JPS60500031A - 連続的可変ファイバ光学遅延線 - 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】 連続的可変ファイバ光学カプラ 発明の背景 この発明は光学ファイバを通して伝送される信号の処理に関する。さらに詳細に は、この発明は連続的可変遅延線に向けられている。

ファイバ光学）！延線の利点は当該技術分野でよく知られている。このように、 たとえば、変調された光信号を選択的にろ波する口とができるトランスバーサル フィルタは教示されている。ざらに、シリコンチップに設けられる一連のＶ溝の まわりに１本のファイバ光学要素を螺旋状に巻き、台溝にタップを設けてトラン 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むでいる。しかしな がら、先行技術の遅延線またはトランスバーサルフィルタにおいて、遅延線の長 さを調整することは、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 ィルタの減衰に対する周波数の特性は、やむを得ずフィルタの組立時に決定され た。そのため、たとえば、遅延線を利用するトランスバーサルフィルタの周波数 応答が連続する範囲で調整されるような調整可能なファイバ光学遅延線が必要で ある。

発明の要約 （この発明は、単一モード光学ファイバを有する連続的可変遅延線の使用を提供 する。このような装置は、色々応用でき有益−である。たとえば、連続的可変遅 延線は、トランスバーサルフィルタの周波数応答を変えるのに用いることができ る。

この発明は、■溝を有する板あるいはチップに巻かれる単一光学ファイバからな り、そのため、そのファイバの連続する部分は隣接した■溝に載置される。板ま たはチップ上に載置された各光学ファイバのクラツディングの一部分は、す溝の 中のファイバの長さ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 ァイバ部分にタップを同時に作り出す。板またはチップ上に、同様にそのクラツ ディングが除去された単一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個から選択的に結合 される。ファイバが重ねられるとき、エバネッセントフィールド結合は、第１の 板またはチップ上の複数個のタップの選択された１個におけるファイバ間で生じ る。この選択は２枚の板の相対的な位置に依存する。

第１の板またはチップ内のファイバ部分のタップまたは結合領域の長さは、第２ の板肉のファイバのタップまたは結合領域の長さよりも長い。第２の板の結合領 域またはタップの位置を第１の板の結合領域またはタップの長さに沿って調整す ることによって、遅延量は連続する範囲で変えることができる。このように、こ の発明は、これまで不可能であった実用的な、連続的可変遅延線を提供する。

好ましい実施例の詳細な説明 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図のカブ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、カブ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Ｂ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モ模型的に表わしており、向い合 う表面の横一方向の食違いを示している。

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個の典型的なカブラに対して（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プット 損失のグラフであり、スルーブツ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１７−１７ｍ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。

第２６図は、連続的可変ファイバ光学カブラの断面図である。

第２７図は、平らなサブストレートを有する連続的可変ファイバ光学カブラの断 面図である。

第２８図および第２９図は、それぞれ最大および最小の遅延された位置における 第２７図のカブラを示す。

第３０図および第３１図は、相対的に長い遅延期間にわたって連続的可変遅延を 作り出すために、離散的可変遅延装置の連続的可変遅延装置との組み合わせを示 している。

第３２図は、離散的可変遅延線を連続的可変遅延線と組み合わせる１個の装置を 示している。

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スセントフィ ールドカプラの組立と構成を最初に理解することは重要である。

■バネッセントフィールドカブラの構成第１図から第４図に図解されるように、 エバネツセントカプラ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ンバ光学材料からなる ２＊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１６ｈのそれぞれの向い合う表面１４ａおよび１４１１１のそれぞれを含む 。溝１３ａに載置されたストランド１２ａを有するブロック１６ａは、カブラハ ーフ１０ａと呼ばれ、溝１３ｈに載置されるストランド１２ｂ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タラツディング径をるが、この発明はまた多重モード ファイバのような弛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。ざらに、ここで記述されたテスト「果は、蛍−モードファイバを利用する カブラに対するものである。

アーチ形の溝１３ａおよび１３Ｍ＠、ファイバ１２の直径と比べて非常に大きい 曲率半径を有し、かつ、ファイバ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の深さば、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１３ｂのそれぞれに載 置されるとき、これらのスミ−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芯部な変化をも除く。示された実施例においでは、溝１ ３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 Ｖ形断面のような他の適切な断面形状が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１２ｂ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１７８．１７ｂ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。

