JP2000111831A - Virtually imaged phased array (VIPA) with spacer member and optical path length adjusting member - Google Patents
Virtually imaged phased array (VIPA) with spacer member and optical path length adjusting memberInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、波長多重光から複数のキャリ
アを同時に分離することのできる波長分波器を提供す
る。
【解決手段】 各波長の入力光を受光し、入力光の波長
に従って、空間的に区別可能な出力光を生成するバーチ
ャリ・イメージド・フェーズド・アレイ(VIPA)。
VIPAは、第1と第2の面を有している。第2の面
は、入射する光の一部を透過させる反射率を有する。第
1と第2の面は、入力光が第1と第2の面の間で複数回
反射され、第2の面から複数の光が透過されるように配
置されている。複数の透過光は、互いに干渉し、波長の
連続範囲内の他のいかなる波長を有する入力光に対して
生成される出力光とも空間的に区別可能な出力光を生成
する。スペーサ部材は、略0の熱膨張係数を有してお
り、第1と第2の面の相対位置を一定に保つ。好ましく
は、スペーサ部材の熱膨張係数は、10-5/℃以下であ
る。さらに好ましくは、スペーサ部材の熱膨張係数は1
0-6/℃である。
(57) [Problem] To provide a wavelength demultiplexer capable of simultaneously separating a plurality of carriers from wavelength-division multiplexed light with a simple configuration. A virtual imaged phased array (VIPA) that receives input light of each wavelength and generates spatially distinguishable output light according to the wavelength of the input light.
VIPA has first and second surfaces. The second surface has a reflectance for transmitting a part of incident light. The first and second surfaces are arranged such that input light is reflected multiple times between the first and second surfaces and a plurality of lights are transmitted from the second surface. The plurality of transmitted lights interfere with each other and produce output light that is spatially distinguishable from output light generated for input light having any other wavelength within the continuous range of wavelengths. The spacer member has a coefficient of thermal expansion of approximately 0, and keeps the relative position between the first and second surfaces constant. Preferably, the coefficient of thermal expansion of the spacer member is 10 −5 / ° C. or less. More preferably, the thermal expansion coefficient of the spacer member is 1
0 -6 / ° C.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バーチャリ・イメ
ージド・フェーズド・アレイ(VIPA)、すなわち、
複数のキャリアからなる波長分割多重光を受光し、波長
分割多重光を、複数のキャリアにそれぞれ対応し、互い
に空間的に区別可能な複数の光束に分波する波長分波器
に関する。The present invention relates to a virtual imaged phased array (VIPA),
The present invention relates to a wavelength demultiplexer that receives wavelength division multiplexed light composed of a plurality of carriers and demultiplexes the wavelength division multiplexed light into a plurality of spatially distinguishable light fluxes corresponding to the plurality of carriers.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】波長分
割多重は、高速で比較的大量のデータを転送するため
に、光ファイバ通信に使用される。すなわち、情報で変
調されたそれぞれの複数のキャリアは、波長分割多重光
に合波される。波長分割多重光は、それから、受信器に
対して1つの光ファイバを介して伝送される。受信器
は、波長分割多重光を個々のキャリアに分波し、個々の
キャリアを検波する。このように、通信システムは、光
ファイバを介して比較的大量のデータを転送することが
できる。2. Description of the Related Art Wavelength division multiplexing is used in fiber optic communications to transfer relatively large amounts of data at high speeds. That is, each of the plurality of carriers modulated with the information is multiplexed with the wavelength division multiplexed light. The wavelength division multiplexed light is then transmitted to the receiver via one optical fiber. The receiver demultiplexes the wavelength division multiplexed light into individual carriers and detects the individual carriers. Thus, a communication system can transfer a relatively large amount of data via an optical fiber.
【0003】従って、波長分割多重光を正確に分波する
ことができるという受信器の能力は、通信システムの性
能に大きく影響する。例えば、多くのキャリアは、波長
分割多重光に合波される場合であっても、受信器が正確
に波長分割多重光を分波できないのであれば、波長分割
多重光を伝送すべきではない。従って、受信器は、高精
度の波長分波器を備えることが望まれる。[0003] Therefore, the ability of a receiver to accurately demultiplex wavelength division multiplexed light greatly affects the performance of a communication system. For example, even if many carriers are multiplexed with wavelength division multiplexed light, wavelength division multiplexed light should not be transmitted unless the receiver can accurately demultiplex the wavelength division multiplexed light. Therefore, it is desired that the receiver includes a high-precision wavelength demultiplexer.
【0004】図1は、波長分波器として使用する多層干
渉膜を用いた従来のフィルタを示す図である。図1によ
れば、多層干渉膜20は、透明の基板22によって形成
される。平行光である光24は、多層干渉膜20に入射
し、多層干渉膜20内部で繰り返し反射される。多層干
渉膜20の特性によって決定される光学的条件によっ
て、波長λ2の光26のみが透過できる。光学的条件を
満たさない全ての光を含む光28は、多層干渉膜20を
透過せず、反射される。このように、図1に示されるよ
うなフィルタは、異なる波長の2つのキャリアのみを含
む波長分割多重光を分波するのに適している。しかし、
このようなフィルタ自身は、2より多い数のキャリアを
有する波長分割多重光を分離することはできない。FIG. 1 is a diagram showing a conventional filter using a multilayer interference film used as a wavelength demultiplexer. According to FIG. 1, the multilayer interference film 20 is formed by a transparent substrate 22. The light 24, which is parallel light, enters the multilayer interference film 20 and is repeatedly reflected inside the multilayer interference film 20. Under the optical conditions determined by the characteristics of the multilayer interference film 20, only the light 26 of the wavelength λ2 can be transmitted. The light 28 including all the light that does not satisfy the optical conditions does not pass through the multilayer interference film 20 and is reflected. Thus, the filter as shown in FIG. 1 is suitable for demultiplexing wavelength division multiplexed light including only two carriers having different wavelengths. But,
Such a filter itself cannot separate wavelength division multiplexed light having more than two carriers.
【0005】図2は、波長分波器として使用される従来
のファブリ−ペロー干渉計を示す図である。図2によれ
ば、高反射率の反射膜30と32は互いに平行である。
平行光である光34は、反射膜30に入射し、反射膜3
0と32の間で多数回反射される。ファブリ−ペロー干
渉計の特性によって決定される透過条件に合致する波長
λ2の光36は、反射膜32を透過する。透過条件に合
致しない波長λ1の光38は、反射される。このよう
に、2つの異なる波長を有する光は、2つの異なる波長
にそれぞれ対応する2つの異なる光に分波される。この
ように、図1に示したフィルタのように、従来のファブ
リ−ペロー干渉計は、異なる波長、λ1とλ2の2つの
キャリアのみを含む波長分割多重光を分波するのに有用
である。しかし、このようなファブリ−ペロー干渉計は
2つより多いキャリアを有する波長分割多重光を分離す
ることはできない。FIG. 2 is a diagram showing a conventional Fabry-Perot interferometer used as a wavelength demultiplexer. According to FIG. 2, the high reflectivity reflective films 30 and 32 are parallel to each other.
The light 34 as parallel light is incident on the reflection film 30 and is reflected by the reflection film 3.
It is reflected many times between 0 and 32. The light 36 of the wavelength λ2 that matches the transmission condition determined by the characteristics of the Fabry-Perot interferometer passes through the reflection film 32. The light 38 of the wavelength λ1 that does not meet the transmission condition is reflected. Thus, light having two different wavelengths is split into two different lights, each corresponding to two different wavelengths. Thus, like the filter shown in FIG. 1, the conventional Fabry-Perot interferometer is useful for demultiplexing wavelength division multiplexed light containing only two carriers of different wavelengths, λ1 and λ2. However, such a Fabry-Perot interferometer cannot separate wavelength division multiplexed light having more than two carriers.
【0006】図3は、波長分波器として使用される従来
のマイケルソン干渉計を示した図である。図3によれ
ば、平行光40は、ハーフミラー42に入射し、互いに
直交する第1の光44と第2の光46に分波される。反
射ミラー48は、第1の光44を反射し、反射ミラー4
8は、第2の光46を反射する。ハーフミラー42と反
射ミラー48間の距離及び、ハーフミラー42と反射ミ
ラー50間の距離は光路差を示す。反射ミラー48によ
って反射される光は、ハーフミラー42へ返送され、反
射ミラー50によって反射されてハーフミラー42に返
送された光と干渉する。結果として、それぞれ波長λ1
とλ2の光52と54は互いに分離される。図1のフィ
ルタや図2のファブリ−ペロー干渉計のように、図3の
マイケルソン干渉計は、異なる波長λ1とλ2の2つの
キャリアのみを含む波長分割多重光を分波するのに有用
である。しかし、このようなマイケルソン干渉計は2よ
り多くのキャリアを含む波長分割多重光を分波すること
はできない。FIG. 3 is a diagram showing a conventional Michelson interferometer used as a wavelength demultiplexer. According to FIG. 3, the parallel light 40 enters the half mirror 42 and is split into a first light 44 and a second light 46 which are orthogonal to each other. The reflection mirror 48 reflects the first light 44, and
8 reflects the second light 46. The distance between the half mirror 42 and the reflection mirror 48 and the distance between the half mirror 42 and the reflection mirror 50 indicate optical path differences. The light reflected by the reflection mirror 48 is returned to the half mirror 42, and interferes with the light reflected by the reflection mirror 50 and returned to the half mirror 42. As a result, each wavelength λ1
And λ2 lights 52 and 54 are separated from each other. Like the filter of FIG. 1 and the Fabry-Perot interferometer of FIG. 2, the Michelson interferometer of FIG. 3 is useful for demultiplexing wavelength division multiplexed light containing only two carriers of different wavelengths λ1 and λ2. is there. However, such a Michelson interferometer cannot split a wavelength division multiplexed light containing more than two carriers.
【0007】数個のフィルタ、ファブリ−ペロー干渉計
やマイケルソン干渉計を組み合わせて、大きな配列と
し、更なる波長キャリアを1つの波長分割多重光から分
波することは可能である。しかし、このような配列は高
価であり、有効ではなく、不必要なほど大きな受信器を
構成してしまう。[0007] It is possible to combine several filters, Fabry-Perot interferometers and Michelson interferometers into a large array and demultiplex additional wavelength carriers from one wavelength division multiplexed light. However, such an arrangement is expensive, ineffective, and constitutes an unnecessarily large receiver.
【0008】回折格子あるいは、導波路型アレイ格子
は、2以上の波長キャリアからなる波長分割多重光を分
波するのにしばしば使用される。図4は、波長分割多重
光を分波するための従来の回折格子を示す図である。図
4によれば、回折格子56は、凹凸面58を有してい
る。複数の異なる波長キャリアを有する平行光60は、
凹凸面58に入射する。個々の波長キャリアは反射さ
れ、格子の異なるステップから反射された光と干渉す
る。結果として、異なる波長を有するキャリア62、6
4、及び66は、回折格子56から異なる角度で出力さ
れ、互いに分離される。[0008] Diffraction gratings or waveguide array gratings are often used to split wavelength division multiplexed light consisting of two or more wavelength carriers. FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional diffraction grating for demultiplexing wavelength division multiplexed light. According to FIG. 4, the diffraction grating 56 has an uneven surface 58. The parallel light 60 having a plurality of different wavelength carriers is
The light is incident on the uneven surface 58. Individual wavelength carriers are reflected and interfere with light reflected from different steps of the grating. As a result, carriers 62, 6 having different wavelengths
4 and 66 are output at different angles from the diffraction grating 56 and are separated from each other.
【0009】しかし、回折格子は、比較的小さな角度差
をもって、異なる波長キャリアを出力する。従って、回
折格子によって生成される角度分散は非常に小さくな
る。結果として、受信器が回折格子によって分波される
さまざまなキャリア信号を正確に受信することは困難と
なる。この問題は、比較的近接した波長の大量のキャリ
アを有する波長分割多重光を分波する回折格子に特に生
じる。However, the diffraction grating outputs different wavelength carriers with a relatively small angle difference. Therefore, the angular dispersion generated by the diffraction grating is very small. As a result, it is difficult for the receiver to accurately receive the various carrier signals that are split by the diffraction grating. This problem is particularly encountered in a diffraction grating that splits wavelength division multiplexed light having a large number of carriers of relatively close wavelengths.
【0010】更に、回折格子は、入射光の光偏波に影響
される。従って、入射光の偏波は回折格子の性能に影響
を与えうる。また、回折格子の凹凸面は、正確な回折格
子を生成するために複雑な製造処理を必要とする。Further, the diffraction grating is affected by the polarization of the incident light. Therefore, the polarization of the incident light can affect the performance of the diffraction grating. In addition, the uneven surface of the diffraction grating requires a complicated manufacturing process to generate an accurate diffraction grating.
