JPH11212043A - 光アッテネータ並びに該光アッテネータを備えたシステム、光増幅器及び端局装置 - Google Patents
光アッテネータ並びに該光アッテネータを備えたシステム、光増幅器及び端局装置Info
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- JPH11212043A JPH11212043A JP10010144A JP1014498A JPH11212043A JP H11212043 A JPH11212043 A JP H11212043A JP 10010144 A JP10010144 A JP 10010144A JP 1014498 A JP1014498 A JP 1014498A JP H11212043 A JPH11212043 A JP H11212043A
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は２つのファラデー回転子を備えた光
アッテネータに関し、減衰の波長特性が平坦な光アッテ
ネータの提供を主な課題としている。 【解決手段】 カスケード接続された２つのアッテネー
タユニットＡＵ１，ＡＵ２と、これらに接続される制御
回路２とから光アッテネータを構成し、各アッテネータ
ユニットを、ファラデー回転角が波長に依存するファラ
デー回転子ＦＲと、ファラデー回転角によって決定され
る減衰が生じるようにするための偏光ユニットＰＵとか
ら構成し、一方のアッテネータユニットにおける減衰の
波長特性が他方のアッテネータユニットにおける減衰の
波長特性によって相殺されるようにする。
アッテネータに関し、減衰の波長特性が平坦な光アッテ
ネータの提供を主な課題としている。 【解決手段】 カスケード接続された２つのアッテネー
タユニットＡＵ１，ＡＵ２と、これらに接続される制御
回路２とから光アッテネータを構成し、各アッテネータ
ユニットを、ファラデー回転角が波長に依存するファラ
デー回転子ＦＲと、ファラデー回転角によって決定され
る減衰が生じるようにするための偏光ユニットＰＵとか
ら構成し、一方のアッテネータユニットにおける減衰の
波長特性が他方のアッテネータユニットにおける減衰の
波長特性によって相殺されるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２つのファラデー回
転子を備えた光アッテネータに関し、特に光アッテネー
タ並びに該光アッテネータを備えたシステム、光増幅器
及び端局装置に関する。
転子を備えた光アッテネータに関し、特に光アッテネー
タ並びに該光アッテネータを備えたシステム、光増幅器
及び端局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムを構築する場合、光増幅
器等の光デバイスに供給される光のパワーを調節するた
めに、光アッテネータが使用されることがある。この種
の光アッテネータとしては、従来、機械的な動作によっ
て減衰を変化させるようにしたものがある。例えば、光
路中に挿入される減衰膜の減衰に分布を持たせておき、
この減衰膜を機械的に変位させることで減衰が調節され
る。
器等の光デバイスに供給される光のパワーを調節するた
めに、光アッテネータが使用されることがある。この種
の光アッテネータとしては、従来、機械的な動作によっ
て減衰を変化させるようにしたものがある。例えば、光
路中に挿入される減衰膜の減衰に分布を持たせておき、
この減衰膜を機械的に変位させることで減衰が調節され
る。
【０００３】光アッテネータをその減衰が制御の対象と
なるようなシステムに組み込んで使用することが実用上
要求される場合がある。例えば、エルビウムドープファ
イバ増幅器（ＥＤＦＡ）においては、一定の出力レベル
を維持するために、一旦増幅された光信号が、出力レベ
ルのモニタ値によってフィードバック制御された減衰を
与えるための光アッテネータに供給される。このような
場合、機械的に減衰を調整する光アッテネータの使用
は、システムの信頼性を高めるためには好ましいもので
はない。
なるようなシステムに組み込んで使用することが実用上
要求される場合がある。例えば、エルビウムドープファ
イバ増幅器（ＥＤＦＡ）においては、一定の出力レベル
を維持するために、一旦増幅された光信号が、出力レベ
ルのモニタ値によってフィードバック制御された減衰を
与えるための光アッテネータに供給される。このような
場合、機械的に減衰を調整する光アッテネータの使用
は、システムの信頼性を高めるためには好ましいもので
はない。
【０００４】この点に鑑み、本発明者は先に機械的可動
部分を有しない実用性に優れた光アッテネータを提案し
た（例えば特願平４−２０５０４４号）。この光アッテ
ネータは電磁石への印加電流の変化によりファラデー回
転角が変化するファラデー回転子を備えており、減衰は
ファラデー回転角の調節により設定される。
部分を有しない実用性に優れた光アッテネータを提案し
た（例えば特願平４−２０５０４４号）。この光アッテ
ネータは電磁石への印加電流の変化によりファラデー回
転角が変化するファラデー回転子を備えており、減衰は
ファラデー回転角の調節により設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光アッテネータは入力
される光に対してその波長に係わらず一様な減衰を与え
ることが望ましい。しかし、ファラデー回転子が波長特
性を有している場合、即ちファラデー回転角が波長に依
存して変化する場合、波長に従って減衰が変化してしま
い、減衰の波長特性が平坦でなくなる。減衰の波長特性
が平坦でない光アッテネータを波長分割多重システムに
適用すると、チャネル毎に光信号の減衰が異なるものと
なり、信号パワーのチャネル間偏差等の不都合が生じ
る。また、例えばＥＤＦＡで生じる利得傾斜（利得が波
長に応じて変化する性質）をキャンセルするために、光
アッテネータの減衰の波長特性を任意に設定し得るよう
にしたいという要求もある。
される光に対してその波長に係わらず一様な減衰を与え
ることが望ましい。しかし、ファラデー回転子が波長特
性を有している場合、即ちファラデー回転角が波長に依
存して変化する場合、波長に従って減衰が変化してしま
い、減衰の波長特性が平坦でなくなる。減衰の波長特性
が平坦でない光アッテネータを波長分割多重システムに
適用すると、チャネル毎に光信号の減衰が異なるものと
なり、信号パワーのチャネル間偏差等の不都合が生じ
る。また、例えばＥＤＦＡで生じる利得傾斜（利得が波
長に応じて変化する性質）をキャンセルするために、光
アッテネータの減衰の波長特性を任意に設定し得るよう
にしたいという要求もある。
【０００６】よって、本発明の目的は、減衰の波長特性
が平坦な光アッテネータを提供することにある。本発明
の他の目的は、減衰の波長特性を調節し得る光アッテネ
ータを提供することにある。
が平坦な光アッテネータを提供することにある。本発明
の他の目的は、減衰の波長特性を調節し得る光アッテネ
ータを提供することにある。
【０００７】本発明の更に他の目的は、そのような光ア
ッテネータを備えたシステム、光増幅器及び端局装置を
提供することにある。
ッテネータを備えたシステム、光増幅器及び端局装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面によ
ると、光路上でカスケード接続された第１及び第２のア
ッテネータユニットと、第１及び第２のアッテネータユ
ニットに接続される制御回路とを備えた光アッテネータ
が提供される。第１及び第２のアッテネータユニットの
各々は、光路上に配置されたファラデー回転子を含む。
ファラデー回転子は、波長の関数として与えられるファ
ラデー回転角を生じさせる。第１及び第２のアッテネー
タユニットの各々は、更に、ファラデー回転角によって
決定される減衰を光路について生じさせるための偏光手
段を含む。特に、本発明のこの側面による光アッテネー
タでは、制御回路は、第１のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性が第２のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性によって実質的に相殺されるように
各ファラデー回転角を制御する手段を含む。
ると、光路上でカスケード接続された第１及び第２のア
ッテネータユニットと、第１及び第２のアッテネータユ
ニットに接続される制御回路とを備えた光アッテネータ
が提供される。第１及び第２のアッテネータユニットの
各々は、光路上に配置されたファラデー回転子を含む。
ファラデー回転子は、波長の関数として与えられるファ
ラデー回転角を生じさせる。第１及び第２のアッテネー
タユニットの各々は、更に、ファラデー回転角によって
決定される減衰を光路について生じさせるための偏光手
段を含む。特に、本発明のこの側面による光アッテネー
タでは、制御回路は、第１のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性が第２のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性によって実質的に相殺されるように
各ファラデー回転角を制御する手段を含む。
【０００９】この構成によると、各ファラデー回転子が
波長の関数として与えられるファラデー回転角を生じさ
せているにも係わらず、制御回路が動作することによ
り、トータルの減衰の波長特性が実質的に平坦化され
る。
波長の関数として与えられるファラデー回転角を生じさ
せているにも係わらず、制御回路が動作することによ
り、トータルの減衰の波長特性が実質的に平坦化され
る。
【００１０】本発明の第２の側面による光アッテネータ
においては、制御回路は、第１のアッテネータユニット
における減衰の波長特性と第２のアッテネータユニット
における減衰の波長特性との和として与えられる波長特
性が所望の傾斜を有するように各ファラデー回転角を制
御する手段を含む。これにより、減衰の波長特性を自由
に調節し得るようになる。
においては、制御回路は、第１のアッテネータユニット
における減衰の波長特性と第２のアッテネータユニット
における減衰の波長特性との和として与えられる波長特
性が所望の傾斜を有するように各ファラデー回転角を制
御する手段を含む。これにより、減衰の波長特性を自由
に調節し得るようになる。
【００１１】本発明の第３の側面によると、各々可変の
減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニッ
トを備え、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光アッテネータが提供される。
減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニッ
トを備え、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光アッテネータが提供される。
【００１２】本発明の第４の側面によると、互いに異な
る波長を有する複数の光信号を含む波長分割多重光が伝
送される光伝送路と、該光伝送路の途中に設けられ各々
可変の減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータ
ユニットとを備え、該第１のアッテネータユニットの減
衰の第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの
減衰の第２の波長特性と異なるシステムが提供される。
る波長を有する複数の光信号を含む波長分割多重光が伝
送される光伝送路と、該光伝送路の途中に設けられ各々
可変の減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータ
ユニットとを備え、該第１のアッテネータユニットの減
衰の第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの
減衰の第２の波長特性と異なるシステムが提供される。
【００１３】本発明の第５の側面によると、第１の光増
幅ユニットと、第２の光増幅ユニットと、該第１及び第
２の光増幅ユニットの間に設けられ各々可変の減衰を与
えるための第１及び第２のアッテネータユニットとを備
え、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長
特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波
長特性と異なる光増幅器が提供される。
幅ユニットと、第２の光増幅ユニットと、該第１及び第
２の光増幅ユニットの間に設けられ各々可変の減衰を与
えるための第１及び第２のアッテネータユニットとを備
え、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長
特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波
長特性と異なる光増幅器が提供される。
【００１４】本発明の第６の側面によると、光増幅ユニ
ットと、該光増幅ユニットの出力に接続される光アッテ
ネータとを備え、該光アッテネータは各々可変の減衰を
与えるための第１及び第２のアッテネータユニットを備
えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光増幅器が提供される。
ットと、該光増幅ユニットの出力に接続される光アッテ
ネータとを備え、該光アッテネータは各々可変の減衰を
与えるための第１及び第２のアッテネータユニットを備
えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光増幅器が提供される。
【００１５】本発明の第７の側面によると、光増幅ユニ
ットと、該光増幅ユニットの入力に接続される光アッテ
ネータとを備え、該光アッテネータは各々可変の減衰を
与えるための第１及び第２のアッテネータユニットを備
えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光増幅器が提供される。
ットと、該光増幅ユニットの入力に接続される光アッテ
ネータとを備え、該光アッテネータは各々可変の減衰を
与えるための第１及び第２のアッテネータユニットを備
えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の第１
の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰の第
２の波長特性と異なる光増幅器が提供される。
【００１６】本発明の第８の側面によると、異なる波長
を有する光信号をそれぞれ出力する複数のＥ／Ｏ変換器
と、該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整
するための複数のレベル調整ユニットと、該複数のレベ
ル調整ユニットから出力された光信号を波長分割多重し
て波長分割多重光を得るための光マルチプレクサとを備
え、上記複数のレベル調整ユニットの各々は、各々可変
の減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニ
ットを備えており、該第１のアッテネータユニットの減
衰の第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの
