバに形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に分か
れて分散補償光ファイバを伝搬し、その伝搬出射光が偏
波調整手段に入射すると、偏波調整手段により、伝搬出
射光はその偏波面が略90°回転させられた偏波回転光と
されて分散補償光ファイバの出射端に戻される。そし
て、分散補償光ファイバの横断面の直角２軸方向に形成
される偏波成分軸（遅相軸と進相軸）のうち、遅相軸を
通って分散補償光ファイバの出射端側に伝搬した光が進
相軸を通って分散補償光ファイバの入射端側に戻ってい
き、その逆に進相軸を通って分散補償光ファイバの出射
端側に伝搬した光が遅相軸を通って分散補償光ファイバ
の入射端側に戻っていくこととなり、両者の伝搬時間差
は生じず、ファイバ型分散補償装置の偏波分散はほぼ零
となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図１には、本発明に係るファイバ型分散補償装置の第１
の実施例の要部構成が示されている。同図において、分
散補償光ファイバコイル６は、1550nm付近の波長での単
位長さあたりの波長分散が−90ps／nm／kmの負の分散特
性を有する、長さ10kmの分散補償光ファイバ３を径50mm
φ、幅20mmのリールに複数回巻くことにより形成されて
おり、分散補償光ファイバコイル６の分散補償光ファイ
バ３には、分散補償光ファイバ３をリールに巻くことに
より生じる曲げ応力により、偏波分散特性が付与されて
いる。

【００１９】分散補償光ファイバ３の出射端側はループ
状のループ状光ファイバ18を形成しており、このループ
状光ファイバ18と前記分散補償光ファイバコイル６の出
射端側との間には、光ファイバを細めながら、その側面
を、図２に示すように融着して形成した、分岐比１：１
の溶融型のカップラ部11ｂが介設されている。なお、図
１に示すように、ループ状光ファイバ18は、図の矢印Ａ
のように、光軸を中心として略90°回転させた状態でカ
ップラ部11ｂで融着しており、カップラ部11ｂの光ファ
イバ端面21ｂは斜めに研磨加工されており、この光ファ
イバ端面21ｂで光の反射が起きないようになっている。

【００２０】また、カップラ部11ｂとループ状光ファイ
バ18を有して偏波調整手段20が形成されており、偏波調
整手段20は、分散補償光ファイバコイル６の分散補償光
ファイバ３に形成される伝搬定数の異なる偏波成分軸に
分かれて伝搬した伝搬出射光を、光軸を中心として略90
°回転させた偏波回転光として分散補償光ファイバ３の
出射端（分散補償光ファイバコイル６の出射端）に戻す
働きをしており、前記のように、ループ状光ファイバ18
を光軸を中心として略90°回転させることにより、分散
補償光ファイバ３の伝搬出射光を回転するようになって
いる。

【００２１】分散補償光ファイバ３の入射端側には、分
散補償光ファイバ３により形成された分散補償光ファイ
バコイル６に入射光を入射させると共に、前記偏波調整
手段20を介して分散補償光ファイバ３の入射端側に戻っ
てくる戻り光を分岐して出射させる光分岐手段として機
能する溶融型のカップラ部11ａが設けられており、カッ
プラ部11ａは分散補償光ファイバ３と出射側の光ファイ
バ23とを融着することにより、カップラ部11ｂと同様に
して形成されており、光ファイバ23の光ファイバ端面21
ａも光ファイバ端面21ｂと同様に斜めに研磨加工されて
いる。

【００２２】本実施例は以上のように構成されており、
次にその動作について説明する。入射端５から入射光を
入射させると、その光はカップラ部11ａを介して分散光
ファイバコイル６に入射し、分散補償光ファイバコイル
６の分散補償光ファイバ３を伝搬し、その伝搬出射光は
カップラ部11ｂに入射する。なお、分散補償光ファイバ
コイル６の分散補償光ファイバ３の断面には直角２軸方
向に伝搬定数の異なる遅相軸と進相軸とが直交形成され
るために、分散補償光ファイバコイル６に入射した光
は、上記遅相軸方向の直線偏波と進相軸方向の直線偏波
とに分かれて伝搬し、その分かれて伝搬した伝搬出射光
がカップラ部11ｂに入射する。