【0011】図5は、波長分割多重光を分波する従来の
導波路型アレイ格子を示す図である。図5によれば、複
数の異なる波長キャリアからなる光は、入射口68を介
して受光され、多数の導波路70を介して分岐される。
光出射口72は、個々の導波路70の端にあり、出力光
74を生成する。導波路70は、互いに長さが異なり、
異なる長さの光路を提供する。従って、導波路70を通
過する光は互いに異なる光路長を有し、互いに干渉し
て、出射口72を介して、異なる波長に対し異なる方向
に出力74を形成する。FIG. 5 is a diagram showing a conventional waveguide array grating for splitting wavelength division multiplexed light. According to FIG. 5, light composed of a plurality of different wavelength carriers is received via an entrance 68 and split via a number of waveguides 70.
Light exits 72 are at the ends of the individual waveguides 70 and generate output light 74. The waveguides 70 have different lengths from each other,
Provides light paths of different lengths. Accordingly, the light passing through the waveguide 70 has different optical path lengths and interferes with each other to form an output 74 in different directions for different wavelengths via the exit 72.
【0012】導波路型アレイ格子においては、角度分散
は導波路を適切に構成することによってある程度調整で
きる。しかし、導波路型アレイ格子は、温度変化や他の
環境因子によって影響される。従って、温度変化や環境
因子は、性能を適切に調整するのを難しくする。In a waveguide array grating, the angular dispersion can be adjusted to some extent by appropriately configuring the waveguide. However, waveguide array gratings are affected by temperature changes and other environmental factors. Therefore, temperature changes and environmental factors make it difficult to properly adjust performance.
【0013】従って、本発明の課題は、簡単な構成で、
波長多重光から複数のキャリアを同時に分離することの
できる波長分波器を提供することである。本発明の他の
課題は、分離されたキャリアを比較的大きな角度分散で
分散し、環境条件の変化に強い波長分波器を提供するこ
とである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple configuration,
An object of the present invention is to provide a wavelength demultiplexer capable of simultaneously separating a plurality of carriers from wavelength multiplexed light. Another object of the present invention is to provide a wavelength demultiplexer that disperses separated carriers with relatively large angular dispersion and is resistant to changes in environmental conditions.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、波長の
連続範囲にあるそれぞれの波長の入力光を受光する装置
を提供することによって達成される。装置は、第1の面
と第2の面を有する角度分散装置を含む。第2の面は、
入射する光の一部を透過するような反射率を有してい
る。第1及び第2の面は、入力光を、第2の面から複数
の光が透過されるように第1と第2の面間で複数回反射
させるように配置されている。複数の透過光は互いに干
渉し、波長の連続範囲の他のいかなる波長の入力光に対
して生成された出力光とも空間的に区別可能な出力光を
生成する。スペーサ部材は、第1と第2の面の配置が一
定となるように相対位置を維持し、好ましくは、略0の
熱膨張係数を有する。略0の熱膨張係数を得るために
は、スペーサ部材の熱膨張係数の大きさは、好ましく
は、10-5/℃以下である。さらに、好ましくは、スペ
ーサ部材の熱膨張係数の大きさは、10-6/℃以下であ
る。The object of the invention is achieved by providing an apparatus for receiving input light of each wavelength in a continuous range of wavelengths. The apparatus includes an angle dispersion device having a first surface and a second surface. The second aspect is
It has a reflectance such that a part of incident light is transmitted. The first and second surfaces are arranged to reflect the input light a plurality of times between the first and second surfaces such that a plurality of lights are transmitted from the second surface. The plurality of transmitted lights interfere with each other to produce output light that is spatially distinguishable from output light generated for input light of any other wavelength in the continuous range of wavelengths. The spacer member maintains a relative position so that the arrangement of the first and second surfaces is constant, and preferably has a coefficient of thermal expansion of approximately zero. In order to obtain a thermal expansion coefficient of approximately 0, the magnitude of the thermal expansion coefficient of the spacer member is preferably 10 −5 / ° C. or less. More preferably, the magnitude of the thermal expansion coefficient of the spacer member is 10 −6 / ° C. or less.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】添付の図に例が記載されている本
発明の実施形態を詳細に説明する。これらの図におい
て、同様の参照符号は同様の構成要素を参照する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, are described in detail. In these figures, like reference numbers refer to like components.
【0016】図6は、本発明の一実施形態に従った、バ
ーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ(VIP
A)を示す図である。更に、以下、「波長分波器」、
「バーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ」と
「VIPA」は、相互に交代して本発明の様々な実施形
態を記述するのに使用される。FIG. 6 illustrates a virtual imaged phased array (VIP) according to one embodiment of the present invention.
FIG. Further, hereinafter, "wavelength demultiplexer",
"Virtually imaged phased array" and "VIPA" are used interchangeably to describe various embodiments of the present invention.
【0017】図6によれば、VIPA76は、好ましく
はガラスの薄い板から作られる。入力光77は、半円筒
レンズのような、レンズ80によって線78に集光さ
れ、入力光77は、VIPA76内に進む。線78は、
以下、「焦点線」と呼ぶ。入力光77は、VIPA内で
焦点線78から放射状に伝搬する。VIPA76は、コ
リメート光である、光束82を出力する。ここで、光束
82の出力角度は入力光77の波長が変化するに伴って
変化する。例えば、入力光77が波長λ1である場合、
VIPA76は、波長λ1の光束82aを特定の方向に
出力する。入力光77が波長λ2である場合、VIPA
76は、波長λ2の光束82bを異なる方向に出力す
る。従って、VIPA76は互いに空間的に区別可能な
光束82a及び82bを生成する。入力光77は、波長
λ1とλ2の両方を含み、VIPA76は、同時に、光
束82aと82bを出力する。Referring to FIG. 6, VIPA 76 is preferably made from a thin sheet of glass. The input light 77 is collected on a line 78 by a lens 80, such as a semi-cylindrical lens, and the input light 77 travels into a VIPA 76. Line 78 is
Hereinafter, it is referred to as a “focal line”. Input light 77 propagates radially from focal line 78 within the VIPA. The VIPA 76 outputs a light beam 82 that is collimated light. Here, the output angle of the light beam 82 changes as the wavelength of the input light 77 changes. For example, when the input light 77 has the wavelength λ1,
The VIPA 76 outputs the light flux 82a having the wavelength λ1 in a specific direction. When the input light 77 has the wavelength λ2, VIPA
76 outputs the light beam 82b of the wavelength λ2 in different directions. Accordingly, VIPA 76 generates light beams 82a and 82b that are spatially distinguishable from each other. The input light 77 includes both the wavelengths λ1 and λ2, and the VIPA 76 outputs the light beams 82a and 82b at the same time.
【0018】図7は、本発明の一実施形態に従った、V
IPA76を示す詳細図である。図7によれば、VIP
A76は、例えば、ガラスでできており、反射膜122
と124を有する板120を備えている。反射膜122
は、好ましくは略95%以上100%未満の反射率を有
している。反射膜124は好ましくは略100%の反射
率を有している。照射窓126は、板120上に形成さ
れ、好ましくは略0%の反射率を有している。FIG. 7 illustrates V, according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view showing an IPA 76. According to FIG.
A76 is made of, for example, glass, and has a reflective film 122.
And a plate 120 having Reflective film 122
Preferably has a reflectance of approximately 95% or more and less than 100%. The reflection film 124 preferably has a reflectance of approximately 100%. Irradiation window 126 is formed on plate 120 and preferably has a reflectance of approximately 0%.
【0019】入力光77は、照射窓を介してレンズ80
によって焦点線78に集光され、反射膜122と124
間で多重反射を起こす。焦点線78は、好ましくは、反
射膜122が形成されている板120の面にある。従っ
て、焦点線78は、本質的に、照射窓126を介して、
反射膜122上に集光される線である。焦点線78の幅
は、レンズ80によって集光された場合の入力光77の
「ビームウエスト」と呼ぶ。図7に示されたような、本
発明の実施形態は、板120の遠い方の面(すなわち、
反射膜122を有する面)上に入力光77のビームウエ
ストを集光する。ビームウエストを板120の遠い面上
に集光することによって、本発明の本実施形態では、
(i)照射窓126を介して進む入力光77の領域(例
えば、図10に示される領域「a」、以下により詳細に
説明する)と、(ii)入力光77が反射膜124によ
って初めて反射されるときの、反射膜124上の光の領
域(例えば、図10に示される領域「b」、以下により
詳細に説明する)間の重なる可能性を小さくする。その
ような重なりは、VIPAの適切な動作を確保するため
に、小さくすることが望ましい。The input light 77 passes through an illumination window to a lens 80.
Is focused on the focal line 78, and the reflection films 122 and 124
Causes multiple reflections between them. The focal line 78 is preferably on the surface of the plate 120 on which the reflective film 122 is formed. Accordingly, the focal line 78 is essentially through the illumination window 126
This is a line focused on the reflection film 122. The width of the focal line 78 is called the “beam waist” of the input light 77 when condensed by the lens 80. An embodiment of the present invention, as shown in FIG.
The beam waist of the input light 77 is focused on the surface having the reflective film 122). By focusing the beam waist on the far side of plate 120, in this embodiment of the invention,
(I) the area of the input light 77 traveling through the irradiation window 126 (eg, the area “a” shown in FIG. 10, described in more detail below), and (ii) the input light 77 is first reflected by the reflective film 124. When this is done, the likelihood of overlap between regions of light on reflective film 124 (eg, region "b" shown in FIG. 10, described in more detail below) is reduced. It is desirable to reduce such overlap to ensure proper operation of the VIPA.
【0020】図7において、入力光77の光軸132
は、小さな傾き角θ0を有している。反射膜122の反
射率が95%であるとすると、反射膜122の第1回目
の反射の際に、光の5%が反射膜122を透過し、ビー
ムウエストの後拡散し、光の95%が反射膜124に向
かって反射される。反射膜124によって1回反射され
た後、光は、再び反射膜122に当たるが、量dだけず
れている。そして、光の5%が反射膜122を透過す
る。同様にして、図7に示されるように、光は、一定の
間隔dで多くのパスに分岐される。各パスに対しビーム
形が形成され、光は、ビームウエストの虚像134から
拡散する。虚像134は、板120の垂線に沿って、一
定の間隔2tで配置される。ここで、tは、板120の
厚さである。虚像134におけるビームウエストの位置
は、自動的に配列され、個々の位置を調整する必要はな
い。虚像134から拡散する光は、互いに干渉し、入力
光77の波長に従って変化する方向に伝搬するコリメー
ト光136を形成する。In FIG. 7, the optical axis 132 of the input light 77
Has a small tilt angle θ 0 . Assuming that the reflectance of the reflection film 122 is 95%, at the time of the first reflection of the reflection film 122, 5% of the light passes through the reflection film 122 and diffuses after the beam waist, and 95% of the light Is reflected toward the reflection film 124. After being reflected once by the reflective film 124, the light strikes the reflective film 122 again, but is shifted by an amount d. Then, 5% of the light passes through the reflective film 122. Similarly, as shown in FIG. 7, light is split into many paths at a fixed interval d. A beam shape is formed for each pass, and light diffuses from the virtual image 134 of the beam waist. The virtual images 134 are arranged at a constant interval 2t along a vertical line of the plate 120. Here, t is the thickness of the plate 120. The beam waist positions in the virtual image 134 are automatically arranged, and there is no need to adjust the individual positions. Light diffused from the virtual image 134 interferes with each other to form collimated light 136 that propagates in a direction that changes according to the wavelength of the input light 77.
【0021】光路の間隔は、d=2tSinθ0 であ
り、隣り合ったビームの光路長の差は、2tCosθ0
である。角度分散は、これら2つの数の比、cot
θ0 、に比例している。結果として、VIPAはかなり
大きな角度分散を生成する。The interval between the optical paths is d = 2tSin θ 0 , and the difference between the optical path lengths of the adjacent beams is 2tCos θ 0
It is. The angular variance is the ratio of these two numbers, cot
θ 0 . As a result, VIPA produces a fairly large angular dispersion.
【0022】図7から容易に分かるように、「バーチャ
リ・イメージド・フェーズド・アレイ」という語句は、
虚像134の配列の形成から来ている。図8は、本発明
の実施形態に従った図6に記載のVIPA76の線VI
II−VIIIに沿った断面を示す図である。図8によ
れば、板120は、反射面122と124を有してい
る。反射面122と124は、互いに平行で、板120
の厚さtによって隔てられている。反射面122と12
4は、典型的には、板120に設けられた反射膜であ
る。前述したように、反射面124は、照射窓126を
除いて略100%の反射率を有しており、反射面122
は、略95%以上の反射率を有している。従って、反射
面122は、略5%以下の透過率を有しており、反射面
122に入射する略5%以下の光が透過され、略95%
以上の光が反射される。反射面122と124の反射率
は、VIPAの特別な適用に応じて、容易に変えること
ができる。しかし、一般に、反射面122は100%未
満の反射率を持っていなくてはならず、入射光を透過さ
せなければならない。As can be readily seen from FIG. 7, the phrase "virtual imaged phased array" is:
It comes from the formation of an array of virtual images 134. FIG. 8 illustrates a line VIA of the VIPA 76 of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a cross section along II-VIII. According to FIG. 8, the plate 120 has reflective surfaces 122 and 124. The reflecting surfaces 122 and 124 are parallel to each other and
Are separated by a thickness t. Reflective surfaces 122 and 12
4 is a reflection film typically provided on the plate 120. As described above, the reflecting surface 124 has a reflectance of approximately 100% except for the irradiation window 126, and the reflecting surface 122
Has a reflectance of about 95% or more. Therefore, the reflection surface 122 has a transmittance of approximately 5% or less, and approximately 5% or less of light incident on the reflection surface 122 is transmitted, and approximately 95%.