減衰の第２の波長特性と異なる端局装置が提供される。
を有する光信号をそれぞれ出力する複数のＥ／Ｏ変換器
と、該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整
するための複数のレベル調整ユニットと、該複数のレベ
ル調整ユニットから出力された光信号を波長分割多重し
て波長分割多重光を得るための光マルチプレクサとを備
え、上記複数のレベル調整ユニットの各々は、各々可変
の減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニ
ットを備えており、該第１のアッテネータユニットの減
衰の第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの
減衰の第２の波長特性と異なる端局装置が提供される。
【００１７】本発明の第９の側面によると、異なる波長
を有する光信号をそれぞれ出力する複数のＥ／Ｏ変換器
と、該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整
するための複数のレベル調整ユニットと、該複数のレベ
ル調整ユニットから出力された光信号を波長分割多重し
て波長分割多重光を得るための光マルチプレクサと、該
光マルチプレクサから出力された波長分割多重光を増幅
するための光増幅器とを備え、該光増幅器は、光増幅ユ
ニットと、該光増幅ユニットに接続される光アッテネー
タとを備えており、該光アッテネータは、各々可変の減
衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニット
を備えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の
第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰
の第２の波長特性と異なる端局装置が提供される。
を有する光信号をそれぞれ出力する複数のＥ／Ｏ変換器
と、該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整
するための複数のレベル調整ユニットと、該複数のレベ
ル調整ユニットから出力された光信号を波長分割多重し
て波長分割多重光を得るための光マルチプレクサと、該
光マルチプレクサから出力された波長分割多重光を増幅
するための光増幅器とを備え、該光増幅器は、光増幅ユ
ニットと、該光増幅ユニットに接続される光アッテネー
タとを備えており、該光アッテネータは、各々可変の減
衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニット
を備えており、該第１のアッテネータユニットの減衰の
第１の波長特性は該第２のアッテネータユニットの減衰
の第２の波長特性と異なる端局装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一の部分には同一の符号が付されており、方
向その他の特定が必要な場合には、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸による三次元座標系が採用されてい
る。
の望ましい実施の形態を詳細に説明する。全図を通して
実質的に同一の部分には同一の符号が付されており、方
向その他の特定が必要な場合には、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸による三次元座標系が採用されてい
る。
【００１９】図１は本発明による光アッテネータの第１
実施形態を示す図である。この光アッテネータは、Ｚ軸
に平行な光路ＯＰ上でカスケード接続された２つのアッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２と、ユニットＡＵ１
及びＡＵ２に接続される制御回路２とを備えている。
実施形態を示す図である。この光アッテネータは、Ｚ軸
に平行な光路ＯＰ上でカスケード接続された２つのアッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２と、ユニットＡＵ１
及びＡＵ２に接続される制御回路２とを備えている。
【００２０】アッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２の
各々は、光路ＯＰに沿って伝搬する光に対して可変のフ
ァラデー回転角を与えるためのファラデー回転子ＦＲ
と、ファラデー回転角によって決定される減衰を生じさ
せるための偏光ユニットＰＵとを含んでいる。
各々は、光路ＯＰに沿って伝搬する光に対して可変のフ
ァラデー回転角を与えるためのファラデー回転子ＦＲ
と、ファラデー回転角によって決定される減衰を生じさ
せるための偏光ユニットＰＵとを含んでいる。
【００２１】特にこの実施形態では、アッテネータユニ
ットＡＵ１の偏光ユニットＰＵは、ファラデー回転子Ｆ
Ｒを挟むように光路ＯＰ上に設けられる偏光子４及び６
からなり、アッテネータユニットＡＵ２の偏光ユニット
ＰＵは、ファラデー回転子ＦＲを挟むように光路ＯＰ上
に設けられる偏光子８及び１０からなる。偏光子４，
６，８及び１０は、各々通過する直線偏光の偏波面を決
定する軸４Ａ，６Ａ，８Ａ及び１０Ａをそれぞれ有して
いる。ここでは、軸４ＡはＹ軸に平行であり、軸６Ａ，
８Ａ及び１０ＡはＸ軸に平行である。
ットＡＵ１の偏光ユニットＰＵは、ファラデー回転子Ｆ
Ｒを挟むように光路ＯＰ上に設けられる偏光子４及び６
からなり、アッテネータユニットＡＵ２の偏光ユニット
ＰＵは、ファラデー回転子ＦＲを挟むように光路ＯＰ上
に設けられる偏光子８及び１０からなる。偏光子４，
６，８及び１０は、各々通過する直線偏光の偏波面を決
定する軸４Ａ，６Ａ，８Ａ及び１０Ａをそれぞれ有して
いる。ここでは、軸４ＡはＹ軸に平行であり、軸６Ａ，
８Ａ及び１０ＡはＸ軸に平行である。
【００２２】図１の光アッテネータの動作をまず簡単に
説明しておく。アッテネータユニットＡＵ１のファラデ
ー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が９
０°であるときには、軸４Ａ及び６Ａが互いに直交して
いることから、アッテネータユニットＡＵ１の減衰は最
小になり、また、アッテネータユニットＡＵ２のファラ
デー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が
０°であるときには、軸８Ａ及び１０Ａが互いに平行で
あることから、アッテネータユニットＡＵ２の減衰は最
小になり、従って、この光アッテネータによるトータル
の減衰は最小になる。
説明しておく。アッテネータユニットＡＵ１のファラデ
ー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が９
０°であるときには、軸４Ａ及び６Ａが互いに直交して
いることから、アッテネータユニットＡＵ１の減衰は最
小になり、また、アッテネータユニットＡＵ２のファラ
デー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が
０°であるときには、軸８Ａ及び１０Ａが互いに平行で
あることから、アッテネータユニットＡＵ２の減衰は最
小になり、従って、この光アッテネータによるトータル
の減衰は最小になる。
【００２３】ここで、広義には、９０°のファラデー回
転角というのは、９０°＋ｎ・１８０°（ｎは整数）を
含み、０°のファラデー回転角というのは、ｍ・１８０
°（ｍは整数）を含む。
転角というのは、９０°＋ｎ・１８０°（ｎは整数）を
含み、０°のファラデー回転角というのは、ｍ・１８０
°（ｍは整数）を含む。
【００２４】アッテネータユニットＡＵ１のファラデー
回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が０°
に近く、また、アッテネータユニットＡＵ２のファラデ
ー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が９
０°に近いときには、この光アッテネータによるトータ
ルの減衰は最大となる。
回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が０°
に近く、また、アッテネータユニットＡＵ２のファラデ
ー回転子ＦＲによって与えられるファラデー回転角が９
０°に近いときには、この光アッテネータによるトータ
ルの減衰は最大となる。
【００２５】図２を参照すると、各ファラデー回転子Ｆ
Ｒの具体的構成例が示されている。ファラデー回転子Ｆ
Ｒは、光路ＯＰが通過するように設けられる磁気光学結
晶１２を有している。
Ｒの具体的構成例が示されている。ファラデー回転子Ｆ
Ｒは、光路ＯＰが通過するように設けられる磁気光学結
晶１２を有している。
【００２６】一般に、磁気光学結晶１２にある磁界を印
加した状態で、即ち磁気光学結晶１２をある磁場の中に
おいた状態で、直線偏光が磁気光学結晶１２内を通過す
ると、その偏光方向は、その伝搬方向にかかわらず常に
同じ回転方向に回転される。
加した状態で、即ち磁気光学結晶１２をある磁場の中に
おいた状態で、直線偏光が磁気光学結晶１２内を通過す
ると、その偏光方向は、その伝搬方向にかかわらず常に
同じ回転方向に回転される。
【００２７】ここで、「偏光方向」は、直線偏光の電場
ベクトルを含む平面の、伝搬方向と垂直な平面への投影
で定義される。この偏光方向が回転する現象はファラデ
ー回転と称され、偏光方向の回転角の大きさ（ファラデ
ー回転角）は、印加磁界により生じる磁気光学結晶１２
の磁化の方向及び強さ（大きさ）に依存する。具体的に
は、ファラデー回転角は、磁気光学結晶１２の磁化の強
さの光の伝搬方向の成分の大きさによって決定される。
ベクトルを含む平面の、伝搬方向と垂直な平面への投影
で定義される。この偏光方向が回転する現象はファラデ
ー回転と称され、偏光方向の回転角の大きさ（ファラデ
ー回転角）は、印加磁界により生じる磁気光学結晶１２
の磁化の方向及び強さ（大きさ）に依存する。具体的に
は、ファラデー回転角は、磁気光学結晶１２の磁化の強
さの光の伝搬方向の成分の大きさによって決定される。
【００２８】従って、磁気光学結晶１２と結晶１２に対
して光の伝搬方向と同じ方向に磁界を印加する手段とを
用いれば、その印加磁界を調節することによって一見す
るとファラデー回転角を有効に調整することができそう
である。しかし、ここで考慮しておくべき点は、印加磁
界の大きさが比較的小さい場合には、印加磁界による磁
気光学結晶１２の磁化が飽和状態に達せず、磁気光学結
晶１２内に多数の磁区が存在してしまうことである。
して光の伝搬方向と同じ方向に磁界を印加する手段とを
用いれば、その印加磁界を調節することによって一見す
るとファラデー回転角を有効に調整することができそう
である。しかし、ここで考慮しておくべき点は、印加磁
界の大きさが比較的小さい場合には、印加磁界による磁
気光学結晶１２の磁化が飽和状態に達せず、磁気光学結
晶１２内に多数の磁区が存在してしまうことである。
【００２９】このような多数の磁区の存在は、ファラデ
ー回転角の再現性を悪化させるし、良好な再現性が確保
されたとしてもファラデー回転角の連続な可変を困難に
する。また、磁気光学結晶１２内に多数の磁区が存在す
る場合には、磁区間の界面における光の散乱による減衰
も生じ、実用上の不都合となる。
ー回転角の再現性を悪化させるし、良好な再現性が確保
されたとしてもファラデー回転角の連続な可変を困難に
する。また、磁気光学結晶１２内に多数の磁区が存在す
る場合には、磁区間の界面における光の散乱による減衰
も生じ、実用上の不都合となる。
【００３０】そこで、この実施形態では、磁気光学結晶
１２に互いに異なる方向の第１及び第２の磁界を印加す
るようにし、第１及び第２の磁界の少なくとも一方を変
化させることにより、得られるファラデー回転角が変化
するようにし、第１及び第２の磁界をこれらの合成磁界
が磁気光学結晶１２の磁化の強さを飽和させるのに十分
な強さを有するように設定している。
１２に互いに異なる方向の第１及び第２の磁界を印加す
るようにし、第１及び第２の磁界の少なくとも一方を変
化させることにより、得られるファラデー回転角が変化
するようにし、第１及び第２の磁界をこれらの合成磁界
が磁気光学結晶１２の磁化の強さを飽和させるのに十分
な強さを有するように設定している。
【００３１】磁気光学結晶１２において磁化の強さが飽
和した状態は、結晶１２の磁区が１つになった状態とし
て理解することができる。磁気光学結晶１２の磁化が飽
和している状態で第１及び第２の磁界の少なくとも一方
を変化させることにより、ファラデー回転角の連続な可
変が可能になり、磁区間の界面における光の散乱に起因
する損失の発生を防止することができる。また、ファラ
デー回転角の再現性も良好になる。
和した状態は、結晶１２の磁区が１つになった状態とし
て理解することができる。磁気光学結晶１２の磁化が飽
和している状態で第１及び第２の磁界の少なくとも一方
を変化させることにより、ファラデー回転角の連続な可
変が可能になり、磁区間の界面における光の散乱に起因
する損失の発生を防止することができる。また、ファラ
デー回転角の再現性も良好になる。
【００３２】望ましくは、ファラデー回転角の有効な可
変を可能にするために、第１及び第２の磁界は、光路Ｏ
Ｐに平行な平面内で互いに直交する方向にそれぞれ印加
される。
変を可能にするために、第１及び第２の磁界は、光路Ｏ
Ｐに平行な平面内で互いに直交する方向にそれぞれ印加
される。
【００３３】図２の実施形態では、磁気光学結晶１２に
Ｚ軸と平行な固定磁界ＦＭ（図１参照）を印加するため
に、一対の永久磁石１４が磁気光学結晶１２の上下面を
挟むように設けられており、また、磁気光学結晶１２に
Ｘ軸と平行な可変磁界ＶＭ（図１参照）を印加するため
に、電磁石１６が磁気光学結晶１２の左右側面を挟むよ
うに設けられている。電磁石１６のコイル１８は可変電
流源２０に接続されている。可変電流源２０により電磁
石１６に供給される駆動電流を調節することによって、
磁気光学結晶１２の磁化の方向が変化し、それに伴って
ファラデー回転角が変化する。
Ｚ軸と平行な固定磁界ＦＭ（図１参照）を印加するため
に、一対の永久磁石１４が磁気光学結晶１２の上下面を
挟むように設けられており、また、磁気光学結晶１２に
Ｘ軸と平行な可変磁界ＶＭ（図１参照）を印加するため
に、電磁石１６が磁気光学結晶１２の左右側面を挟むよ
うに設けられている。電磁石１６のコイル１８は可変電
流源２０に接続されている。可変電流源２０により電磁
石１６に供給される駆動電流を調節することによって、
磁気光学結晶１２の磁化の方向が変化し、それに伴って
ファラデー回転角が変化する。
【００３４】磁気光学結晶１２としては、薄く切り出し
たＹＩＧ（イットリウム・鉄ガーネット）やエピタキシ
ャル結晶成長させた（ＧｄＢｉ）3 （ＦｅＡｌＧａ）5
Ｏ12等を用いることができる。
たＹＩＧ（イットリウム・鉄ガーネット）やエピタキシ
ャル結晶成長させた（ＧｄＢｉ）3 （ＦｅＡｌＧａ）5
Ｏ12等を用いることができる。
【００３５】図２の実施形態で、固定磁界ＦＭを光路Ｏ
Ｐと平行に印加し、可変磁界ＶＭを光路ＯＰに垂直に印
加しているのは、光路ＯＰに平行な方向への磁界の印加
と比較して光路ＯＰに垂直な方向への磁界の印加が容易
であり、容易な方に構成が複雑な電磁石１６を適用した
いという要求があるからである。