【００２３】そして、カップラ部11ｂに入射した光は、
その光強度が１：１に分岐されて、それぞれ矢印ｂのよ
うな右回り光と矢印ｃのような左回り光となってループ
状光ファイバ18を伝搬し、その左右両回り光は、それぞ
れ再びカップラ部11ｂに戻り、カップラ部11ｂから分散
補償光ファイバコイル６の出射端側の戻っていくが、こ
のとき、伝搬光は、カップラ部11ｂとループ状光ファイ
バ18を有して構成されている偏波調整手段20により、光
軸を中心として略90°回転させられた偏波回転光となっ
て、図の矢印ｄのように分散光ファイバコイル６側に戻
っていき、その偏波回転光が分散補償光ファイバコイル
６を伝搬する。

【００２４】そうすると、この偏波回転光は前記分散補
償光ファイバコイル６の分散補償光ファイバ３の伝搬出
射光を光軸を中心として略90°回転しているために、分
散補償光ファイバコイル６の分散補償光ファイバ３の横
断面に直角を成して形成された偏波成分軸（遅相軸と進
相軸）のうち、遅相軸を通って図の矢印ａの方向に分散
補償光ファイバコイル６を伝搬した光が、分散補償光フ
ァイバコイル６の分散補償光ファイバ３の進相軸を通っ
て図の矢印ｄの方向に進み、入射端側に戻っていき、そ
の逆に、進相軸を通って分散補償光ファイバコイル６を
伝搬した光は分散補償光ファイバコイル６の分散補償光
ファイバ３の遅相軸を通ってその入射端側に戻っていく
こととなる。

【００２５】したがって、例えば、分散補償光ファイバ
コイル６の分散補償光ファイバ３の進相軸を通って、分
散補償光ファイバ３の入射端側の地点Ｐから出射端側の
地点Ｑまでに到達する光の到達時間をｔ１、遅相軸を通
って地点Ｐから地点Ｑまでに到達する到達時間をｔ２と
したとき、地点Ｐから地点Ｑを介して再び地点Ｐに戻っ
てくるまでの到達時間は、「進相軸→偏波調整手段20→
遅相軸」の経路を伝搬した直線偏波の場合は、ほぼｔ１
＋ｔ２、「遅相軸→偏波調整手段20→進相軸」の経路を
伝搬した直線偏波の場合は、ほぼｔ２＋ｔ１となり、い
ずれの経路を伝搬しても、その光の地点Ｐ−Ｑの往復伝
搬時間が等しくなる。

【００２６】したがって、地点Ｐ−Ｑを往復して地点Ｐ
に戻ってくる光の伝搬時間差は生じず、偏波分散はほぼ
零となり、その光がカップラ部11ａに入射し、カップラ
部11ａを介して光ファイバ23側に伝搬し、出射端16から
出射される。

【００２７】実際に、本実施例のファイバ型分散補償装
置４の偏波分散値を測定した結果、偏波分散値は0.9 ps
ec以下であり、偏波分散はほぼ零に近づいた。また、室
温を−30℃〜80℃まで変化させて偏波分散値を測定した
ところ、偏波分散値の変化は0.2 ps以内に納まった。さ
らに、この光ファイバ型分散補償装置４の波長分散は−
1800psec／nmであり、充分な補償効果を有することが確
認された。

【００２８】本実施例によれば、上記のように、偏波調
整手段20により、分散補償光ファイバコイル６を図の矢
印ａの方向に伝搬した伝搬出射光を、光軸を中心として
略90°回転させた偏波回転光として分散補償光ファイバ
６側に戻すことにより、分散補償光ファイバ３の遅相軸
を伝搬した光は進相軸を通して戻し、進相軸を伝搬した
光は遅相軸を通して戻すことになり、分散補償光ファイ
バコイル６を、光が図の矢印ａのような方向に伝搬する
ときに生じる遅相軸と進相軸の伝搬時間差を、その光が
偏波調整手段20を介して矢印ｄのような方向に進んで戻
るときに相殺し、結果的にファイバ型分散補償装置４の
偏波分散をほぼ零とすることができる。そのため、この
ファイバ型分散補償装置４に、例えば半導体レーザ１か
らある程度のパルス幅を持ったパルス光を入射させたと
きに、その光のパルス幅を広げずに出射することができ
る。