The above light is reflected. The reflectivity of the reflective surfaces 122 and 124 can be easily changed depending on the particular application of VIPA. However, in general, the reflective surface 122 must have a reflectance of less than 100% and must transmit incident light.
【0023】反射面124は、照射窓126を持ってい
る。照射窓126は、光を通過させ、好ましくは全く反
射が無いか、非常に低い反射率をもっている。照射窓1
26は、入力光77を受光し、入力光77を反射面12
2と124の間で受光し、反射させる。The reflection surface 124 has an irradiation window 126. The illumination window 126 allows light to pass through and preferably has no or very low reflectivity. Irradiation window 1
26 receives the input light 77 and transmits the input light 77 to the reflection surface 12.
Light is received between 2 and 124 and reflected.
【0024】図8は、図6の線VIII−VIIIに沿
った断面を示しているので、図6の焦点線78は、図8
においては、「点」として現れている。入力光77は、
焦点線78から放射状に伝搬する。更に、図8に示され
るように、焦点線78は、反射面122上に位置してい
る。焦点線78は、反射面122上にあることは必要な
ことではないが、焦点線78の位置の移動は、VIPA
76の特性に小さな変化をもたらす。FIG. 8 shows a cross section along the line VIII--VIII of FIG. 6, so that the focal line 78 of FIG.
, It appears as a "point". The input light 77 is
It propagates radially from the focal line 78. Further, as shown in FIG. 8, the focal line 78 is located on the reflection surface 122. The focal line 78 need not be on the reflective surface 122, but the movement of the position of the focal line 78 is
It causes a small change in the characteristics of 76.
【0025】図8に示されるように、入力光77は、照
射窓126の領域A0を通って、板120内に入る。こ
こで、点P0は、領域A0の周辺点を示している。反射
面122の反射率のために、入力光77の略95%以上
が反射面122によって反射され、反射面124の領域
A1に入射する。点P1は、領域A1の周辺点を示して
いる。反射面124上の領域A1から反射すると、入力
光77は、反射面122へ進み、光線R1によって規定
される出力光Out1として、反射面122を介して部
分的に透過される。このように、図8に示されるよう
に、入力光77は、反射面122と124の間で多重反
射を経験する。ここで、反射面122からの各反射は、
透過されるそれぞれの出力光となる。従って、例えば、
入力光77は、領域A2、A3及びA4から反射し、出
力光Out2、Out3、及びOut4を生成する。点
P2は、領域A2の周辺点を示し、点P3は、領域A3
の周辺点を示し、点P4は領域A4の周辺点を示す。出
力光Out2は、光線R2によって規定され、出力光O
ut3は、光線R3によって規定され、出力光Out4
は光線R4によって規定される。図8は、出力光Out
0、Out1、Out2、Out3、及びOut4のみ
を記載しているが、入力光77の強度と反射面122と
124の反射率に依存して、実際にはもっと多くの出力
光が存在する。より詳しく述べるように、出力光は、互
いに干渉し、入力光77の波長に従って変化する方向を
有する光束を生成する。As shown in FIG. 8, the input light 77 enters the plate 120 through the area A0 of the irradiation window 126. Here, the point P0 indicates a peripheral point of the area A0. Due to the reflectance of the reflection surface 122, approximately 95% or more of the input light 77 is reflected by the reflection surface 122 and enters the area A1 of the reflection surface 124. Point P1 indicates a peripheral point of the area A1. When reflected from the area A1 on the reflective surface 124, the input light 77 travels to the reflective surface 122 and is partially transmitted through the reflective surface 122 as output light Out1 defined by the ray R1. Thus, as shown in FIG. 8, the input light 77 experiences multiple reflections between the reflective surfaces 122 and 124. Here, each reflection from the reflection surface 122 is
Each output light is transmitted. So, for example,
The input light 77 is reflected from the areas A2, A3, and A4 to generate output lights Out2, Out3, and Out4. Point P2 indicates a peripheral point of area A2, and point P3 indicates area A3.
, And a point P4 indicates a peripheral point of the area A4. The output light Out2 is defined by the ray R2 and the output light O2
out3 is defined by ray R3 and output light Out4.
Is defined by ray R4. FIG. 8 shows the output light Out.
Although only 0, Out1, Out2, Out3, and Out4 are described, more output light actually exists depending on the intensity of the input light 77 and the reflectivity of the reflection surfaces 122 and 124. As described in more detail, the output light interferes with each other and produces a light beam having a direction that varies according to the wavelength of the input light 77.
【0026】図9は、本発明の実施形態に従った、VI
PAによって生成される干渉を示す図である。図9によ
れば、焦点線78から進む光は、反射面124によって
反射される。前述したように、反射面124は、略10
0%の反射率を持っており、従って、本質的にミラーと
して機能する。結果として、出力光Out1は、反射面
122と124が無く、焦点線I1から放射されている
ように光学的に考えることができる。同様に、出力光O
ut2、Out3、及びOut4は、これらが、焦点線
I2 、I3 、及びI4 からそれぞれ放射されているよう
に光学的に考えることができる。I2 、I3 、及びI4
は、焦点線I0 の虚像である。FIG. 9 illustrates a VI according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating interference generated by a PA. According to FIG. 9, light traveling from the focal line 78 is reflected by the reflecting surface 124. As described above, the reflecting surface 124 is approximately 10
It has a reflectance of 0% and thus essentially functions as a mirror. As a result, output light Out1 can reflecting surfaces 122 and 124 without, can be considered as optically being emitted from the focal line I 1. Similarly, the output light O
ut2, Out3, and Out4 is that they can be considered as optically are respectively emitted from the focal line I 2, I 3, and I 4. I 2 , I 3 and I 4
Is a virtual image of the focal line I 0 .
【0027】従って、図9に示されるように、焦点線I
1 は、焦点線I0 から距離2tのところにある。ここ
で、tは、反射面122と124の間の距離に等しい。
同様に、それぞれの以降の焦点線は、すぐ前の焦点線か
ら距離2tのところにある。従って、焦点線I2 は、焦
点線I1 から距離2tのところにある。更に、反射面1
22と124の間の各後続の多重反射は、それより前の
出力光より強度の弱い出力光を生成する。従って、出力
光Out2は、出力光Out1よりも強度が弱い。Therefore, as shown in FIG.
1, there is to the focal line I 0 distance 2t. Here, t is equal to the distance between the reflective surfaces 122 and 124.
Similarly, each subsequent focal line is at a distance 2t from the immediately preceding focal line. Thus, focal line I 2 is at the focal line I 1 a distance 2t. Further, the reflection surface 1
Each subsequent multiple reflection between 22 and 124 produces an output light that is less intense than the earlier output light. Therefore, the intensity of the output light Out2 is lower than that of the output light Out1.
【0028】図9に示されるように、焦点線からの出力
光は、互いに重なり、干渉する。この干渉は、入力光7
7の波長に依存して特定の方向に進む光束を生成する。
本発明の上記実施形態に従ったVIPAは、VIPAの
設計上の特徴である強め合いの条件を有している。強め
合いの条件は、出力光の干渉を増し、光束を形成させ
る。VIPAの強め合いの条件は、以下の式(1)によ
って表される。As shown in FIG. 9, the output lights from the focal lines overlap and interfere with each other. This interference is caused by the input light 7
7 generates a light beam that travels in a specific direction depending on the wavelength.
The VIPA according to the above embodiment of the present invention has a competitive condition which is a design feature of the VIPA. The constructive conditions increase the interference of the output light and cause it to form a light beam. The condition for constructing VIPA is expressed by the following equation (1).
【0029】2t×cosθ=mλ ここで、θは、反射面122と124の面に垂直な線か
ら測った、形成された光束の伝搬方向である。λは、入
力光の波長、tは、反射面122と124間の距離、m
は、整数を表す。2t × cos θ = mλ where θ is the propagation direction of the formed light flux measured from a line perpendicular to the surfaces of the reflection surfaces 122 and 124. λ is the wavelength of the input light, t is the distance between the reflecting surfaces 122 and 124, m
Represents an integer.
【0030】従って、tが一定で、mに特定の値が与え
られたならば、波長λを有する入力光に対して生成され
る光束の伝搬方向θが決定される。更には、入力光77
は、焦点線78から特定の角度で、放射状に拡散する。
従って、同じ波長を有する入力光は、焦点線78から多
数の異なる方向に進み、反射面122と124の間で反
射される。VIPAの強め合いの条件は、特定の方向に
進む光が出力光と干渉によって強め合い、入力光の波長
に対応した方向に光束を形成する。強め合いの条件によ
って要求される特定の方向以外の異なる方向に進む光
は、出力光の干渉によって弱められる。Therefore, if t is constant and a specific value is given to m, the propagation direction θ of the light beam generated with respect to the input light having the wavelength λ is determined. Further, the input light 77
Diffuse radially at a specific angle from the focal line 78.
Thus, input light having the same wavelength travels from focal line 78 in a number of different directions and is reflected between reflective surfaces 122 and 124. The condition for VIPA reinforcement is such that light traveling in a specific direction reinforces with output light by interference and forms a light beam in a direction corresponding to the wavelength of input light. Light traveling in different directions than the specific direction required by the constructive conditions is weakened by the interference of the output light.
【0031】図10は、本発明の一実施形態に従った、
図6のVIPAの線VIII−VIIIに沿った断面図
であり、入力光の入射角、あるいは傾き角を決定するた
めのVIPAの特性を示す。FIG. 10 illustrates an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the VIPA of FIG. 6 taken along line VIII-VIII, showing characteristics of the VIPA for determining an incident angle or an inclination angle of input light.
【0032】図10によれば、入力光77は、円筒レン
ズ(不図示)によて集光され、焦点線78に収束され
る。図10に示されるように、入力光77は、照射窓1
26の「a」に等しい幅を有する領域を覆う。入力光7
7が反射面122によって一回反射された後、入力光7
7は、反射膜124に入射し、反射面124の「b」に
等しい幅の領域を覆う。更に、図10に示されているよ
うに、入力光77は、反射面122の垂線に対して傾き
角θ0 傾いた光軸132に沿って進む。According to FIG. 10, the input light 77 is condensed by a cylindrical lens (not shown) and converged on a focal line 78. As shown in FIG. 10, the input light 77
Cover an area having a width equal to 26 "a". Input light 7
After the light 7 is reflected once by the reflection surface 122, the input light 7
7 is incident on the reflective film 124 and covers an area of the reflective surface 124 having a width equal to “b”. Further, as shown in FIG. 10, the input light 77 travels along an optical axis 132 inclined at an inclination angle θ 0 with respect to a perpendicular to the reflection surface 122.
【0033】傾き角θ0 は、反射面122によて1回反
射された後、照射窓126から入力光77が外に出てし
まわないように設定されるべきである。言い換えれば、
傾き角θ0 は、入力光77が反射面122と124の間
に「捕まえられ」、照射窓126から逃げないように設
定されるべきである。従って、入力光77が照射窓12
6から逃げないように、傾き角θ0 は、以下の式(2)
に従って、設定されるべきである。The inclination angle θ 0 should be set so that the input light 77 does not go out of the irradiation window 126 after being reflected once by the reflection surface 122. In other words,
The tilt angle θ 0 should be set so that the input light 77 is “trapped” between the reflective surfaces 122 and 124 and does not escape from the irradiation window 126. Therefore, the input light 77 is applied to the irradiation window 12.
6 so that the inclination angle θ 0 is calculated by the following equation (2).
Should be set according to
【0034】光軸の傾きθ0 ≧(a+b)/4t (a+b)の項は、a=bのとき最小となる。これは、
焦点線78が、反射面122上に配置されている状況を
示している。The term of the optical axis inclination θ 0 ≧ (a + b) / 4t (a + b) becomes minimum when a = b. this is,
The situation where the focal line 78 is arranged on the reflection surface 122 is shown.
【0035】従って、図6〜10に示されるように、本
発明の実施形態は、波長の連続範囲内の各波長を有する
入力光を受光するVIPAを備える。VIPAは、入力
光の多重反射を起こさせ、自己干渉を生じさせ、出力光
を生成する。出力光は波長の連続範囲内の他のいかなる
波長を有する入力光に対して生成された出力光とも空間
的に区別可能である。例えば、図8は、反射面122と
124の間で多重反射を経験する入力光77を示してい
る。この多重反射は、互いに干渉する複数の出力光Ou
t0、Out1、Out2、Out3、及びOut4を
生成し、入力光77の各波長に対し空間的に区別可能な
光束を生成する。Accordingly, as shown in FIGS. 6-10, embodiments of the present invention include a VIPA that receives input light having each wavelength within a continuous range of wavelengths. VIPA causes multiple reflections of input light, causes self-interference, and generates output light. The output light is spatially distinguishable from the output light generated for input light having any other wavelength within the continuous range of wavelengths. For example, FIG. 8 shows input light 77 experiencing multiple reflections between reflective surfaces 122 and 124. This multiple reflection causes a plurality of output lights Ou to interfere with each other.