Ｐと平行に印加し、可変磁界ＶＭを光路ＯＰに垂直に印
加しているのは、光路ＯＰに平行な方向への磁界の印加
と比較して光路ＯＰに垂直な方向への磁界の印加が容易
であり、容易な方に構成が複雑な電磁石１６を適用した
いという要求があるからである。
【００３６】図３は、図２に示されるファラデー回転子
ＦＲでファラデー回転角が変化する原理を説明するため
の図である。磁気光学結晶１２に印加される磁界及び結
晶１２の磁化の方向及び強さをベクトル表示するため
に、図３の縦軸及び横軸はそれぞれＺ軸及びＸ軸に対応
している。
ＦＲでファラデー回転角が変化する原理を説明するため
の図である。磁気光学結晶１２に印加される磁界及び結
晶１２の磁化の方向及び強さをベクトル表示するため
に、図３の縦軸及び横軸はそれぞれＺ軸及びＸ軸に対応
している。
【００３７】今、電磁石１６の駆動電流が実質的に０で
あり、永久磁石１４のみによって磁気光学結晶１２に固
定磁界ＦＭが印加されている場合、結晶１２の磁化は符
号２２で示されるようにＺ軸に平行になる。固定磁界Ｆ
Ｍの強さは、固定磁界ＦＭだけで結晶１２の磁化が飽和
するように設定されている。この実施形態では、固定磁
界ＦＭのみが印加されているときに、ファラデー回転角
が９０°になるようにされている。
あり、永久磁石１４のみによって磁気光学結晶１２に固
定磁界ＦＭが印加されている場合、結晶１２の磁化は符
号２２で示されるようにＺ軸に平行になる。固定磁界Ｆ
Ｍの強さは、固定磁界ＦＭだけで結晶１２の磁化が飽和
するように設定されている。この実施形態では、固定磁
界ＦＭのみが印加されているときに、ファラデー回転角
が９０°になるようにされている。
【００３８】電磁石１６による可変磁界ＶＭがＸ軸と平
行に印加されると、合成磁界は符号２４で示されるよう
に固定磁界ＦＭ及び可変磁界ＶＭの合成ベクトルで与え
られる。この合成磁界２４により磁気光学結晶１２には
符号２６で示されるような磁化が生じる。磁化２６の方
向と合成磁界２４の方向は互いに平行であり、磁気光学
結晶１２の磁化が飽和していることから磁化２６の強さ
（磁化ベクトルの長さ）は磁化２２の強さ（磁化ベクト
ルの長さ）に一致する。
行に印加されると、合成磁界は符号２４で示されるよう
に固定磁界ＦＭ及び可変磁界ＶＭの合成ベクトルで与え
られる。この合成磁界２４により磁気光学結晶１２には
符号２６で示されるような磁化が生じる。磁化２６の方
向と合成磁界２４の方向は互いに平行であり、磁気光学
結晶１２の磁化が飽和していることから磁化２６の強さ
（磁化ベクトルの長さ）は磁化２２の強さ（磁化ベクト
ルの長さ）に一致する。
【００３９】磁気光学結晶１２の磁化の強さが一定であ
るからといって、結晶１２におけるファラデー回転角へ
の磁化の寄与度が同じではない。ファラデー回転角が当
該磁化の方向と光の伝搬方向との関係にも依存するから
である。
るからといって、結晶１２におけるファラデー回転角へ
の磁化の寄与度が同じではない。ファラデー回転角が当
該磁化の方向と光の伝搬方向との関係にも依存するから
である。
【００４０】即ち、磁化２２が生じている状態と磁化２
６が生じている状態とを比較すると、磁化２２のＺ軸成
分（磁化２２そのもの）に対して磁化２６のＺ軸成分２
８が減少している分だけ、後者のファラデー回転角が小
さくなるのである。
６が生じている状態とを比較すると、磁化２２のＺ軸成
分（磁化２２そのもの）に対して磁化２６のＺ軸成分２
８が減少している分だけ、後者のファラデー回転角が小
さくなるのである。
【００４１】具体的には、図２に示されるファラデー回
転子ＦＲでは、永久磁石１６の駆動電流を０から最大値
に変化させていくことによって、ファラデー回転角は９
０°から０°に向かって小さくなっていく。
転子ＦＲでは、永久磁石１６の駆動電流を０から最大値
に変化させていくことによって、ファラデー回転角は９
０°から０°に向かって小さくなっていく。
【００４２】図４は、図１に示されるアッテネータユニ
ットＡＵ１及びＡＵ２の各々における減衰と電磁石１６
の駆動電流との関係を示すグラフである。アッテネータ
ユニットＡＵ１においては、軸４Ａ及び６Ａが互いに垂
直であり、また、電磁石１６による可変磁界ＶＭがＺ軸
と垂直な方向に印加されているので、駆動電流が増大す
るのに従って減衰は連続的に増大していく。
ットＡＵ１及びＡＵ２の各々における減衰と電磁石１６
の駆動電流との関係を示すグラフである。アッテネータ
ユニットＡＵ１においては、軸４Ａ及び６Ａが互いに垂
直であり、また、電磁石１６による可変磁界ＶＭがＺ軸
と垂直な方向に印加されているので、駆動電流が増大す
るのに従って減衰は連続的に増大していく。
【００４３】一方、アッテネータユニットＡＵ２におい
ては、軸８Ａ及び１０Ａが互いに平行であり、また、永
久磁石１６による可変磁界ＶＭがＺ軸と垂直に印加され
ているので、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従っ
て減衰は連続的に減少していく。
ては、軸８Ａ及び１０Ａが互いに平行であり、また、永
久磁石１６による可変磁界ＶＭがＺ軸と垂直に印加され
ているので、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従っ
て減衰は連続的に減少していく。
【００４４】このような２つのアッテネータユニットＡ
Ｕ１及びＡＵ２の組み合わせにより減衰の波長特性が平
坦になる原理を以下に説明する。図５は、ある磁気光学
結晶の磁化を飽和させたときのファラデー回転角の波長
特性の一例を示すグラフである。縦軸はファラデー回転
角（ｄｅｇ／ｃｍ）、横軸はファラデー回転角が与えら
れる光の波長（μｍ）を示している。この磁気光学結晶
の例では、波長が長くなるに従って単位長さ当たりのフ
ァラデー回転角が減少している。
Ｕ１及びＡＵ２の組み合わせにより減衰の波長特性が平
坦になる原理を以下に説明する。図５は、ある磁気光学
結晶の磁化を飽和させたときのファラデー回転角の波長
特性の一例を示すグラフである。縦軸はファラデー回転
角（ｄｅｇ／ｃｍ）、横軸はファラデー回転角が与えら
れる光の波長（μｍ）を示している。この磁気光学結晶
の例では、波長が長くなるに従って単位長さ当たりのフ
ァラデー回転角が減少している。
【００４５】図６を参照して、磁気光学結晶１２が図５
のような特性を有しているとして、図１の光アッテネー
タにおける各ファラデー回転角の波長特性の影響を説明
する。今、アッテネータユニットＡＵ１に供給される波
長λ2 の光に与えられるファラデー回転角が４５°にな
るように電磁石１６の駆動電流が設定されているとす
る。この場合、波長λ2 よりも長い波長λ1 の光に与え
られるファラデー回転角は４５°よりも小さくなり、ま
た、波長λ2 よりも短い波長λ3 の光に与えられるファ
ラデー回転角は４５°よりも大きくなる。
のような特性を有しているとして、図１の光アッテネー
タにおける各ファラデー回転角の波長特性の影響を説明
する。今、アッテネータユニットＡＵ１に供給される波
長λ2 の光に与えられるファラデー回転角が４５°にな
るように電磁石１６の駆動電流が設定されているとす
る。この場合、波長λ2 よりも長い波長λ1 の光に与え
られるファラデー回転角は４５°よりも小さくなり、ま
た、波長λ2 よりも短い波長λ3 の光に与えられるファ
ラデー回転角は４５°よりも大きくなる。
【００４６】アッテネータユニットＡＵ１においては、
ファラデー回転角が９０°から０°に近づくに従って減
衰は増大するので、波長λ1 ，λ2 及びλ3 の光に対す
るアッテネータユニットＡＵ１の減衰をそれぞれａ
1 （ｄＢ），ａ2 （ｄＢ）及びａ 3 （ｄＢ）とすると、
ａ3 ＜ａ2 ＜ａ1 となる。
ファラデー回転角が９０°から０°に近づくに従って減
衰は増大するので、波長λ1 ，λ2 及びλ3 の光に対す
るアッテネータユニットＡＵ１の減衰をそれぞれａ
1 （ｄＢ），ａ2 （ｄＢ）及びａ 3 （ｄＢ）とすると、
ａ3 ＜ａ2 ＜ａ1 となる。
【００４７】これに対して、アッテネータユニットＡＵ
２においては、ファラデー回転角が９０°から０°に近
づくに従って減衰が小さくなるので、ファラデー回転角
の波長特性が実質的にリニアな範囲においては、波長λ
1 ，λ2 及びλ3 の光に対するアッテネータユニット２
の減衰はそれぞれａ3 （ｄＢ），ａ2 （ｄＢ）及びａ 1
（ｄＢ）となる。
２においては、ファラデー回転角が９０°から０°に近
づくに従って減衰が小さくなるので、ファラデー回転角
の波長特性が実質的にリニアな範囲においては、波長λ
1 ，λ2 及びλ3 の光に対するアッテネータユニット２
の減衰はそれぞれａ3 （ｄＢ），ａ2 （ｄＢ）及びａ 1
（ｄＢ）となる。
【００４８】このように、ファラデー回転角の波長特性
が図５に示されるように負の傾斜を有している場合に
は、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従って減衰が
増大するようにされているアッテネータユニットＡＵ１
においては、波長が長くなるに従って減衰が大きくな
り、一方、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従って
減衰が減少するようにされているアッテネータユニット
ＡＵ２においては、波長が長くなるに従って減衰が小さ
くなるのである。
が図５に示されるように負の傾斜を有している場合に
は、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従って減衰が
増大するようにされているアッテネータユニットＡＵ１
においては、波長が長くなるに従って減衰が大きくな
り、一方、電磁石１６の駆動電流が増大するのに従って
減衰が減少するようにされているアッテネータユニット
ＡＵ２においては、波長が長くなるに従って減衰が小さ
くなるのである。
【００４９】図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、ア
ッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２における減衰の波
長特性の変化を示す図である。アッテネータユニットＡ
Ｕ１にあっては、図７の（Ａ）に示されるように、電磁
石１６の駆動電流が大きくなるに従って、減衰の波長特
性が右上がりになる傾向が強くなっており、一方、アッ
テネータユニットＡＵ２にあっては、図７の（Ｂ）に示
されるように、駆動電流が小さくなるに従って減衰の波
長特性が右下がりになる傾向が強くなっている。
ッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２における減衰の波
長特性の変化を示す図である。アッテネータユニットＡ
Ｕ１にあっては、図７の（Ａ）に示されるように、電磁
石１６の駆動電流が大きくなるに従って、減衰の波長特
性が右上がりになる傾向が強くなっており、一方、アッ
テネータユニットＡＵ２にあっては、図７の（Ｂ）に示
されるように、駆動電流が小さくなるに従って減衰の波
長特性が右下がりになる傾向が強くなっている。
【００５０】アッテネータユニットＡＵ１におけるファ
ラデー回転角をθF1とすると、アッテネータユニットＡ
Ｕ１の減衰（ｄＢ）は、 １０・ｌｏｇ［ｓｉｎ2 θF1］ で与えられる。従って、波長がΔλ増えたときの透過光
パワーの変化は、 −ｓｉｎ２θF1ｓｉｎ（ＫθF1Δλ） となる。ここで、Ｋはファラデー回転角の波長特性を一
次近似した場合における係数である。
ラデー回転角をθF1とすると、アッテネータユニットＡ
Ｕ１の減衰（ｄＢ）は、 １０・ｌｏｇ［ｓｉｎ2 θF1］ で与えられる。従って、波長がΔλ増えたときの透過光
パワーの変化は、 −ｓｉｎ２θF1ｓｉｎ（ＫθF1Δλ） となる。ここで、Ｋはファラデー回転角の波長特性を一
次近似した場合における係数である。
【００５１】一方、アッテネータユニットＡＵ２におけ
るファラデー回転角をθF2とすると、アッテネータユニ
ットＡＵ２の減衰（ｄＢ）は、 １０・ｌｏｇ［ｓｉｎ2 （９０°−θF2）］ で与えられる。従って、波長がΔλ増えたときの透過光
パワーの変化は、 ｓｉｎ２θF2ｓｉｎ（ＫθF2Δλ） となる。従って、次に示す方程式の解を与える（θF1，
θF2）の組み合わせの群は、アッテネータユニットＡＵ
１における減衰の波長特性がアッテネータユニットＡＵ
２における減衰の波長特性によって実質的に相殺される
条件を与える。
るファラデー回転角をθF2とすると、アッテネータユニ
ットＡＵ２の減衰（ｄＢ）は、 １０・ｌｏｇ［ｓｉｎ2 （９０°−θF2）］ で与えられる。従って、波長がΔλ増えたときの透過光
パワーの変化は、 ｓｉｎ２θF2ｓｉｎ（ＫθF2Δλ） となる。従って、次に示す方程式の解を与える（θF1，
θF2）の組み合わせの群は、アッテネータユニットＡＵ
１における減衰の波長特性がアッテネータユニットＡＵ
２における減衰の波長特性によって実質的に相殺される
条件を与える。
【００５２】ｓｉｎ２θF1ｓｉｎ（ＫθF1Δλ）＋ｓｉ
ｎ２θF2ｓｉｎ（ＫθF2Δλ）＝０ 例えば、アッテネータユニットＡＵ１におけるファラデ
ー回転角とアッテネータユニットＡＵ２におけるファラ
デー回転角とが実質的に等しくなる条件の下で各ファラ
デー回転角を制御することによって、図１に示される光
アッテネータのトータルの減衰の波長特性を平坦にする
ことができる。
ｎ２θF2ｓｉｎ（ＫθF2Δλ）＝０ 例えば、アッテネータユニットＡＵ１におけるファラデ
ー回転角とアッテネータユニットＡＵ２におけるファラ
デー回転角とが実質的に等しくなる条件の下で各ファラ
デー回転角を制御することによって、図１に示される光
アッテネータのトータルの減衰の波長特性を平坦にする
ことができる。
【００５３】或いは、トータルの減衰が比較的大きい場
合、例えば図４に示される２つの曲線の交点よりも上の
減衰の和がトータルの減衰となる場合には、アッテネー
タユニットＡＵ１におけるファラデー回転角とアッテネ
ータユニットＡＵ２におけるファラデー回転角とが実質
的に等しくなる条件の下で各ファラデー回転角を制御す
るようにし、一方、トータルの減衰が比較的小さい場
合、例えば同交点よりも下の減衰の和がトータルの減衰
となる場合には、アッテネータユニットＡＵ１における
ファラデー回転角とアッテネータユニットＡＵ２におけ
るファラデー回転角とが異なる条件の下で各ファラデー
回転角を制御するようにしてもよい。
合、例えば図４に示される２つの曲線の交点よりも上の
減衰の和がトータルの減衰となる場合には、アッテネー
タユニットＡＵ１におけるファラデー回転角とアッテネ
ータユニットＡＵ２におけるファラデー回転角とが実質
的に等しくなる条件の下で各ファラデー回転角を制御す
るようにし、一方、トータルの減衰が比較的小さい場
合、例えば同交点よりも下の減衰の和がトータルの減衰
となる場合には、アッテネータユニットＡＵ１における
ファラデー回転角とアッテネータユニットＡＵ２におけ
るファラデー回転角とが異なる条件の下で各ファラデー
回転角を制御するようにしてもよい。
【００５４】このような柔軟性に富んだ制御を行うのに
適した制御回路２の構成例を図８に示す。図８は制御回
路２の実施形態を示すブロック図である。ここでは、制
御回路２は、所望の減衰を与えるための制御入力に基づ
き各電磁石１６の駆動電流を決定するための演算等を行
うためのＣＰＵ（中央演算ユニット）３０と、演算結果