示されたエバネッセントヵプラにおいて、カブラハーフ１、Ｏａ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業を有し、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 光はエバネツ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 エバネツ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 る材料の分量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ツ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ツ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＠３４ａおよび ３４ｂで示されるエバネツ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・かじながら、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、単一モードフフイバにおける 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里 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。

特定のカプ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プラの 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、臨界区域はかなり狭く することができる。第１図ないし第４図に示されるタイプの単一モードファイバ カプラにおいて、たとえば、カプ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）より小さい。

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１８ｂを形成するようそれらファイバから除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ｔａ３２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は何か適当な固い材料から製作される。典型的なカプ 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一ブロックからなる。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１３の中に固められる。溶融石英ブロック１６の１つの利点は、 それらがグラスファ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、 もしブロック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に用いる仙の適当な材 料はシリコンであり、それはまたこの応用に対して侵ねた熱特性を有している。

第１図において、カプラ１ｏはΔ、Ｂ、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はカプラ１０の左側にあり、これに対して、ストランド１ ２ａおよび１２ｂのそれぞれに対応するポートＢおよびＤはカプラ１０の右手Ｉ ｊｌｌにおる。議論するために、適当な波長くたとえば、１．１５ミクロン）の 入力光がポートＡに導入される。この光は、カプラを通して通過し、ストランド １２間で結合されるパワー量に依存しながら、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、エバネッセントカプラ１０は１００％までの結 合効率を有していることを示した。

しかしながら、カプラ１０は、結合効率をＯか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。

ざらに、エバネッセントカプラ１０は高い指向性を持ち、カプラの一端で導入さ れたパワーの実質上全部がカプラの他端に伝達される。カプラの指向性は、ポー ト△に入力が導入されるとき、ポートＤてのパワーのポート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、カプラの指向性は対照的である。すなわち１．入力側 がカプラのどちら側にあるか、また出力側がカプラのどちらの側にあるかにかか わらず、カプラは同じ特性で動作する。ざらに、カプラ１０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。スループット損失は、総出力パワー（ポ ートＢおよびＤ）の入力パワー（ポートＡ）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デシベルのスルーブツ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１０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ζ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、このカプラ 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 簡単に述べたように、この光の伝達は相互作用領域３２で起こる。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 フ−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 る限度までカア閂隔に、依存している。典型的なカプラ１ｏ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、６３３　ｎｍの信号波長で１ミリメート ルの長さになる。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 増すロされるならば、または、コア間隔が減少されるならば、ここではパ過結合 Ｉ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１ｏの＠図解を示ず第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で示され、ストランド１２ａおよび１ ２ｂ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間の最小間隔Ｈから実質的に独立 していることがわかったっこの独立性は、相対的に大きいコア間隔と短い波長に 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Ｈで分離された２本の平行な導波管から なる゛等価物パカブ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“′等価物″カブラのファイバ間隔 Ｈのどちらかを変える効果は、第８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、相互作用領域がＬｌに等しいとき、結合出力は約５０ ％であり、相互作用長さがＬ２に増加するとき、それは１００％に増加すること がわかる。もし、−相互作用長さが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Ｏから、たとえば 、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」っで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度を増加させる ことにある。たとえば、もしファイバ間隔がＨｌ　（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５ ０％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くたとえば、Ｌｌ、Ｌ ２またはＬ３）に対して、パワー結合量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 Ｈと結合パワー結合量の関係は、第１０図において曲線４４によって図解される 。この図で示されるように、正規化された結合パワーは、周波数を増加量るにつ れて、または、コア間隔Ｈが減少するにつれて、０と１の間を振動する。曲線Ｈ 上の基邸点ａ、ｂ、およびＣは、０．５，１．Ｏ，，１５よび０．２５（７）正 規化サレタ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”ａ’ｒ パワーの５０％は一方から他方に結合されることが認めらねる。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。使 方では、引”　Ｃ”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。

カブラ１０の同調 前述の概念は、カブラ１ｏ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。ずなゎ 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 う表面ゴ８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図のカーフ４６は、“’ａ”（第１ｏ図）に等しいコアの端から端までの 最小間隔Ｈを有するカブラに対して、ファイバの向い合う表面１８を横方向に食 違わせる効果をグラフで図解している。ファイバの向い合う表面１８が重ねられ るときくすなわち、食違いがない）、第１ｏ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０に減少する。