It generates t0, Out1, Out2, Out3, and Out4, and generates a spatially distinguishable light flux for each wavelength of the input light 77.
【0036】「自己干渉」は、同じ光源からの複数の
光、あるいはビームが起こす干渉を示している語句であ
る。従って、出力光Out0、Out1、Out2、O
ut3、及びOut4の干渉は、入力光77の自己干渉
と呼ぶ。というのも、出力光Out0、Out1、Ou
t2、Out3、及びOut4は、全て同じ光源(すな
わち、入力光77)から来たものであるからである。"Self-interference" is a phrase that indicates the interference caused by multiple beams or beams from the same light source. Therefore, the output light Out0, Out1, Out2, O
The interference between out3 and Out4 is called self-interference of the input light 77. This is because the output light Out0, Out1, Ou
This is because t2, Out3, and Out4 all come from the same light source (that is, the input light 77).
【0037】本発明の上記実施形態によれば、入力光
は、波長の連続範囲のいかなる波長であっても良い。従
って、入力光は、離散的な値の範囲から選択された値を
持つ波長に限定されるものではない。According to the above embodiment of the present invention, the input light may be at any wavelength in the continuous range of wavelengths. Therefore, the input light is not limited to a wavelength having a value selected from a range of discrete values.
【0038】更に、本発明の上記実施形態に従えば、波
長の連続範囲内の特定の波長の入力光に対して生成され
る出力光は、入力光が波長の連続範囲内の異なる波長で
あった場合に生成される出力光と空間的に区別可能であ
る。従って、例えば、図6に示されているように、光束
82の進行方向(すなわち、「空間的特性」)は、入力
光77が波長の連続範囲内の異なる波長である場合に、
異なる。更に、例えば、図6によると、入力光77が3
つの波長λ1、λ2、及びλ3のすべてを含んでいる場
合、光束82a、82b、及び82cは、同時に生成さ
れ、それぞれが異なる方向に進む。Further, according to the above embodiment of the present invention, the output light generated for the input light of a specific wavelength within the continuous wavelength range is such that the input light has a different wavelength within the continuous wavelength range. Is spatially distinguishable from the output light generated when Thus, for example, as shown in FIG. 6, the traveling direction of the light flux 82 (ie, the “spatial characteristic”) is such that when the input light 77 is at a different wavelength within a continuous range of wavelengths,
different. Further, for example, according to FIG.
If all three wavelengths λ1, λ2, and λ3 are included, the light fluxes 82a, 82b, and 82c are generated simultaneously, each traveling in a different direction.
【0039】本発明の上記実施形態によれば、焦点線
は、入力光が入射する平行板の反対面にあるように記載
されている。しかし、例えば、焦点線は、照射窓の面上
あるいは、照射窓の手前の平行板内にあっても良い。According to the above embodiment of the present invention, the focal line is described as being on the opposite side of the parallel plate on which the input light is incident. However, for example, the focal line may be on the plane of the irradiation window or in a parallel plate in front of the irradiation window.
【0040】本発明の上記実施形態によれば、2つの反
射膜が光を反射し、1つの反射膜は、略100%の反射
率を持っている。しかし、それぞれが100%未満の反
射率を有する2つの反射膜を使っても同様の効果が得ら
れる。例えば、両反射膜は、95%の反射率を有してい
ても良い。この場合、それぞれの反射膜は、光を透過さ
せ、干渉を起こさせる。結果として、波長に依存した方
向に進む光束は、反射膜が形成されている平行板の両側
に形成される。従って、本発明の様々な実施形態の様々
な反射率は、VIPAの要求される特性に従って容易に
変更可能である。According to the above embodiment of the present invention, two reflecting films reflect light, and one reflecting film has a reflectance of about 100%. However, the same effect can be obtained by using two reflection films each having a reflectance of less than 100%. For example, both reflective films may have a reflectivity of 95%. In this case, each reflection film transmits light and causes interference. As a result, the light beam traveling in the direction depending on the wavelength is formed on both sides of the parallel plate on which the reflection film is formed. Thus, the various reflectivities of the various embodiments of the present invention can be easily changed according to the required properties of the VIPA.
【0041】本発明の上記実施形態によれば、導波路
は、平行板によって、あるいは、互いに平行な2つの反
射面によって形成されると記載されている。しかし、
板、あるいは、反射面は必ずしも平行である必要はな
い。According to the above embodiment of the present invention, it is described that the waveguide is formed by a parallel plate or by two reflecting surfaces parallel to each other. But,
The plates or reflecting surfaces need not necessarily be parallel.
【0042】本発明の上記実施形態によれば、VIPA
は、多重反射を利用し、干渉光間の位相差を一定に保つ
ようにしている。結果として、VIPAの特性は安定
で、偏波による光学的特性変化を抑制している。これに
対し、従来の回折格子の光学的特性は、入力光の偏波に
依存して望ましくない変化を受ける。According to the above embodiment of the present invention, VIPA
Uses multiple reflection to keep the phase difference between the interference lights constant. As a result, the characteristics of VIPA are stable, and the change in optical characteristics due to polarization is suppressed. In contrast, the optical properties of conventional diffraction gratings undergo undesirable changes depending on the polarization of the input light.
【0043】本発明の上記実施形態は、互いに「空間的
に区別可能」な光束を提供するものとして記載されてい
る。「空間的に区別可能」とは、光束が空間において区
別可能であることを意味する。例えば、コリメートさ
れ、異なる方向に進む、あるいは、異なる位置に収束さ
れるならば、様々な光束は空間的に区別可能である。し
かし、本発明は、これらの詳細な例に限定しようとする
ものではなく、光束を互いに空間的に区別可能とする他
の方法も存在する。The above embodiments of the present invention have been described as providing light beams that are "spatially distinguishable" from each other. “Spatially distinguishable” means that the luminous flux is distinguishable in space. For example, the various luminous fluxes are spatially distinguishable if collimated and travel in different directions or converged to different positions. However, the invention is not intended to be limited to these detailed examples, and there are other ways to make the light beams spatially distinguishable from one another.
【0044】図11は、本発明の実施形態に従った、受
信器と共に使用されるVIPAを示した図である。図1
1によれば、多層反射膜96と98が、例えば、100
μmの厚さtを有するガラスでできた平行板100の両
側に形成されている。平行板100は、20〜2000
μmの範囲の厚さを有していることが好ましい。反射膜
96と98は、好ましくは、多層、高反射率干渉膜であ
る。FIG. 11 is a diagram illustrating a VIPA used with a receiver, according to an embodiment of the present invention. FIG.
According to 1, the multilayer reflective films 96 and 98 are, for example, 100
It is formed on both sides of a parallel plate 100 made of glass having a thickness t of μm. The parallel plate 100 is 20 to 2000
Preferably, it has a thickness in the range of μm. The reflective films 96 and 98 are preferably multilayer, high-reflectance interference films.
【0045】反射膜98の反射率は、略100%であ
り、反射膜96の反射率は、略95%である。しかし、
反射膜96の反射率は95%に限られず、反射膜96と
98の間で多重反射を起こさせるような十分な光が反射
膜96から反射される限りは、異なる値であっても良
い。好ましくは、反射膜96の反射率は、80%〜10
0%より数%少ない範囲にある。更に、反射膜98の反
射率は、100%に限られず、反射膜96と98の間で
多重反射を起こさせるに十分であればよい。The reflectivity of the reflective film 98 is approximately 100%, and the reflectivity of the reflective film 96 is approximately 95%. But,
The reflectance of the reflective film 96 is not limited to 95%, and may be a different value as long as sufficient light that causes multiple reflection between the reflective films 96 and 98 is reflected from the reflective film 96. Preferably, the reflectance of the reflective film 96 is 80% to 10%.
It is in the range of several percent less than 0%. Further, the reflectivity of the reflection film 98 is not limited to 100%, and may be any value as long as it is sufficient to cause multiple reflection between the reflection films 96 and 98.
【0046】照射窓102は、入力光を受光し、平行板
100の反射膜96と同じ面に位置している。照射窓1
02は、平行板100の面の略0%の反射率を有する膜
で形成することが可能である。図11に示されるよう
に、照射窓102と反射膜96の境界は、好ましくは、
直線である。The irradiation window 102 receives the input light and is located on the same surface as the reflection film 96 of the parallel plate 100. Irradiation window 1
02 can be formed of a film having a reflectance of approximately 0% of the surface of the parallel plate 100. As shown in FIG. 11, the boundary between the irradiation window 102 and the reflection film 96 is preferably
It is a straight line.
【0047】入力光は、例えば、光ファイバ(不図示)
から出力され、コリメートレンズ106によって受光さ
れる。コリメートレンズ106は、入力光を円筒レンズ
108によって受光される平行ビーム104に変換す
る。円筒レンズ108は、平行ビーム104を照射窓1
02上の焦点線110に集光する。焦点線110は、反
射膜96と照射窓102間の直線境界に近く、平行に位
置している。このように、入力光は、平行板100に照
射窓102を介して入る。The input light is, for example, an optical fiber (not shown).
And is received by the collimating lens 106. The collimating lens 106 converts the input light into the parallel beam 104 received by the cylindrical lens 108. The cylindrical lens 108 emits the parallel beam 104 to the irradiation window 1.
The light is condensed on the focal line 110 on the reference numeral 02. The focal line 110 is located near and parallel to a straight line boundary between the reflection film 96 and the irradiation window 102. As described above, the input light enters the parallel plate 100 through the irradiation window 102.
【0048】入力光102の光軸は、反射膜96の垂線
に対し、傾き角だけ傾いており、入力光が、平行板10
0に入った後、照射窓102から逃げないようにしてい
る。従って、傾き角は、上記式(2)に従って設定され
るべきである。The optical axis of the input light 102 is inclined by an inclination angle with respect to the perpendicular of the reflection film 96, and the input light is
After entering 0, it does not escape from the irradiation window 102. Therefore, the tilt angle should be set according to the above equation (2).
【0049】一度平行板100に入ると、入力光は、反
射膜96と98の間で多重反射を起こす(例えば、図8
に示されるように)。入力光が反射膜96に入射する度
に、略95%の光が反射膜98に向かって反射され、略
5%の光が反射膜96を透過して、出力光(例えば、図
8に示される出力光Out1のような)を形成する。反
射膜96と98の間の多重反射は、複数の出力光を形成
する。複数の出力光は、互いに干渉し、入力光の波長に
依存する伝搬方向を有する光束112を形成する。Once entering the parallel plate 100, the input light undergoes multiple reflections between the reflective films 96 and 98 (see, for example, FIG. 8).
As shown in). Every time the input light is incident on the reflective film 96, approximately 95% of the light is reflected toward the reflective film 98, and approximately 5% of the light is transmitted through the reflective film 96 and output light (for example, as shown in FIG. 8). (Such as output light Out1). The multiple reflections between the reflective films 96 and 98 form a plurality of output lights. The plurality of output lights interfere with each other and form a light flux 112 having a propagation direction depending on the wavelength of the input light.
【0050】光束112は、レンズ114によって集光
され、光束112を集光点に収束させる。集光点は、入
力光の異なる波長に対し、直線パス116に沿って移動
する。例えば、入力光の波長が増加するに従い、集光点
は、直線パス116に沿って遠くへ移動する。複数の受
信器118は、直線パス116上に配置され、収束され
た光束112を受光する。従って、各受信器118は、
特定の波長に対応した光束を受光するように配置され
る。The light beam 112 is condensed by a lens 114, and converges the light beam 112 to a converging point. The focal point moves along a linear path 116 for different wavelengths of the input light. For example, as the wavelength of the input light increases, the focal point moves further along a straight path 116. The plurality of receivers 118 are arranged on the linear path 116 and receive the converged light flux 112. Therefore, each receiver 118
It is arranged so as to receive a light beam corresponding to a specific wavelength.
【0051】VIPAの反射膜あるいは反射面の間の距
離tを制御することにより、反射膜あるいは反射面間で
反射される光の位相差を所定量だけシフトすることがで
きる。従って、非常に良い耐環境性を実現することがで
きる。更に、本発明の上記実施形態は、光偏波に依存し
た光学的特性の変化をわずかしか受けない。By controlling the distance t between the reflecting films or reflecting surfaces of the VIPA, the phase difference of light reflected between the reflecting films or reflecting surfaces can be shifted by a predetermined amount. Therefore, very good environmental resistance can be realized. Further, the above embodiments of the present invention are only slightly affected by changes in optical characteristics depending on the polarization of light.