等に関するデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３２と、演算に必要なプログラ
ム及びデータ等が記憶されているＲＯＭ（リードオンリ
ーメモリ）３４と、データの入出力のためのＩ／Ｏポー
ト３６とを備えている。ＣＰＵ３０，ＲＡＭ３２，ＲＯ
Ｍ３４及びＩ／Ｏポート３６は、データバス３８により
相互に接続されている。
適した制御回路２の構成例を図８に示す。図８は制御回
路２の実施形態を示すブロック図である。ここでは、制
御回路２は、所望の減衰を与えるための制御入力に基づ
き各電磁石１６の駆動電流を決定するための演算等を行
うためのＣＰＵ（中央演算ユニット）３０と、演算結果
等に関するデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３２と、演算に必要なプログラ
ム及びデータ等が記憶されているＲＯＭ（リードオンリ
ーメモリ）３４と、データの入出力のためのＩ／Ｏポー
ト３６とを備えている。ＣＰＵ３０，ＲＡＭ３２，ＲＯ
Ｍ３４及びＩ／Ｏポート３６は、データバス３８により
相互に接続されている。
【００５５】ＲＯＭ３４には、予め得られた、前述の方
程式の解の群と当該解により得られる減衰との関係を表
すデータテーブルが格納されている。制御入力により所
望のトータルの減衰が与えられると、その減衰を得るた
めの解がＣＰＵ３０により選択され、その解を満足する
ようにアッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２における
ファラデー回転角が設定される。具体的には、Ｉ／Ｏポ
ート３６から出力されたデジタルデータがＤ／Ａ変換器
４０及び４２によりそれぞれアナログの制御信号に変換
され、各制御信号はアッテネータユニットＡＵ１及びＡ
Ｕ２の各々の可変電流源２０に供給される。これによ
り、各電磁石１６の駆動電流が設定され、所望の減衰が
得られるようなファラデー回転角の組み合わせが実行さ
れる。
程式の解の群と当該解により得られる減衰との関係を表
すデータテーブルが格納されている。制御入力により所
望のトータルの減衰が与えられると、その減衰を得るた
めの解がＣＰＵ３０により選択され、その解を満足する
ようにアッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２における
ファラデー回転角が設定される。具体的には、Ｉ／Ｏポ
ート３６から出力されたデジタルデータがＤ／Ａ変換器
４０及び４２によりそれぞれアナログの制御信号に変換
され、各制御信号はアッテネータユニットＡＵ１及びＡ
Ｕ２の各々の可変電流源２０に供給される。これによ
り、各電磁石１６の駆動電流が設定され、所望の減衰が
得られるようなファラデー回転角の組み合わせが実行さ
れる。
【００５６】例えば、トータルの減衰を小さくする場合
には、アッテネータユニットＡＵ１におけるファラデー
回転角が９０°に近くなるような領域で電磁石１６が駆
動されると共に、アッテネータユニットＡＵ２における
ファラデー回転角が０°に近い領域で電磁石１６が駆動
される。
には、アッテネータユニットＡＵ１におけるファラデー
回転角が９０°に近くなるような領域で電磁石１６が駆
動されると共に、アッテネータユニットＡＵ２における
ファラデー回転角が０°に近い領域で電磁石１６が駆動
される。
【００５７】このように、本実施形態によると、制御回
路２が、アッテネータユニットＡＵ１における減衰の波
長特性がアッテネータユニットＡＵ２における減衰の波
長特性によって実質的に相殺されるように各ファラデー
回転角を制御するようにしているので、トータルの減衰
の波長特性を平坦にすることができる。
路２が、アッテネータユニットＡＵ１における減衰の波
長特性がアッテネータユニットＡＵ２における減衰の波
長特性によって実質的に相殺されるように各ファラデー
回転角を制御するようにしているので、トータルの減衰
の波長特性を平坦にすることができる。
【００５８】図９は本発明による光アッテネータの第２
実施形態を示す図である。この実施形態は、図１の第１
実施形態におけるアッテネータユニットＡＵ２のファラ
デー回転子ＦＲ及び偏光子１０に代えて、変更されたフ
ァラデー回転子ＦＲ′及び偏光子１０′が用いられてい
る点で特徴付けられる。ファラデー回転子ＦＲ′の内部
構成は図示しないが、可変磁界ＶＭが光路ＯＰと平行に
設定され、固定磁界ＦＭが光路ＯＰと垂直に設定される
ように改変されている。また、偏光子１０′はＹ軸に平
行な軸１０Ａ′を有している。この構成によっても、ア
ッテネータユニットＡＵ２における電磁石の駆動電流が
増大するのに従ってアッテネータユニットＡＵ２による
減衰が減少するので、図１の第１実施形態におけるのと
同様の原理に従って、アッテネータユニットＡＵ１にお
ける減衰の波長特性がアッテネータユニットＡＵ２にお
ける減衰の波長特性によって実質的に相殺され、トータ
ルの減衰の波長特性を平坦にすることができる。
実施形態を示す図である。この実施形態は、図１の第１
実施形態におけるアッテネータユニットＡＵ２のファラ
デー回転子ＦＲ及び偏光子１０に代えて、変更されたフ
ァラデー回転子ＦＲ′及び偏光子１０′が用いられてい
る点で特徴付けられる。ファラデー回転子ＦＲ′の内部
構成は図示しないが、可変磁界ＶＭが光路ＯＰと平行に
設定され、固定磁界ＦＭが光路ＯＰと垂直に設定される
ように改変されている。また、偏光子１０′はＹ軸に平
行な軸１０Ａ′を有している。この構成によっても、ア
ッテネータユニットＡＵ２における電磁石の駆動電流が
増大するのに従ってアッテネータユニットＡＵ２による
減衰が減少するので、図１の第１実施形態におけるのと
同様の原理に従って、アッテネータユニットＡＵ１にお
ける減衰の波長特性がアッテネータユニットＡＵ２にお
ける減衰の波長特性によって実質的に相殺され、トータ
ルの減衰の波長特性を平坦にすることができる。
【００５９】図１０は本発明による光アッテネータの第
３実施形態を示す図である。この実施形態は、図１の第
１実施形態におけるアッテネータユニットＡＵ２の偏光
子１０に代えて、変更された偏光子１０′が用いられて
いる点で特徴付けられる。偏光子１０′はＹ軸に平行な
軸１０Ａ′を有している。
３実施形態を示す図である。この実施形態は、図１の第
１実施形態におけるアッテネータユニットＡＵ２の偏光
子１０に代えて、変更された偏光子１０′が用いられて
いる点で特徴付けられる。偏光子１０′はＹ軸に平行な
軸１０Ａ′を有している。
【００６０】軸８Ａ及び１０Ａ′は互いに直交してお
り、軸Ａ４及び６Ａも互いに直交しており、アッテネー
タユニットＡＵ１及びＡＵ２のファラデー回転子ＦＲは
同じであるので、アッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ
２は同じように動作する。
り、軸Ａ４及び６Ａも互いに直交しており、アッテネー
タユニットＡＵ１及びＡＵ２のファラデー回転子ＦＲは
同じであるので、アッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ
２は同じように動作する。
【００６１】即ち、アッテネータユニットＡＵ１及びＡ
Ｕ２の各々において、電磁石１６の駆動電流が増大する
のに従って減衰が増大する。また、アッテネータユニッ
トＡＵ１及びＡＵ２の各々において、図７の（Ａ）に示
されるように、駆動電流が大きくなるに従って減衰の波
長特性が右上がりになる傾向が強まる。
Ｕ２の各々において、電磁石１６の駆動電流が増大する
のに従って減衰が増大する。また、アッテネータユニッ
トＡＵ１及びＡＵ２の各々において、図７の（Ａ）に示
されるように、駆動電流が大きくなるに従って減衰の波
長特性が右上がりになる傾向が強まる。
【００６２】従って、制御回路２の動作を変更して、ア
ッテネータユニットＡＵ１における減衰の波長特性とア
ッテネータユニットＡＵ２における減衰の波長特性との
和として与えられる波長特性が所望の傾斜を有するよう
な設定を行うことができる。つまり、この実施形態によ
ると、トータルの減衰の波長特性を容易に調節し得るよ
うになる。また、同じように動作する２つのアッテネー
タユニットＡＵ１及びＡＵ２がカスケード接続されてい
るので、トータルの減衰の波長特性の調節のダイナミッ
クレンジが大きくなる。
ッテネータユニットＡＵ１における減衰の波長特性とア
ッテネータユニットＡＵ２における減衰の波長特性との
和として与えられる波長特性が所望の傾斜を有するよう
な設定を行うことができる。つまり、この実施形態によ
ると、トータルの減衰の波長特性を容易に調節し得るよ
うになる。また、同じように動作する２つのアッテネー
タユニットＡＵ１及びＡＵ２がカスケード接続されてい
るので、トータルの減衰の波長特性の調節のダイナミッ
クレンジが大きくなる。
【００６３】以上説明した実施形態では、アッテネータ
ユニットＡＵ１及びＡＵ２の構成及び動作の理解を容易
にするために、偏光子６及び８が別部材として図示され
ているが、軸６Ａ及び８Ａは互いに平行であるから、偏
光子６及び８の何れか一方を省略してもよい。また、光
路ＯＰに沿って光がアッテネータユニットＡＵ１及びＡ
Ｕ２をこの順に通過するようにこの光アッテネータが使
用される場合であって、アッテネータユニットＡＵ１へ
の入力光がＹＺ平面に平行な偏波面を有する直線偏光で
ある場合には、偏光子４をも省略可能である。
ユニットＡＵ１及びＡＵ２の構成及び動作の理解を容易
にするために、偏光子６及び８が別部材として図示され
ているが、軸６Ａ及び８Ａは互いに平行であるから、偏
光子６及び８の何れか一方を省略してもよい。また、光
路ＯＰに沿って光がアッテネータユニットＡＵ１及びＡ
Ｕ２をこの順に通過するようにこの光アッテネータが使
用される場合であって、アッテネータユニットＡＵ１へ
の入力光がＹＺ平面に平行な偏波面を有する直線偏光で
ある場合には、偏光子４をも省略可能である。
【００６４】以下、実用性に優れた本発明の望ましい幾
つかの実施形態を説明する。ここでは、特定の複屈折結
晶の組み合わせ及び光学的配置により、減衰が入力光の
偏光状態に依存することが防止される。
つかの実施形態を説明する。ここでは、特定の複屈折結
晶の組み合わせ及び光学的配置により、減衰が入力光の
偏光状態に依存することが防止される。
【００６５】図１１は本発明による光アッテネータの第
４実施形態を示す図である。この実施形態は、図１に示
される偏光子４，６，８及び１０に代えて各々複屈折結
晶からなるくさび板４４，４６，４８及び５０がそれぞ
れ設けられている点で特徴付けられる。また、入力光ビ
ームのための光ファイバ５２及びレンズ５４と、アッテ
ネータユニットＡＵ１及びＡＵ２を光学的に結合するた
めのレンズ５６、光ファイバ５８及びレンズ６０と、出
力光ビームのためのレンズ６２及び光ファイバ６４が付
加的に設けられている。
４実施形態を示す図である。この実施形態は、図１に示
される偏光子４，６，８及び１０に代えて各々複屈折結
晶からなるくさび板４４，４６，４８及び５０がそれぞ
れ設けられている点で特徴付けられる。また、入力光ビ
ームのための光ファイバ５２及びレンズ５４と、アッテ
ネータユニットＡＵ１及びＡＵ２を光学的に結合するた
めのレンズ５６、光ファイバ５８及びレンズ６０と、出
力光ビームのためのレンズ６２及び光ファイバ６４が付
加的に設けられている。
【００６６】光ファイバ５２及び５８間を結合する光路
は、くさび板４４及び４６の各々について定義される常
光線及び異常光線によって提供され、光ファイバ５８及
び６４間を結合する光路は、くさび板４８及び５０の各
々について定義される常光線及び異常光線によって提供
される。
は、くさび板４４及び４６の各々について定義される常
光線及び異常光線によって提供され、光ファイバ５８及
び６４間を結合する光路は、くさび板４８及び５０の各
々について定義される常光線及び異常光線によって提供
される。
【００６７】この構成によると、光ファイバ５２及び５
８間を結合する光路における減衰は、アッテネータユニ
ットＡＵ１のファラデー回転子ＦＲにおけるファラデー
回転角によって決定され、また、光ファラデー５８及び
６４間を結合する光路における減衰は、アッテネータユ
ニットＡＵ２のファラデー回転子ＦＲにおけるファラデ
ー回転角によって決定される。従って、出力用の光ファ
イバ６４は入力用の光ファイバ５２に対して各ファラデ
ー回転角に応じた結合効率で光学的に結合されることと
なり、所望のトータルの減衰が得られるようになる。
８間を結合する光路における減衰は、アッテネータユニ
ットＡＵ１のファラデー回転子ＦＲにおけるファラデー
回転角によって決定され、また、光ファラデー５８及び
６４間を結合する光路における減衰は、アッテネータユ
ニットＡＵ２のファラデー回転子ＦＲにおけるファラデ
ー回転角によって決定される。従って、出力用の光ファ
イバ６４は入力用の光ファイバ５２に対して各ファラデ
ー回転角に応じた結合効率で光学的に結合されることと
なり、所望のトータルの減衰が得られるようになる。
【００６８】くさび板４４及び４６の各々は第１の平面
上で定義されるくさび角を有しており、くさび板４８及
び５０の各々は第２の平面上で定義されるくさび角を有
している。特にこの実施形態では、第１及び第２の平面
はＹＺ平面と平行である。
上で定義されるくさび角を有しており、くさび板４８及
び５０の各々は第２の平面上で定義されるくさび角を有
している。特にこの実施形態では、第１及び第２の平面
はＹＺ平面と平行である。
【００６９】くさび板４４及び４６は、各々常光線及び
異常光線を決定するための主軸４４Ａ及び４６Ａをそれ
ぞれ有している。また、くさび板４８及び５０は、各々
常光線及び異常光線を決定するための主軸４８Ａ及び５
０Ａをそれぞれ有している。特にこの実施形態では、主
軸４４ＡはＸ軸と平行であり、主軸４６Ａ，４８Ａ及び
５０ＡはＹ軸と平行である。
異常光線を決定するための主軸４４Ａ及び４６Ａをそれ
ぞれ有している。また、くさび板４８及び５０は、各々
常光線及び異常光線を決定するための主軸４８Ａ及び５
０Ａをそれぞれ有している。特にこの実施形態では、主
軸４４ＡはＸ軸と平行であり、主軸４６Ａ，４８Ａ及び
５０ＡはＹ軸と平行である。
【００７０】くさび板４４及び４６は同一形状であり、
これらはくさび板４４の頂部及び底部がそれぞれくさび
板４６の底部及び頂部に対向し且つ対応する面同士が互
いに平行になるように配置されている。また、くさび板
４８及び５０も同一形状であり、これらはくさび板４８
の頂部及び底部がそれぞれくさび板５０の底部及び頂部
に対向し且つ対応する面同士が互いに平行になるように
配置されている。
これらはくさび板４４の頂部及び底部がそれぞれくさび
板４６の底部及び頂部に対向し且つ対応する面同士が互
いに平行になるように配置されている。また、くさび板
４８及び５０も同一形状であり、これらはくさび板４８
の頂部及び底部がそれぞれくさび板５０の底部及び頂部
に対向し且つ対応する面同士が互いに平行になるように
配置されている。
【００７１】光ファイバ５２のファイバ端５２Ａから放
射された光は、レンズ５４によりコリメートされて平行
光ビームになる。このビームはビーム太さを無視して符
号１０２で表される。ビーム１０２は、くさび板４４に
おいてその常光線に相当するビーム１０４と異常光線に
相当するビーム１０６とに分離される。
射された光は、レンズ５４によりコリメートされて平行
光ビームになる。このビームはビーム太さを無視して符
号１０２で表される。ビーム１０２は、くさび板４４に
おいてその常光線に相当するビーム１０４と異常光線に
