ファイバブラッググレーティング装置、加入者端末及び光ネットワーク
【課題】ＦＢＧ装置を特殊な素材を用いることなく、単純な構造で構成し、環境温度の変動に伴うＦＢＧの動作波長変動を小さく、かつ緩慢にする。
【解決手段】ファイバブラッググレーティング部２２を有する光ファイバ２０と、光ファイバが固定される実装チューブ３０とを備えて構成される。ここで、ファイバブラッググレーティング部２２は、実装チューブ内に真空封止されている。実装チューブの熱膨張係数は、最大でも２×１０−６／Ｋのものを用いることができる。また、真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされる。
【解決手段】ファイバブラッググレーティング部２２を有する光ファイバ２０と、光ファイバが固定される実装チューブ３０とを備えて構成される。ここで、ファイバブラッググレーティング部２２は、実装チューブ内に真空封止されている。実装チューブの熱膨張係数は、最大でも２×１０−６／Ｋのものを用いることができる。また、真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファイバブラッググレーティング装置と、このファイバブラッググレーティング装置を位相符号器として備える、位相符号方式の光符号分割多重ネットワークで用いられる加入者端末と、この加入者端末を含む光ネットワークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及等により通信需要が急速に増大している。この通信需要の増大に対応して、光ファイバを用いた高速・大容量光ネットワークが整備されつつある。このような高速・大容量光ネットワークでは、複数チャネルの光信号を多重して、一本の光ファイバ伝送路で伝送する光多重伝送技術が必要不可欠である。
【０００３】
光多重伝送技術としては、光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）及び光符号分割多重（ＯＣＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が盛んに研究されている。
【０００４】
これら光多重伝送技術の中で、ＯＣＤＭは時間軸上で同一の時間スロットに複数のチャネルを設定できる、あるいは、波長軸上においても同一波長に複数のチャネルを設定できるという特徴を有しているので、多重度が高い。また、ＯＣＤＭは、送信側においてチャネルごとに異なる符号で変調（符号化）し、受信側において、送信側と同一の符号で復調（復号化）する技術であるため、この符号が知られない限り復号化されることが無く、情報の安全確保にも優れている。
【０００５】
ＯＣＤＭとしては、波長ホップ／時間拡散併用方式（以下、波長ホップ方式と称する。）や、位相符号方式の符号化／復号化技術が知られている。
【０００６】
波長ホップ方式は、光パルス信号を、互いに異なる波長のチップパルスに分岐し、このチップパルスの時間軸上の配置順序を符号とする方式である。一方、位相符号方式は、光パルス信号を複数のチップパルスに分岐し、チップパルス間の位相差を符号とする方式である。
【０００７】
ＯＣＤＭにおける符号器／復号器としてファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いたものが知られている。ＦＢＧは、光ファイバのコア内にグレーティングを形成したデバイスであり、特定波長の光を反射する特徴を有する。
【０００８】
近年、多点位相シフト構造を有するスーパーストラクチャＦＢＧ（ＳＳＦＢＧ：Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）の、位相符号方式ＯＣＤＭの符号器／復号器への応用が注目されている。
【０００９】
このＳＳＦＢＧは、同一光ファイバ中に複数個の同一構成のＦＢＧ（単位ＦＢＧ）を有しており、構成する符号に応じて隣り合う単位ＦＢＧの間隔を「０」又は所定の間隔としている。１５ビットの非周期的位相符号で符号化する場合、第１〜１５の単位ＦＢＧで反射されるチップパルスの位相が、例えば、「０、０、０、π、π、π、π、０、π、０、π、π、０、０、π」となるように、単位ＦＢＧの間隔が設定される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
位相符号方式ＯＣＤＭでは、光パルス信号が符号器（エンコーダ）の符号に従って、時間軸上に拡散されチップパルス列を形成する。このチップパルス列は、復号器（デコーダ）によって元の光パルス信号に復号される。この場合、エンコーダによって形成されたチップパルス列の各チップパルス間の位相差が符号となる。
【００１１】