【0052】図12は、本発明の他の実施形態に従っ
た、受信器と共に使用するVIPAを示す図である。図
12に示されたVIPAは、図11に示されたVIPA
とは同様であるが、反射膜96と98の反射率が逆にな
っている点が異なる。更には、図12に示されたVIP
Aにおいては、反射膜98は、略95%の反射率を有
し、反射膜96は、略100%の反射膜を有している。
図12に示されるように、光束112は、反射膜98を
介して進む出力光の干渉を介して形成される。従って、
入力光は、平行板100の一方から入り、光束112が
平行板100の他方に形成される。それ以外は、図12
に示されるVIPAは、図11に示されるVIPAと同
様に動作する。FIG. 12 illustrates a VIPA for use with a receiver, according to another embodiment of the present invention. The VIPA shown in FIG. 12 is the VIPA shown in FIG.
And the difference is that the reflectances of the reflection films 96 and 98 are reversed. Further, the VIP shown in FIG.
In A, the reflection film 98 has a reflectance of approximately 95%, and the reflection film 96 has a reflection film of approximately 100%.
As shown in FIG. 12, the light flux 112 is formed through the interference of output light traveling through the reflective film 98. Therefore,
The input light enters from one side of the parallel plate 100, and a light beam 112 is formed on the other side of the parallel plate 100. Otherwise, see FIG.
Operates in the same manner as the VIPA shown in FIG.
【0053】図13は、本発明の一実施形態に従った、
導波路型VIPAを示す図である。図13によれば、光
138は、光ファイバ(不図示)から出力され、基板1
42に設けられた導波路140によって受光される。導
波路140は、例えば、ニオブ酸リチウムである。光1
38は、異なる波長を有する複数のキャリアに変調がか
けられた光信号を含む。FIG. 13 shows an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows a waveguide type VIPA. According to FIG. 13, light 138 is output from an optical fiber (not shown) and
The light is received by a waveguide 140 provided at 42. The waveguide 140 is, for example, lithium niobate. Light 1
38 includes an optical signal modulated on a plurality of carriers having different wavelengths.
【0054】光138は、典型的には、光ファイバから
出力されると、幅が拡散する。従って、コリメートレン
ズ142は、光138を平行光に変換する。平行光は、
それから、円筒レンズ144によって集光され、焦点線
に収束される。光は、照射窓150を介して、焦点線1
46からVIPA148内へ放射される。Light 138 typically diffuses in width when output from an optical fiber. Therefore, the collimating lens 142 converts the light 138 into parallel light. The parallel light is
Then, the light is condensed by the cylindrical lens 144 and converged on a focal line. The light is transmitted through the irradiation window 150 to the focal line 1.
Emitted from 46 into the VIPA 148.
【0055】VIPA148は、平行板156上の反射
膜152と154を含む。反射膜154は、平行板15
6の一方の側にあり、反射膜152と照射窓150は、
平行板156の他方の側にある。反射膜152は、略1
00%の反射率を有し、反射膜154は、100%未満
の反射率を有している。平行板156によって反射され
た光の光束158は、平行板156の照射窓150と反
対の側に出力される。VIPA 148 includes reflective films 152 and 154 on parallel plate 156. The reflection film 154 is formed on the parallel plate 15.
6, the reflection film 152 and the irradiation window 150
It is on the other side of the parallel plate 156. The reflection film 152 is approximately 1
The reflective film 154 has a reflectance of less than 100%. The light beam 158 of the light reflected by the parallel plate 156 is output to the side of the parallel plate 156 opposite to the irradiation window 150.
【0056】入力光138が複数の波長を含んでいる場
合には、入力光138の波長に依存した異なる方向に進
む複数の光束158が形成される。VIPA148によ
って形成される光束158は、光束158の伝搬方向に
依存して、異なる点にレンズ160によって収束され
る。従って、図13に示したように、波長λ1、λ2、
及び、λ3を有する光束158a、158b及び158
cは、それぞれ、異なる集光点に形成される。When the input light 138 includes a plurality of wavelengths, a plurality of light fluxes 158 traveling in different directions depending on the wavelength of the input light 138 are formed. The light beam 158 formed by the VIPA 148 is converged by the lens 160 to a different point depending on the propagation direction of the light beam 158. Therefore, as shown in FIG. 13, the wavelengths λ1, λ2,
And luminous fluxes 158a, 158b and 158 having λ3
c are formed at different light condensing points.
【0057】複数の受光導波路162は、集光点に設け
られる。各受光導波路162は、光信号と1つの波長を
有する対応するキャリアを導く。従って、複数の光束
は、同時に受光され、様々なチャネルを介して送信され
る。各受光導波路162は、後段に設けられた対応する
受光器(不図示)を有している。受光器は、典型的に
は、光ダイオードである。従って、各受光導波路162
によって導かれる光は、対応する受光器によって検波さ
れた後、処理される。The plurality of light receiving waveguides 162 are provided at the converging point. Each receiving waveguide 162 guides an optical signal and a corresponding carrier having one wavelength. Therefore, a plurality of light beams are received at the same time and transmitted through various channels. Each light receiving waveguide 162 has a corresponding light receiver (not shown) provided at a subsequent stage. The light receiver is typically a photodiode. Therefore, each light receiving waveguide 162
Is guided by a corresponding receiver and then processed.
【0058】VIPAを製造する時には、反射面は正確
に、平行な位置に保持されなくてはならず、面間の実効
距離(これは、光学距離、あるいは、媒体の屈折率をか
けた物理的距離)は、正確に調整されなければならな
い。When manufacturing a VIPA, the reflective surfaces must be held in exactly parallel positions, and the effective distance between the surfaces (this is the optical distance or the physical index multiplied by the refractive index of the medium) Distance) must be adjusted precisely.
【0059】従って、図14は、本発明の更なる実施形
態に従った、VIPAを示す図である。図14によれ
ば、スペーサ部材200は、好ましくは、熱膨張係数が
略0の物質で形成され、反射膜122と124を互いに
平行に特定の距離はなして保持する。略0の熱膨張係数
を得るためには、たとえば、スペーサ部材200の熱膨
張係数の大きさは、好ましくは、10-5/℃以下であ
る。さらに好ましくは、スペーサ部材200の熱膨張係
数の大きさは、10-6/℃である。スペーサ部材200
として使用可能なこれらの性質を有する適した材質は、
アメリカ合衆国、ニューヨーク,CorningのCorning 社
製、Vycor (登録商標)及びULE (登録商標)ガラス、
及び、アメリカ合衆国、ペンシルベニア、DuryeaのScho
tt Glass Technologies 社製のZerodur (登録商標)
ガラスである。これらの材質は、それぞれ、7.5×1
0-7/℃、<3.0×10-8/℃及び<1.0×10-7
/℃の熱膨張係数を持っていると思われる。しかし、ス
ペーサ部材200は、ガラス材質によて作られることに
限定するものではなく、要求される熱膨張係数を有する
他の材質でもよい。Accordingly, FIG. 14 is a diagram illustrating a VIPA according to a further embodiment of the present invention. According to FIG. 14, the spacer member 200 is preferably formed of a material having a thermal expansion coefficient of approximately 0, and holds the reflection films 122 and 124 parallel to each other at a specific distance. In order to obtain a thermal expansion coefficient of approximately 0, for example, the magnitude of the thermal expansion coefficient of the spacer member 200 is preferably 10 −5 / ° C. or less. More preferably, the magnitude of the thermal expansion coefficient of the spacer member 200 is 10 −6 / ° C. Spacer member 200
Suitable materials with these properties that can be used as
Vycor® and ULE® glass, manufactured by Corning, Corning, New York, USA
And Scho, Duryea, Pennsylvania, USA
tt Zerodur® from Glass Technologies
It is glass. Each of these materials is 7.5 × 1
0 −7 / ° C., <3.0 × 10 −8 / ° C. and <1.0 × 10 −7
/ ° C. However, the spacer member 200 is not limited to being made of a glass material, but may be another material having a required coefficient of thermal expansion.
【0060】このように、間隙の距離は、温度変化に従
って変化しない。図14において、VIPA76は、反
射膜122と124が形成された、透明ブロック202
と204を有するように示されている。透明ブロック2
02と204は、「ブロック」の形に限定されるもので
はなく、いかなる適した形状も許される。As described above, the distance of the gap does not change according to the temperature change. In FIG. 14, the VIPA 76 has a transparent block 202 on which reflective films 122 and 124 are formed.
And 204 are shown. Transparent block 2
02 and 204 are not limited to "block" shapes, but any suitable shape is allowed.
【0061】スペーサ部材200は、透明ブロック20
2と204に接する。スペーサ部材200は、特定の形
状に限定するものではない。好ましくは、スペーサ部材
200を透明ブロック202と204に固定するために
接着剤を使用しない。というのも、一般には、接着剤
は、対応する熱膨張を示すからである。The spacer member 200 is formed of the transparent block 20.
Touches 2 and 204. The spacer member 200 is not limited to a specific shape. Preferably, no adhesive is used to secure the spacer member 200 to the transparent blocks 202 and 204. This is because, in general, the adhesive exhibits a corresponding thermal expansion.
【0062】実際上はスペーサ部材200はいくつ用い
ても良く、本発明は、スペーサ部材を特定の数に限定す
るものではない。更に、間隙長調整部材206が、反射
膜122と124の間に挿入されている。好ましくは、
間隙長調整部材206は、透明な材質で作られた薄い板
である。例えば、間隙長調整部材206が無熱ガラス
(athermal glass )で作られている場合は、透過光の
光学位相は、温度変化によって変化しない。反射膜12
2と124の間の間隙内の光学的距離は、間隙長調整部
材206を傾ける事により正確に調整することができ
る。In practice, any number of spacer members 200 may be used, and the present invention is not limited to a particular number of spacer members. Further, a gap length adjusting member 206 is inserted between the reflection films 122 and 124. Preferably,
The gap length adjusting member 206 is a thin plate made of a transparent material. For example, when the gap length adjusting member 206 is made of athermal glass, the optical phase of the transmitted light does not change due to a change in temperature. Reflective film 12
The optical distance in the gap between 2 and 124 can be accurately adjusted by tilting the gap length adjusting member 206.
【0063】典型的な応用としては、反射膜122と1
24の間の物質は、単に「空気」である。更に、間隙長
調整部材206は、好ましくは、空気や、反射膜122
と124間のそのような他の物質とは、異なる屈折率を
有している。結果として、反射膜122と124間の光
学的距離は、間隙長調整部材206を移動(例えば、傾
けるとか回転するとか)することにより、変えることが
できる。従って、間隙長調整部材206を調整すること
により、反射膜122と124間の光学的距離を調整す
ることができる。A typical application is as follows.
The material between 24 is simply "air". Further, the gap length adjusting member 206 is preferably made of air or the reflective film 122.
And 124 have a different refractive index from such other materials. As a result, the optical distance between the reflective films 122 and 124 can be changed by moving the gap length adjusting member 206 (for example, by tilting or rotating). Therefore, by adjusting the gap length adjusting member 206, the optical distance between the reflective films 122 and 124 can be adjusted.
【0064】間隙長調整部材206は、好ましくは、両
面で反射が生じないように、両面に反射防止膜を有する
薄板である。従って、1つの反射膜122あるいは12
4から、反射膜間の空気あるいは他の物質を介し、間隙
長調整部材206を介する、他の反射膜までの光学的距
離は、間隙長調整部材206の全体の長さに沿って同じ
となる。しかし、反射膜122と124の間の光学的距
離は、間隙長調整部材206の角度を変えることにより
調整することができる。The gap length adjusting member 206 is preferably a thin plate having antireflection films on both sides so that reflection does not occur on both sides. Therefore, one reflection film 122 or 12
4, the optical distance to the other reflective film via the gap length adjusting member 206 via the air or other substance between the reflective films becomes the same along the entire length of the gap length adjusting member 206. . However, the optical distance between the reflective films 122 and 124 can be adjusted by changing the angle of the gap length adjusting member 206.
【0065】間隙長調整部材206は、製造後VIPA
76内に置かれ、適所に保持される。保持機構によっ
て、間隙長調整部材206が適当に移動し、回転し、あ
るいは傾き、要求される効果が得られるのであれば、間
隙長調整部材206を保持するのに使用される保持機構
は、様々な異なる種類のものが可能である。例えば、金
属の棒(不図示)を、間隙長調整部材206を適当な位
置に保持するのに使用可能である。The gap length adjusting member 206 is made of VIPA after manufacturing.
76 and held in place. If the gap length adjusting member 206 can be appropriately moved, rotated, or tilted by the holding mechanism, and the required effect can be obtained, there are various holding mechanisms used to hold the gap length adjusting member 206. Many different types are possible. For example, a metal bar (not shown) can be used to hold gap length adjustment member 206 in place.
【0066】更に、間隙長調整部材206を通る光学的
距離は、温度変化しないものである必要がある。無熱ガ
ラスは、温度変化せず、間隙長調整部材206として使
用可能である。しかし、他の物質も使用可能であり、本
発明は、無熱ガラスに限定するものではない。Further, the optical distance passing through the gap length adjusting member 206 needs to be such that the temperature does not change. The non-heat glass does not change in temperature and can be used as the gap length adjusting member 206. However, other materials can be used and the invention is not limited to non-heated glass.
