JPS60500030A - ファイバ光学スイッチおよび離散的可変遅延線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ファイバ光学スイッチおよび離散的可変遅延線１吐匹１１ この発明は光学ファイバを通して伝送される光学信号の処理に関する。さらに詳 細には、この発明は、サブストレート上に近接した間隔で並んで配列された多重 光学ファイバを含み、各ファイバの上に光学タップを有する。タップが設けられ た光学ファイバを有する第２のサブストレートは、第１のサブストレートと向か い合う関係で配置される。

第２のサブストレート上のファイバの光学タップが第１のサブストレート上の複 数個の光学タップのいずれかのものと選択的に整列されるように、第２のサブス トレートは横方向に調整される。

もし、第１のサブストレート上の複数本の光学ファイバが相互に独立しているな らば、その構造は、第１のサブストレート上の複数本のフ１イ、バのいずれかの ものから第２のサブストレート上のファイバに情報を選択的に串すことができる 、単極多投型の電気スイッチの光学的等何物をもたらす。この代わりとして、そ の構造は第２のサブストレート上に載置されるファイバから第１のサブストレー ト上に載置される複数本のファイバのいずれかのものに選択的に情報を出す。も し、代わりの形態において、第１のサブストレートが１本のファイバの長さに沿 う連続する部分を載置するならば、その装置は離散的可変ファイバ光学遅延線を 形成する。ファイバ光学スイッチ、特に多重モードファイバ用のファイバ光学ス イッチは当該技術分野で知られている。典型的に、このようなスイッチは、ファ イバの裂けたまたは仕上げられた切口がサブストレートの一表面と同一面となる ように、第１のサブストレート上に多重ファイバを載置することによって組立て られる。第２のサブストレートは類似の方法でファイバを載置する。２個のサブ ストレートの表面は、第２のサブストレートのファイバの切口を第１のサブスト レート０フアイバの複数個の切口の選択されたものに整列させるために正確に位 置が変えられ、このようにして、スイッチを作り出す。もし、このような技術が 単一モード光学ファイバで試みられるならば、低損失結合に必要な整列の程度は 達成するのが極めて困難である。このように、たとえば、単一モード光学ファイ バのコア径が４ミクロンならば、２つのサブストレート間に４ミクロンの不整列 があると、それぞれのファイバ間の結合が実質的になくなる。この理由のために 、実用的な、位置決めにあまり感応しないスイッチ機構が、特に卓子モード光学 ファイバに対して必要とされる。

遅延線としてこの装置の使用に関して、ファイバ光学遅延線の利点は当該技術分 野でよく知られていることが認識されるだろう。このように、たとえば、変調さ れた光信号を選択的に濾波することができるトランスバーサルフィルタは教示さ れた。さらに、１個のファイバ光学要素をシリコンチップに設けられる一連のＶ 溝のまわりに螺旋状に巻き、それぞれの溝にタップをｔ旧すてトランスバーサル フィルタを組立てることは、当該技術分野で知られて０る。しかしながら、遅延 線の長さの調整は、遅延線またはトランスバーサルフィルタに関する先行技術の 分野でこれまで不可能であったので、以前のトランスバーサルフィルりの減衰に 対する周波数の特性は、フィルタを組立てるときにやむを得ず決定されていた。

したがって、たとえ（ま、遅延線を利用するトランスバーサルフィルタの周波数 応答が調整できるような調整可能なシアイバ光学遅延線が必要である。

１匹１礼へ１１ この発明は、入力ファイバからの光エネルギの【よとんど１００％を多重出力フ ァイバのいずれかのものに結合することができる、または、この代わりとして、 多重入力ファイバのいずれかのものからの入力光エネルギのＧｆｆｉとんど１０ ０％を１本の出力ファイバに゛結合することができる単一モードファイバ光学ス イッチを提供する。このスイッチ構造は、多重入力ファイバが１本の光学フフイ ／＜の３吏続する長さ部分からなる離散的可変・遅延線の組立てに役立つ。後者 の場合、たとえば、離散的可変遅延線は、トランスバ−サルフィルタに可変周波 数応答を与えるために用（Ｘることかでき葛。

この発明の構造は、板またはチップに平行にｚ１プられた■溝に並んだ配列で載 置される複数本の単一モード光学ファイバからなる。ファイバ光学スイッチの場 合に（よ、これらの光学ファイバはお互いに独立している。離散的可変遅延線の 場合には、そのファイバは、板またはチップのまわりに巻かれる１本の光学ファ イバの連続する長さからなり、この連続部分は隣接した■溝内に設けられる。板 またはチップに戴置されるそれぞれの光学ファイバのクラツディング部分は、■ 溝の中にあるファイバの長さ方向に垂直な横方向の線に沿って除去され、それに よって、各ファイバのタップを同時に作り出す。板またはチップ上に、クラツデ ィングが同様に除去された１本の光学ファイバを支持する第２のＶ溝が設けられ た板またはチップを重ねることによって、光は複数個のタップの１個から選択的 に検知される。

ファイバが重ねられるとき、エバネツセントフィールド結合は、第２の板または チップ上のファイバと第１の板またはチップ上の複数本のファイバの選択された ものとの間で生じる。この選択は２枚の板の相対的な位置に依存する。

第１の板の横方向の位置に対もて第２の板の横方向の位置バのタップが設けられ た領域と第１のサブストレートのタップが設けられた複数本のファイバのいずれ かのものの領域間で、光が選択的に結合されることができる。第１の板上の光学 ファイバは、好ましくは連続するファイバ間の距離が同じになるように載置され るのがよい。加えるに、タップはファイバの各々からクラツディングの部分を重 ねることによって作られるーので、−複数本のファイバにタップが設けられる位 置において、その複数本のファイバが板の上に載置されるレベルは同じである。

板の中のファイバのレベルが同じ範囲で、タップは同じになるように形成するこ とができる。

好ましい実施例において、板は蝕刻された平行な溝を有するシリコンチップであ る。写真蝕刻技術方法を用いることによって、シリコンチップを蝕刻することが 可能であり、それによって高い精度を得ることができる。

好都合なことに、第２の板はＶ溝を含む石英ブロックとして形成されるが、この 代わりに蝕刻されたシリコンサブストレートとして形成してもよい。

単一モード光学ファイバは、一般に数ミクロンのコア径と外部カバーに沿う１０ ０ミクロンの範囲のクラツディング径を有する。シリコンの複数個の■溝に載置 されるファイバのその部分においては、外部カバーは除去され、そしてクラツデ ィングは■溝に固定されてコアが正確に位置決めされ、それによってファイバが コアの数ミクロ、ンの範囲内に仕上げられる。こｑスイッチによって提供される 結合技術は、エバネッセントフィールド結合として記述される。