今、第１３図の曲線４８を参照すると、′″ｂ″　（第１０図）に等しいコアの 端から端まで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１ｏ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１゜０である。しかしながら、ファイバ１２の向い合 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１１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５０から、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、Ｏ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○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５０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ブラの感度は増加 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ブ 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つともっと敏感である。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′図くすなわち、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。成る例示のカブラでのテストは 、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。このカブラは 、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。ファイバの曲牢半径は２５セ ンチメートルであり、コアの端が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６３２．８ｎｍであった。第１５図は、この例示のカブ ラに対して、参照番号６ｏで示されたスループット損失のグラフ、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て示している。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 向の含違いにおいて、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、パワー損失帯域は、１５ミクロンまでのファイバの食違い に対して、０．５デシベルの帯域内にあり、それは０．０５　（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 スループット損失を示し、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、スルーブツト損失は非常に低く、かつ１ ０パーセントないし１００パーセントの間の結合パワーに対し比較的一定である 。

ファイバ光学スイッチの組立 この発明は、各光学ファイバ６４を受入れる個々のＶｉ苫６８を有するチップ６ ６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。

横線７０で各光学ファイバ６４にタップが設けられるよう、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６ ４上にタップを形成１する方法について記述する前に、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溝６８を有するチップの各タップ、は同時に組 立てられるため、各ファイバが周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精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、溝が磯緘加工されるような何が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である。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いられる。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８ｏは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８ｏ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８ｏの不透明な部分の下々のフォトレジスト７ ４の部分は、マスキング搬能を果たすためにそのまま残される。

次のステップは、塩酸Ｍ衝溶液を用いて、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Ｖ溝が形成されるまで、底が平坦な溝とし て発達する。この勾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６″８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−Ｃ製造される１つのものは約８−０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）の停を持ち、Ｃｏｒｎ ｉｎｇ社で製造されるファイバの第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。これらのまたは仙のどちらのファイ 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社のファイバは、それが可視光線の 波長（緑より長い）で単一モードであるので受入れられる。また、もし、赤外線 が用いられるならば、Ｃｏｒｎｉｎｇ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の選択された一部分が重ねられるよう、曲がった形態で光学フ ァイバ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ミリメートル〉で約３センチメートルの長さのシリコンチップ６６ は、１２インチの半径のまわりに破壊を伴なわずに曲げ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は、第１６図で示される曲がった形態の？Ｅｉ 英ブロック７ｏ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■溝６８に載置される前に、■溝６ ８の中に載置される光学ファイバ６４の部分は、できればその保護ジャケットを 除去しておくとよい。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りのジャケット１．よりもっと固いので、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Ｖ？１Ｉ６８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（、光 学ファイバ６４は各Ｖ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７０Ｔ−重ねることであ る。この重ねる作業は、第１７図に最もよく示されるように、クラッチイングア ９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市る。コ ア７８と重なった表面８２間の距離は、前の記述に従って、形成されるカプラの 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、標準的なカブ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 伯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 １の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 ８２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７９およびファイバコア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が独立したファイバであるな 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 た下部のファイバ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から少し食違うように、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９５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 ねるとき、ファイバクラツディング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ように、下部のサブスト レート６６に関して上部のサブストレート９１を正確に調整するための固定具２ １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、スイッチのブロック７０ の端よりも少し高さが低い。壁１０２および１０４の上の１対の棚１０８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１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９１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７０およびＶ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。ファイバ１２１の第１のループは第 １のＶ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 プのいずれが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、アイバ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ろ。

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ず。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図曳は、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入力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２ ２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ての結合量 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−、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 ファイバ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ｎＴ−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、Ｔ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１２ ７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 初のＯがＦ＝１／　（２ｎ　Ｔ−Ｐ）にあるコサイン関数である。第２４図のフ ィルタは、源１２３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ζフィルタは、１，３００ は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２５’Ｃ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１５−０６．＝１ ４．４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。

第３２図は、少なくとも小さな範囲の遅延に対して、第１６図の離散的可変遅延 線がいかに連続的可変遅延線に変換できるかを示す。これは、第１のサブストレ ート６６の曲率半径を第２のサブストレート９１の曲率半径より実質的に大きく 作ることによって成就される。それゆえ、たとえば、１本のファイバ９５を有す る第２のサブストレート９１が約２５センチメートルの曲率半径を持つようにす ればよい。−ねられおよび仕上げられるとき、ファイバ９５は約１ミリメートル の相互作用領域長さを持つ。第１のサブストレート６６の曲率半径は、たとえば 、約５０センチメートルであるのがよい。第１のサブストレート６６が重ねられ および仕上げられるとき、相互作用領域は、第２のサブストレートに対する相互 作用領域よりも実質的に長い。