【0067】間隙長調整部材206は、VIPAに使用
することに限定されるものではない。従って、間隙長調
整部材206は、例えば、ファブリ−ペロー干渉計のよ
うな他の光学素子に使用することも可能である。The gap length adjusting member 206 is not limited to use for VIPA. Therefore, the gap length adjusting member 206 can be used for another optical element such as a Fabry-Perot interferometer.
【0068】図14においては、透明ブロック202と
204には、反射膜122と124が形成されている。
従って、透明ブロック202と204は、VIPA76
の一部であり、スペーサ部材200と透明ブロック20
2と204は接している。しかし、透明ブロック202
と204は、特定の応用に置いては必要ではなく、本発
明は、このような透明部材の使用に限定するものではな
い。更に、スペーサ部材200は、反射膜122と12
4と接するように位置させることも可能である。In FIG. 14, reflective films 122 and 124 are formed on transparent blocks 202 and 204, respectively.
Therefore, the transparent blocks 202 and 204 are
Of the spacer member 200 and the transparent block 20
2 and 204 are in contact. However, the transparent block 202
And 204 are not required for a particular application, and the invention is not limited to the use of such transparent members. Further, the spacer member 200 includes the reflection films 122 and 12.
It is also possible to position it so as to be in contact with 4.
【0069】例えば、図15は、本発明の実施形態に従
う、反射膜122と124に接するスペーサ部材200
を有するVIPAを示す図である。本発明の上記実施形
態は、色分散を生成し、補償するVIPAを使用する装
置と共に使用することが可能である。For example, FIG. 15 shows a spacer member 200 in contact with reflective films 122 and 124 according to an embodiment of the present invention.
FIG. The above embodiments of the present invention can be used with devices that use VIPA to create and compensate for chromatic dispersion.
【0070】例えば、図16は、本発明の実施形態に従
う、色分散を生成、補償し、間隙長調整部材を有するV
IPAを使用した装置の平面図である。図16によれ
ば、コリメートレンズ322aと半円筒レンズ324a
は、入力ファイバ316とVIPA240の間に位置さ
れている。入力光は、入力ファイバ316から進み、コ
リメートレンズ322aによってコリメート光に生成さ
れる。このコリメート光は、半円筒レンズ324aによ
って、VIPAの照射窓内の線に収束される。VIPA
240によって形成される光束は、収束レンズ252に
進み、ミラー254上に収束され、ミラー254によっ
て反射される。図16において、収束レンズ252は、
「通常」の収束レンズである。ここで、「通常」の収束
レンズは、収束レンズの上面と側面から見た場合に光を
収束し、上面と側面で同じ焦点距離を有している収束レ
ンズのことを意味する。For example, FIG. 16 illustrates a V having a chromatic dispersion generating and compensating and gap length adjusting member in accordance with an embodiment of the present invention.
It is a top view of the apparatus using IPA. According to FIG. 16, the collimating lens 322a and the semi-cylindrical lens 324a
Are located between input fiber 316 and VIPA 240. The input light proceeds from the input fiber 316 and is generated as collimated light by the collimating lens 322a. The collimated light is converged by the semi-cylindrical lens 324a to a line in the irradiation window of the VIPA. VIPA
The light beam formed by 240 travels to converging lens 252, is focused on mirror 254, and is reflected by mirror 254. In FIG. 16, the converging lens 252 is
It is a "normal" convergent lens. Here, the “normal” convergent lens means a convergent lens that converges light when viewed from the upper surface and the side surface of the convergent lens, and has the same focal length on the upper surface and the side surface.
【0071】コリメートレンズ322bと半円筒レンズ
324bは、出力ファイバ318とVIPA240との
間に位置する。ミラー254によって反射され、VIP
A240に返送される光は、VIPA240内で多重反
射し、VIPA240の照射窓から出力される。VIP
A240からのこの出力光は、半円筒レンズ324bと
コリメートレンズ322bに進み、出力ファイバ318
に収束される。The collimating lens 322b and the semi-cylindrical lens 324b are located between the output fiber 318 and the VIPA 240. Reflected by mirror 254, VIP
The light returned to the A240 is multiple-reflected in the VIPA 240 and output from the irradiation window of the VIPA 240. VIP
This output light from A240 proceeds to a semi-cylindrical lens 324b and a collimating lens 322b, and the output fiber 318
Converges.
【0072】図16に示されるように、ミラー254上
に収束される光は、上面から見てミラー254に垂直で
はない。これは、収束レンズ252が、VIPA240
によって生成される光束を、上面から見て収束レンズ2
52の中央を通過しないように配置されているからであ
る。同様に、ミラー254によって反射される光は、収
束レンズ252の中央を通過しない。好ましくは、収束
レンズ252のレンズ中心は、VIPA240によって
生成される光束のビーム中心、及び、ミラー254によ
って反射される光のビーム中心から、上面から見てビー
ムの太さの半分だけずらされている。結果として、収束
レンズ252は、光をミラー254上の収束レンズ25
2のレンズ軸を伸ばした位置に収束させる。更に、VI
PA240から収束レンズ252に進む光328は、い
ずれの波長に対しても、収束レンズ252からVIPA
240に進む光330と平行である。As shown in FIG. 16, the light converged on the mirror 254 is not perpendicular to the mirror 254 when viewed from above. This is because the converging lens 252 is
Of the luminous flux generated by the converging lens 2 as viewed from above
This is because they are arranged so as not to pass through the center of 52. Similarly, light reflected by mirror 254 does not pass through the center of converging lens 252. Preferably, the lens center of the converging lens 252 is shifted from the beam center of the light beam generated by the VIPA 240 and the beam center of the light reflected by the mirror 254 by half the thickness of the beam when viewed from above. . As a result, the converging lens 252 transfers the light to the converging lens 25 on the mirror 254.
The lens is converged at a position where the lens axis of No. 2 is extended. Further, VI
The light 328 that travels from the PA 240 to the converging lens 252 is transmitted from the converging lens 252 to the VIPA for any wavelength.
Parallel to light 330 traveling to 240.
【0073】図16に示された装置によれば、入力ファ
イバ316からの入力光は、出力ファイバ318によっ
て受光される出力光とは異なる空間を進む。従って、出
力光は、入力ファイバとは異なるファイバに結合するこ
とができる。更に、VIPA240の照射窓に受光され
る入力光が、上面において、VIPA240に対して、
垂直な方向に進むので、装置は、比較的高い性能を有し
ている。According to the apparatus shown in FIG. 16, input light from input fiber 316 travels a different space than output light received by output fiber 318. Thus, the output light can be coupled to a different fiber than the input fiber. Further, the input light received by the irradiation window of the VIPA 240 is
The device has relatively high performance because it travels in a vertical direction.
【0074】図16に示された装置においては、出力フ
ァイバ318によって受光される光は、入力ファイバ3
16からの入力光に対して、色分散が与えられる。従っ
て、図16の装置は、色分散を生成、補償するために使
用することができる。In the apparatus shown in FIG. 16, the light received by the output fiber 318 is
Chromatic dispersion is provided to the input light from 16. Thus, the apparatus of FIG. 16 can be used to create and compensate for chromatic dispersion.
【0075】間隙長調整部材206は、VIPA240
内にある。好ましくは、図16に示すように、入力ビー
ムと出力ビームに対してそれぞれ間隙長調整部材206
を設け、VIPA240の反射面間の光学的距離を入力
ビームと出力ビームに対して独立に調整できるようにす
る。しかし、1つの間隙長調整部材でもよい。そのよう
な1つの間隙長調整部材は、入力及び出力ビームの一方
のみ、あるいは、ビームの両方に影響を及ぼすように設
計することが可能である。更に、VIPA240の反射
面間の物質は、間隙長調整部材206を中に保持する空
気であっても良い。The gap length adjusting member 206 is a VIPA 240
Is within. Preferably, as shown in FIG. 16, the gap length adjusting members 206 are respectively provided for the input beam and the output beam.
Is provided so that the optical distance between the reflecting surfaces of the VIPA 240 can be adjusted independently for the input beam and the output beam. However, one gap length adjusting member may be used. One such gap length adjustment member can be designed to affect only one of the input and output beams, or both. Further, the substance between the reflection surfaces of the VIPA 240 may be air holding the gap length adjusting member 206 therein.
【0076】図16は、2つの半円筒レンズ324aと
324bを示しているが、1つの半円筒レンズでも良
い。例えば、図17は、本発明の実施形態に従う、複数
の半円筒レンズ324aと324bの代わりに、1つの
半円筒レンズ324を示す図である。FIG. 16 shows two semi-cylindrical lenses 324a and 324b, but one semi-cylindrical lens may be used. For example, FIG. 17 illustrates one semi-cylindrical lens 324 instead of multiple semi-cylindrical lenses 324a and 324b, according to an embodiment of the present invention.
【0077】一般に、半円筒レンズは、光を上面あるい
は側面から見た場合に光を収束し、他の面から見た場合
は、収束作用を有しないレンズである。半円筒レンズは
周知である。In general, a semi-cylindrical lens is a lens that converges light when viewed from the top or side, and does not have a converging function when viewed from another side. Semi-cylindrical lenses are well known.
【0078】更に、本発明は、コリメートレンズ、半円
筒レンズ、そして/あるいは、他のいかなる特定の種類
のレンズの使用に限定するものではない。むしろ、適切
な効果が得られるのであれば、多くの他のレンズや装置
を使うことができる。Further, the present invention is not limited to the use of collimating lenses, semi-cylindrical lenses, and / or any other particular type of lens. Rather, many other lenses and devices can be used provided the appropriate effect is obtained.
【0079】従って、図示された本発明の実施形態に従
った、例えば、図16や17の装置は、入力光を受光
し、VIPAから伝搬する対応する出力光を生成するV
IPAを含んでいる。ミラーのような、光返送装置は、
VIPAから出力光を受光し、VIPAに出力光を返送
する。(a)VIPAからレンズに進み、レンズによっ
て光返送装置に収束されることによって、出力光がVI
PAから光返送装置に進むように、(b)光返送装置か
らレンズ、そして、レンズによってVIPAに向けられ
ることによって、出力光が光返送装置からVIPAに返
送されるように、(c)VIPAからレンズに進む出力
光が上面において、VIPAに対して垂直であり、レン
ズからVIPAに進む返送出力光が、上面に置いてVI
PAに対して垂直であるように、レンズが配置されてい
る。更に、間隙長調整部材は、VIPA内に設けられて
おり、光返送装置へ進む光と光返送装置からVIPAに
返送される光の両方あるいは一方に対して、VIPAの
反射面間の光学的距離を変化させる。Thus, for example, the apparatus of FIGS. 16 and 17 in accordance with the illustrated embodiment of the invention receives input light and produces a corresponding output light that propagates from the VIPA.
Contains IPA. Optical return devices, such as mirrors,
The output light is received from the VIPA, and the output light is returned to the VIPA. (A) The output light travels from the VIPA to the lens, and is converged by the lens on the optical return device, so that the output light is
(C) from the VIPA, so that output light is returned from the optical return to the VIPA by being directed from the PA to the optical return, (b) the lens from the optical return, and then to the VIPA by the lens; The output light going to the lens is perpendicular to the VIPA on the top surface, and the return output light going from the lens to the VIPA is
The lens is arranged to be perpendicular to the PA. Further, the gap length adjusting member is provided in the VIPA, and provides an optical distance between the reflection surfaces of the VIPA to both or one of the light returning to the optical return device and the light returned to the VIPA from the optical return device. To change.
【0080】図16と17のVIPA240は、例え
ば、図14のスペーサ部材のようなスペーサ部材も含ん
でいる。本発明の上記実施形態によれば、VIPAは、
平行板あるいは、2つの互いに平行な反射面によって形
成されていると記載されている。しかし、板、あるい
は、反射面は必ずしも平行でなくても良い。The VIPA 240 of FIGS. 16 and 17 also includes a spacer member such as, for example, the spacer member of FIG. According to the above embodiment of the present invention, VIPA comprises:
It is described as being formed by a parallel plate or two parallel reflecting surfaces. However, the plates or reflecting surfaces need not necessarily be parallel.
【0081】本発明の上記実施形態によれば、複数の波
長を含む光を同時に分岐することができる。従って、波
長多重通信に使用する受信器の大きさを小さくすること
ができる。According to the above embodiment of the present invention, light containing a plurality of wavelengths can be branched at the same time. Therefore, it is possible to reduce the size of the receiver used for the wavelength division multiplexing communication.