したがって、当接するファイバ光学ストランドのコア部分間の間隔が予め定めら れた臨界区域内になるように、ファイバクラツディングから除去される物質の分 量を制御することは重要である。このことは、各ストランドが他のストランドか らエバネツセントフィールドエネルギの有効な部分を受けるようにし、このため 、結合が大ぎなエネルギ損失を伴わずに達成される。２本のファイバ間の結合量 は、ファイバのコア間の距離によって決定されるということもまたよく知られて いる。加えるに、他のファイバに対し複数個のコアの１個を横方向に移動させる ことによって、結合量は変化させることができ、このため、コアは幾分整列され ていない状態になる。しかしながら、ここに記述されるタイプのエバネッセント フィールドカプラにおけるファイバ間の結合は、横方向に整列されていないこと に対して、複数本のファイバが突合されて結合される場合よりはるかに鈍感であ る。このように、光学ファイバコアが数ミクロンだけ整列がずれて、前述した突 合せ結合スイッチの有効性を破壊するような状況の場合においてさえも、この発 明のスイッチは十分な結合を提供する。このように、この発明は実用的なスイッ チを提供し、さらに、これまで不可能であった実用的な、離散的可変遅延線を提 供する。

しい　の−゛　な＠Ｈ この発明のこれらのおよび他の利点は、図面を参照して最もよく理解される。

第１図は、それぞれのベースのそれぞれのアーチ形の溝に載置された１対のファ イバ光学ストランドを示すこの発明のファイバ光学カブラの断面図である。

第２図および第３図は、−２−２線および３−３線に沿って破断した第１図のカ プラの断面図である。

第４図は、他のベースから分離された第１図のカプラの下側のベースの透視図で あり、下側のベース上に載置されたその関連のファイバと、ファイバの長円形の 向かい合う表面を示している。

第５図は、相互作用領域で部分的に重なっている１対のファイバのエバネツセン トフィールドを示す概要図である。

第６図は、第１図の・カプラの概要図であり、カプラのパラメータである曲率半 径、コア間隔、相互作用領域の長さを図解している。

第７図は、等何物のカプラの概要図である。

第８図は、与えられたファイバコア間隔に対して相互作用長さの関数である正規 化された結合出力のグラフである。

第９図は、他のファイバコア間隔に対して相互作用長さの関数である正規化され た結合出力のグラフである。

第１０図は、最小ファイバコア間隔（間隔を有する２表面が重ねられている）の 関数である正規化された結合出力のグラフである。

第１１図は、ファイバの長円形の向い合う表面を模型的に表わしており、向い合 う表面の横方向の食違０を示してい゛る。

第１２図は、第１の最小ファイバコア間隔に対して横方向の食違いの関数である 正規化された結合出力のグラフである。

第１３図は、第２のファイバコア間゛隔に対して横方向の食違いの関数である正 規化された結合出力のグラフである。

第１４図は、第３のファイバコア間隔に対して横方向の食違いの関数である正規 化された結合出力のグラフである。

第１５図は、１個の典型的なカプラに対して（ａ　）横方向の食違いの関数であ る正規化された結合出力および（ｂ）横方向の食違いの関数であるスルーブツト 損失のグリフであり、スループット損失は正規化された結合出力の実質上全範囲 にわたって実質上一定であることを示している。

第１６図は、この発明のスイッチの分解透視図である。

第１７図は、第１６図の１７−１７線に沿って破断した断面図である。

第１８図は、光学ファイバを適切に整列させて巻付けるために用いられる溝が設 けられたチップの一部分の透視図である。

第１９図は、■溝の正確な整列を達成するために利用される写真蝕刻技術を示す 透、視図である。

第２０図は、蝕刻するために準備されたシリコンウェハの一部分の透視図である 。

第２１図は、この発明のスイッチを調整するために用いられる固定具の透視図で ある。

第２２図は、この発明の離散的可変遅延線の分解透視図である。

第２３図は、第２２図の遅延線の色々なタップに対する遅延を示すグ′ラフであ る。

第２４図は、第２２図の遅延線を結合している１本のファイバの概要図である。

第２５（ａ）図ないし第２５　（Ｃ）図は、第２４図のフィルタの周波数応答を 示すグラフである。

この発明を完全に理解するために、単一モードファイバ光学エバネッセントフィ ールドヵブラの組立と構成を最初に理解することは重要である。

エバ　ッセン、トフィール゛カプラの構成第１図から第４図に図解されるように 、■バネッセントカプラ１０は、光学的に平らに形成された縦のアーチ形の溝１ ３ａおよび１３ｂのそれぞれに載置される単一モードファイバ光学材料からなる ２本のストランド１２ａおよび１２ｂと、矩形のベースまたはブロック１６ａお よび１６れを含む。溝１３ａに載置されたストランド１２８′を有するブロック １６ａは、カブラハーフ１０ａと呼ばれ、溝１３ｂに載置されるストランド１２ ｂを有するブロック１６ｂはカブラハーフ１０ｂと呼ばれる。

ストランド１２ａおよび１２ｂの各々は、中心のコアと外側のクラツディングを 有するように添加物を加えた商業的に入手可能な石英ガラスのファイバからなる 。この発明は、典型的に１０ミクロンまたはこれより小さいオーダのコア径と、 １２５ミクロンのオーダのクラツディング径を有する単一モードファイバで使用 するときに特に有利であるが、この発明はまた多重モードファイバのような他の タイプのファイバにも用いられることが以下で明らかとなろう。開示−された実 施例において、単一モードファイバが利用されるが、図解を明瞭にするために、 ストランド１２とそれらのそれぞれのコアの径が誇張されている。さらに、ここ で記述されたｉスト結果は、単一モードファイバを利用するカプラに対するもの である。

アーチ形の溝１３ａおよび１３ｂは、ファイバ１２の直径と比べて非常に大きい 曲事半径を有し、がっ、コア・イバ１２が溝の中に載置されるとき、これらのフ ァイバが溝１３の底壁によって決められる通路に適合することができるようにフ ァイバの直径より少し大きい幅を有している。溝１３ａおよび１３ｂの深さは、 ブロック１６ａおよび１６ｂのそれぞれの中心での最小からブロック１６ａおよ び１６ｂのそれぞれの端での最大まで変わる。このことは都合の良いことに、フ ァイ・バ光学ストランド１２ａおよび１２ｂが溝１３ａおよび１３１１のそれぞ れに載置されるとき、これらのストランドがブロック１６ａ、１６ｂの中心に向 って徐々に収斂しかつそれらのそれぞれの端に向って徐々に拡がることができる ようにし、そのため、モード摂動による出力損失を起こさせるファイバ１２の方 向のどんな鋭い曲がりまたは急激な変化をも除く。示された実施例においては、 溝１３は矩形断面として図解されているが、ファイバ１２を収納するＵ形断面ま たは■形断面のよｊな他の適切な断面形状力ｊこの代わりに用いることができる ということが理解される。溝１３を形成しその中にファイバ１２を載置する技術 は、以下で論じられる。

