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発明の名称 温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−124950(P2001−124950A)
公開日 平成13年5月11日(2001.5.11)
出願番号 特願平11−304014
出願日 平成11年10月26日(1999.10.26)
代理人 【識別番号】100068021
【弁理士】
【氏名又は名称】絹谷 信雄
【テーマコード(参考)】
2H037
【Fターム(参考)】
2H037 BA35 DA04 DA22 
発明者 南畝 秀樹 / 丸 浩一 / 高杉 哲 / 上塚 尚登
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子の入射側に光ファイバを調芯して接続する方法において、偏波成分を有する信号光が入力される光ファイバを、電気信号に応じてその接続位置を移動する微動台に一時的に保持させ、上記光導波路素子から出力される出力光信号の中から中心波長の光信号を検出し、その検出した光信号に基づいた電気信号を上記微動台にフィードバックして、上記中心波長の光信号の強度が最大となるように上記光ファイバの接続位置を決定した後、上記光ファイバと上記温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子とを接続する温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法。
【請求項2】 上記出力光信号の波長を、高分解能波長カウンタでモニタする請求項1記載の温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法。
【請求項3】 上記出力光信号の中心波長を、偏波依存性を測定する偏波依存性測定器でモニタする請求項1記載の温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法。
【請求項4】 コンピュータにより上記高分解能波長カウンタ及び上記偏波依存性測定器からの信号に基づいて上記光ファイバの最適な位置からのずれ量を計算し、その結果を上記微動台にフィードバックして上記光ファイバの調芯を行う請求項1記載の温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法に係り、特に分波波長特性が変化しても自動的に調芯して接続できる温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】波長多重伝送方式を利用した光合分波機能を有する石英系アレイ導波路型光モジュールには、分波波長特性がモジュール周囲の環境温度に依存しないアサーマル(温度無依存性)石英系アレイ格子型光導波路素子を用いたものがある。
【0003】図2に、一般的なアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子の模式図を示す。
【0004】図2に示すように、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子は、入射された光をλ1 〜λn に波長分波しながら伝搬するスラブ導波路1及びアレイ導波路2と、それらλ1 〜λn の波長ごとに伝搬された光をそれぞれ出力端に伝搬する出力導波路3とから構成されており、スラブ導波路1に接続される光ファイバ4が微動台5により保持され調芯されている。
【0005】このアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子を用いた導波路型光モジュールは、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子に光ファイバ4を調芯接続する工程において、光ファイバの結合位置(接続位置)により分波波長特性が変化する。そのため、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子を用いた導波路型光モジュールを作製するには、光ファイバの調芯接続工程において中心波長フィルタリング特性が所定の値になるよう、光ファイバの最適な結合位置(接続位置)を決める必要がある。
【0006】このアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子に接続する光ファイバの結合位置(接続位置)の精度は、分波波長間隔に応じて国際電気通信連合で規定されている。
【0007】例えば、分波波長間隔が国際電気通信連合(ITU)で定められている0.8nmの場合、導波路素子に接続される光ファイバの結合位置(接続位置)精度は所定の最適な位置から0.2μm以内のずれでなくてはならない。
【0008】そのため、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子は、光ファイバの結合位置(接続位置)からのずれ量が国際電気通信連合で規定されている範囲内であれば、分波波長間隔が異なる導波路素子にも対応できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファイバの結合位置(接続位置)のずれ量がその範囲より大きい場合、上述したように、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子を用いた導波路型光モジュールを作製するには、光ファイバとの調芯接続工程において、光ファイバの結合位置(接続位置)のずれ量が所定の最適な位置精度の範囲内となるように、光ファイバの接続位置を修正しなければならなかった。このため、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子への光ファイバの調芯接続を自動的に制御できる方法の提案が望まれていた。
【0010】そこで、本発明の目的は、光ファイバに入力される信号光の分波波長特性が変化しても、光ファイバの接続位置を自動的に制御できる温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとの接続方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項1の発明は、温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子の入射側に光ファイバを調芯して接続する方法において、偏波成分を有する信号光が入力される光ファイバを、電気信号に応じてその接続位置を移動する微動台に一時的に保持させ、上記光導波路素子から出力される出力光信号の中から中心波長の光信号を検出し、その検出した光信号に基づいた電気信号を上記微動台にフィードバックして、上記中心波長の光信号の強度が最大となるように上記光ファイバの接続位置を決定した後、上記光ファイバと上記温度無依存性石英系アレイ格子型光導波路素子とを接続する方法である。