エンコーダは、光パルス信号をチップパルス列に拡散する際に、各チップパルス間に位相差を与え、デコーダは、エンコーダで与えられた各チップパルス間の位相差をキャンセルする役割を担う。同一符号が与えられている場合、エンコーダとデコーダの構造は同じである。以下の説明において、符号器（エンコーダ）及び復号器（デコーダ）を、区別しない場合は、位相符号器と称する。
【００１２】
エンコーダとデコーダに与えられる符号が同じ場合、デコーダで復調される波形は、エンコーダで与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされて、強いピークを有する波形（自己相関波形）となる。一方、エンコーダとデコーダに与えられる符号が異なる場合、デコーダで復調される波形は、エンコーダで与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされないため、複数の小さなピークからなる波形（相互相関波形）となる。
【００１３】
位相符号方式ＯＣＤＭでは、自己相関波形と相互相関波形のピークの信号強度比（コントラスト比）により信号識別が行われる。
【００１４】
エンコーダ及びデコーダを構成するＦＢＧのブラッグ反射波長（以下、動作波長と称する。）は、環境温度が変化するとＦＢＧの実効屈折率やグレーティングピッチが変化する。この結果、ＦＢＧでの動作波長が変化する。
【００１５】
特に位相符号方式ＯＣＤＭでは、送信側のエンコーダを構成するＦＢＧの動作波長と、受信側のデコーダを構成するＦＢＧの動作波長とが数ｐｍ以上異なると、受信側において復号化が実行されない。従って、送信側のエンコーダを構成するＦＢＧと受信側のデコーダを構成するＦＢＧの動作波長の差が数ｐｍ未満となるような制御が必要である。このため、環境温度が変化してもエンコーダ及びデコーダを構成するＦＢＧの動作波長が数ｐｍしか変動しないように安定化を図るか、エンコーダあるいはデコーダを構成するＦＢＧの少なくとも一方の動作波長を随時調整する必要がある。
【００１６】
ＦＢＧの動作波長を調整する手段としては、ペルチエ素子を備えて構成されたサーモモジュールを用いて、環境温度に依存せずにＦＢＧの温度を一定に制御することで、ＦＢＧの動作波長を安定化するＦＢＧ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
一方、ＦＢＧの動作波長を環境温度によらず安定させる手段としては、熱膨張係数が負である基材にＦＢＧを固定し、環境温度変化に伴う波長変動量を基材の熱伸縮によって変動した応力に伴うＦＢＧの波長変動量によって補償する非感熱性光学素子がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
また、熱膨張係数が異なる２種類以上の金属によってカンチレバーを構成し、環境温度変化に伴うＦＢＧの波長変動量を、応力に伴うＦＢＧの波長変動量によって補償する温度補償型光学素子もある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−１７３２４６号公報
【特許文献２】特表２０００−５０３４１５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された、ＦＢＧ装置では、ＦＢＧの動作波長の制御のために電力が必要となる。また、上述の特許文献２に開示された非感熱性光学素子では、熱膨張係数が負である特殊な素材を調達する必要がある。また、上述の特許文献３に開示された温度補償型光学素子では、構造が複雑になってしまう。
【００２１】
さらに、非感熱性光学素子や、温度補償型光学素子では、波長の安定精度を十分高くするために、設計を綿密に行う必要があるので、製造コストが高くなる。
【００２２】
また、これらの素子を位相符号器として備える、位相符号方式のＯＣＤＭでは、環境温度の変動に伴って変動する、各位相符号器の動作波長を定期的に監視して、波長変動に応じて収容局の位相符号器の動作波長を調整する必要がある。従って、位相符号器の動作波長の変動が環境温度の変動に対して緩慢であり、波長調整の頻度が少ないことが望ましい。
【００２３】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、特殊な素材を用いることなく、単純な構造で構成され、さらに、環境温度の変動に伴うＦＢＧの動作波長変動が小さく、かつ緩慢なファイバブラッググレーティング装置と、このファイバブラッググレーティング装置を位相符号器として備える、位相符号方式の光符号分割多重ネットワークで用いられる加入者端末と、この加入者端末を含む光ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した目的を達成するために、この発明のファイバブラッググレーティング装置は、ファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバと、光ファイバが固定される実装チューブとを備えて構成される。ここで、ファイバブラッググレーティング部は、実装チューブ内に真空封止されている。