示された実施例において、ブロック１６の中心では、ストランド１２を載置する 溝１３の深さはストランド１２の直径よりも小さく、これに対し、ブロック１６ の端では、溝１３の深さは、好、ましくは少なくともストランド１２の直径と同 じくらい大きくするのがよい。ファイバ光学材料は、それぞれの長円形の平らな 表面１２ａおよびｔ２ｂを形成するように、各ストランド１２ａおよび１２ｂか ら除去され、これら長円形の平らな表面は、向い合う表面１７ａ、１７ｂのそれ ぞれと同一平面となる。これらの表面１８ａおよび１８ｂは、ここではファイバ の゛向い合う表面″と呼ばれる。これらの向い合う表面は、ファイバ１２ａおよ び１２ｂに対して結合区域または領域を提供する。このように、除去されるファ イバ光学材料の量は、ブロック１６の両端の方へのＯからブロック１６の中心の 方への最大まで徐々に増加する。ファイバ光学材料のテーパ状の除去は、ファイ バが徐々に収斂しかつ拡がることを可能にし、それは後方反射および光エネルギ の過度な損失を避けるのに都合が良い。

示されたエバネッーセントカプラにおいて、カブラハーフ１０ａおよび１０ｂは 同じであり、ブロック１６ａおよび１６ｂの向い合う表面１４ａおよび１４ｂを 一緒に置くことにより組立てられ、そのためストランド１２ａおよび１２ｂの向 い合う表面１８ａおよび１８ｂが向い合う関係になる。屈折率整合油のような屈 折率整合物質（図示せず）は、向い合う複数個の表面１４間に与えら・・れる。

この物質は、クラツディングの屈折率にほぼ等しい屈折率を有し、また光学的に 平らな表面１４が永久に一緒に固着された状態になるのを防ぐ作用を有する。こ の油は毛管作用によってブロック１６間に導入される。

相互作用または結合領域３２は、ストランドの結合点に形成され、この接合点で 光はエバネッセントフィー、ルド結合によってストランド間で伝達される。適切 なエバネッセントフィールド結合を確保するために、ストランド１２のコア部分 間の間隔が予め定められた゛′臨界区域”内になるように、ストランドから除去 される材料の分弓は注意深く制御されなければならない。エバネッセントフィー ルドはクラツディングの中に延び、それらのそれぞれのコアから外側に向うに従 って急に減少する。各コアが他のもののエバネッセントフィールド内に実質的に 位置決めされるためには、十分な材料が除去されなければならない。もし、はん の少しの材料しか除去されないならば、コアが十分接近しないため、エバネッセ ントフィールドは案内されたモードの所望の相互作用を引起こさず、それゆえ、 不十分な結合が起こることになる。逆に、あまりにも多く材料が除去されると、 ファイバ間の伝搬特性は変えられ、モード摂動による光エネルギの損失に帰着す る。しかしながら、ストランド１２のコア間の間隔が臨界区域内にあるときには 、各ストランドは他のストランドからエバネッセントフィールドエネルギの有効 な部分を受け、光学結合は大きなエネルギ損失を伴なわずに達成される。臨界区 域が参照番号３３で示される区域を含むものとして第５図に模型的に図解されて いて、そこでは、ファイバ１２ａおよび１２ｂのそれぞれの参照番号３４ａおよ び３４ｂで示されるエバネッセントフィールドが結合をもたらすに十分な強さで 部分的に重なっている、すなわち、各コアが他のもののエバネッセントフィール ド内にある。しかしながら、前に簡単に述べたように、コアがあまりにも接近す るとモード摂動が区域３３内で起こる。たとえば、単一モードファイバにおける ＨＥ、、モードのような弱く案内されたモードまたは多重モードファイバにおけ る高いオーダのモードに対して、ファイバ１２のコアを露出するように十分な量 の材料がファイバ１２から除去されるとき、このようなモード摂動が起こり始め ると信じられている。このように、臨界区域は、モード摂動により誘導される実 質的な出力損失を伴なわずに結合を生じさせるに充分な強さで、エバネッセント フィールド３４が部分的に重なっている区域として定義される。

特定のカブラに対する臨界区域の範囲は、ファイバ自身のパラメー　タやカブラ の幾何学的配置のような多くの相互関連するファクタに依存している。さらに、 屈折率階段型特性を有する単一モードファイバに対しては、臨界区域はれるタイ プの単一モードファイバカブラにおいて、たとえば、カブラの中心におけるスト ランド１２゛間での所要の中心間の間隔は、典型的にコア径の数倍（たとえば、 ２−３）より小ざい。

典型的に、ストランド１２ａおよび１２ｂは、（１）互いに同じであり、（２） 相互作用領域３２で同じ曲率半径を有し、（３）それぞれの向い合う表面１８ａ および１８゜ｂを形成するようそれらファイバがら隙去されるファイバ光学材料 の等しい分量を有している。このように、向い合う表面１８の平面においては、 ファイバ１２は相互作用領域３２を通して対称であり、このため、もし重ねられ るならば、向い合う表面１８は同じ拡がりである。このことは、２本のファイバ １２ａおよび１２ｂが相互作用領域３２で同じ伝搬特性を有し、そ、れによって 非類似の伝搬特性と関連する結合減衰を避けることを保証する。

ブロックまたはベース１２は何が適当な固い材料から製作される。典型的なカブ ラにおいて、ベース１２は、一般的に、約長さ１インチ、幅１インチ、厚さ０． ４インチの溶融石英ガラスからなる矩形のブロックからなる。ファイバ光学スト ランド１２は、典型的には、エポキシ膠のような適当なセメント３８によって細 長い小さな孔１，３の中に固められる。溶融石英ブロック１６の１つの利点は、 それらがゲラスフ？イバの熱膨張率と類似の熱膨張率を有していることであり、 もしブロン・り１６とファイバ１２が製作過程で何らかの熱処理を受けなければ ならないならば、この利点は特に重要である。ブロック１６に用いる他の適当な 材料はシリコンであり、それはまたこの応用に対して浸れた熱特性を有している 。

カ　ラ１０の動作 第１図において１．カブラ１ｏはＡ、Ｅ３．ＣおよびＤで示される４つのポート を含む。第１図の透視図を見ると、ストランド１２ａおよび１２ｂのそれぞれに 対応するポートＡおよびＣはカブラ１０の左側にあり、これに対して、ストラン ド１２ａおよび１２ｂのそれぞれに対応するポートＢおよびＤはカブラ１０の右 手側にある。議論するために、適当な波長（たとえば、１，１５ミクロン）の入 力光がポート八に導入される。この光は、カブラを通して通過し、ストランド１ ２間で結合されるパワー街に依存しながら、ポートＢおよび／またはポートＤで 出力となる。このことについては、゛正規化された結合パワー゛′という言葉は 、総出力パワーに対する結合パワーの比として定義される。

上の例において、正規化された結合パワーは、ポートＤでのパワーのポートＢお よびＤでの合計パワー出力に対する比に等しい。この比は、また″結合効率”と 呼ばれ、そのように用いられるとき、典型的にはパーセントで表わされる。この ように、ここで゛′正規化された結合パワー′″という言葉が用いられるとき、 応答結合効率は正規化された結合パワーの１００倍に等しいということと理解す るとよい。