相当するビーム１０６とに分離される。
【００７２】ビーム１０４及び１０６はファラデー回転
子ＦＲで同じファラデー回転角だけ同じ向きにファラデ
ー回転されそれぞれビーム１０８及び１１０になる。ビ
ーム１０８は、くさび板４６においてその常光線に相当
するビーム１１２と異常光線に相当するビーム１１４と
に分離される。ビーム１１０は、くさび板４６において
その異常光線に相当するビーム１１６と常光線に相当す
るビーム１１８とに分離される。
子ＦＲで同じファラデー回転角だけ同じ向きにファラデ
ー回転されそれぞれビーム１０８及び１１０になる。ビ
ーム１０８は、くさび板４６においてその常光線に相当
するビーム１１２と異常光線に相当するビーム１１４と
に分離される。ビーム１１０は、くさび板４６において
その異常光線に相当するビーム１１６と常光線に相当す
るビーム１１８とに分離される。
【００７３】ビーム１１２，１１４，１１６及び１１８
がそれぞれ受けてきた屈折の履歴並びにくさび板４４及
び４６の形状及び配置形態を考慮すると、ビーム１１２
及び１１６は互いに平行であり、ビーム１１４及び１１
８は互いに平行でない。
がそれぞれ受けてきた屈折の履歴並びにくさび板４４及
び４６の形状及び配置形態を考慮すると、ビーム１１２
及び１１６は互いに平行であり、ビーム１１４及び１１
８は互いに平行でない。
【００７４】従って、互いに平行なビーム１１２及び１
１６をレンズ５６により収束させて光ファイバ５８にそ
の一方のファイバ端５８Ａから入射させることができ、
このとき互いに平行でないビーム１１４及び１１８は光
路から逸れてファイバ端５８Ａには入射しない。
１６をレンズ５６により収束させて光ファイバ５８にそ
の一方のファイバ端５８Ａから入射させることができ、
このとき互いに平行でないビーム１１４及び１１８は光
路から逸れてファイバ端５８Ａには入射しない。
【００７５】さて、アッテネータユニットＡＵ１におけ
る減衰は、ビーム１１２及び１１６のトータルパワーの
ビーム１０２のパワーに対する比に対応している。例え
ば、ファラデー回転子ＦＲのファラデー回転角が９０°
であるときには、ビーム１０４のパワーは原理的に全部
１１２のパワーに移行し、ビーム１０６のパワーは原理
的に全部ビーム１１６のパワーに移行するので、アッテ
ネータユニットＡＵ１の減衰は最も小さくなる。また、
ファラデー回転子ＦＲのファラデー回転角が０°である
場合には、ビーム１０４のパワーは原理的には全部ビー
ム１１４のパワーに移行し、ビーム１０６のパワーは原
理的には全部ビーム１１８のパワーに移行するので、ア
ッテネータユニットＡＵ１の減衰は最も大きくなる。従
って、アッテネータユニットＡＵ１においては、ファラ
デー回転角ＦＲのファラデー回転角に応じた減衰が得ら
れることとなる。
る減衰は、ビーム１１２及び１１６のトータルパワーの
ビーム１０２のパワーに対する比に対応している。例え
ば、ファラデー回転子ＦＲのファラデー回転角が９０°
であるときには、ビーム１０４のパワーは原理的に全部
１１２のパワーに移行し、ビーム１０６のパワーは原理
的に全部ビーム１１６のパワーに移行するので、アッテ
ネータユニットＡＵ１の減衰は最も小さくなる。また、
ファラデー回転子ＦＲのファラデー回転角が０°である
場合には、ビーム１０４のパワーは原理的には全部ビー
ム１１４のパワーに移行し、ビーム１０６のパワーは原
理的には全部ビーム１１８のパワーに移行するので、ア
ッテネータユニットＡＵ１の減衰は最も大きくなる。従
って、アッテネータユニットＡＵ１においては、ファラ
デー回転角ＦＲのファラデー回転角に応じた減衰が得ら
れることとなる。
【００７６】一方、ファラデー回転角が一定であれば、
ビーム１０２の偏光状態に係わらずビーム１１２及び１
１６のトータルパワーは一定であるので、アッテネータ
ユニットＡＵ１における減衰はビーム１０２（即ち入力
ビーム）の偏光状態には依存しない。
ビーム１０２の偏光状態に係わらずビーム１１２及び１
１６のトータルパワーは一定であるので、アッテネータ
ユニットＡＵ１における減衰はビーム１０２（即ち入力
ビーム）の偏光状態には依存しない。
【００７７】続いて、光ファイバ５８のファイバ端５８
Ａに入射した光は、光ファイバ５８の他方のファイバ端
５８Ｂから放射され、この光はレンズ６０によりコリメ
ートされて平行光ビームになる。このビームはビーム太
さを無視して符号１２２で表される。
Ａに入射した光は、光ファイバ５８の他方のファイバ端
５８Ｂから放射され、この光はレンズ６０によりコリメ
ートされて平行光ビームになる。このビームはビーム太
さを無視して符号１２２で表される。
【００７８】ビーム１２２は、くさび板４８においてそ
の常光線に相当するビーム１２４と異常光線に相当する
ビーム１２６とに分離される。ビーム１２４及び１２６
は、アッテネータユニットＡＵ２のファラデー回転子Ｆ
Ｒにおいて同じファラデー回転角で同じ向きにファラデ
ー回転されそれぞれビーム１２８及び１３０になる。
の常光線に相当するビーム１２４と異常光線に相当する
ビーム１２６とに分離される。ビーム１２４及び１２６
は、アッテネータユニットＡＵ２のファラデー回転子Ｆ
Ｒにおいて同じファラデー回転角で同じ向きにファラデ
ー回転されそれぞれビーム１２８及び１３０になる。
【００７９】ビーム１２８は、くさび板５０においてそ
の常光線に相当するビーム１３２と異常光線に相当する
ビーム１３４とに分離される。ビーム１３０は、くさび
板５０においてその異常光線に相当するビーム１３６と
常光線に相当するビーム１３８とに分離される。
の常光線に相当するビーム１３２と異常光線に相当する
ビーム１３４とに分離される。ビーム１３０は、くさび
板５０においてその異常光線に相当するビーム１３６と
常光線に相当するビーム１３８とに分離される。
【００８０】アッテネータユニットＡＵ１におけるのと
同じように考えると、ビーム１３２及び１３６は光ファ
イバ６４のファイバ端６４Ａに入射し、ビーム１３４及
び１３８は光路から逸れてファイバ端６４Ａには入射し
ない。
同じように考えると、ビーム１３２及び１３６は光ファ
イバ６４のファイバ端６４Ａに入射し、ビーム１３４及
び１３８は光路から逸れてファイバ端６４Ａには入射し
ない。
【００８１】アッテネータユニットＡＵ１におけるのと
同じように、アッテネータユニットＡＵ２による減衰は
入力ビーム（ビーム１２２）の偏光状態には依存しな
い。しかしながら、主軸４４Ａ及び４６Ａが互いに垂直
であるのに対して主軸４８Ａ及び主軸５０Ａは互いに平
行であるから、アッテネータユニットＡＵ２におけるフ
ァラデー回転角の増減に対する減衰の増減の傾向は、ア
ッテネータユニットＡＵ１における同傾向と逆である。
同じように、アッテネータユニットＡＵ２による減衰は
入力ビーム（ビーム１２２）の偏光状態には依存しな
い。しかしながら、主軸４４Ａ及び４６Ａが互いに垂直
であるのに対して主軸４８Ａ及び主軸５０Ａは互いに平
行であるから、アッテネータユニットＡＵ２におけるフ
ァラデー回転角の増減に対する減衰の増減の傾向は、ア
ッテネータユニットＡＵ１における同傾向と逆である。
【００８２】例えば、アッテネータユニットＡＵ２にお
けるファラデー回転角が９０°であるときには、ビーム
１２４のパワーは原理的には全部ビーム１３４のパワー
に移行し、ビーム１２６のパワーは原理的には全部ビー
ム１３８のパワーに移行するので、アッテネータユニッ
トＡＵ２による減衰は最も大きくなり、また、アッテネ
ータユニットＡＵ２におけるファラデー回転角が０°で
あるときには、ビーム１２４のパワーは原理的には全部
ビーム１３２のパワーに移行し、ビーム１２６のパワー
は原理的には全部ビーム１３６のパワーに移行するの
で、アッテネータユニットＡＵ２による減衰は最も小さ
くなる。
けるファラデー回転角が９０°であるときには、ビーム
１２４のパワーは原理的には全部ビーム１３４のパワー
に移行し、ビーム１２６のパワーは原理的には全部ビー
ム１３８のパワーに移行するので、アッテネータユニッ
トＡＵ２による減衰は最も大きくなり、また、アッテネ
ータユニットＡＵ２におけるファラデー回転角が０°で
あるときには、ビーム１２４のパワーは原理的には全部
ビーム１３２のパワーに移行し、ビーム１２６のパワー
は原理的には全部ビーム１３６のパワーに移行するの
で、アッテネータユニットＡＵ２による減衰は最も小さ
くなる。
【００８３】従って、図１の第１実施形態におけるのと
同じように制御回路２が動作することによって、アッテ
ネータユニットＡＵ１における減衰の波長特性がアッテ
ネータユニットＡＵ２における減衰の波長特性によって
実質的に相殺され、この光アッテネータにおけるトータ
ルの減衰の波長特性は平坦になる。このように、本実施
形態によると、減衰の波長特性が平坦であり、且つ、減
衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏光無依存の光
アッテネータの提供が可能になる。
同じように制御回路２が動作することによって、アッテ
ネータユニットＡＵ１における減衰の波長特性がアッテ
ネータユニットＡＵ２における減衰の波長特性によって
実質的に相殺され、この光アッテネータにおけるトータ
ルの減衰の波長特性は平坦になる。このように、本実施
形態によると、減衰の波長特性が平坦であり、且つ、減
衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏光無依存の光
アッテネータの提供が可能になる。
【００８４】図１１の第４実施形態において、アッテネ
ータユニットＡＵ１及びＡＵ２間を光学的に接続するた
めに光ファイバ５８並びにレンズ５６及び６０を用いて
いるのは、次の理由による。即ち、光ファイバ５８並び
にレンズ５６及び６０を用いずに空間ビームによりアッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２を光学的に接続した
場合、この光アッテネータではビーム１１２及び１１６
のパワーの一部又は全部がビーム１３２及び１３６のパ
ワーに移行することが予定されているのに対して、一旦
光路から逸れたビーム１１４又は１１８のパワーがビー
ム１３２及び１３６のパワーに移行して所要の減衰が得
られない恐れがあるからである。この不所望な再結合の
主たる原因は、くさび板４４及び４６のくさび角が定義
される第１の平面とくさび板４８及び５０のくさび角が
定義される第２の平面とが互いに平行であるところにあ
る。従って、第１及び第２の平面の一方を他方に対して
Ｚ軸を中心に回転させた関係にして、第１及び第２の平
面が互いに平行でないようにすることにより、光ファイ
バ５８並びにレンズ５６及び６０を省略して、光アッテ
ネータの挿入損失を小さく抑えることができる。例え
ば、第１及び第２の平面は互いに垂直である。具体的に
は次の通りである。
ータユニットＡＵ１及びＡＵ２間を光学的に接続するた
めに光ファイバ５８並びにレンズ５６及び６０を用いて
いるのは、次の理由による。即ち、光ファイバ５８並び
にレンズ５６及び６０を用いずに空間ビームによりアッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２を光学的に接続した
場合、この光アッテネータではビーム１１２及び１１６
のパワーの一部又は全部がビーム１３２及び１３６のパ
ワーに移行することが予定されているのに対して、一旦
光路から逸れたビーム１１４又は１１８のパワーがビー
ム１３２及び１３６のパワーに移行して所要の減衰が得
られない恐れがあるからである。この不所望な再結合の
主たる原因は、くさび板４４及び４６のくさび角が定義
される第１の平面とくさび板４８及び５０のくさび角が
定義される第２の平面とが互いに平行であるところにあ
る。従って、第１及び第２の平面の一方を他方に対して
Ｚ軸を中心に回転させた関係にして、第１及び第２の平
面が互いに平行でないようにすることにより、光ファイ
バ５８並びにレンズ５６及び６０を省略して、光アッテ
ネータの挿入損失を小さく抑えることができる。例え
ば、第１及び第２の平面は互いに垂直である。具体的に
は次の通りである。
【００８５】図１２は本発明による光アッテネータの第
５実施形態を示す図である。この実施形態は、図１１の
第４実施形態と対比して、アッテネータユニットＡＵ１
のくさび板４４及び４６がそれぞれＺ軸の周りに９０°
回転させられて配置されると共に、これにより図１１に
示される光ファイバ５８並びにレンズ５６及び６０の省
略が可能になっている点で特徴付けられる。
５実施形態を示す図である。この実施形態は、図１１の
第４実施形態と対比して、アッテネータユニットＡＵ１
のくさび板４４及び４６がそれぞれＺ軸の周りに９０°
回転させられて配置されると共に、これにより図１１に
示される光ファイバ５８並びにレンズ５６及び６０の省
略が可能になっている点で特徴付けられる。
【００８６】従って、くさび板４８及び５０のくさび角
が定義される平面がＹＺ平面に平行であるのに対して、
くさび板４４及び４６のくさび角が定義される平面はＸ
Ｚ平面と平行である。また、主軸４４ＡはＹ軸と平行で
あり、主軸４６ＡはＸ軸と平行である。
が定義される平面がＹＺ平面に平行であるのに対して、
くさび板４４及び４６のくさび角が定義される平面はＸ
Ｚ平面と平行である。また、主軸４４ＡはＹ軸と平行で
あり、主軸４６ＡはＸ軸と平行である。
【００８７】アッテネータユニットＡＵ１及びＡＵ２の
各々における減衰が各ファラデー回転角により決定され
ることを含む光アッテネータの動作原理の詳細は図１１
の第４実施形態における動作原理に準じて理解すること
ができるので、その説明は省略する。
各々における減衰が各ファラデー回転角により決定され
ることを含む光アッテネータの動作原理の詳細は図１１
の第４実施形態における動作原理に準じて理解すること
ができるので、その説明は省略する。
【００８８】図１２の第５実施形態によっても、減衰の
波長特性が平坦であり、且つ、減衰が入力ビームの偏光
状態に依存しない偏光無依存の光アッテネータの提供が
可能になる。また、図１２の第５実施形態によると、図
１１の第４実施形態における光ファイバ５８並びにレン
ズ５６及び６０が省略されている分だけ光アッテネータ
の挿入損失が小さくなる。
波長特性が平坦であり、且つ、減衰が入力ビームの偏光
状態に依存しない偏光無依存の光アッテネータの提供が
可能になる。また、図１２の第５実施形態によると、図
１１の第４実施形態における光ファイバ５８並びにレン
ズ５６及び６０が省略されている分だけ光アッテネータ
の挿入損失が小さくなる。
【００８９】図１３は、図１２に示されるアッテネータ
ユニットＡＵ１における減衰の波長特性の測定結果を示
す図である。縦軸は減衰の偏差（ｄＢ）、横軸は波長
（ｎｍ）である。
ユニットＡＵ１における減衰の波長特性の測定結果を示
す図である。縦軸は減衰の偏差（ｄＢ）、横軸は波長
（ｎｍ）である。
【００９０】アッテネータユニットＡＵ１においては、
主軸４４Ａ及び４６Ａが互いに垂直であり、ファラデー
回転子ＦＲの電磁石１６（図２参照）の駆動電流を０か
ら増大させていくのに従って得られるファラデー回転角
は９０°から０°に近づいていくので、駆動電流を増大
させていくのに従って減衰は大きくなるべきである。駆
動電流を０ｍＡ，５ｍＡ，１０ｍＡ，１５ｍＡ，２０ｍ
Ａ，２５ｍＡ及び３０ｍＡに設定して、それぞれ波長１
５４５ｎｍに対する減衰を測定した結果、１．３ｄＢ，
２．０ｄＢ，７．１ｄＢ，１３．４ｄＢ，１７．３ｄ
Ｂ，２１．８ｄＢ及び２７．１ｄＢとなった。また、駆