【００２５】
また、上述した目的を達成するために、この発明の、１つの局側装置が、複数の加入者端末に接続されて構成される光ネットワークで用いられる加入者端末は、送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、光パルス下り信号から受信データを生成する受信器とを備えて構成される。
【００２６】
符号器及び復号器は、同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、光ファイバが固定される実装チューブとを備えて構成される。ＳＳＦＢＧが、実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される。
【００２７】
また、上述した目的を達成するために、この発明の光ネットワークは、１つの局側装置と、局側装置に接続された、複数の上記加入者端末とを備えて構成される。
【００２８】
この発明のファイバブラッググレーティング装置及び加入者端末の好適な実施形態によれば、実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋであるのが良い。また、実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかであるのが良い。
【００２９】
また、この発明のファイバブラッググレーティング装置及び加入者端末の好適な実施形態によれば、真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされているのが良い。また、封止材が、シリコンゲルであるのが良い。
【００３０】
また、この発明の光ネットワークの好適実施形態によれば、加入者端末が、符号器及び復号器の周囲温度を測定し、周囲温度の情報を局側装置に送る温度検知手段を備え、局側装置が、周囲温度の情報を監視する、温度監視手段と、温度監視手段が監視する周囲温度の情報を用いて、動作波長の調整を行う波長調整手段とを備えるのが良い。
【発明の効果】
【００３１】
この発明のファイバブラッググレーティング装置、加入者端末及び光ネットワークによれば、ファイバブラッググレーティング部あるいはＳＳＦＢＧが、実装チューブ内に真空封止されている。この結果、特殊な材料や、複雑な構成を用いることなく、簡単な構成で、ＦＢＧ領域の温度変化を、環境温度の変化に対して緩やかにすることができる。
【００３２】
また、このＳＳＦＢＧを光ネットワークの加入者端末における位相符号器として用いると、局側装置での動作波長調整の頻度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ファイバブラッググレーティング装置の概略構成図である。
【図２】位相符号方式のＯＣＤＭを用いる光ネットワークの概略構成図である。
【図３】環境温度とＦＢＧ温度の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００３５】
（ファイバブラッググレーティング装置）
図１を参照して、この発明のファイバブラッググレーティング装置の一実施形態について説明する。図１は、ファイバブラッググレーティング装置の概略構成図であり、断面の切り口で示してある。なお、断面を示すハッチングは、一部分省略してある。
【００３６】
ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）装置１０は、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）部２２を有する光ファイバ２０と、光ファイバ２０が固定される実装チューブ３０とを備えて構成される。ここで、ＦＢＧ部２２は、実装チューブ３０内に真空封止されている。
【００３７】
ＦＢＧ部２２の構成、例えば、ＦＢＧ部２２に形成されているＦＢＧの個数、各ＦＢＧの長さ、各ＦＢＧにおける格子間隔などは、用途に応じて好適に設計される。ここでは、ＦＢＧ部２２の構成例として、ＦＢＧ部２２に、位相符号方式のＯＣＤＭで用いられる、ＳＳＦＢＧが設けられている場合について説明する。
【００３８】
ＳＳＦＢＧは、同一の光ファイバ２０中に、複数個の屈折率変調領域である単位ＦＢＧ２４を備えた多点位相シフト構造を有している。光ファイバ２０として、例えば、コアにゲルマニウムなどを添加して紫外線感光性を高めたシングルモード光ファイバを用いることができる。
【００３９】
単位ＦＢＧ２４の長さ及び回折格子間隔は、全て等しく形成されている。ＳＳＦＢＧが、位相符号方式のＯＣＤＭ通信における、符号器（エンコーダ）又は復号器（デコーダ）として用いられるとき、ＳＳＦＢＧは、符号長Ｍに等しい個数の単位ＦＢＧ２４を備えて構成される。