このことについては、テストは、エバネッセントカブラ１０は１００％までの結 合効率を有しているこへ澄示した。

しかしながら、カブラ１ｏは、結合効率を。がら最大の間のどんな所望の値にで も合わせるよう°゛同調″され得ることもまたわかるだろう。

己らに、エバネッセントカプラ１０は高い指向性を持ち、カブラの一端で導入さ れたパワーの実質上全部がカブラの他端に伝達される。カブーラの指向性は、ポ ート△に入力が導入されるとぎ、ポートＤでのパワーのポートＣでのパワーに対 する比として定義される。テストは、指向的に結合されたパワー（ポートＤでの ）は逆指向的に結合されたパワー（ポートＣでの）より６０デシベル以上大きい ことを示している。さらに、カブラの指向性は対照的である。すなわち、入力側 がカブラのどちら側にあるが、また出力側がカブラのどちらの側にあるかにがが ゎらず、カブラは同じ特性で動作する。さらに、カブラ１ｏは非常に低いスルー プット損失でこれらの結果を達成する。スルーブツト損失は、総出力パワー（ポ ートＢおよびＤ）の入力パワー（ポート△）に対する比を１から引いたもの（す なわち、１−　（Ｐａ　＋Ｐｏ　）／ＰＡ）として定義される。実験結果は、０ ．５デシベルのスループット損失がむしろ普通であるが、０．２デシベルのスル ープット損失が得られたことを示している。さらに、これらのテストは、カプラ １ｏが導入された入力光の偏りと実質的に独立して動作することを示している。

カプラ１０はエバネッセントフィールド結合原理に基づいて動作し、・二〇カブ ラにおいて、光がストランド１２間で伝達され得るように、ストランド１２の案 内されたモードはそれらのエバネツセントフィールドを通して相互作用する。前 に簡単に述ぺたように、この光の伝達は相互作用領域３２で起こご。伝達される 光量は、相互作用領域３２の有効長さのみならず、コアの近接および配向にも依 存する。相互作用領域３２の有効長さは実質的にコア間隔から独立していること がわかったけれども、領域３２の長さは、順に、ファイバ１２の曲率に、そしで ある限度までコア間隔に、依存している。典型的なカプラ１０において、コアの 端から端までの間隔を約１．４ミクロンにすると、曲率半径は２５センチメート ルのオーダになり、有効相互作用領域は、６３３ｎｌｌｌの信号波長で１ミリメ ートルの良さになる。これらの寸法では、光が領域３２を通して進むとき、光は ストランド１２間で１回の伝達のみ生じさせる。しかしながら相互領域３２の長 さが増加されるならば、または、ファー隔が減少されるならば、ここでは゛過結 合″と呼ばれる現象が生じ、そこでは、光はそれが発せられたストランドに向っ て、後方に伝達する。相互作用長さがさらに増加されるとき、および／または、 コア間隔がさらに減少されるとき、光は他のストランドに向って後方に伝達する 。このように、光は２本のストランド１２間で後方と前方の多数の伝達を生じさ せ、光は領域３２を通して進み、このような伝達の数は、相互領域３２の長さ、 およびコア間隔に依存する。

上述のことは、第１図のカプラ１０の略図解を示す第６図を参照して、さらに十 分に理解される。ファイバ１２ａおよび１２ｂのコアは、カプラのセンターでＨ で示される最小間隔に徐々に収斂し、カプラの両端に向って徐々に拡がる様子が 示されている。有効な相互作用長さはして示され、ストランド１２ａおよび１２ ｂの曲率半径はＲで示される。上に示されるように、有効な相互作用長さしは曲 率半径Ｒの関数であり、それはファイバ１２間の最小量隔日から実質的に独立し ていることがわかった。この独立性は、相対的に大きいコア間隔と短い波長１対 してのみ本当に有効であり、それは多くの応用に対して良い近似を提供し、それ は都合の良いことに、第６図に図解されるカプラが、第７図に示されるように、 それらの相互作用長さしを通して間隔日で分離された２本の平行な導波管からな る゛等価物″カプラとして解析されることを可能にする。

有効相互作用長さしまたは第７図で示された″゛等価何物カプラのファイバ間隔 Ｈのどちらかを変える効果は、第５および９図を参照して理解される。第８図は 、与えられたファイバ間隔Ｈ１に対して、結合パワーＰ、が相互作用長さＬの関 数として正弦曲線的に変わることを図解している正弦曲線・４０を示している。

このファイバ間隔において、相互作用長さがＬｌに等しいとき、結合出力（ま約 ５０％であり、相互作用長さが１２に増加するとき、それは１００％に増加する ことがわかる。もし、相互作用長さ加さらに増加されるならば、゛過結合″を生 じ、ここにおいては、光はそれが発したストランドに向って後方に伝達され、結 合パワーＰｃは０に向って減少し始める。それから結合パワーは○から、たとえ ＄ｆ、Ｌ３での５０％に増加する。このよ゛うに、結合量は、相互作用領域の有 効な長さを変えることによって変えることができることがわかる。

ファイバ間の間隔Ｈを減少させる効果は、結合強度を増加させることにあり、し たがって、第９図の正弦曲線４２を第８図の正弦曲線と比較することによって示 されるように、与えられた相互作用長さしを越えて伝達される光量を増加させる ことにある。たとえば、もしファイバ間隔がＨ７（第８図）からＨ２（第９図） に減少されるならば、結合パワーは、第８図における同じ相互作用長さＬｌに対 する５０％に比べて、第９図における相互作用長さＬｌで１００％になる。曲線 ４２は、それから過結合を表わし始め、結合パワーは相互作用長さＬ２で５０％ に減少する。相互作用長さＬ３で、曲線４２は、結合パワーが再び１００％であ ることを示す。このように、与えられた相互作用長さ金融はファイバコア間隔を 変えることによって調整できる。

与えられた相互作用長さＬ（すなわち、曲率半径）に対して、最小ファイバ間隔 日と結合パワー９６間の関係は、第１０図において曲線４７１によって図解され る。この図で加するにつれて、または、コア間隔日が減少するにうれて、０と１ の間を振動する。曲線Ｈ上の基準点ａ、ｂ、およびＣは、０．５，１．Ｏ，およ び０．２５の正規化された結合パワーをそれぞれ示すように、やや任意に選ばれ た。点１１ａＩＩでパワーの５０％は一方から他方に結合されることが認められ る。点１１ｂｌｌで完全な結合が達成され、光学パワーの１００％がストランド 間で伝達される。他方では、点゛ＣＩ＋は、結合パワーが完全な結合から２５％ に減少した過結合状態を表わす。

カ　−　１０の　ｉ 前述の概念は、カプラ１０の″″同調性能″の面を理解するのに役立つ。ここで 用いられるとき、゛同調″′という言葉は、ファイバ間で結合されるパワーを調 整するように、ファイバ１２を互いに移動することとして定義される。このよう なファイバ１２の移動は、向い合う表面１８が重ねられるよりもむしろ食違うよ うに、平らな向い合う表面１８を互いに滑動させることによって成就される。す なわち、ファイバ１２は平らな向い合う表面の平面で互いに移動される。別の見 方をすれば、各ファイバが置かれているそれぞれの平面が互いに移動されるとき 、そのような伝達が起こる。