このように、第２のサブストレート９１のファイバ９５が第１のサブストレート ６６の相互作用領域におけるファイバ６４のいずれかのものと整列されるとき、 この第２のサブストレートファイバ９５は、第１のサブストレートの相互作用領 域の長さに沿って調整できる。長さに沿うこの移動は、光が進むときに通る長さ を変えるよう有効に作用し、このため、連続的可変遅延を与える。たとえば、も し第１のサブストレート６６の相互作用領域が１センチメートルの長さを有する ならば、可能な可変遅延はＯから５０ピコ秒の範囲である。第３２図は、離散的 可変遅延線要素の部分として連続的可変遅延線を示すけれども、連続的可変遅延 線は、第１のサブストレート６６上に１個の、大きな曲率半径のＶ溝６８および ファイバ６４のみを用いることによって組立てることができる。

第２６図は、連続可変ファイバ光学遅延線の側面図を示す。この図において、第 １のサブストレート６６および第２のサブストレート９１間で曲率半径の差は明 らかである。

また、この図から、第１のサブストレート６６におけるファイバ６４と結合を保 ちながら、第２のサブストレート９１が第１のサブストレート６６に沿って縦方 向に移動されるとき、ファイバ６４のコアが少し曲がっているので、ファイバ９ ５および６４のコア間の距離はある程度変わる。

距離のこの差は、結合で多少の相違を生じさせる。多くの応用に対して、結合の 相違は重要ではない。しかしながら、もし結合がすべての遅延に対して同じであ るということが是非とも必要であるならば、第１のサブストレート６６に関して 第２のサブストレート９１を横方向に移動することによって、結合量は必要とさ 机るように変えることができるっ前に述べたように、このような移動は２本のフ ァイバ９５．６４間の結合を変えるように作用する。

ファイバの長い相互作用長さにわたってファイバ６４から光を奪うのを避けるた めに、ファイバ６４のクラツディングの屈折率より小さい屈折率を有する屈折率 整合油およびエポキシを使用づることが重要である。光を奪う問題を避ける他の 方法は、コア自身が交差するように、第１のサブスト１ノート６６に関して第２ のサブストレート９１をわずかな角度で配向することである。

第２１図に示されたフレームは、第１のサブストレート６６および第２のサブス トレート９１間で必要な相対的移動を与えるよう作用する。サブストレート６６ に関して横方向にかつ角度をつけてサブストレート９１を移動することは、この 発明の応用において前述された。サブストレート６６は、ビン１２８のようなビ ンによって縦方向に適切な位置に保持される。サブストレート９１は、ノブ１３ ０を回すことによってサブストレート６６の上を縦方向に移動する。ノブ１３０ はブロック１３２および１３４に閤械切ってそれらを一致するよう縦方向に移動 する。ブロック１３２．１３４および１３６は、そのような調整中にこれらの要 素の整列を保つようにあり継手１３８を含む。ブロック１３２および１３４が移 動されるとき、マイクロメータ１１４　、１１−６および第２のサブストレート ９１上のスプリング１１２の圧力は、このサブストレート９１を保持するよう作 用し、それはブロック１３２および１３４に沿って移動される。

第２７図から第２９図までは、第１のサブストレート６６の曲率半径が無限に大 きい（すなわち、サブストレート６６の一部分は平らである）連続可変遅延線を 示す。これは、ある程度組立てるのが難しいけれども、ファイバ６４を平らなシ リコンＶ溝の中に載置することは、ファイバ６４の長さに沿ってファイバ９５お よび６４間での結合の変化を排除する。このように、第２のサブストレート９５ が平らなサブストレート６６を横切って移動されるとき、ファイバ９１．６４の コア間の距離は一定のままである。

第２８図および第２９図は、この装置に対する最大および最小の遅延をそれぞれ 示す。第１のサブストレート６６に関して第２のサブストレート９１を移動する ための手段は、マイクロメータ１４２である。第２１図に示された互いに関して サブストレートを移動するための装置と同裸に、このマイクロメータ１４２は、 よく知られたどんな方法でも電、勧化または゛サーボ化することができる。