【００４０】
ＳＳＦＢＧに光パルス信号が入力されると、光パルス信号は、各単位ＦＢＧ２４で一部が反射され、一部が透過する。この結果、Ｍ個に分岐されたチップパルスがＳＳＦＢＧの入力側から出力される。ＳＳＦＢＧでは、構成する符号に応じて隣り合う単位ＦＢＧ２４の間隔を「０」又は所定の間隔としている。１５ビットの非周期的位相符号で符号化する場合、第１〜１５の単位ＦＢＧ２４で反射されるチップパルスの位相が、例えば、「０、０、０、π、π、π、π、０、π、０、π、π、０、０、π」となるように、単位ＦＢＧ２４の間隔が設定される。
【００４１】
実装チューブ３０は、例えば、外径５ｍｍ及び内径３ｍｍの円筒形状で構成される。実装チューブ３０の長さは、ＳＳＦＢＧが形成されているＦＢＧ部２２が十分に含まれる長さであればよい。例えばＦＢＧ部２２の長さが８５ｍｍのとき、実装チューブ３０の長さは、１００ｍｍ程度にすればよい。
【００４２】
実装チューブ３０が環境温度変化に伴い伸縮すると、ＦＢＧ部２２に印加される応力が変化して、動作波長の変動の要因となる場合がある。そこで、実装チューブ３０は、熱膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の小さい材料で構成されるのが望ましい。すなわち、実装チューブ３０のＣＴＥは、最大でも２×１０−６／Ｋであるのが良い。実装チューブ３０の材質として、例えば、ＣＴＥが２×１０−６／Ｋ程度であるインバーや、ＣＴＥがインバーのＣＴＥに比べて１桁程度、あるいはそれ以上に小さい、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかを用いることができる。
【００４３】
ＦＢＧ部２２の真空封止は、実装チューブ３０に、ＦＢＧ部２２が十分含まれるように光ファイバ２０を通した後、実装チューブ３０の両端で封止材４０を用いて封止することによってなされている。
【００４４】
封止材４０は、封止後に実装チューブ３０内の真空を保持するための気密封止に適した材料であれば良く、任意好適なものを用いることができる。
【００４５】
なお、例えば、実装チューブ３０をインバーで構成した場合などは、環境温度変化に伴って実装チューブ３０が僅かに伸縮する。この実装チューブ３０の伸縮がそのままＦＢＧ部２２に伝達されると、ＦＢＧ部２２に印加される応力が変化するので、動作波長の変動要因となる。この場合、封止材４０を、硬化後も柔軟性を有する材質として、シリコンゲル（例えば、ＳＥ９１８６（製品名：東レ・ダウコーニング株式会社製））を用いるのが良い。
【００４６】
このように、封止材４０が柔軟性を有していると、環境温度の変動により、実装チューブが僅かに伸縮した場合であっても、封止材４０の柔軟性により、実装チューブの伸縮はＦＢＧ部２２には伝達されない。このため、ＦＢＧ部２２に印加される応力の変動に伴う動作波長の変動は発生しない。
【００４７】
（光ネットワーク）
図２を参照して、位相符号方式のＯＣＤＭを用いる光ネットワークについて説明する。
【００４８】
光ネットワーク１００は、１つの局側装置３００と、この局側装置３００に光ファイバ網で接続された複数の加入者端末２００−１〜ｎ（ｎは２以上の整数）とを備えて構成される。
【００４９】
加入者端末２００は、送受信部２１０と符号処理部２２０とを備えて構成される。送受信部２１０には、送信器２１２と、受信器２１４とが設けられている。また、符号処理部２２０には、エンコーダ２２２とデコーダ２２４が設けられている。このエンコーダ２２２及びデコーダ２２４として、図１を参照して説明した、ＳＳＦＢＧを有するＦＢＧ装置１０が用いられる。
【００５０】
送信器２１２は、例えば、パルス光源と光変調器を含む。パルス光源は、規則正しい一定の時間間隔で光パルスが並ぶ光パルス列を生成する。光変調器は、光パルス列を光変調して得られる、送信データとしての２値デジタル電気パルス信号を反映した光パルス上り信号（図中、矢印Ｓ２１３で示す。）を生成する。このように、送信器２１２は、送信データに対応する光パルス上り信号Ｓ２１３を生成する。
【００５１】
送信器２１２で生成された光パルス上り信号Ｓ２１３は、サーキュレータ２３２を経てエンコーダ２２２に送られる。エンコーダ２２２は、エンコーダ２２２ごとに与えられている符号に従って、光パルス上り信号Ｓ２１３の各光パルスを時間軸上に拡散して、チップパルス列としての符号化上り信号（図中、矢印Ｓ２２３で示す。）を生成する。符号化上り信号Ｓ２２３は、局側装置３００に送られる。
【００５２】
局側装置３００から受け取る符号化下り信号（図中、矢印Ｓ３０１で示す。）は、サーキュレータ２３４を経てデコーダ２２４に送られる。デコーダ２２４は、エンコーダ２２２と同様に構成される。デコーダ２２４とエンコーダ２２２とに同一符号が与えられている場合は、デコーダ２２４とエンコーダ２２２の構造は同じになる。