【００２９】そして、なおかつ、本実施例のファイバ型
分散補償装置４は、充分な補償効果も有しているため
に、本実施例のファイバ型分散補償装置４を、図９に示
したような通信システムに組み込んで利用すれば、伝搬
用光ファイバ15の材料分散は充分に補償することがで
き、半導体レーザ１からファイバ型分散補償装置４に入
射させる入射光のパルス間隔を充分に狭くしても、その
入射光をファイバ型分散補償装置４を介して伝搬用光フ
ァイバ15に入射させて伝搬させ、伝搬用光ファイバ15か
らの出射光を受光したときに、受光側では独立したパル
スの識別が可能となる。そのため、本実施例のファイバ
型分散補償装置４を用いることにより、高速、大容量の
通信が行える通信システムに構築することが可能とな
る。

【００３０】また、本実施例では、入射光を分散補償光
ファイバコイル６に入射させた後、ループ状光ファイバ
18を介して戻って来た戻り光を、再び分散補償光ファイ
バコイル６に入射させて出射させるために、光は分散補
償光ファイバコイル６内を往復することとなり、したが
って、分散補償光ファイバコイル６を形成するときに、
そのコイル径を従来と同様にした場合には、従来の半分
の長さの分散補償光ファイバ３を用いて従来と同等の波
長分散補償効果を奏するコイル６とすることができる。
そのため、その分だけ分散補償光ファイバコイル６を小
型のものとすることが可能となり、ファイバ型分散補償
装置４を小型化することができる。

【００３１】なお、本実施例の比較例として、本実施例
と同等の波長分散補償効果を有するように、本実施例と
同様の長さ10kmの分散補償光ファイバ３を用いて同様の
分散補償光ファイバコイル６を形成し、その分散補償光
ファイバコイル６を２つ接続してファイバ型分散補償装
置４を構成し、その偏波分散値および波長分散を測定し
たところ、波長分散は−1800psec／nmで上記実施例と同
等の値となったが、偏波分散値は4.3 psと大きく、高速
通信に障害となる値であった。また、−30℃〜80℃まで
の偏波分散値の変動も1.6 psと大きかった。

【００３２】図３には、本発明に係るファイバ型分散補
償装置の第２の実施例の要部構成が示されている。本実
施例が上記第１の実施例と異なる特徴的なことは、分散
補償光ファイバコイル６の分散補償光ファイバ３の入射
端側と出射端側に導波路型Ｙ分岐チップ12ａ，12ｂをそ
れぞれ設け、導波路型Ｙ分岐チップ12ａの分岐端側には
入射側の光ファイバ22と出射側の光ファイバ23とを接続
し、導波路型Ｙ分岐チップ12ｂの分岐端側にはループ状
光ファイバ18を接続したことである。なお、本実施例で
は、このループ状光ファイバ18と導波路型Ｙ分岐チップ
12ｂとを有して偏波調整手段20が形成されており、導波
路型Ｙ分岐チップ12ａが光分岐手段として機能するよう
になっている。

【００３３】本実施例は以上のように構成されており、
本実施例も上記第１の実施例と同様に動作し、同様の効
果を奏することができる。実際に、本実施例のファイバ
型分散補償装置４の偏波分散値および波長分散を測定し
た結果、上記実施例と同等の値となることが確認され
た。

【００３４】図４には、本発明に係るファイバ型分散補
償装置の第３の実施例の要部構成が示されている。本実
施例が上記第１の実施例と異なる特徴的なことは、ルー
プ状光ファイバ18に、曲げの力を付与する力付与手段19
が設けられており、ループ状光ファイバ18は光軸を中心
として回転させることなくカップラ部11ｂにより融着さ
れていることである。

【００３５】力付与手段19は、図５の（ａ）に示すよう
に、ループ状光ファイバ18の一部を径20mmφの小型リー
ル24に巻き付けて形成されており、この小型リール24に
巻き付ける長さ等を調整することによりループ状光ファ
イバ18に付与する曲げの力を調整することができるよう
になっている。そして、本実施例では、この力付与手段
19によりループ状光ファイバ18に曲げの力を加えること
により、ループ状光ファイバ18に複屈折を生じさせ、そ
れにより、光の偏波面の回転制御を行い、分散補償光フ
ァイバコイル６の分散補償光ファイバ３を、図の矢印ａ
のように伝搬した伝搬出射光を光軸を中心として略90°
回転させて矢印ｄのように戻すことができるようになっ
ている。