第３０図および第３１図は、離散的可変遅延要素および連続的可変遅延要素の相 み合わせを用いて、連続可変遅延の広い範囲を達成するための２つの配置を示す 。第３０図において、遅延線における第１の要素は、各ループ遅延がＴに等しい 離散的可変遅延であることがわかる。可変遅延が○からＴまでであ゛る連続可変 遅延腺はこの離散的可変遅延と直列に接続される。連続可変遅延は、それらがＴ に等しい総計の連続遅延を与えるまで、互いに直列により短い遅延時間を与える 複数個の連続可変遅延要素を組合せることによって与えられる。第３１図は、時 間期間の広い範囲にわたって連続可変遅延を与えるよう、第３２図の組み合わせ の離散的かつ可変遅延がいかに離散的可変遅延と直列で用いることができるかの 例である。組み合わせ装置（よ、各ループ遅延がＰである離散的可変遅延を有す る。組み合すせ装置の連続遅延は、０からＰ／４までである。組み合わせ遅延線 と直列に置かれる離散的可変遅延は、Ｐ／８のループ遅延を有する。これは、Ｎ ×Ｐに等しい遅延期間にわたって連続的可変遅延を与えるよう動作する。ここで 、Ｎは組み合わせ遅延装置におけるループの数である。

様大向。食、護５、 精方（ト）の食い逢１、（閃ＬＣＲ，，Ｏ〜Ｓ）４シ・１５ Ｆ！ｙ、／Ｚ イ【りｋ ） 〜 −ｒぺＶノッづ−因禄支１４５ 同速数（何Ｈ２） 同運数（／′７Ｈ１） イ）ｚ３０ ４７り、５／ 国際調査報告＼ ＋ｍａｍｉｌｌａｎａｌ＾ｐＩＩｌｌｅｍａｏｎＮｏｐＣＴ／ＴＴＱＲフ／ｎ’ １ｇｎＱ１ｍｓｒｎｓｌｏ′ｓｌ　ＡｐｐＨ“”’　”’　ＰＣ’ｒ’／ｌｌ５ ｆ１２１０１　ｆ’；ｎＱ第１頁の続き ［相］発　明　者　ハウアズ、ジョン・イー＠発明者　ニュートン、ステイーブ ン・エイ １３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　エバネッセントフィールド結合領域を有する第１の単一モード光学ファイ バ（６４）と、 エバネツセントフィールド結合領域、を有する第２の単一モード光学ファイバ（ ９５）とを備え、前記第１のファイバの前記結合領域は前記第２のファイバの前 記結合領域より実質的に長く、 前記並置された前記結合領域を有する前記ファイバを載置するための手段（６６ ，９１）とを備え、前記載置する手段は、前記結合領域の並置を保ちながら、前 記第１のファイバおよび前記第２のファイバを相対的に移動するための手段１４ ２を含む連続的可変遅延線。 ２、　前記第１および第２の単一モードファイバの１本は第２のエバネッセン１ −フィールド結合領域（１２５）を含み、前記載置手段は、前記第１および第２ のファイバの他のものの前記結合領域を前記１本のファイバの前記結合領域また は前記第２の結合領域のどちらかと選択的に並置するための手段１１４からなる 請求の範囲第１項記載の連続的可変遅延線。 ３、　前記結合領域は、それぞれの向い合う表面を形成するよう、前記ファイバ の一方の側からクラツディング（９７）の一部分を除去することによって形成さ れる請求の範囲第１項記載の連続的可変遅延線。 ４、　前記載置手段は、 前記第１のファイバ（６４）を載置するための溝を有する第１のサブストレート （６６）と、かつさらに前記第２のファイバ（９５）を載置するための溝（９３ ）を有する第２のサブストレート（９１）とを（藉える請求の範囲第１項記載の 連続的可変遅延線。 ５、　連続的可変遅延線を作る方法であって、第１の平らな向い合う表面を形成 するよう、第１の単一モード光学ファイバ（９５）の一方の側からクラツディン グ（９７）を除去するステップと、 第２の平らな向い合う表面を形成するよう、第２の単一モード光学ファイバ（６ ４）の一方の側からクラツディングを除去するステップとを含み、 前記第２の向い合う表面は前記第１の向い合う表面より実質的に長く、さらに 前記第１および第２の平らな向い合う表面が前記第１および第２のサブストレー トのそれぞれの第１および第２の平らな表面のそれぞれと同一平面内にあるよう 、第１および第２のサブストレート（９１，６６）上←前記第１および第２のフ ァイバをそれぞれ載置するステップと前記第１の向い合う表面に沿って前記第２ の向い合う表面の調整ができるよう、前記平らな表面を並置し、相対的な移動を するよう前記平らなサブストレートを載置するステップとを含む連続的可変遅延 線を作る方法。