【0082】本発明の上記実施形態においては、VIP
Aは、入力光の各波長に対して、波長多重光を同時に分
波できる。更に、分散の角度は、VIPAを形成する平
行板の厚さtによって調整することができる。結果とし
て、分散の角度は、受光器が、各分岐信号を容易に受光
することができるほど十分大きくすることができる。例
えば、従来の回折格子では、大きな分散角度のために細
かい凹凸面が必要である。しかし、細かく、精緻な凹凸
面を用意することは非常に難しく、分散角度の大きさを
限定している。これに対し、本発明の上記実施形態に従
うVIPAは、比較的大きな分散角度を実現するため
に、平行板の厚さを変化させることが必要である。In the above embodiment of the present invention, the VIP
A can simultaneously demultiplex the wavelength multiplexed light for each wavelength of the input light. Further, the angle of dispersion can be adjusted by the thickness t of the parallel plate forming the VIPA. As a result, the angle of dispersion can be large enough that the receiver can easily receive each split signal. For example, a conventional diffraction grating requires a fine uneven surface due to a large dispersion angle. However, it is very difficult to prepare a fine and fine uneven surface, and the size of the dispersion angle is limited. In contrast, the VIPA according to the above embodiment of the present invention requires changing the thickness of the parallel plate in order to achieve a relatively large dispersion angle.
【0083】更に、本発明の上記実施形態に従うVIP
Aは、従来の回折格子よりも大きな分散角度を生成す
る。従って、本発明の上記実施形態に従うVIPAを使
用する受信器は、高レベルの多重処理を実現する波長多
重通信においても、間違いなく、光信号を正確に受光す
ることができる。更に、そのような受信器は、比較的簡
単な構成を有しており、比較的製造するのに安価であ
る。Further, the VIP according to the above embodiment of the present invention
A produces a larger dispersion angle than a conventional diffraction grating. Therefore, the receiver using the VIPA according to the above-described embodiment of the present invention can accurately receive an optical signal accurately even in wavelength division multiplexing communication that realizes high-level multiplexing processing. Furthermore, such a receiver has a relatively simple configuration and is relatively inexpensive to manufacture.
【0084】本発明の上記実施形態に従えば、VIPA
は、多重反射を利用し、干渉光間の位相差を一定に保っ
ている。結果として、VIPAの特性は安定で、偏波に
よる光学的特性の変化を抑制する。これに対し、従来の
回折格子の光学的特性は、入力光の偏波に依存して不要
な変化を受ける。According to the above embodiment of the present invention, VIPA
Uses multiple reflection to keep the phase difference between the interfering lights constant. As a result, the characteristics of VIPA are stable, and change in optical characteristics due to polarization is suppressed. On the other hand, the optical characteristics of the conventional diffraction grating undergo unnecessary changes depending on the polarization of the input light.
【0085】更に、導波路型アレイ格子と比較して、本
発明の上記実施形態に従うVIPAは、比較的簡単な構
成で、安定な光学的特性と環境条件の変化に対する耐性
を達成する。Further, as compared with the waveguide array grating, the VIPA according to the above embodiment of the present invention achieves stable optical characteristics and resistance to changes in environmental conditions with a relatively simple configuration.
【0086】本発明の上記実施形態においては、VIP
Aは、光を反射するために反射膜を有している。例え
ば、図7は、光を反射するために反射膜122と124
を有したVIPAを示している。しかし、VIPAを反
射面を設けるために、「膜」の使用に限定するものでは
ない。むしろ、VIPAは、単に、適切な反射面を有し
ているべきであって、これらの反射面は、「膜」によっ
て形成しても、しなくても良い。In the above embodiment of the present invention, the VIP
A has a reflective film for reflecting light. For example, FIG. 7 shows that reflective films 122 and 124 are used to reflect light.
Is shown. However, VIPA is not limited to the use of a “film” to provide a reflective surface. Rather, the VIPA should simply have a suitable reflective surface, which may or may not be formed by a "film".
【0087】更に、本発明の上記実施形態においては、
VIPAは、多重反射が起きる透明ガラス板を含む。例
えば、図7は、反射膜を有する透明ガラス板120を有
するVIPA76を示している。しかし、VIPAを、
反射面を分離するために、ガラス物質や、いかなる種類
の「板」に限定するものではない。むしろ、反射面は、
単に、互いに分離されているべきである。例えば、VI
PAの反射面は、低い熱膨張のガラスや金属などの物質
によって、反射面を安定して保持すれば、ガラス板の代
わりに単に「空気」を有していても良い。従って、反射
面は、例えば、光学ガラスや空気などの透明物質を有す
るように、記載しても良い。Further, in the above embodiment of the present invention,
VIPA includes a transparent glass plate where multiple reflections occur. For example, FIG. 7 shows a VIPA 76 having a transparent glass plate 120 having a reflective film. However, VIPA,
It is not limited to a glass material or any kind of "plate" to separate the reflective surface. Rather, the reflective surface is
They should simply be separated from each other. For example, VI
The reflection surface of PA may simply have “air” instead of a glass plate as long as the reflection surface is stably held by a material such as glass or metal having low thermal expansion. Thus, the reflective surface may be described as having a transparent material such as optical glass or air, for example.
【0088】本発明の上記実施形態に従うVIPAは、
波長分波器として限定される。例えば、VIPAは、1
997年2月7日出願の、発明の名称「OPTICAL APPAR
ATUSWHICH USES A VIRTUALLY IMAGED PHASED ARR
AY TO PRODUCE CHROMATIC DISPERSION」のアメリカ
出願08/796,842及び、1997年8月13日
出願の、発明の名称「OPTICAL APPARATUS WHICH USE
S A VIRTUALLY IMAGED PHASED ARRAY TO PRODUC
E CHROMATIC DISPERSION」のアメリカ出願08/91
0,251に開示されているように、色分散を補償し、
あるいは、生成するためにVIPAを使用する事ができ
る。The VIPA according to the above embodiment of the present invention comprises:
It is limited as a wavelength demultiplexer. For example, VIPA is 1
Title of the invention, "OPTICAL APPAR," filed on February 7, 997
ATUSWHICH USES A VIRTUALLY IMAGED PHASED ARR
AY TO PRODUCE CHROMATIC DISPERSION, US application 08 / 796,842 and the title of the invention, "OPTICAL APPARATUS WHICH USE," filed on August 13, 1997
SA VIRTUALLY IMAGED PHASED ARRAY TO PRODUC
US application for "E CHROMATIC DISPERSION" 08/91
0,251, compensate for chromatic dispersion,
Alternatively, VIPA can be used to generate.
【0089】本発明の好適実施形態をいくつか示し、記
載したが、当業者によれば、発明の原理や精神から離れ
る事無く、これらの実施形態に変形を加え得ることが理
解されるであろう。While several preferred embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to these embodiments without departing from the principles or spirit of the invention. Would.
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明によれば、温度変化によって特性
のほとんど変化しない、比較的大きな分散角度を有する
波長分波器を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a wavelength demultiplexer having a relatively large dispersion angle, whose characteristics hardly change due to a temperature change.
【図1】多層干渉膜を使用した従来のフィルタを示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional filter using a multilayer interference film.
【図2】従来のファブリ−ペロー干渉計を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a conventional Fabry-Perot interferometer.
【図3】従来のマイケルソン干渉計を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional Michelson interferometer.
【図4】従来の回折格子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conventional diffraction grating.
【図5】波長分割多重光を分波するための従来の導波路
型アレイ格子を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional waveguide array grating for demultiplexing wavelength division multiplexed light.
【図6】本発明の一実施形態に従った、バーチャリ・イ
メージド・フェーズド・アレイ(VIPA)を示す図で
ある。FIG. 6 illustrates a virtual imaged phased array (VIPA) according to one embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施形態に従った、図6のVIPA
を示す図である。FIG. 7 illustrates the VIPA of FIG. 6 according to one embodiment of the present invention.
FIG.
【図8】本発明の実施形態に従った、図6に示されるV
IPAの線VIII−VIIIに沿った断面を示す図で
ある。FIG. 8 illustrates a V shown in FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a cross section of the IPA along line VIII-VIII.
【図9】本発明の一実施形態に従った、VIPAにより
生成される干渉を示す図である。FIG. 9 illustrates interference generated by a VIPA, according to one embodiment of the present invention.
【図10】本発明の一実施形態に従った、入力光の傾き
角を決定するための、図6に示されたVIPAの線VI
II−VIIIに沿った断面を示す図である。FIG. 10 illustrates a line VIA of the VIPA shown in FIG. 6 for determining the tilt angle of the input light according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a cross section along II-VIII.
【図11】本発明の一実施形態に従った、受信器と共に
使用するVIPAを示す図である。FIG. 11 illustrates a VIPA for use with a receiver, according to one embodiment of the present invention.
【図12】本発明の更なる実施形態に従った、受信器と
共に使用するVIPAを示す図である。FIG. 12 illustrates a VIPA for use with a receiver, according to a further embodiment of the present invention.
【図13】本発明の一実施形態に従った、導波路型VI
PAを示す図である。FIG. 13 shows a waveguide VI according to one embodiment of the present invention.
It is a figure showing PA.
【図14】本発明の更なる実施形態に従った、スペーサ
部材と間隙長調整部材を有するVIPAを示す図であ
る。FIG. 14 illustrates a VIPA having a spacer member and a gap length adjustment member according to a further embodiment of the present invention.
【図15】本発明の更なる実施形態に従った、スペーサ
部材と間隙長調整部材を有するVIPAを示す図であ
る。FIG. 15 illustrates a VIPA having a spacer member and a gap length adjustment member according to a further embodiment of the present invention.
【図16】本発明の一実施形態に従った、色分散を生成
し、あるいは、補償するための、間隙長調整部材を有す
るVIPAを使用した装置の正面図である。FIG. 16 is a front view of a device using a VIPA with a gap length adjustment member to create or compensate for chromatic dispersion, according to one embodiment of the present invention.
【図17】本発明の一実施形態に従った、色分散を生成
し、あるいは、補償するVIPAとスペーサ部材を使用
する装置のための1つのコリメートレンズを示した図で
ある。FIG. 17 illustrates one collimating lens for a device that uses a VIPA and spacer member to create or compensate for chromatic dispersion, according to one embodiment of the present invention.
76、148、240 VIPA 80 レンズ 96、98 多層反射膜 100、156 平行板 102、126、150 照射窓 106 コリメートレンズ 108 円筒レンズ 114、160 レンズ 118 受光器 120 板 122、124、152、154 反射膜 140 導波路 142、322a、322b コリメートレンズ 162 受光導波路 200 スペーサ部材 202、204 透明ブロック 206 間隙長調整部材 252 収束レンズ 254 ミラー 316 入力ファイバ 318 出力ファイバ 324、324a、324b 半円筒レンズ 76, 148, 240 VIPA 80 Lens 96, 98 Multilayer reflective film 100, 156 Parallel plate 102, 126, 150 Irradiation window 106 Collimate lens 108 Cylindrical lens 114, 160 Lens 118 Light receiver 120 Plate 122, 124, 152, 154 Reflective film 140 Waveguide 142, 322a, 322b Collimating lens 162 Light receiving waveguide 200 Spacer member 202, 204 Transparent block 206 Gap length adjusting member 252 Convergent lens 254 Mirror 316 Input fiber 318 Output fiber 324, 324a, 324b Semi-cylindrical lens
フロントページの続き (72)発明者 白▲崎▼ 正孝 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 サイモン カオ アメリカ合衆国,94538 カリフォルニア 州,フリーモント,アルブラエ ストリー ト 42501番地,アバネックス コーポレ ーション内Continuation of the front page (72) Inventor Shira ▲ saki ▼ 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Simon Kao United States, 94538 California, Fremont, CA, Albrace Tree No. 42501, within Avanex Corporation
Claims (38)
する装置であって、 第1と第2の面を有し、第2の面は、入射光の一部を透
過させる反射率を有し、第1と第2の面は、入力光が第
1と第2の面の間で複数回反射し、第2の面から複数の
光が透過され、複数の透過光は、互いに干渉して、波長
の連続範囲内の他のいかなる波長の入力光に対して生成
された出力光からも空間的に区別可能な出力光を生成す
る角分散手段と、 第1と第2の面間の相対位置を一定に保つ、熱膨張係数
が10-5/℃以下であるスペーサ手段と、を備えること
を特徴とする装置。An apparatus for receiving input light of each wavelength within a continuous range of wavelengths, the apparatus having first and second surfaces, wherein a second surface reflects a portion of incident light. A first surface and a second surface, wherein the input light is reflected multiple times between the first and second surfaces, a plurality of lights are transmitted from the second surface, and the plurality of transmitted lights are: First and second angular dispersion means for interfering with each other to produce output light spatially distinguishable from output light generated for input light of any other wavelength within the continuous range of wavelengths; A spacer means for maintaining a constant relative position between the surfaces and having a coefficient of thermal expansion of 10 −5 / ° C. or less.
膨張係数を有することを特徴とする請求項1に記載の装
置。2. Apparatus according to claim 1, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of 10 −6 / ° C. or less.
でできていることを特徴とする請求項1に記載の装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein said spacer means is made of a material made of glass.
スペーサ手段は、該第1と第2の面を、温度変化に際し
て、平行に保つことを特徴とする請求項1に記載の装
置。4. The apparatus of claim 1, wherein said first and second surfaces are parallel to each other, and said spacer means keeps said first and second surfaces parallel when the temperature changes. Equipment.
離されており、前記スペーサ手段は該特定の距離を一定
に保つことを特徴とする請求項1に記載の装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein said first and second surfaces are separated by a specific distance, and said spacer means keeps said specific distance constant.