【００３６】本実施例でも上記第１の実施例と同様に動
作し、同様の効果を奏することができる。本実施例のフ
ァイバ型分散補償装置４の偏波分散値は0.5 psecであ
り、波長分散は−1800psec／nmであることが確認されて
おり、また、室温を−30℃〜80℃まで変化させたときの
偏波分散値の変化は0.2 psec以内であった。

【００３７】図６には、本発明のファイバ型分散補償装
置の第４の実施例の要部構成が示されている。本実施例
が上記第１〜第３の実施例と異なる特徴的なことは、偏
波調整手段20を、分散補償光ファイバコイル６の分散補
償光ファイバ３の出射端側に接続された１／４波長板２
と、この１／４波長板２の出射端側に光ファイバ25を介
して設けられた反射端13を有する構成としたことであ
る。また、本実施例では、分散補償光ファイバコイル６
の分散補償光ファイバ３の入射端側には、サーキュレー
タ14を配設しており、このサーキュレータ14が分散補償
光ファイバ３に入射光を入射させると共に偏波調整手段
20を介して分散補償光ファイバ３の入射端側に戻ってく
る戻り光を分岐して出射させる光分岐手段として機能す
るようになっている。

【００３８】前記１／４波長板２は、その軸方位を分散
補償光ファイバ３の進相軸の軸方位に対して45°傾けて
配設されており、分散補償光ファイバ３からの出射光を
１／４波長板２を介して反射端13側に伝搬させ、反射端
13で反射して再び１／４波長板２を介して分散補償光フ
ァイバ３に戻すことにより、分散補償光ファイバ３の伝
搬出射光を光軸を中心として略90°回転させるようにな
っている。

【００３９】本実施例は以上のように構成されており、
本実施例でも上記第１〜第３の実施例と同様に、入射端
５から入射光を入射させると、その光はサーキュレータ
14を介して分散補償光ファイバコイル６の分散補償光フ
ァイバ３に入射し、分散補償光ファイバ３の伝搬出射光
が１／４波長板２を介して反射端13側に伝搬し、反射端
13で反射して再び１／４波長板２を介して分散補償光フ
ァイバ３の出射端側に戻され、このとき、分散補償光フ
ァイバ３の伝搬出射光が、１／４波長板２と反射端13と
を有して構成されている偏波調整手段20により、光軸を
中心として略90°回転させられて偏波回転光として戻さ
れる。

【００４０】そのため、上記実施例と同様に、分散補償
光ファイバ３を図の矢印ａのように伝搬するときに、分
散補償光ファイバ３の遅相軸を伝搬した光は、分散補償
光ファイバ３を図の矢印ｄのようにして戻るときには進
相軸を通ることとなり、その逆に、分散補償光ファイバ
３を図の矢印ａのように伝搬するときに、その進相軸を
通って伝搬した光は、図の矢印ｄのようにして分散補償
光ファイバ３を戻るときには、その遅相軸を通って戻る
こととなり、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００４１】なお、図７には、上記１／４波長板２の任
意の基準軸の軸方位を零とし、その基準軸から30°ずつ
傾けていったときの１／４波長板２の各軸方位を横軸に
とり、そのときの偏波分散値（ＰＭＤ；Polalization M
ode Dispassion）を測定した結果が示されている。同図
に示すように、上記実施例の１／４波長板２は、上記基
準軸の軸方位を零としたときに、軸方位が120 となった
ときに偏波分散値がほぼ零となっている。そして、１／
４波長板２の軸方位をこの軸方位としたときが、上記の
ように、１／４波長板２の軸方位を分散補償光ファイバ
３の進相軸に対して45°傾けた状態としたことになって
いる。

【００４２】このように、１／４波長板２の軸方位を設
定するときに、任意の基準軸に対して１／４波長板２の
軸方位を少しずつ変えていき、偏波分散値が最も小さく
なるところを見つけて１／４波長板２の軸方位として設
定することができる。

【００４３】図８には、本発明のファイバ型分散補償装
置の第５の実施例の要部構成が示されている。本実施例
が上記第４の実施例と異なる特徴的なことは、分散補償
光ファイバコイル６の分散補償光ファイバ３の出射端側
に、回転角が45°のファラデー回転子８を接続し、この
ファラデー回転子８の出射端側に反射端13を設け、反射
端13とファラデー回転子８とを有して偏波調整手段20を
構成したことである。なお、本実施例では、分散補償光
ファイバコイル６は、ボビン９に分散補償光ファイバ３
をコイル巻きして形成されている。