ファイバ移動の一方法において、向い合う表面１８は横方向に食違っている。こ こで用いられるとき、°“横方向の食違い″という言葉は、ファイバ１２間で実 質的に平行な関係を保ちながら、ファイバコア間の間隔を増加するように、向い 合う表面１８をそれらの重ねられた位置から横方向に滑動す・ることを意味する 。向い合う表面１８のこのような横方向の食°違いは、第１１図に模型的に図解 されている。このような横方向の食違いの効果は、もちろん、ファイバ１２のコ ア間の間隔を変えることにある。

第１２図のカーブ４６は、“ａ″（第１０図）に等しいコアの端から端までの最 小間隔Ｈを有するカプラに対して、ねられるときくすなわち、食違いがない）、 第１０図の曲線４４によって必要とされるように、正規化された結合パワーは０ ．５に等″しくなる。しかしながら、コア間の間隔を増加するように、ファイバ １２の向い合う表面がどちらかの方向で横方向に食違っているとき、結合パワー は徐々にＯに減少する。

今、第１３図の゛１線４８を参照すると、”ｂ”（第１０図）に等しいコアの端 から端まηの間隔を有するカブラに対して、正規化された結合パワーに対する横 方向のファイバの食違いの一効果が示されている。食違いがなく、向い合う表面 １８が重ねられるときには、第１０図の曲線４４によって必要とされるように、 正規化された結合パワーは１０である。しかしながら、ファイバ１２の陛い合う 表面１８がどちらかの方向で横方向に食違っているときには、結合パワーは徐々 に減少する。

第１４図の曲線５０は、“Ｃ”（第１０図）に等しいコア間隔に対して、相対的 なファイバの食違いの関数である結合パワーを示しており、それは、思い出され るように、過結合状態を示す。この曲線５ｏがら、ファイバ１２の向い合う表面 １８が重ねられるとき、正規化された結合パワーは０．２５であることがわかる 。それらが横方向に食違うように、向い合う表面１８を滑動させることによって コアの間隔が増加されるとき、正規化された結合パワーは、最初１．０に増加し 、コア間隔がさらに増加されるとき、０に向って減少する。

第１２図、第１３図および第１４図によって図解される前述のすべての場合にお いて、これらの図に対応するカブラの物理的寸法が、０の食違いでのそれらのフ ァイバ間隔を除いて同じであると仮定すれば、結合パワーは実質的に同じ横方向 の食違いで０に減少する。第１２図、第１３図および第１４図のそれぞれの曲線 ４６．４８および５ｏを比較することによって、コア間隔が減少するときには、 これらの曲線のそれぞれの傾斜は増加する傾向・があるということがわかる。こ のように、コア間隔が減少するとき、横方向の食違いに対するカプラの感度は増 加する。たとえば、第１４図におけるように、過結合を示すように製作されたカ プラは、第１２図または第１３図のどちらかに示される特性を有するカブラより も横方向の食違いに対してもっともつと敏感である。この発明のスイッチへの応 用においては、低い感度と高い安定性が典型的に望ましいので、この発明のこの 特徴は全く好都合である。それだから、第１２図および第１３図（すなわち、過 結合でない）のそれらに類似の結合特性を有するカブラは、この応用に対しても っと適切である。

実験の証拠は、コアの横方向の食違いが相対的に大きいとき、カブラ１０のスル ーブツト損失は実質的に一定であることを示す。成る例示のカプラでのテストは 、スルーブツト損失は、どちらかの方向で１０ミクロンまでの横方向の食違いに 対して、最小損失の０．２デシベルの範囲内であることを示した。このカプラは 、１．４６０のコア屈折率、１．４５５９のクラツディング屈折率、４ミクロン のコア径を有する単一モードファイバを利用した。ファイバの曲率半径は２５セ ンチメートルであり、コアの端から端までの間隔は約０．９ミクロンであり、ま た利用された光の波長は６３２．８ｏｍであった。第１５図は、この例示のカプ ラに対して、参照番号６０で示されたスルーブツト損失のグラフ、および参照番 号６２で示された正規化された結合パワーのグラフの両方を、向い合う表面１８ の横方向の食違いの関数とし工示している。第１５図の中心を通り描かれた２本 の水平の点線は、０．２デシベルパワー損失帯域の上部および下部の境界線を与 える。パワー損”失曲線６０は、どちらかの方向で約１２ミクロンまでの横方向 の食違いに対して、この帯域内にあることがわかる。さらに、１２ミクロンの横 方向の食違いにおいて、正規化された結合パワーは約０．１であることがわかる 。このように、０゜１と１の間の結合パワーに対しては、結合損失は最小パワー 損失の約０．２デシベルの範囲内にある。もし、パワー損失帯域が０．５デシベ ルに拡げられるならば、パワ：損失帯域は、１５ミクロンまでのファイバの一食 違いに対して、０．５デシベルの帯域内にあり、それは○、ｏ５（すなわち、５ ％）より小さい結合パワーに対応する。このように、このカブラは実質的に一定 のスルーブツト損失を示し、すなわち、装置の実質上全動作範囲を通して相対的 に狭いパワー損失帯域内にある。さらに、スループット損失は非常に低く、かつ １０パーセントないし１．００パーセントの間の結合パワーに対し比較的一定で ある。

ファイバ　ス　ッ　の　立 この発明は、各光学ファイバ６４を受入れる個々の■溝６８を有するチップ６６ 上に載置される複数本の光学ファイバ６４を示す第１６図および第１７図に図解 されている。

各ファイバおよびチップ６６を同時に仕上げることによって各タップは形成され る。光学ファイバ６４上にタップを形成する方法について記）ホする前に、チッ プ６６の組立およびチップ６６内のＶ溝６８に光学ファイバ６４が置かれる方法 を記述する必要がある。

第１８図を参照して、完成したＶ　ｊｉｌ＋　６８を有するチップ６６の一部分 が示されている。これらのＶ溝内のファイバの各タップは同時に組立てられるた め、各ファイバが同一平面内にある筈であり、このため、これらの各Ｖ溝６８は 幅および深さで同じであることが望ましい。もし、■溝が同じならば、ファイバ 上のタップは一様な特性を有する。

■溝の組立においてはこのように高いＭ度が必要とされるので、チップ６６に対 する好ましい材料は、溝が機械加工されるような何か他の材料よりもむしろ、写 真蝕刻技術で蝕刻できるシリコン家あ′る。用いられるシリコンのタイプは、商 業的に入手可能な１００の配向を持つシリコンである。その理由は、このタイプ のシリコンの表面はエツチング溶液で蝕刻されるとき、表面が第１８図で示され るように成る角度θで溶けるからである。１００の配向を持つシリコンに対して は、角度θは５４．７４°である。