【００５３】
符号化の際の符号と同じ符号で復号化される場合、デコーダ２２４で復号化されて得られる波形は、エンコーダ２２２で与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされて、強いピークを有する波形（自己相関波形）となる。一方、符号化の際の符号と異なる符号で復号化される場合、デコーダ２２４で復号化されて得られる波形は、エンコーダ２２２で与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされないため、複数の小さなピークからなる波形（相互相関波形）となる。
【００５４】
デコーダで復号化されて得られた光パルス下り信号（図中、矢印Ｓ２２５で示す。）は、サーキュレータ２３４を経て受信器２１４に送られる。
【００５５】
受信器２１４は、例えば、光電変換器を含み、光パルス下り信号Ｓ２２５から、受信データを生成する。
【００５６】
局側装置３００は、光ネットワーク１００を構成する加入者端末２００の個数に相当する数の送受信部３１０−１〜ｎと符号処理部３２０−１〜ｎを備えている。この局側装置３００が備える送受信部３１０−１〜ｎ及び符号処理部３２０−１〜ｎは、各加入者端末２００が備える送受信部２１０及び符号処理部２２０と同様に構成される。
【００５７】
ここで、局側装置３００が備えるエンコーダ及びデコーダは、例えば特許文献１に開示されている従来構成と同様に、動作波長を調整可能に構成されている。局側装置３００は、波長調整手段３４４を含む制御部３４０を備えている。この波長調整手段３４４が、各符号処理部３２０−１〜ｎのエンコーダ及びデコーダについて動作波長の調整を行う。
【００５８】
このとき、各加入者端末２００−１〜ｎは、任意好適な温度検知手段２４０を備えるのが良い。この温度検知手段２４０は、エンコーダ２２２及びデコーダ２２４が設置されている周囲の環境温度を測定し、光ファイバ網を経て局側装置３００に環境温度の情報を送る。温度検知手段２４０としては、サーミスタ、熱電対、白金熱抵抗体など、任意好適なものを用いることができる。なお、環境温度の情報は、光ファイバ網とは別の通信回線（図示を省略する。）を介して局側装置３００に送る構成にしてもよい。
【００５９】
局側装置３００は、温度検知手段２４０から送られた環境温度の情報を監視する温度監視手段３４２を備え、温度監視手段３４２が監視する各加入者端末２００−１〜ｎのエンコーダおよびデコーダの周囲温度の情報を用いて、波長調整手段３４４が各加入者端末に対応する符号処理部３２０−１〜ｎのエンコーダおよびデコーダの動作波長の調整を行う。
【００６０】
（環境温度が変化した場合の動作）
図３を参照して、位相符号器が設置されている環境の温度が変化した場合のＦＢＧ装置の動作について説明する。図３は、環境温度とＦＢＧ温度（ＦＢＧ部の温度）の関係を示す図である。図３では、横軸に時間（単位：分）を取って示し、縦軸に温度（単位：℃）を取って示している。図３には、環境温度（Ｉ）、ＦＢＧ部を真空封止した場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩ）及びＦＢＧ部を真空封止していない場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩＩ）が示されている。ここで、ＦＢＧ部の温度は、熱伝導解析によって得られた結果である。
【００６１】
ここでは、環境温度の初期状態を２５℃としている。先ず、１℃／分の温度変化率で２５℃から３５℃まで変化させる。次に、環境温度を３５℃に１０分間維持した後、１℃／分の温度変化率で３５℃から２５℃まで変化させる。次に、環境温度を２５℃に１０分間維持する。
【００６２】
位相符号器として用いられるＦＢＧ装置１０が設置されている環境の温度が変化した場合、実装チューブ３０の表面などの外気に曝されている領域の温度は、環境温度の変化に応じて変化する。このとき、実装チューブ３０の内部が真空であると、真空断熱効果によって、環境温度の変化は、ＦＢＧ部２２には伝達されにくくなる。光ファイバ２０自体の熱伝導の影響は避けられないが、光ファイバ２０として、熱伝導係数が１．４Ｗ／ｍＫ程度と、熱伝導の少ないものを用いることができるので、その熱伝導は緩やかになる。
【００６３】
ＦＢＧ部を真空封止していない場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩＩ）は、環境温度（Ｉ）とほぼ等しくなるのに対して、ＦＢＧ部を真空封止している場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩ）は、環境温度（Ｉ）に対して、緩やかに変化する。例えば、時間０分で２５℃の環境温度が、３３℃まで、１℃／分の温度変化率で、８分間で上昇したとする。このとき、ＦＢＧ部を真空封止しているＦＢＧ部の温度（ＩＩ）は、約２６℃であり、１℃程度の変化となる。