動電流を増大させるのに従って、減衰の波長特性の右上
がりの傾斜が次第に大きくなっていった。この測定結果
は、図７の（Ａ）で説明した減衰の波長特性に一致する
ものである。
主軸４４Ａ及び４６Ａが互いに垂直であり、ファラデー
回転子ＦＲの電磁石１６（図２参照）の駆動電流を０か
ら増大させていくのに従って得られるファラデー回転角
は９０°から０°に近づいていくので、駆動電流を増大
させていくのに従って減衰は大きくなるべきである。駆
動電流を０ｍＡ，５ｍＡ，１０ｍＡ，１５ｍＡ，２０ｍ
Ａ，２５ｍＡ及び３０ｍＡに設定して、それぞれ波長１
５４５ｎｍに対する減衰を測定した結果、１．３ｄＢ，
２．０ｄＢ，７．１ｄＢ，１３．４ｄＢ，１７．３ｄ
Ｂ，２１．８ｄＢ及び２７．１ｄＢとなった。また、駆
動電流を増大させるのに従って、減衰の波長特性の右上
がりの傾斜が次第に大きくなっていった。この測定結果
は、図７の（Ａ）で説明した減衰の波長特性に一致する
ものである。
【００９１】図示はしないが、図１２に示されるアッテ
ネータユニットＡＵ２においては、図１３の波長特性と
逆の波長特性が得られることが判明した。図１４の
（Ａ）〜（Ｄ）は図１２の実施形態の光アッテネータに
おけるトータルの減衰の波長特性の測定結果を示すグラ
フである。各測定では、与えられた波長帯域（１５３０
ｎｍ−１５６０ｎｍ）において実質的に白色光源となる
ＬＥＤからの光を光アッテネータに入力し、光アッテネ
ータの出力光を光スペクトラムアナライザに入力し、減
衰の波長特性が測定された。
ネータユニットＡＵ２においては、図１３の波長特性と
逆の波長特性が得られることが判明した。図１４の
（Ａ）〜（Ｄ）は図１２の実施形態の光アッテネータに
おけるトータルの減衰の波長特性の測定結果を示すグラ
フである。各測定では、与えられた波長帯域（１５３０
ｎｍ−１５６０ｎｍ）において実質的に白色光源となる
ＬＥＤからの光を光アッテネータに入力し、光アッテネ
ータの出力光を光スペクトラムアナライザに入力し、減
衰の波長特性が測定された。
【００９２】図１４の（Ａ）はアッテネータユニットＡ
Ｕ１における駆動電流Ｉ1 を１０．５ｍＡに設定しアッ
テネータユニットＡＵ２における駆動電流Ｉ2 を７．９
ｍＡに設定したときの測定結果である。得られた減衰は
１０ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平坦であっ
た。
Ｕ１における駆動電流Ｉ1 を１０．５ｍＡに設定しアッ
テネータユニットＡＵ２における駆動電流Ｉ2 を７．９
ｍＡに設定したときの測定結果である。得られた減衰は
１０ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平坦であっ
た。
【００９３】図１４の（Ｂ）はＩ1 ＝２０．０ｍＡ，Ｉ
2 ＝６．７ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は１５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
2 ＝６．７ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は１５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
【００９４】図１４の（Ｃ）はＩ1 ＝２５．８ｍＡ，Ｉ
2 ＝６．２ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は２５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
2 ＝６．２ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は２５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
【００９５】図１４の（Ｄ）はＩ1 ＝２９．１ｍＡ，Ｉ
2 ＝５．５ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は２５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
2 ＝５．５ｍＡに設定したときの測定結果である。得ら
れた減衰は２５ｄＢであり、減衰の波長特性は十分に平
坦であった。
【００９６】図１５は本発明による光アッテネータの第
６実施形態を示す図である。図１２の第５実施形態で
は、アッテネータユニットＡＵ２のファラデー回転子Ｆ
Ｒにおいて、駆動電流を増大させるのに従って可変磁界
ＶＭが増大し、ファラデー回転角は９０°から０°に近
づいていくように減少していくが、図１５の第６実施形
態では、可変磁界ＶＭ及び固定磁界ＦＭの印加方向が逆
であるファラデー回転子ＦＲ′が用いられている。従っ
て、ファラデー回転子ＦＲ′における駆動電流を０から
大きくしていくことによって、ファラデー回転角は０°
から９０°に向かって増大していく。
６実施形態を示す図である。図１２の第５実施形態で
は、アッテネータユニットＡＵ２のファラデー回転子Ｆ
Ｒにおいて、駆動電流を増大させるのに従って可変磁界
ＶＭが増大し、ファラデー回転角は９０°から０°に近
づいていくように減少していくが、図１５の第６実施形
態では、可変磁界ＶＭ及び固定磁界ＦＭの印加方向が逆
であるファラデー回転子ＦＲ′が用いられている。従っ
て、ファラデー回転子ＦＲ′における駆動電流を０から
大きくしていくことによって、ファラデー回転角は０°
から９０°に向かって増大していく。
【００９７】また、図１５の第６実施形態では、くさび
板４８の主軸４８Ａに直交する主軸５０Ａ′を有するく
さび板５０′が用いられている。主軸５０Ａ′はＸ軸に
平行である。
板４８の主軸４８Ａに直交する主軸５０Ａ′を有するく
さび板５０′が用いられている。主軸５０Ａ′はＸ軸に
平行である。
【００９８】この変更されたアッテネータユニットＡＵ
２においては、ファラデー回転子ＦＲ′の駆動電流が０
であるときには、ファラデー回転角は０°であり、アッ
テネータユニットＡＵ２の減衰は最も大きくなり、駆動
電流を増やしていくと、ファラデー回転角は９０°に近
づいていくので、アッテネータユニットＡＵ２の減衰は
小さくなっていく。
２においては、ファラデー回転子ＦＲ′の駆動電流が０
であるときには、ファラデー回転角は０°であり、アッ
テネータユニットＡＵ２の減衰は最も大きくなり、駆動
電流を増やしていくと、ファラデー回転角は９０°に近
づいていくので、アッテネータユニットＡＵ２の減衰は
小さくなっていく。
【００９９】従って、図９の第２実施形態及び図１２の
第５実施形態の原理に準じて理解されるように、図１５
の第６実施形態によると、減衰の波長特性が平坦であ
り、且つ、減衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏
光無依存の光アッテネータの提供が可能になる。
第５実施形態の原理に準じて理解されるように、図１５
の第６実施形態によると、減衰の波長特性が平坦であ
り、且つ、減衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏
光無依存の光アッテネータの提供が可能になる。
【０１００】図１６は本発明による光アッテネータの第
７実施形態を示す図である。図１２の第５実施形態でＹ
軸と平行な主軸５０Ａを有するくさび板５０が用いられ
ているのと対比して、図１６の第７実施形態では、Ｘ軸
に平行な主軸５０Ａ′を有するくさび板５０′が用いら
れている。
７実施形態を示す図である。図１２の第５実施形態でＹ
軸と平行な主軸５０Ａを有するくさび板５０が用いられ
ているのと対比して、図１６の第７実施形態では、Ｘ軸
に平行な主軸５０Ａ′を有するくさび板５０′が用いら
れている。
【０１０１】この実施形態によると、アッテネータユニ
ットＡＵ１及びＡＵ２における減衰の波長特性が同じ傾
向を有するようになるので、図１０の第３実施形態及び
図１２の第５実施形態における動作原理に準じて理解さ
れるように、減衰の波長特性を自由に調節し得る光アッ
テネータであって減衰が入力ビームの偏光状態に依存し
ない偏光無依存の光アッテネータの提供が可能になる。
ットＡＵ１及びＡＵ２における減衰の波長特性が同じ傾
向を有するようになるので、図１０の第３実施形態及び
図１２の第５実施形態における動作原理に準じて理解さ
れるように、減衰の波長特性を自由に調節し得る光アッ
テネータであって減衰が入力ビームの偏光状態に依存し
ない偏光無依存の光アッテネータの提供が可能になる。
【０１０２】以上説明した実施形態では、複屈折結晶か
らなるくさび板の組み合わせにより偏光無依存の光アッ
テネータの提供を可能にしているが、複屈折結晶からな
る平板の組み合わせにより偏光無依存の光アッテネータ
を提供することもできる。この場合には、くさび板の組
み合わせによる場合には平行ビーム系を採用しているの
に対して、収束ビーム系を採用するのが望ましい。
らなるくさび板の組み合わせにより偏光無依存の光アッ
テネータの提供を可能にしているが、複屈折結晶からな
る平板の組み合わせにより偏光無依存の光アッテネータ
を提供することもできる。この場合には、くさび板の組
み合わせによる場合には平行ビーム系を採用しているの
に対して、収束ビーム系を採用するのが望ましい。
【０１０３】近年、低損失（例えば０．２ｄＢ／ｋｍ）
な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、光フ
ァイバを伝送路とする光通信システムが実用化されてい
る。また、光ファイバにおける損失を補償して長距離の
伝送を可能にするために、信号光を増幅するための光増
幅器の使用が提案され或いは実用化されている。
な光ファイバの製造技術及び使用技術が確立され、光フ
ァイバを伝送路とする光通信システムが実用化されてい
る。また、光ファイバにおける損失を補償して長距離の
伝送を可能にするために、信号光を増幅するための光増
幅器の使用が提案され或いは実用化されている。
【０１０４】光増幅器は、増幅されるべき信号光が供給
される光増幅媒体と、光増幅媒体が信号光の波長を含む
利得帯域を提供するように光増幅媒体をポンピング（励
起）する手段とを備えている。例えば、エルビウムドー
プファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、光増幅媒体としての
エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）と、予め定められ
た波長を有するポンプ光をＥＤＦに供給するためのポン
プ光源とを備えている。０．９８μｍ帯或いは１．４８
μｍ帯の波長を有するポンプ光を用いることによって、
波長１．５５μｍ帯を含む利得帯域が得られる。また、
半導体チップを光増幅媒体として用いる光増幅器も知ら
れている。この場合、半導体チップに電流を注入するこ
とによってポンピングが行われる。
される光増幅媒体と、光増幅媒体が信号光の波長を含む
利得帯域を提供するように光増幅媒体をポンピング（励
起）する手段とを備えている。例えば、エルビウムドー
プファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は、光増幅媒体としての
エルビウムドープファイバ（ＥＤＦ）と、予め定められ
た波長を有するポンプ光をＥＤＦに供給するためのポン
プ光源とを備えている。０．９８μｍ帯或いは１．４８
μｍ帯の波長を有するポンプ光を用いることによって、
波長１．５５μｍ帯を含む利得帯域が得られる。また、
半導体チップを光増幅媒体として用いる光増幅器も知ら
れている。この場合、半導体チップに電流を注入するこ
とによってポンピングが行われる。
【０１０５】一方、光ファイバによる伝送容量を増大さ
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭを適用す
ることによって、当該多重数に応じて一本の光ファイバ
における伝送容量を増大させることができる。
せるための技術として、波長分割多重（ＷＤＭ）があ
る。ＷＤＭが適用されるシステムにおいては、異なる波
長を有する複数の光キャリアが用いられる。各光キャリ
アを独立に変調することによって得られた複数の光信号
が光マルチプレクサにより波長分割多重され、その結果
得られたＷＤＭ信号光が光ファイバ伝送路に送出され
る。受信側では、受けたＷＤＭ信号光が光デマルチプレ
クサによって個々の光信号に分離され、各光信号に基づ
いて伝送データが再生される。従って、ＷＤＭを適用す
ることによって、当該多重数に応じて一本の光ファイバ
における伝送容量を増大させることができる。
【０１０６】ＷＤＭが適用されるシステムに光増幅器を
組み入れる場合、利得傾斜（ゲインチルト）或いは利得
偏差で代表される利得の波長特性によって伝送距離が制
限される。例えば、ＥＤＦＡにおいては、波長１．５５
μｍの近傍で利得傾斜が生じ、この利得傾斜はＥＤＦＡ
への信号光のトータル入力パワー及びポンプ光のパワー
に従って変化することが知られている。
組み入れる場合、利得傾斜（ゲインチルト）或いは利得
偏差で代表される利得の波長特性によって伝送距離が制
限される。例えば、ＥＤＦＡにおいては、波長１．５５
μｍの近傍で利得傾斜が生じ、この利得傾斜はＥＤＦＡ
への信号光のトータル入力パワー及びポンプ光のパワー
に従って変化することが知られている。
【０１０７】図１７は本発明によるシステムの実施形態
を示すブロック図である。このシステムは、互いに異な
る波長を有する複数の光信号を含む波長分割多重光（Ｗ
ＤＭ光）が伝送される光ファイバ伝送路６８と、光ファ
イバ伝送路６８の途中に設けられる本発明による光アッ
テネータ７０とを備えている。光アッテネータ７０は各
々可変の減衰をＷＤＭ光に与えるためのアッテネータユ
ニットＡＵ１及びＡＵ２を有している。アッテネータユ
ニットＡＵ１の減衰の第１の波長特性はアッテネータユ
ニットＡＵ２の減衰の第２の波長特性と異なる。ここで
は、ＷＤＭ光に含まれる複数の光信号の波長はそれぞれ
λ１，…，λｎである。
を示すブロック図である。このシステムは、互いに異な
る波長を有する複数の光信号を含む波長分割多重光（Ｗ
ＤＭ光）が伝送される光ファイバ伝送路６８と、光ファ
イバ伝送路６８の途中に設けられる本発明による光アッ
テネータ７０とを備えている。光アッテネータ７０は各
々可変の減衰をＷＤＭ光に与えるためのアッテネータユ
ニットＡＵ１及びＡＵ２を有している。アッテネータユ
ニットＡＵ１の減衰の第１の波長特性はアッテネータユ
ニットＡＵ２の減衰の第２の波長特性と異なる。ここで
は、ＷＤＭ光に含まれる複数の光信号の波長はそれぞれ
λ１，…，λｎである。
【０１０８】光ファイバ伝送路６８がインライン型の複
数の光増幅器を含んでいる場合、もし、各光増幅器がＷ
ＤＭ光の帯域において利得の波長特性を有しているとす
ると、その利得の波長特性が累積し、信号電力或いは信
号対雑音比（光ＳＮＲ）のチャネル間偏差が生じてしま
う。
数の光増幅器を含んでいる場合、もし、各光増幅器がＷ
ＤＭ光の帯域において利得の波長特性を有しているとす
ると、その利得の波長特性が累積し、信号電力或いは信
号対雑音比（光ＳＮＲ）のチャネル間偏差が生じてしま
う。
【０１０９】図１７の実施形態では、例えば光アッテネ
ータ７０を本発明の第２の側面に従って構成することに
よって、光アッテネータ７０により与えられる減衰の波
長特性を自由に調節することができるので、累積した利