【００４４】本実施例では、分散補償光ファイバコイル
６の分散補償光ファイバ３からの伝搬出射光をファラデ
ー回転子８を介して反射端13側に伝搬させ、反射端13で
反射して再びファラデー回転子８を介して前記分散補償
光ファイバ６に戻すことにより、分散補償光ファイバ３
からの伝搬出射光を光軸を中心として略90°回転するよ
うになっており、上記第４の実施例と同様に動作し、同
様の効果を奏する。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
第３の実施例では、ループ状光ファイバ18に、図５の
（ａ）に示すような力付与手段19を設け、この力付与手
段19により曲げの力を付与する構成としたが、同図の
（ｂ）に示すように、側圧力を付与する力付与手段19を
ループ状光ファイバ18に設け、この力付与手段19により
側圧力を付与することにより分散補償光ファイバコイル
６の分散補償光ファイバ３の伝搬出射光を光軸を中心と
して略90°回転させるようにしても構わない。また、曲
げの力と側圧力との両方を付与する力付与手段19を設け
て、その曲げの力と側圧力の両方を付与することによ
り、同様に分散補償光ファイバ３の伝搬出射光を回転さ
せるようにしても構わない。

【００４６】また、上記第１と第３の実施例では、分散
補償光ファイバコイル６の分散補償光ファイバ３の入射
端側と出射端側には、共にカップラ部11ａ，11ｂを設け
て構成したが、カップラ部11ａ，11ｂのいずれか一方側
を導波路型Ｙ分岐チップ12ａ又は12ｂにより構成しても
構わない。さらに、上記第３の実施例において、カップ
ラ部11ａ，11ｂの代わりに、導波路型Ｙ分岐チップ12
ａ，12ｂを設けてファイバ型分散補償装置４を構成して
も構わない。

【００４７】さらに、第１〜第３の実施例において、カ
ップラ部11ａや導波路型Ｙ分岐チップ12ａの代わりに、
サーキュレータ14により構成しても構わない。

【００４８】さらに、上記第４、第５の実施例では、光
分岐手段としてサーキュレータ14を設けて構成したが、
サーキュレータ14の代わりに光分岐手段として機能する
カップラ部や導波路型Ｙ分岐チップ等により構成しても
構わない。

【００４９】さらに、偏波分散補償コイル６を形成する
分散補償光ファイバ３の長さやコイル巻き数等は特に限
定されるものではなく、例えば、図９に示した光通信シ
ステムにおける伝搬用光ファイバ15の波長分散を補償で
きるように適宜設定されるものである。

【００５０】さらに、上記実施例では、いずれも分散補
償光ファイバ３により１つの分散補償光ファイバコイル
６を形成して構成したが、本発明のファイバ型分散補償
装置は、２つ以上の分散補償光ファイバコイル６を有す
る構成としてもよく、また、分散補償光ファイバ３は必
ずしもコイル状にしなくとも構わない。ただし、分散補
償光ファイバ３をコイル状にすることにより、分散補償
光ファイバ３の占有スペースをできるだけ小さくするこ
とが可能となり、その分だけファイバ型分散補償装置を
小型の装置とすることができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、分散補償光ファイバの
伝搬出射光を、光軸を中心として略90°回転させること
により、分散補償光ファイバの横断面の直角２軸方向に
形成される伝搬定数が異なる偏波成分軸（遅相軸と進相
軸）のうち、遅相軸を通って分散補償光ファイバの出射
端側に伝搬した光を進相軸を通して分散補償光ファイバ
の入射端側に戻すことができ、その逆に進相軸を通って
分散補償光ファイバの出射端側に伝搬した光は、進相軸
を通して分散補償光ファイバの入射端側に戻すことが可
能となる。そのため、両伝搬光の伝搬時間差をほぼ零と
することができ、ファイバ型分散補償装置の偏波分散を
ほぼ零とすることが可能となり、温度変化による偏波分
散値の変動も非常に小さくすることができる。

【００５２】したがって、例えば、半導体レーザ等の光
をパルス信号で変調し、伝搬用の光ファイバに伝送させ
る通信システムに本発明のファイバ型分散補償装置を介
設すれば、従来のファイバ型分散補償装置のように、あ
る程度の波長の広がりを有するレーザ光のパルス幅をフ
ァイバ型分散補償装置の偏波分散により広げることはな
く、伝搬用の光ファイバの材料分散を補償して材料分散
によるパルス幅の広がりを防ぐことができるために、高
速、大容量の通信システムの構築が可能となる。

