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

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555106
• 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 電子通信研究部, 主席研究員 ; 本郷 哲 東北大学, 工学部, 助手 (80271881)
• Keywords: 圧電アクチュエータ / 波長多重光通信 / 光フィルタ / ファブリー・ペロ- / 光ファイバ / チューナブル / 圧電単結晶 / 分極反転

Research Abstract

1.光ファイバ・コネクタ実装型チューナブルフィルタの製作
光ファイバ・コネクタ用のフェルール内を通32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、これらのフェルール間隔(ファイバ端面間隔)を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)で変化させるタイプのコネクタ実装型フィルタを製作した。エタロンの間隔を60μm(自由スペクトル間隔14nm)に設定してアクキュエーターへの印加電圧に対する透過光強度の変化を調べ、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を明らかにした。しかし、フェルールとスリーブ間の摩擦が主な原因とみられる若干のヒステリシスが観測され、その低減が必要であることを指摘した。
2.石英板エタロンを用いたチューナブルフィルタの設計と製作
光ファイバ・ファブリーペロ-共振器として、反射率98%の誘電体多層反射膜を形成した石英製エタロン板2枚を向かい合わせ、両者の間隙を共振器とする構造のフィルタを構成した。レンズ付き光ファイバを用いてコリメートされた空間光を作り、LiNbO_3140°回転Y板伸縮変位アクチュエータあるいは板厚の半分まで自発分極を反転させた同種の結晶板による圧電単体屈曲変位アクチュエータに装着したエタロン板をその光路に挿入し、実験を行った。熱膨脹係数の小さい材料で共振器部分を支持した結果、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比較的再現性の良いフィルタ特性が得られることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 山田 顕: "LiNbO_3単結晶圧電アクチュエータを用いたファイバ・ファブリペロ-型チューナブル光フィルタ" 電気関係科学会東北支部連合大会講演論文集. 110 (1996)
• [Publications] Kiyoshi Nakamura: "FERROELECTRIC DOMAIN INVERSION IN LiNbO3 AND ITS APPLICATION TO HIGH-PRECISION PIEZOELECTRIC ACTUATORS" Materials Research Society Symposium Proceedings. 360. 21-28 (1995)