得の波長特性を補償して信号電力及び光ＳＮＲのチャネ
ル間偏差を小さくすることができる。
ータ７０を本発明の第２の側面に従って構成することに
よって、光アッテネータ７０により与えられる減衰の波
長特性を自由に調節することができるので、累積した利
得の波長特性を補償して信号電力及び光ＳＮＲのチャネ
ル間偏差を小さくすることができる。
【０１１０】或いは、光ファイバ伝送路６８における利
得の波長特性がフラットになるように注意深く制御され
ているシステムにおいては、本発明の第１の側面に従っ
て光アッテネータ７０を構成することによって、光アッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２の各々において生じ
得る減衰の波長特性を実質的に相殺させて、制御されて
いるフラットな利得の波長特性を維持することができ
る。
得の波長特性がフラットになるように注意深く制御され
ているシステムにおいては、本発明の第１の側面に従っ
て光アッテネータ７０を構成することによって、光アッ
テネータユニットＡＵ１及びＡＵ２の各々において生じ
得る減衰の波長特性を実質的に相殺させて、制御されて
いるフラットな利得の波長特性を維持することができ
る。
【０１１１】図１８の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）はそれ
ぞれ本発明による光増幅器の実施形態を示すブロック図
である。各光増幅器が図１７のシステムに適用されるも
のとして各光増幅器の構成及び動作を説明する。
ぞれ本発明による光増幅器の実施形態を示すブロック図
である。各光増幅器が図１７のシステムに適用されるも
のとして各光増幅器の構成及び動作を説明する。
【０１１２】図１８の（Ａ）に示される実施形態では、
光増幅器７１は、２つの光増幅ユニット７２（＃１及び
＃２）と、これらの間に設けられる本発明による光アッ
テネータ７０とを備えている。光アッテネータ７０は各
々可変の減衰を与えるためのアッテネータユニットＡＵ
１及びＡＵ２を備えており、アッテネータユニットＡＵ
１の減衰の第１の波長特性はアッテネータユニットＡＵ
２の減衰の第２の波長特性と異なる。
光増幅器７１は、２つの光増幅ユニット７２（＃１及び
＃２）と、これらの間に設けられる本発明による光アッ
テネータ７０とを備えている。光アッテネータ７０は各
々可変の減衰を与えるためのアッテネータユニットＡＵ
１及びＡＵ２を備えており、アッテネータユニットＡＵ
１の減衰の第１の波長特性はアッテネータユニットＡＵ
２の減衰の第２の波長特性と異なる。
【０１１３】増幅すべきＷＤＭ光は先ず光増幅ユニット
７２（＃１）で増幅され、増幅されたＷＤＭ光に光アッ
テネータ７０により減衰が与えられる。減衰されたＷＤ
Ｍ光は次いで光増幅ユニット７２（＃２）で増幅されて
この光増幅器７１から出力される。
７２（＃１）で増幅され、増幅されたＷＤＭ光に光アッ
テネータ７０により減衰が与えられる。減衰されたＷＤ
Ｍ光は次いで光増幅ユニット７２（＃２）で増幅されて
この光増幅器７１から出力される。
【０１１４】光増幅ユニット７２（＃１及び＃２）の各
々の利得の波長特性を維持すべきである場合には、第１
及び第２の波長特性は互いに打ち消すように設定され
る。或いは、光増幅ユニット７２（＃２）から出力され
る光の波長特性（具体的にはＷＤＭ光のパワーの波長特
性）がフラットになるように第１及び第２の波長特性が
設定されてもよい。
々の利得の波長特性を維持すべきである場合には、第１
及び第２の波長特性は互いに打ち消すように設定され
る。或いは、光増幅ユニット７２（＃２）から出力され
る光の波長特性（具体的にはＷＤＭ光のパワーの波長特
性）がフラットになるように第１及び第２の波長特性が
設定されてもよい。
【０１１５】図１８の（Ｂ）に示される実施形態では、
光増幅器７０は光増幅ユニット７２の出力に接続されて
いる。この場合、光アッテネータ７０の動作により光増
幅ユニット７２の利得の波長特性が変化しないように、
第１及び第２の波長特性は互いに打ち消すように設定さ
れる。
光増幅器７０は光増幅ユニット７２の出力に接続されて
いる。この場合、光アッテネータ７０の動作により光増
幅ユニット７２の利得の波長特性が変化しないように、
第１及び第２の波長特性は互いに打ち消すように設定さ
れる。
【０１１６】図１８の（Ｃ）に示される実施形態では、
光アッテネータ７０は光増幅ユニット７２の入力に接続
されている。この場合、光増幅ユニット７２に供給され
る増幅すべきＷＤＭ光の波長特性が変化しないようにす
るために、例えば、第１及び第２の波長特性は互いに打
ち消すように設定される。
光アッテネータ７０は光増幅ユニット７２の入力に接続
されている。この場合、光増幅ユニット７２に供給され
る増幅すべきＷＤＭ光の波長特性が変化しないようにす
るために、例えば、第１及び第２の波長特性は互いに打
ち消すように設定される。
【０１１７】尚、図１８の（Ｂ）及び（Ｃ）の各々の実
施形態において、光増幅器７２において生じ得る利得の
波長特性を打ち消すように第１及び第２の波長特性が設
定されていてもよい。
施形態において、光増幅器７２において生じ得る利得の
波長特性を打ち消すように第１及び第２の波長特性が設
定されていてもよい。
【０１１８】図１９は本発明による端局装置の実施形態
を示すブロック図である。光ファイバ伝送路６８の入力
端には端局装置７４が接続されている。端局装置７４
は、互いに異なる波長λ１，…，λｎを有する光信号を
それぞれ出力する複数のＥ／Ｏ（電気／光）変換器７６
（＃１，…，＃ｎ）と、これらの光信号のレベルを調整
するための本発明による光アッテネータ７０（＃１，
…，＃ｎ）とを備えている。光アッテネータ７０（＃
１，…，＃ｎ）の各々は所謂レベル調整ユニットとして
用いられている。
を示すブロック図である。光ファイバ伝送路６８の入力
端には端局装置７４が接続されている。端局装置７４
は、互いに異なる波長λ１，…，λｎを有する光信号を
それぞれ出力する複数のＥ／Ｏ（電気／光）変換器７６
（＃１，…，＃ｎ）と、これらの光信号のレベルを調整
するための本発明による光アッテネータ７０（＃１，
…，＃ｎ）とを備えている。光アッテネータ７０（＃
１，…，＃ｎ）の各々は所謂レベル調整ユニットとして
用いられている。
【０１１９】光アッテネータ７０（＃１，…，＃ｎ）か
ら出力された光信号は光マルチプレクサ７８により波長
分割多重され、その結果得られたＷＤＭ光は光増幅器７
１により増幅されて光ファイバ伝送路６８に供給され
る。光増幅器７１には、例えば、図１８の（Ａ），
（Ｂ）及び（Ｃ）の実施形態の各々を適用することがで
きる。
ら出力された光信号は光マルチプレクサ７８により波長
分割多重され、その結果得られたＷＤＭ光は光増幅器７
１により増幅されて光ファイバ伝送路６８に供給され
る。光増幅器７１には、例えば、図１８の（Ａ），
（Ｂ）及び（Ｃ）の実施形態の各々を適用することがで
きる。
【０１２０】Ｅ／Ｏ変換器７６（＃１，…，＃ｎ）の各
々は、ＣＷ光（連続波光）を出力するレーザダイオード
（ＬＤ）８０と、ＬＤ８０から出力されたＣＷ光を主信
号に基づき変調するための光変調器８２とを含む。
々は、ＣＷ光（連続波光）を出力するレーザダイオード
（ＬＤ）８０と、ＬＤ８０から出力されたＣＷ光を主信
号に基づき変調するための光変調器８２とを含む。
【０１２１】この実施形態によると、光アッテネータ７
０（＃１，…，＃ｎ）の各々において本発明の適用によ
って減衰の波長特性が実質的にフラットであり或いは所
望の波長特性が得られているので、Ｅ／Ｏ変換器７６
（＃１，…，＃ｎ）の各々から出力された光信号のパワ
ーの波長特性を維持することができ、得られるＷＤＭ光
におけるパワーの波長特性を一定に保つことができる。
０（＃１，…，＃ｎ）の各々において本発明の適用によ
って減衰の波長特性が実質的にフラットであり或いは所
望の波長特性が得られているので、Ｅ／Ｏ変換器７６
（＃１，…，＃ｎ）の各々から出力された光信号のパワ
ーの波長特性を維持することができ、得られるＷＤＭ光
におけるパワーの波長特性を一定に保つことができる。
【０１２２】また、光増幅器７１はその構成要素として
本発明による光アッテネータ７０を有しているので、得
られるＷＤＭ光におけるパワーの波長特性を平坦にし或
いは所望の特性に設定することができる。
本発明による光アッテネータ７０を有しているので、得
られるＷＤＭ光におけるパワーの波長特性を平坦にし或
いは所望の特性に設定することができる。
【０１２３】尚、光アッテネータ７０（＃１，…，＃
ｎ）を省略して端局装置７４を構成してもよいし、光増
幅器７１を省略して端局装置７４を構成してもよい。
ｎ）を省略して端局装置７４を構成してもよいし、光増
幅器７１を省略して端局装置７４を構成してもよい。
【０１２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
減衰の波長特性が平坦な光アッテネータ或いは減衰の波
長特性を調節し得る光アッテネータの提供が可能になる
という効果が生じる。
減衰の波長特性が平坦な光アッテネータ或いは減衰の波
長特性を調節し得る光アッテネータの提供が可能になる
という効果が生じる。
【０１２５】また、本発明の特定の実施形態によると、
減衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏光無依存の
光アッテネータの提供が可能になる。さらに、本発明に
よると、本発明による光アッテネータを備えた新規なシ
ステム、光増幅器及び端局装置の提供が可能になるとい
う効果もある。
減衰が入力ビームの偏光状態に依存しない偏光無依存の
光アッテネータの提供が可能になる。さらに、本発明に
よると、本発明による光アッテネータを備えた新規なシ
ステム、光増幅器及び端局装置の提供が可能になるとい
う効果もある。
【図１】図１は本発明による光アッテネータの第１実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図２】図２は本発明に適用可能なファラデー回転子の
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図３】図３は図２に示されるファラデー回転子で回転
角が変化する原理を説明するための図である。
角が変化する原理を説明するための図である。
【図４】図４は図１に示される２つのアッテネータユニ
ットの各々における減衰と駆動電流との関係を示すグラ
フである。
ットの各々における減衰と駆動電流との関係を示すグラ
フである。
【図５】図５はファラデー回転角の波長特性の一例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】図６は図１に示される光アッテネータにおける
各ファラデー回転角の波長特性の影響を説明するための
図である。
各ファラデー回転角の波長特性の影響を説明するための
図である。
【図７】図７の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１に示さ
れる２つのアッテネータユニットにおける減衰の波長特
性の変化を示す図である。
れる２つのアッテネータユニットにおける減衰の波長特
性の変化を示す図である。
【図８】図８は本発明に適用可能な制御回路の実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明による光アッテネータの第２実施
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図１０】図１０は本発明による光アッテネータの第３
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図１１】図１１は本発明による光アッテネータの第４
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図１２】図１２は本発明による光アッテネータの第５
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図１３】図１３は図１２に示されるアッテネータユニ
ットにおける減衰の波長特性の測定結果を示すグラフで
ある。
ットにおける減衰の波長特性の測定結果を示すグラフで
ある。
【図１４】図１４の（Ａ）〜（Ｄ）は図１２に示される
光アッテネータにおけるトータルの減衰の波長特性の測
定結果を示す図である。
光アッテネータにおけるトータルの減衰の波長特性の測
定結果を示す図である。
【図１５】図１５は本発明による光アッテネータの第６
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図１６】図１６は本発明による光アッテネータの第７
実施形態を示す図である。
実施形態を示す図である。
【図１７】図１７は本発明によるシステムの実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１８】図１８の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明
による光増幅器の実施形態を示すブロック図である。
による光増幅器の実施形態を示すブロック図である。
【図１９】図１９は本発明による端局装置の実施形態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
ＯＰ 光路 ＡＵ１，ＡＵ２ アッテネータユニット ＰＵ 偏光ユニット ＦＲ ファラデー回転子 ４，６，８，１０ 偏光子 １２ 磁気光学結晶 １４ 永久磁石 １６ 電磁石 ２０ 可変電流源 ４４，４６，４８，５０ 複屈折結晶からなるくさび板
Claims (35)
- 【請求項１】 光路上でカスケード接続された第１及び
第２のアッテネータユニットと、 該第１及び第２のアッテネータユニットに接続される制
御回路とを備え、 上記第１及び第２のアッテネータユニットの各々は、上
記光路上に配置され波長の関数として与えられるファラ
デー回転角を生じさせるためのファラデー回転子と、上
記ファラデー回転角によって決定される減衰を上記光路
について生じさせるための偏光手段とを含み、 上記制御回路は、上記第１のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性が上記第２のアッテネータユニット
における減衰の波長特性によって実質的に相殺されるよ
うに上記各ファラデー回転角を制御する手段を含む光ア
ッテネータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１のアッテネータユニットの偏光手段は、上記第
１のアッテネータユニットのファラデー回転子を挟むよ
うに上記光路上に設けられる第１及び第２の偏光子から
なり、 上記第２のアッテネータユニットの偏光手段は、上記第
２のアッテネータユニットのファラデー回転子を挟むよ
うに上記光路上に設けられる第３及び第４の偏光子から
なり、 上記第１乃至第４の偏光子の各々は通過する偏光の偏波
面を決定する軸を有している光アッテネータ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の光アッテネータであっ
て、 上記各ファラデー回転子は、上記光路が通過するように
設けられる磁気光学結晶と、与えられた電流に応じた可
変磁界を上記磁気光学結晶に印加するための電磁石とを