したがって、シリコンチップ６６に第１８図で示される■溝を作るためには、以 下の写真蝕刻技術方法が用（、ｓられる。第１９図で示されるように、非常に薄 い酸化物層７２がチップ６６を覆うよう、チップ６６はまず加熱される。

次に、チップ６６は、フォトレジストとして知られる感光性被覆７４で被覆され る。次に、マスク８０【よチップの上。

方に置かれ、チップの表面は紫外線にさらされる。第１９図に示されるマスク８ ０に対しは、ポジティブ作用のフォトレジストが用いられ、このため、マスク８ ０の不透明な部分の下方のフォトレジスト７４の部分は、マスキング機能を果た すためにそのｆま残される。

次のステラプレま、塩酸ＭｆｔＩ溶液を用いて、マスク８０の不透明でない部分 の下方にあるフォトレジスト７４および酸化物層７２を蝕刻することである。次 に、残っているフォトレジストは特別の溶媒を用いて剥がされ、チップ６６は、 第２０図に示されるように、酸化物層７２のマスクで覆われて現われる。次に、 シリコンウェハ６６は異方性のエツチング溶液、普通は水酸化ナトリウム溶液の 中に置かれる。次に、酸化物層７２で覆われていないチップの部分は、エツチン グ溶液によりチップ６６の表面７６から５４゜７４°の角度で溶かされる。蝕刻 は、２枚の角度を有する平面が交差し、真の■溝が形成されるまで、底が平坦な 溝として発達する。この写真蝕刻技術は当該技術分野でよく知られており、半導 体の製造に広範囲に用いられてきた。

シリコンチップ６６において蝕刻される溝６８の寸法は、もちろん用いられる光 学ファイバに依存する。単一モード光学ファイバについて２つの広く用いられる タイプがあり、ＩＴＴ社によって製造される１つのものは約８０ミクロン（プラ スチックのジャケット・を含めて約４００ミクロン）の径を持ち、Ｃｏｒｎｉｎ ｇ社で製造されるコアイノくの第２の品種は１２５ミクロンの径（ラッカージャ ケットを付けて１３５ミクロン）である。これらのまたは他のどちらのファイバ が用いられるかは、用いられる光の波長に依存する。

もし、可視光線が用いられるならば、ＩＴＴ社のファイＩ（は、それが可視光線 の波長（緑より長い）で単一モートであるので受入れられる。また、もし、赤外 線が用ＱＸられるならば、Ｃ０ｒｎ−ｉｒ＋ｇ社のファイバは、それが赤外線の 波長で単一モードであるので受入れられる。

再び第１６図を参照して、光学ファイバ６４上に光学タップを組立てるために、 光学ファイバ６４の選択さｆした一部分が重ねられるよう、曲がった形態で光学 コアイノ＼６４を載置するのが望ましい。したがって、シリコンチップ６６は、 曲がった上部の表面７２を有する石英７０のブロックの上に載置される。標準的 な厚さく０．２５ミ１ツメ−トル）で約３センチメートルの長さのシリコンチッ プ６６（ま、１２インチの半径のまわりに破壊を伴なわずに曲（デられるという ことが見出された。ロウのような粘着性物質（よ、第１．６図で示される曲がっ た形態の石英ブロック７０上にシリコンチップ６６を保持するために用いられる 。

光、学ファイバ６４がシリコンチップ６６内のＶ溝６８に載置される前に、■溝 ６８の中に載置される光学ファイノ＼ρ／Ｉ／７’ｌ純分は−できればその保護 ジャケラトラ除去ジテオくとよい。ＩＴＴ社のファイバは、それを硫酸の中に浸 漬することによって除去できるプラスチックのジャケットを有している。プラス チックのジャケットの弾力性は、重ねる作業で精度を出すのを妨げ、したがって 、−それは除去しておくのが良い。Ｃｏｒｎｉｎｇ社のファイバは、それをアセ トンの中に浸漬することによって除去できるラッカーのジャケットを有している 。ラッカーのジャケットはプラスチックのジャケットよりもつと固いので、その 除去は、強制的というよりむしろ選択的である。

シリコンチップ６６の■溝６８の中へのファイバ６４の載置は、第１７図におい て最もよく示される。粘着物７７は各Ｖ溝６８の底に入れられる。次に、光学フ ァイバ６４は各■溝６８の中に置かれ、そして光学ファイバ６４がＶ溝６８の両 側に触れるように緊張して置かれ、粘着物７６によってそこに永久的に保持され る。

次のステップは、光学ファイバ６４の上部の表面を横線７０で重ねることである 。この重ねる作業は、第１７０に最もよく示されるように、クラッチイングアつ の一部分を除去する。光学ファイバ６４のコア７８のまわりのすべてのクラツデ ィング材料７６が除去されるのではないことに注意することは重要である。コア ７８と重なった表面８２間の距離は、前の記述に従って、形成されるカブラの特 性に依存する。

石英ブロック７０は、仕上げ中にチップ６６を安定させかつスイッチの第２の半 分を支える表面を与えるように用いられる複数個の間隔要素２２を都合良く含む 。

スイッチの第２の半分は、標準的なカプラに対して前に記述されたように、好ま しくは溝９３を含む石英ブロック９１から形成され°るのがよい。第１６図から れかるように、溝８３は相対的に大きな曲率半径を有し、サブストレート９１の 中心で頂上をなす。光学ファイバ９５は溝９３内に置かれ、エポキシまたは何か 他の十分な粘着物を用いて固定される。次に、このファイバは、石英ブロック９ １０表面に沿う曲線の最高点で重ねられてクラツディングに対する平らな表面を 生じ、それはファイバのコアから数ミクロン離れかつそれは石英ブロック９１の 表面と同一平面内にある。

次に、屈折率整合油は、シリコンサブストレート６６の仕上′げられた平らな表 面８−２上に塗られる。この場合、屈折率整合油は、ファイバ要素６４のクラツ ディング７９Ｉ３よびファイバコア７８自身の屈折率よりも少し小さい屈折率を 有し、結合区域の外への光の損失を防ぐ。

もし、下部のサブストレート６６上のファイバ６４が独立（たファイバ７である ならば、第１６図に示される構成は、光学スイッチを提供する。スイッチングは 、上部のファイバ９５のコアを所望された下部のファイバ６４コアに整列させる ことによって成就される。下部のサブストレート６６上の異なるファイバ６４が 入力または出力ファイバとして選択されるとき、オペレータは、下部のサブスト レート６６に関して、ファイバ９５の軸に相対的な横方向（矢印９７）に上部の 石英ブロック９１の位置を単に調整するだけで、上部のファイバ９５が所望され た下部のフ９．アイバ６４に整列する。各ファイバ６４に関して調整可能な結合 は、ファイバ９５が選択されたファイバ６４がら少し宣違うように、上部のサブ ストレート９１を位置決めすることによって得ることができる。また、前に述べ たように、結合は、所望された下部のファイバ６４に関して、上部のファイバ９ ５を成る角度で配向することによって変えることができる。下部のファイバ６４ を重ねるとぎ、ファイバクラップｒング７９の上側の平らな表面８２およびファ イバコア７８からの距離は、異なるファイバ６４に対して少し異なるようにする ことは可能である。このことは、色々なファイバ６４に対して異なる結合比をも たらす。上部のファイバ９５の位置を横方向に調整することによって、結合比は 各スイッチ位置で一定に維持することができる。