に接していることを特徴とする請求項1に記載の装置。6. An apparatus according to claim 1, wherein said spacer means is in contact with said first and second surfaces.
を一定に保つ複数のスペーサ手段を備えることを特徴と
する請求項1に記載の装置。7. Apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of spacer means for maintaining a constant relative position between said first and second surfaces.
第1と第2の面間の光学的距離の変化を調整可能な調整
手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。8. An apparatus according to claim 1, further comprising adjusting means located between said first and second surfaces and capable of adjusting a change in an optical distance between said first and second surfaces. An apparatus according to claim 1.
いることを特徴とする請求項8に記載の装置。9. The apparatus according to claim 8, wherein said adjusting means is made of a transparent material.
ており、第1の面と第2の面を有し、該第1の面は、前
記角分散手段の前記第1の面に隣接しており、該第2の
面は、該角分散手段の前記第2の面に隣接しており、該
調整手段の該第1と第2の面は、反射防止コーティング
がなされていることを特徴とする請求項8に記載の装
置。10. The adjusting means is made of a transparent material and has a first surface and a second surface, and the first surface is provided on the first surface of the angular dispersion means. Being adjacent, the second surface being adjacent to the second surface of the angular dispersion means, and the first and second surfaces of the adjusting means being provided with an anti-reflective coating. The device according to claim 8, characterized in that:
する請求項10に記載の装置。11. The apparatus according to claim 10, wherein said adjusting means is a plate.
するために回転可能であることを特徴とする請求項8に
記載の装置。12. The apparatus according to claim 8, wherein said adjusting means is rotatable to change said optical distance.
するために回転可能であることを特徴とする請求項10
に記載の装置。13. The apparatus according to claim 10, wherein said adjusting means is rotatable to change said optical distance.
An apparatus according to claim 1.
有していることを特徴とする請求項1に記載の装置。14. The apparatus of claim 1, wherein said first surface has a reflectivity of approximately 100%.
る波長をそれぞれ有する少なくとも2つのキャリアから
なる波長分割多重光であり、前記複数の透過光は、互い
に干渉して、該入力光の各キャリアに対し各出力光を生
成し、該出力光は、他の出力光とは空間的に区別可能で
あることを特徴とする請求項1に記載の装置。15. The input light is wavelength division multiplexed light composed of at least two carriers each having a different wavelength within a continuous range of wavelengths, and the plurality of transmitted lights interfere with each other to form the input light. The apparatus of claim 1, wherein each output light is generated for each carrier, the output light being spatially distinguishable from other output lights.
に、 前記角分散手段から前記出力光を受光し、前記第1と第
2の面間で反射されるように、該角分散手段へ該出力光
を返送する光返送手段と、 以下のように配置されたレンズであって、該出力光が該
角分散手段から該レンズに進み、それから、該レンズに
よって、該光返送手段に収束されることによって、該出
力光を該角分散手段から該光返送手段へ向かわせ、該光
返送手段から該レンズへ進み、それから、該レンズによ
って該角分散手段へ向けられることによって、該出力光
を該光返送手段から該角分散手段へと返送し、該角分散
手段から該レンズに進む出力光は、該上面から見て、該
角分散手段に対し垂直で、該レンズから該各分散手段に
進む返送された出力光は、該上面から見て、該各分散手
段に対して垂直であるように配置された該レンズと、を
備えることを特徴とする請求項8に記載の装置。16. The apparatus has a top view and further receives the output light from the angular dispersion means and the angular dispersion so as to be reflected between the first and second surfaces. A light returning means for returning the output light to the means, and a lens arranged as follows, wherein the output light travels from the angular dispersion means to the lens, and then by the lens to the light returning means. By being converged, the output light is directed from the angular dispersion means to the light returning means, travels from the light returning means to the lens, and is then directed by the lens to the angular dispersion means, thereby providing the output light. The light returning from the light returning means to the angular dispersion means, and the output light traveling from the angular dispersion means to the lens is perpendicular to the angular dispersion means as viewed from the upper surface, and each of the dispersion lights from the lens. The returned output light going to the means is viewed from the top Apparatus according to claim 8, characterized in that it comprises a and said lens disposed to be perpendicular to each of said distributing means.
装置であって、 第1と第2の面を備え、該第2の面は、入射光の一部を
透過させる反射率を有し、該第1と第2の面は、該入力
光が該線から放射され、該第1と第2の面間で複数回反
射され、該第2の面を介して複数の光が出力され、該複
数の透過光は、互いに干渉し、異なる波長の入力光に対
し生成された出力光と空間的に区別可能な出力光を生成
する角分散手段と、 該第1と第2の面間の相対位置を一定に保つ、熱膨張係
数が10-5/℃以下であるスペーサ手段と、を備えるこ
とを特徴とする装置。17. An apparatus for receiving input light of each wavelength and converging it on a line, comprising first and second surfaces, the second surface having a reflectance for transmitting a part of incident light. Wherein the first and second surfaces are arranged such that the input light is emitted from the line and is reflected multiple times between the first and second surfaces, and a plurality of light beams are transmitted through the second surface. And the plurality of transmitted lights interfere with each other and generate output light spatially distinguishable from output light generated for input light of different wavelengths; and the first and second angular dispersion means. A spacer means having a coefficient of thermal expansion of 10 −5 / ° C. or less for keeping the relative position between the surfaces constant.
質で作られていることを特徴とする請求項17に記載の
装置。18. The apparatus according to claim 17, wherein said spacer means is made of a material made of glass.
熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項17に
記載の装置。19. The apparatus according to claim 17, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of 10 −6 / ° C. or less.
記スペーサ手段は、温度変化の際、該第1と第2の面を
平行に保つことを特徴とする請求項17に記載の装置。20. The method according to claim 17, wherein said first and second surfaces are parallel to each other and said spacer means keeps said first and second surfaces parallel during a temperature change. Equipment.
分離されており、前記スペーサ手段は、該特定の距離を
一定に保つことを特徴とする請求項17に記載の装置。21. The apparatus according to claim 17, wherein said first and second surfaces are separated by a specific distance, and said spacer means keeps said specific distance constant.
面に接することを特徴とする請求項17に記載の装置。22. Apparatus according to claim 17, wherein said spacer means contacts said first and second surfaces.
を一定に保つ複数のスペーサ手段を備えることを特徴と
する請求項17に記載の装置。23. The apparatus according to claim 17, further comprising a plurality of spacer means for maintaining a constant relative position between said first and second surfaces.
該第1と第2の面間の光学的距離の変化を調整する調整
手段を備えることを特徴とする請求項17に記載の装
置。24. Further, it is located between said first and second surfaces,
The apparatus according to claim 17, further comprising adjusting means for adjusting a change in an optical distance between the first and second surfaces.
ていることを特徴とする請求項24に記載の装置。25. The apparatus according to claim 24, wherein said adjusting means is formed of a transparent member.
ており、第1と第2の面を有し、該第1の面は、前記角
分散手段の前記第1の面に隣接し、該第2の面は、該角
分散手段の前記第2の面に隣接し、該調整手段の該第1
と第2の面は反射防止コーティングがされていることを
特徴とする請求項24に記載の装置。26. The adjusting means is composed of a transparent member and has first and second surfaces, and the first surface is adjacent to the first surface of the angular dispersion means. , The second surface is adjacent to the second surface of the angular dispersion means and the first surface of the adjustment means.
25. The apparatus of claim 24, wherein the and the second surface are provided with an anti-reflective coating.
する請求項26に記載の装置。27. The apparatus according to claim 26, wherein said adjusting means is a plate.
させるために回転可能であることを特徴とする請求項2
4に記載の装置。28. The apparatus according to claim 2, wherein said adjusting means is rotatable to change said optical distance.
An apparatus according to claim 4.
させるために回転可能であることを特徴とする請求項2
6に記載の装置。29. The apparatus according to claim 2, wherein said adjusting means is rotatable to change said optical distance.
7. The apparatus according to 6.
有することを特徴とする請求項17に記載の装置。30. The apparatus of claim 17, wherein said first surface has a reflectivity of approximately 100%.
なくとも2つのキャリアからなる波長分割多重光であ
り、前記複数の透過光は、互いに干渉し、前記入力光の
各キャリアに対し各出力光を生成し、各出力光は他の出
力光と空間的に区別可能であることを特徴とする請求項
17に記載の装置。31. The input light is wavelength division multiplexed light composed of at least two carriers having different wavelengths. The plurality of transmitted lights interfere with each other, and each output light is transmitted to each carrier of the input light. 18. The apparatus of claim 17, wherein each output light generated is spatially distinguishable from other output light.
に、 前記角分散手段から前記出力光を受光し、前記第1と第
2の面間で反射されるように、該角分散手段へ該出力光
を返送する光返送手段と、 以下のように配置されたレンズであって、すなわち、該
出力光が該角分散手段から該レンズに進み、それから、
該レンズによって、該光返送手段に収束されることによ
って、該出力光を該角分散手段から該光返送手段へ向か
わせ、該光返送手段から該レンズへ進み、それから、該
レンズによって該角分散手段へ向けられることによっ
て、該出力光を該光返送手段から該角分散手段へと返送
し、該角分散手段から該レンズに進む出力光は、該上面
から見て、該角分散手段に対し垂直で、該レンズから該
各分散手段に進む返送された出力光は、該上面から見
て、該各分散手段に対して垂直であるように配置された
レンズと、を備えることを特徴とする請求項24に記載
の装置。32. The apparatus has a view from the top, further comprising receiving the output light from the angular dispersion means and reflecting the output light from the first and second surfaces. A light returning means for returning the output light to the means, and a lens arranged as follows: the output light travels from the angular dispersion means to the lens, and
By being converged by the lens on the light returning means, the output light is directed from the angular dispersion means to the light returning means and travels from the light returning means to the lens, and then the angular dispersion by the lens. Being directed to the means, the output light is returned from the light returning means to the angular dispersion means, and the output light traveling from the angular dispersion means to the lens, as viewed from the top, is directed to the angular dispersion means Returning the output light that is vertical and travels from the lens to each of the dispersing means, wherein the lens is arranged to be perpendicular to the respective dispersing means when viewed from the top. An apparatus according to claim 24.
光する装置であって、 第1と第2の面を備え、該第2の面は、入射光の一部を
透過させる反射率を有し、該第1と第2の面は、該入力
光が、該第1と第2の面間で複数回反射され、該第2の
面を介して複数の光が出力され、該複数の透過光は、互
いに干渉し、波長の連続範囲内の他のいかなる波長の入
力光に対し生成された出力光とも空間的に区別可能な出
力光を生成する角分散手段と、 該第1と第2の面の相対位置を一定に保ち、ガラスから
なる材質で作られ、略0の熱膨張係数を有するスペーサ
手段と、を備えることを特徴とする装置。33. An apparatus for receiving input light of each wavelength within a continuous range of wavelengths, the apparatus comprising first and second surfaces, the second surface reflecting a portion of incident light. The first and second surfaces have a ratio, wherein the input light is reflected a plurality of times between the first and second surfaces and a plurality of lights are output through the second surface; Said plurality of transmitted lights interfering with each other and generating output light spatially distinguishable from output light generated for input light of any other wavelength within a continuous range of wavelengths; Spacer means for maintaining the relative position of the first and second surfaces constant and made of glass material and having a coefficient of thermal expansion of approximately zero.
熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項33に
記載の装置。34. The apparatus according to claim 33, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of 10 −5 / ° C. or less.
熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項33に
記載の装置。35. The apparatus of claim 33, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of less than 10 -6 / ° C.
装置であって、 第1と第2の面を備え、該第2の面は、入射光の一部を
透過させる反射率を有し、該第1と第2の面は、該入力
光が該線から放射され、該第1と第2の面間で複数回反
射され、該第2の面を介して複数の光が出力され、該複
数の透過光は、互いに干渉し、異なる波長の入力光に対
し生成された出力光とも空間的に区別可能な出力光を生
成する角分散手段と、 該第1と第2の相対位置を一定に保ち、ガラスからなる
材質で作られており、略0の熱膨張係数を有しているス
ペーサ手段と、を備えることを特徴とする装置。36. An apparatus for receiving input light of each wavelength and converging it on a line, comprising first and second surfaces, wherein the second surface has a reflectivity for transmitting a part of incident light. Wherein the first and second surfaces are arranged such that the input light is emitted from the line and is reflected multiple times between the first and second surfaces, and a plurality of light beams are transmitted through the second surface. The plurality of transmitted lights interfere with each other and generate output light that is spatially distinguishable from output light generated for input light of different wavelengths; and the first and second dispersion means. And a spacer means which is made of a material made of glass and has a coefficient of thermal expansion of substantially zero.
熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項36に
記載の装置。37. The apparatus according to claim 36, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of 10 −5 / ° C. or less.
熱膨張係数を有していることを特徴とする請求項36に
記載の装置。38. Apparatus according to claim 36, wherein said spacer means has a coefficient of thermal expansion of 10 −6 / ° C. or less.
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1999
- 1999-08-18 JP JP23204199A patent/JP4388634B2/en not_active Expired - Fee Related
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