含む光アッテネータ。 - 【請求項４】 請求項３に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１のアッテネータユニットは上記与えられた電流
が増大するのに従って上記第１のアッテネータユニット
による減衰が増大するように設けられ、 上記第２のアッテネータユニットは上記与えられた電流
が増大するのに従って上記第２のアッテネータユニット
による減衰が減少するように設けられる光アッテネー
タ。 - 【請求項５】 請求項３に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１及び第２の偏光子の軸は互いに直交しており、 上記第３及び第４の偏光子の軸は互いに平行であり、 上記各電磁石により印加される各可変磁界は上記光路に
対して実質的に垂直であり、 上記各ファラデー回転子は、上記与えられた電流が零で
あるときに上記各ファラデー回転角が実質的に９０°に
なるように上記各磁気光学結晶に固定磁界を印加するた
めの永久磁石を更に含む光アッテネータ。 - 【請求項６】 請求項３に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１及び第２の偏光子の軸は互いに直交しており、 上記第３及び第４の偏光子の軸は互いに直交しており、 上記第１のアッテネータユニットの電磁石により印加さ
れる磁界は上記光路に対して実質的に垂直であり、 上記第１のアッテネータユニットのファラデー回転子
は、上記与えられた電流が零であるときに上記ファラデ
ー回転角が実質的に９０°になるように上記磁気光学結
晶に固定磁界を印加するための永久磁石を更に含み、 上記第２のアッテネータユニットの電磁石により印加さ
れる磁界は上記光路に対して実質的に平行である光アッ
テネータ。 - 【請求項７】 請求項１に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１のアッテネータユニットの偏光手段は、上記第
１のアッテネータユニットのファラデー回転子を挟むよ
うに設けられる第１及び第２の複屈折結晶を含み、 上記第２のアッテネータユニットの偏光手段は、上記第
２のアッテネータユニットのファラデー回転子を挟むよ
うに設けられる第３及び第４の複屈折結晶を含み、 上記光路は上記第１乃至第４の複屈折結晶の各々につい
て定義される常光線及び異常光線によって提供され、 上記光路上に光を供給するための第１の光ファイバと、 上記各ファラデー回転角に応じた結合効率で上記第１の
光ファイバに光学的に結合される第２の光ファイバとを
更に備えた光アッテネータ。 - 【請求項８】 請求項７に記載の光アッテネータであっ
て、 上記第１乃至第４の複屈折結晶の各々は上記常光線及び
上記異常光線を決定する主軸を有している光アッテネー
タ。 - 【請求項９】 請求項８に記載の光アッテネータであっ
て、 上記各ファラデー回転子は、上記光路が通過するように
設けられる磁気光学結晶と、与えられた電流に応じた可
変磁界を上記磁気光学結晶に印加するための電磁石とを
含む光アッテネータ。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の光アッテネータであ
って、 上記第１のアッテネータユニットは上記与えられた電流
が増大するのに従って上記第１のアッテネータユニット
による減衰が増大するように設けられ、 上記第２のアッテネータユニットは上記与えられた電流
が増大するのに従って上記第２のアッテネータユニット
による減衰が減少するように設けられる光アッテネー
タ。 - 【請求項１１】 請求項９に記載の光アッテネータであ
って、 上記第１及び第２の複屈折結晶の主軸は互いに直交して
おり、 上記第３及び第４の複屈折結晶の主軸は互いに平行であ
り、 上記各電磁石により印加される各可変磁界は上記光路に
対して実質的に垂直であり、 上記各ファラデー回転子は、上記与えられた電流が零で
あるときに上記各ファラデー回転角が実質的に９０°に
なるように上記各磁気光学結晶に固定磁界を印加するた
めの永久磁石を更に含む光アッテネータ。 - 【請求項１２】 請求項９に記載の光アッテネータであ
って、 上記第１及び第２の複屈折結晶の主軸は互いに直交して
おり、 上記第３及び第４の複屈折結晶の主軸は互いに直交して
おり、 上記第１のアッテネータユニットの電磁石により印加さ
れる磁界は上記光路に対して実質的に垂直であり、 上記第１のアッテネータユニットのファラデー回転子
は、上記与えられた電流が零であるときに上記ファラデ
ー回転角が実質的に９０°になるように上記磁気光学結
晶に固定磁界を印加するための永久磁石を更に含み、 上記第２のアッテネータユニットの電磁石により印加さ
れる磁界は上記光路に対して実質的に平行である光アッ
テネータ。 - 【請求項１３】 請求項７に記載の光アッテネータであ
って、 上記第１及び第２の複屈折結晶の各々は第１の平面上で
定義されるくさび角を有するくさび板からなり、 上記第３及び第４の複屈折結晶の各々は第２の平面上で
定義されるくさび角を有するくさび板からなる光アッテ
ネータ。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の光アッテネータで
あって、 上記第１及び第２の平面は互いに平行でない光アッテネ
ータ。 - 【請求項１５】 請求項１３に記載の光アッテネータで
あって、 上記第１及び第２の平面は互いに平行であり、 上記第１及び第２のアッテネータユニットを光学的に接
続するための第３の光ファイバを更に備えた光アッテネ
ータ。 - 【請求項１６】 請求項１に記載の光アッテネータであ
って、 上記各ファラデー回転子は、上記光路が通過するように
設けられる磁気光学結晶と、互いに異なる方向の第１及
び第２の磁界を上記磁気光学結晶に印加する磁界印加手
段と、上記第１及び第２の磁界の少なくとも一方を変化
させる磁界調整手段とを含み、 上記第１及び第２の磁界はこれらの合成磁界が上記磁気
光学結晶の磁化を飽和させるのに十分な強さを有するよ
うに設定される光アッテネータ。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の光アッテネータで
あって、 上記第１及び第２の磁界の方向は上記光路と平行な平面
上で互いに直交する光アッテネータ。 - 【請求項１８】 請求項１６に記載の光アッテネータで
あって、 上記磁界印加手段は上記第１及び第２の磁界をそれぞれ
印加する電磁石及び永久磁石であり、 上記磁界調整手段は上記電磁石の駆動電流を調整する光
アッテネータ。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の光アッテネータで
あって、 上記第２の磁界の方向は上記光路と実質的に平行である
光アッテネータ。 - 【請求項２０】 請求項１に記載の光アッテネータであ
って、 上記制御する手段は上記第１のアッテネータユニットの
ファラデー回転角と上記第２のアッテネータユニットの
ファラデー回転角とが実質的に等しくなる条件の下で各
ファラデー回転角を制御する光アッテネータ。 - 【請求項２１】 請求項１に記載の光アッテネータであ
って、 上記制御する手段は、上記光アッテネータの減衰が比較
的大きい場合には上記第１のアッテネータユニットのフ
ァラデー回転角と上記第２のアッテネータユニットのフ
ァラデー回転角とが実質的に等しくなる条件の下で各フ
ァラデー回転角を制御し、上記光アッテネータの減衰が
比較的小さい場合には上記第１のアッテネータユニット
のファラデー回転角と上記第２のアッテネータユニット
のファラデー回転角とが異なる条件の下で各ファラデー
回転角を制御する光アッテネータ。 - 【請求項２２】 光路上でカスケード接続された第１及
び第２のアッテネータユニットと、 該第１及び第２のアッテネータユニットに接続される制
御回路とを備え、 上記第１及び第２のアッテネータユニットの各々は、上
記光路上に配置され波長の関数として与えられるファラ
デー回転角を生じさせるためのファラデー回転子と、上
記ファラデー回転角によって決定される減衰を上記光路
について生じさせるための偏光手段とを含み、 上記制御回路は、上記第１のアッテネータユニットにお
ける減衰の波長特性と上記第２のアッテネータユニット
における減衰の波長特性との和として与えられる波長特
性が所望の傾斜を有するように上記各ファラデー回転角
を制御する手段を含む光アッテネータ。 - 【請求項２３】 各々可変の減衰を与えるための第１及
び第２のアッテネータユニットを備え、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる光アッテネータ。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載の光アッテネータで
あって、 上記第２の波長特性は実質的に上記第１の波長特性を打
ち消す光アッテネータ。 - 【請求項２５】 互いに異なる波長を有する複数の光信
号を含む波長分割多重光が伝送される光伝送路と、 該光伝送路の途中に設けられ各々可変の減衰を与えるた
めの第１及び第２のアッテネータユニットとを備え、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なるシステム。 - 【請求項２６】 請求項２５に記載のシステムであっ
て、 上記第２の波長特性は実質的に上記第１の波長特性を打
ち消すシステム。 - 【請求項２７】 第１の光増幅ユニットと、 第２の光増幅ユニットと、 該第１及び第２の光増幅ユニットの間に設けられ各々可
変の減衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユ
ニットとを備え、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる光増幅器。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の光増幅器であっ
て、 上記第２の波長特性は実質的に上記第１の波長特性を打
ち消す光増幅器。 - 【請求項２９】 請求項２７に記載の光増幅器であっ
て、 上記第１及び第２の波長特性は上記第２の光増幅ユニッ
トから出力される光の波長特性を実質的に打ち消す光増
幅器。 - 【請求項３０】 光増幅ユニットと、 該光増幅ユニットの出力に接続される光アッテネータと
を備え、 該光アッテネータは各々可変の減衰を与えるための第１
及び第２のアッテネータユニットを備えており、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる光増幅器。 - 【請求項３１】 請求項３０に記載の光増幅器であっ
て、 上記第２の波長特性は実質的に上記第１の波長特性を打
ち消す光増幅器。 - 【請求項３２】 光増幅ユニットと、 該光増幅ユニットの入力に接続される光アッテネータと
を備え、 該光アッテネータは各々可変の減衰を与えるための第１
及び第２のアッテネータユニットを備えており、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる光増幅器。 - 【請求項３３】 請求項３２に記載の光増幅器であっ
て、 上記第２の波長特性は実質的に上記第１の波長特性を打
ち消す光増幅器。 - 【請求項３４】 異なる波長を有する光信号をそれぞれ
出力する複数のＥ／Ｏ変換器と、 該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整する
ための複数のレベル調整ユニットと、 該複数のレベル調整ユニットから出力された光信号を波
長分割多重して波長分割多重光を得るための光マルチプ
レクサとを備え、 上記複数のレベル調整ユニットの各々は、各々可変の減
衰を与えるための第１及び第２のアッテネータユニット
を備えており、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる端局装置。 - 【請求項３５】 異なる波長を有する光信号をそれぞれ
出力する複数のＥ／Ｏ変換器と、 該複数のＥ／Ｏ変換器からの光信号のレベルを調整する
ための複数のレベル調整ユニットと、 該複数のレベル調整ユニットから出力された光信号を波
長分割多重して波長分割多重光を得るための光マルチプ
レクサと、 該光マルチプレクサから出力された波長分割多重光を増
幅するための光増幅器とを備え、 該光増幅器は、光増幅ユニットと、該光増幅ユニットに
接続される光アッテネータとを備えており、 該光アッテネータは、各々可変の減衰を与えるための第
１及び第２のアッテネータユニットを備えており、 該第１のアッテネータユニットの減衰の第１の波長特性
は該第２のアッテネータユニットの減衰の第２の波長特
性と異なる端局装置。
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|---|---|---|---|
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| US09/106,897 US6407836B1 (en) | 1998-01-22 | 1998-06-30 | Optical attenuator and system, optical amplifier, and terminal device each having the optical attenuator |
| EP98112558A EP0932067B1 (en) | 1998-01-22 | 1998-07-07 | Optical attenuator |
| EP01120688.5A EP1174754B1 (en) | 1998-01-22 | 1998-07-07 | Optical attenuator |
| DE69808421T DE69808421T2 (de) | 1998-01-22 | 1998-07-07 | Optisches Dämpfungsglied |
| CNB981184987A CN1170186C (zh) | 1998-01-22 | 1998-08-27 | 光衰减器及分别有光衰减器的系统，光放大器和终端设备 |
| US09/722,103 US6507422B1 (en) | 1998-01-22 | 2000-11-27 | Optical attenuator and system, optical amplifier, and terminal device each having the optical attenuator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01014498A JP3829962B2 (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 光アッテネータ並びに該光アッテネータを備えたシステム、光増幅器及び端局装置 |
Publications (2)
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|---|---|
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| EP (2) | EP0932067B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69808421T2 (ja) |
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