第２１図は、前に記述したスイッチング機能を成就するトレード９１を正確に調 整するための固定具２１を示す。

石英ブロック７０は、フレーム１０６の１対の壁１０２および１０４によって作 り出された下部の細長い溝に固定される。壁１０４は、スイッチの７０ツク７０ の端よりも少し高さが低い６≧１０２および１０４の上の１対の棚１゜８は、少 なくともサブストレート９１の半分の幅がそれらの上で滑動できるに十分な程幅 が広い。上部の壁１１０は、上部のサブストレート９１を壁１１０から片寄らせ て保つ２本のスプリング部材１１２を支える。１対のマイクロメータ１１４およ び１１６が、フレーム１０６に設けられる。

マイクロメータ１１４は、スプリング１１２に抗してスイッチの上部のサブスト レート９１にもたれかかり、１本のファイバ６４から異なるファイバ６４への光 学結合を変えるよう調整される。マイクロメータ１１４は、サブストレート９１ を回転せずにこの横方向の調整ができるよう、サブストレート９１の側面上で中 心に設けられる。マイクロメータ１１６は上部のサブストレート９１上で食違い をつけるもので、それは、下部のサブストレート７０に関して上部のサブストレ ートＱ１の角度配向を調整するために用いられる。

ファイバ光学スイッチに関して、記述されたそれに全く類似の構成を用いること によって、第２２図に示された、離散的可変光学遅延線を作ることができる。

スイッチの場合のように、光学遅延線の上部のサブストレート９１は、石英から 作られ、それらの中に固定されたファイバ９５を有するＶ溝９３を持つ。このフ ァイバは、スイッチにおけるファイバとちょうど同じように、そのコアの数ミク ロンの範囲内に重ねられる。

下部の部分は、石英ベース７ｏおよび溝シリコンサブスト−トロ６で形成される 。主要な相違は、遅延線のベース７０のまわりに螺旋様式で巻かれる１本のファ イバ１２１のみがあるということである。７アイハ１２１の第１のループは第１ の■溝６８の中に置かれる。次のループは次のＶ溝６８の中に置かれ、すべての Ｖ溝７８が満たされるまで、他の溝についても同様である。可変遅延線の・２つ の部分が、スイッチに関して記述された方法で組立てられるとき、サブストレー ト９１を横方向に調整することによって、ファイバ９５はファイバ１２１のルー プのいずれかのものに結合できることがわかる。このように、サブストレート９ １を移動することによって、異なる遅延量を得ることができる。このように、離 散的可変遅延線について記述した。遅延線の上部のサブストレート９１の部分を 変えるための機構は、スイッチについて第２１図で前に示唆した形をとることが できる。

第２３図は、上述したフループ遅延線のタイプの場合における例示の可能な遅延 のグラフを示す。第１のグラフは、入力光パルスがファイバ１２１の中に導入さ れる時間を示す。最も短い遅延は、上部のファイバ９５を光源に最大に接近した ファイバ１２１のタップが設けられた部分に整列することによって与えられ、次 の下のグラフで図解される。

次の３つのグラフは、上部のファイバ９５がファイバ１２１のループ３，５およ び７にそれぞれ整列されるときの遅延線の、出力を示す。ファイバ１２１上の第 １のタップでの遅延とファイバ１２１上の第３のタップでの遅延間の差は約５ナ ノ秒であることがわかる。

第２４図は、同調可能なフィルタにおけるこの発明の可変遅延線の使用を図解的 に示す。変調された光源はレーザダイオード人力１２３として示される。ダイオ ード１２３からの光は、調整可能な遅延線の上部のサブストレート９１（第２２ 図）上のファイバ９５に結合される。可変遅延線のファイバ１２１の長さに沿う 各結合点１２５は、前述したように異なる遅延を与える。ファイバ９５は結合点 １２５のどのものにおいても結合するよう調整できる。第２４図で示されたフィ ルタにおいて、ファイバ９５および１２１は、これらの各点１２５での結合量が ３デシベルであるよう仕上げられる。このように、レーザダイオード１２３によ るパワー人力の半分はファイバ９５の中に留まり、これに対し、他の半分はファ オバ１２１の中に結合される。

ファイバ９５および１２１は、検出器１２９による検出のために、２つの光信号 を再結合するよう作用する他の３デシベルの指向性を持つカブラ１２７．を通し て延びる。

第２４図に示されたフィルタは、相対的な遅延ｎ　Ｔ−Ｐによって、′時間の点 で分離された２つの等しいパルスからなるインパルス応答を有する。ここで、王 は、連続するタップ１２５間の各ループの遅延であり、ｎは、ファイバ９５およ びカブラ１２７と整列される結合点１２５間のループの数であり、Ｐは、カブラ １２７をファイバ９５上の結合点およびファイバ１２１の最後のタップ１２５に 接続するファイバ間の遅延差である。このインパルス応答のフーリエ変換は、そ の最剖の０がＦ＝１．／　（２ｎ　Ｔ、−Ｐ）にあるコサイン関数である。第２ ４図のフィルタは、源１−２３のコヒーレンス長さが遅延差ｎＴ−Ｐに比べて短 いという条件で、この伝達特性を有する。このタイプの固定されたフィルタは、 １，３００４．ｔど多くの上音または高調波で実演された。第２５Ａ図ないし第 ２５Ｃ図は、第２４図のフィルタの周波数応答を示す。これらの図における上方 の図形は、レーザダイオード１２３および検出器１２９の周波数応答である。第 ６Ａ図における下方の図形は、０，６ナノ秒の最小相対的遅延に対する応答であ る。２．５−０゜６＝１．９ナノ秒の中間の遅延は第６Ｂ図に示されており１５ −０．６＝１４．４ナノ秒の最大遅延は第６Ｃ図に示されている。光学ファイバ の減衰および分散は低いので、このような離散的可変遅延線における最大遅延は 、非常に大きく作ることができる。タップ間の最小遅延は、ループでの曲がり損 失および製作上の考慮によって約１００ピコ秒に限定される。

