超精密圧電単結晶アクチュエータを用いた波長多重通信用チューナブル光フィルタの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555106
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山田 顕 東北大学, 工学部, 助教授 (80134021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 御前 俊和 三菱電線工業(株), 情報通信事業部, 主席研究員 ; 中村 僖良 東北大学, 工学部, 教授 (00005365)
• Keywords: 波長多重光通信 / 光フィルタ / ファブリーベロ-共振器 / 光ファイバ / 圧電アクチュエータ / 圧電単結晶 / チューナブルフィルタ / エタロン

Research Abstract

1.光ファイバ・ファブリーペロ-共振器の構成と基礎実験
光ファイバ・ファブリーペロ-共振器として、1本の短いファイバの両端面にエタロンを形成する方法、および2本のファイバの端面にエタロンを形成し、両者の間の空間を共振器とする方法について検討した。コア径10μm、外形125μmのシングルモード光ファイバの端部に反射率85〜90%の金属反射膜を形成し、これをLiNbO_3140°回転Y板アクチュエータに装着して共振器間隔を変化させる実験を行った。その結果、いずれの構成においてもアクチュエータへの印加電圧に対して再現性に優れた共振特性が得られることが明らかになった。
2.光ファイバ・コネクタ実装型チューブナルフィルタの設計と試作
光ファイバ・コネクタ用のフェルール内を通る2本の光ファイバの端面に1.31μmの波長帯での反射率が98%の誘電体多層反射膜を形成し、これらをりん青銅製の割りスリーブに差し込んで中心軸を合わせ、滑らかな摺動が可能なように保持した。さらに、2枚のLiNbO_3140°回転Y板伸縮変位アクチュエータ(有効長15mm、幅1.48mm、厚さ0.5mm)をフェルール後部のステンレス製フランジ間に差し渡し、そのキ-溝部にエポキシ系接着剤で固定してコネクタ実装型のフィルタを構成した。エタロンの間隔を60μm(自由スペクトル間隔14nm)とし、アクチュエータへの印加電圧に対する透過光強度の変化を調べた結果、波長半値幅が約0.1nm、フィネスが約140の良好なフィルタ特性が得られることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 中村 僖良: "圧電結晶の反転ドメインを利用した波長可変光フィルタ" 日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会第46回研究会資料. 59-60 (1996)
• [Publications] Kiyoshi Nakamura: "Ferroelctric Domain Inversion in LiNbO_3 and Its Application to High-Precision Piezoelectric Actuators." Matenals Research Society Symposium Proceedings.360. 21-29 (1995)