【００５３】また、本発明によれば、入射光を分散補償
光ファイバに入射させた後、偏波調整手段を介して戻っ
て来た戻り光を再び分散補償光ファイバに入射させて出
射させるために、光は分散補償光ファイバ内を往復する
こととなり、したがって、従来と同等の波長分散補償効
果を奏するファイバ型分散補償装置を形成するときに、
分散補償光ファイバの長さは従来の半分で済むことにな
り、その分だけファイバ型分散補償装置を小型化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るファイバ型分散補償装置の第１の
実施例を示す要部構成図である。

【図２】上記第１の実施例のカップラ部11ｂの分散補償
光ファイバ３の融着状態を示す説明図である。

【図３】本発明に係るファイバ型分散補償装置の第２の
実施例を示す要部構成図である。

【図４】本発明に係るファイバ型分散補償装置の第３の
実施例を示す要部構成図である。

【図５】上記第３の実施例の力付与手段19の要部構成
（ａ）と力付与手段19の別の例（ｂ）を共に示す説明図
である。

【図６】本発明に係るファイバ型分散補償装置の第４の
実施例を示す要部構成図である。

【図７】上記第４の実施例に用いられた１／４波長板２
の軸方位とファイバ型分散装置の偏波分散値との相関関
係を示すグラフである。

【図８】本発明に係るファイバ型分散補償装置の第５の
実施例を示す要部構成図である。

【図９】ファイバ型分散補償装置を用いた通信システム
の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２１／４波長板３分散補償光ファイバ６分散補償光ファイバコイル８ファラデー回転子 11ａ，11ｂカップラ部 12ａ，12ｂ導波路型Ｙ分岐チップ 13 反射端 18 ループ状光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負の分散特性を有する分散補償光ファイ
バを有し、該分散補償光ファイバには偏波分散特性が付
与されており、分散補償光ファイバの出射端側には、分
散補償光ファイバの断面の直角２軸方向に形成される伝
搬定数の異なる偏波成分軸に分かれて伝搬した分散補償
光ファイバの伝搬出射光を、光軸を中心として略90°回
転させた偏波回転光として分散補償光ファイバの出射端
に戻す偏波調整手段が設けられており、分散補償光ファ
イバの入射端側には該分散補償光ファイバに入射光を入
射させると共に前記偏波調整手段を介して分散補償光フ
ァイバの入射端側に戻ってくる戻り光を分岐して出射さ
せる光分岐手段が設けられていることを特徴とするファ
イバ型分散補償装置。
【請求項２】偏波調整手段はループ状の光ファイバを
有しており、該光ファイバを光軸を中心として略90°回
転させることにより分散補償光ファイバの伝搬出射光を
回転させることを特徴とした請求項１記載のファイバ型
分散補償装置。
【請求項３】偏波調整手段はループ状の光ファイバを
有しており、該ループ状の光ファイバには曲げの力と側
圧力との少くとも一方を付与する力付与手段が設けられ
ており、該力付与手段により分散補償光ファイバの伝搬
出射光を回転させることを特徴とした請求項１記載のフ
ァイバ型分散補償装置。
【請求項４】偏波調整手段は分散補償光ファイバの出
射端側に接続された１／４波長板と該１／４波長板の出
射端側に設けられた反射端を有しており、分散補償光フ
ァイバからの伝搬出射光を１／４波長板を介して反射端
側に伝搬させ、反射端で反射させて再び１／４波長板を
介して前記分散補償光ファイバに戻すことにより分散補
償光ファイバの伝搬出射光を回転させることを特徴とし
た請求項１記載のファイバ型分散補償装置。
【請求項５】偏波調整手段は分散補償光ファイバの出
射端側に接続されたファラデー回転子と該ファラデー回
転子の出射端側に設けられた反射端を有しており、分散
補償光ファイバからの伝搬出射光をファラデー回転子を
介して反射端側に伝搬させ、反射端で反射させて再びフ
ァラデー回転子を介して前記分散補償光ファイバに戻す
ことにより分散補償光ファイバの伝搬出射光を回転させ
ることを特徴とした請求項１記載のファイバ型分散補償
装置。
【請求項６】分散補償光ファイバはコイル巻きされて
分散補償光ファイバコイルを成していることを特徴とす
る請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のファイ
バ型分散補償装置。