ｉｒ’ｋｔ　向ｃ−１Ｌ、−４％Ａ　（ｓｚｃｇｏＮｓ）イ２り・ガ ４夕／？ イ？りに 呵δ１ノア＋１１＞皮釜虻 １η　シ反数　６〜／−１２） −国際調査報告。

特表昭ＧＯ−５０００３０（１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　第１の単一モード光学ファイバ（９５）と、第２の単一モード光学ファイ バ（１２１＞とを備え、前記第２の光学ファイバは、前記第２のファイバに沿っ て予め定められた距離で間隔が設けられる複数個のタップを有し、 各タップは、前記第２のファイバから前記第１のファイバに光波を結合すること ができ、 前記第２のファイバを通して前記光波の伝送時間を制御し、・前記光波に対して 離散的可変遅延を与えるように、前記第１のファイバを前記第２のファイバの前 記複数個のタップの選択されたものに整列するように選択的に位置決めするため の手段（１１４）とを備えるファイバ光学離散的可変遅延線。 ２、　前記結合手段は、 前記第１のファイバの一部分が前記第１のサブストレートの表面にくるように、 前記第１のファイバ（９５）を載置するための第１のサブストレート（９１）と 、前記タップを前記第２のサブストレートの表面に沿って配列して、前記第２の ファイバ（１２１）を載置するための第２のサプレストート（６６）とを備え、 前記サブストレートは前記表面が向かい合う関係で相対的に位置決めされ、かつ さらに 前記第１のファイバの一部分を前記第２のファイバの前記複数個のタップの選択 されたもの並置するように、前記表面を相対的に滑動させるための手段（’１１ ４　）とを備える請求の範囲第１項記載のファイバ光学離散的可変遅延線。 ３、　前記複数個のタップの選択されたものに前記第１．のファイバを前記並置 することによって、前記第１および第２のファイバ間で光のエバネッセントフィ ールド結合を生じる請求の範囲第２項記載のファイバ光学離散的可変遅延線。 ４、　前記第２のサブストレート（６６）は、前記複数個のタップに前記第２の ファイバ（１２１）を載置する複数個の溝（６８）をそれぞれ含み、前記第１の サブストレート（９１）は、前記第１のファイバ（９５）の前記部分を載置する 溝を含む請求の範囲第２項記載のファイバ光学離散的可変遅延線。 ５、　＃を数的可変時間遅延を有するタップが設けられた遅延線を作る方法であ って、 前記方法は、 第１および第２の単一モ「ド光学ファイバを提供するステップと、 複数個のエバネッセントフィールド結合領域のそれぞれを提供するように、前記 第１のファイバに沿う複数個の選択された位置からクラツディング（７９）の一 部分を除去するステップと、 エバネッセントフィールド結合領域を提供するように、前記第２のファイバに沿 う選択された位置からクラツディングの一部分を除去するステップと、 前記第２のファイバ結合領域と前記複数個の第１のファイバ結合領域のいずれか のものとを選択的に並置するために前記複数本のファイバを調整可能に戴置する ステップとを含む離散的可変時間遅延を有するタップが設けられた遅６、　前記 載置ステップは、 複数個のループを形成するために前記第１のファイバ（１２１）をサブストレー ト（７０）のまわりに巻くステップと、 前記第１のファイバの前記複数個の結合領域を前記サブストレートに形成された それぞれの溝に配置するステップとを含む請求の範囲第・５項記載のタップが設 けられた遅延梓を作る方法。 ７、　第１の単一モード光学ファイバ（１２１＞を備え、この光学ファイバの一 部分は前記第１のファイバの一部分に沿って予め定められた距離で間隔が設けら れる複数個のタップを含み、 第２の単一モード光学ファイバ（９５）と、前記第２のファイバ上の第１の予め 定められた位置で、前記第２のファイバを前記第１のファイバの前記複数個のタ ップの選択されたものに光学的に結合するための第１の手段（１２５）と、 前記第１のファイバ上の第１の予め定められた位置で、すなわち前記第１のファ イバの一部分から除去された位置で、そして前記第１のファイバ上の第２の予め 定められた位置で、前記第１のファイバと第２の複数本のファイバを光学的に結 合するための第２の手段＜１２７）と、前記フィルタの周波数応答を変えるため に、前記複数個のタップの他のものにおいて前記ファイバを結合するよう前記第 １の結合手段を調整するための手段（１１４）とを備えるファイバ光学周波数フ ィルタ。 ８、　前記第１および第２の結合手段は各々ａは５０％の結合比を有する請求の 範囲第７項記載のファイバ光学周波数フィルタ。 ９、　前記ファイバの他のものに光学出力信号を与えるために、前記ファイバの １本に光を導入するための光源（１２３）を備え、 前記光のコヒーレンス長さは前記第１および第２の結合手段間の前記複数本のフ ァイバの光路差より短い請求の範囲第７項記載のファイバ光学周波数フィルタ。 １０、　周波数を濾波する方法であって、第１および第２の光学ファイバ９５． １２１を提供するステップを含み、 前記第１のファイバ１２１の一部分は、前記第１のファイバに沿って予め定めら れた距離で間隔が設けられる複数個のタップを有し、 前記複数個のタップの１個における前記第１および第２のファイバ間で光学結合 を提供するように前記複数本の光学ファイバを相対的に位置決めするステップと 、前記複数個のタップから除去された予め定められた位置で前記第１のファイバ を前記第２のファイバに光学的に結合するステップと、 前記単一モードファイバの他のものに光学出力信号を与えるよう前記単一モード ファイバの１本に変調された光波（１２３＞を導入するためのステップとを含み 前記出力信号は第１および第２の周波数で変調された光からなり、 前記第１の周波数で前記光学出力信号の一部分を通すよう選択された前記タップ の他のものにおいて光学結合を提供するために前記第１および第２の光学ファイ バを相対的に位置決めし、これに対して前記第２の周波数で前記光学出力信号の 一部分を減衰するステップとを含む周波数を濾波する方法。 １１、　前記複数個のタップの前記他のものと前記タップから除去された前記予 め定められた位置間での、前記第１およ守第２のファイバに対する光路差が前記 コヒーレンス長さよりも大きいような前記光（１２３）に対してコヒーレンス長 さを選択するステップをさらに含む請求の範囲第１０項記載の周波数を濾波する 方法。 １２、　里−モード光学ファイバ（６４）からなる組の複数本のストランドを備 え、 前記複数本のストランドの各々はエバ末ツセントフィールド結合領域を有し、 前記組の複数本のストランドとは別の、かつエバネッｔ？′〜ントフィールド結 合領域を有する光学ファイバのストランド９５を備え、 前記光学ファイバストランドの前記エバネッセントフィールド結合領域を、前記 組の複数本のストランドからなる前記エバネツセントフィールド結合領域の選択 されたものに選択的に並置し、前記ファイバストランドと前記複数本のファイバ ストランドの１本の間で選択的に光学エネルギを結合するように、前記光学ファ イバストランドと前記組の複数本のストランドを相対的に位置決めするための手 段（１１４）とを備えるファイバ光学スイッチ。 １３、　相対的に位置決めするための前記手段は、前記組の複数本のファイバを 載置するためのサブストレート６６と、 前記ファイバストランドを載置するためのサブストレート　（９１）　と　、 前記サブストレートを向かい合う関係で位置決めし、前記結合領域の選択的な並 置を提供するように互いに前記複数個のサブストレートを滑動するための手段（ １１４）とを備える請ずの範囲第１２項記載のファイバ光学スイッチ。