【0012】請求項2の発明は、上記出力光信号の波長を、高分解能波長カウンタでモニタする方法である。
【0013】請求項3の発明は、上記出力光信号の中心波長を、偏波依存性を測定する偏波依存性測定器でモニタする方法である。
【0014】請求項4の発明は、コンピュータにより上記高分解能波長カウンタ及び上記偏波依存性測定器からの信号に基づいて上記光ファイバの最適な接続位置からのずれ量を計算し、その結果を上記微動台にフィードバックして上記光ファイバの調芯を行う方法である。
【0015】上記構成によれば、出力導波路より出力される出力光信号の波長が常時モニタされ、また、出力導波路から出力される出力光信号の偏波成分がモニタされ、これらのモニタ結果がコンピュータに出力される。コンピュータは、これらのモニタ結果から中心波長を検出した後、光ファイバの接続位置のずれ量を計算し、その計算結果をフィードバック信号に変換して微動台に発信する。このフィードバック信号は微動台に入力され、その信号に基づいて、光ファイバのコアが最適な接続位置に移動される。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0017】尚、本発明に用いられるアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子は、従来技術で説明したものと同じ素子である。
【0018】図1に、本発明の一実施の形態を示すアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子と光ファイバとを接続するシステムの模式図を示す。
【0019】図1に示すように、このシステムは、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子の入力側に接続される入力側光ファイバ4と、その入力側光ファイバ4に、偏波成分を有する信号光を出力する光源6と、入力側光ファイバ4を保持すると共に電気信号に応じてその入力側光ファイバ4を移動する微動台5と、その微動台5を介して入力側光ファイバ4を最適な位置に制御する制御系とから構成されている。
【0020】この制御系は、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8と微動台5を収容する調芯接続装置本体9と、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8のλn/2 の波長の出力端に接続される出力側光ファイバ12と、その出力側光ファイバ12を通してアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8から出力された出力光信号が入力される高分解能波長カウンタ7と、その高分解能波長カウンタ7を通して出力光信号が入力される偏波依存性測定器(PDLメータ:Polarization Dependent Loss メータ)11と、それら高分解能波長カウンタ7及びPDLメータ11からそれぞれ信号が入力され、それらの信号に基づいて微動台を制御するコンピュータ10とから構成されている。
【0021】高分解能波長カウンタ7は、それに入力された光信号の波長をモニタし、カウントするものであり、PDLメータ11は、入力された光信号の偏波依存性を測定するものである。
【0022】また、コンピュータ10には、高分解能波長カウンタ7及びPDLメータ11からのモニタ結果に基づいて出力光信号の中心波長を検出するためのソフトウェアと、検出した中心波長に基づいて入力側光ファイバ4の最適な接続位置からのずれ量を計算し、その結果をフィードバック信号に変換して微動台5にフィードバックするためのソフトウェハが内蔵されている。
【0023】次に、このシステムを用いて本発明にかかるアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8と光ファイバ4との接続方法を説明する。
【0024】光ファイバの調芯接続工程において、先ず、接続する光ファイバ4とアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8のスラブ導波路1との調芯を行う。
【0025】この調芯に際しては、接続する光ファイバ(入力側光ファイバ)4を微動台5に取り付けた後、光源6より偏波成分を有する信号光をその入力側光ファイバ4に出力する。
【0026】光源6から入力側光ファイバ4を通ってアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8に入射された光信号は、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8を伝搬することにより、波長分波される。
【0027】この波長分波された光信号のうち、波長がλn/2 の出力端から出力された出力光信号は、出力側光ファイバ12を通り、高分解能波長カウンタ7に入射される。
【0028】高分解能波長カウンタ7は、入射された出力光信号の波長を測定(モニタ)した後、その測定結果をコンピュータ10に出力すると共に出力光信号をPDLメータ11に出力する。
【0029】PDLメータ11は、入射された出力光信号の偏波依存性を測定した後、その測定結果をコンピュータ10に出力する。
【0030】コンピュータ10は、これら高分解能波長カウンタ7及びPDLメータ11から取り込まれた測定結果より、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8から出力された光信号の中心波長を正確に計算し、光ファイバ4の最適な接続位置からのずれ量を算出する。そして、そのずれ量に応じて、波長がλn/2 の出力端から出力される光信号の強度が最大となるように微動台5を移動できるフィードバック信号を作製し、微動台5へ出力する。
【0031】そして、微動台5へのフィードバック信号の入力により、光ファイバ4は、最適な接続位置に移動され、調芯される。
【0032】その後、光ファイバ4とアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子8とを接続することにより、実際の分波波長特性に準じた光ファイバ4の結合が可能となる。
【0033】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、アサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子に光ファイバを接続する際に、光ファイバの接続位置をアサーマル石英系アレイ格子型光導波路素子から出力される光の中心波長に応じて制御することが可能となり、所望の分波波長特性が得られるようになる。




 

 


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