【００６４】
説明を簡単にするため、ＦＢＧ部の温度変化に伴う波長変動率を１０ｐｍ／℃とし、同じ符号が割り当てられたエンコーダとデコーダの動作波長が１０ｐｍ異なると、受信側で復号化ができなくなるとする。この場合、ＦＢＧ部の温度が１℃変化すると、受信側で復号化ができなくなる。
【００６５】
例えば、図３の（Ｉ）で示したように環境温度が変化する場合、ＦＢＧ部を真空封止していない位相符号器では、１分ごとに局側装置で動作波長の調整が必要になる。これに対し、真空封止をしている位相符号器では、６〜８分ごとに波長調整を行えばよい。このように、波長調整を行う頻度を低減することができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、ＦＢＧ装置を、ＯＣＤＭにおける位相符号器に用いた例について説明したが、これに何ら限定されない。ＦＢＧ装置をＷＤＭにおける波長フィルタデバイスなどに適用して、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）装置
２０ 光ファイバ
２２ ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）部
２４ 単位ＦＢＧ
３０ 実装チューブ
４０ 封止材
１００ 光ネットワーク
２００ 加入者端末
２１０、３１０ 送受信部
２１２ 送信器
２１４ 受信器
２２０、３２０ 符号処理部
２２２ エンコーダ
２２４ デコーダ
２３２、２３４ サーキュレータ
２４０ 温度検知手段
３００ 局側装置
３４０ 制御部
３４２ 温度監視手段
３４４ 波長調整手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファイバブラッググレーティング装置と、このファイバブラッググレーティング装置を位相符号器として備える、位相符号方式の光符号分割多重ネットワークで用いられる加入者端末と、この加入者端末を含む光ネットワークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及等により通信需要が急速に増大している。この通信需要の増大に対応して、光ファイバを用いた高速・大容量光ネットワークが整備されつつある。このような高速・大容量光ネットワークでは、複数チャネルの光信号を多重して、一本の光ファイバ伝送路で伝送する光多重伝送技術が必要不可欠である。
【０００３】
光多重伝送技術としては、光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）及び光符号分割多重（ＯＣＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が盛んに研究されている。
【０００４】
これら光多重伝送技術の中で、ＯＣＤＭは時間軸上で同一の時間スロットに複数のチャネルを設定できる、あるいは、波長軸上においても同一波長に複数のチャネルを設定できるという特徴を有しているので、多重度が高い。また、ＯＣＤＭは、送信側においてチャネルごとに異なる符号で変調（符号化）し、受信側において、送信側と同一の符号で復調（復号化）する技術であるため、この符号が知られない限り復号化されることが無く、情報の安全確保にも優れている。
【０００５】
ＯＣＤＭとしては、波長ホップ／時間拡散併用方式（以下、波長ホップ方式と称する。）や、位相符号方式の符号化／復号化技術が知られている。
【０００６】
波長ホップ方式は、光パルス信号を、互いに異なる波長のチップパルスに分岐し、このチップパルスの時間軸上の配置順序を符号とする方式である。一方、位相符号方式は、光パルス信号を複数のチップパルスに分岐し、チップパルス間の位相差を符号とする方式である。
【０００７】
ＯＣＤＭにおける符号器／復号器としてファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いたものが知られている。ＦＢＧは、光ファイバのコア内にグレーティングを形成したデバイスであり、特定波長の光を反射する特徴を有する。
【０００８】
近年、多点位相シフト構造を有するスーパーストラクチャＦＢＧ（ＳＳＦＢＧ：Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）の、位相符号方式ＯＣＤＭの符号器／復号器への応用が注目されている。
【０００９】
このＳＳＦＢＧは、同一光ファイバ中に複数個の同一構成のＦＢＧ（単位ＦＢＧ）を有しており、構成する符号に応じて隣り合う単位ＦＢＧの間隔を「０」又は所定の間隔としている。１５ビットの非周期的位相符号で符号化する場合、第１〜１５の単位ＦＢＧで反射されるチップパルスの位相が、例えば、「０、０、０、π、π、π、π、０、π、０、π、π、０、０、π」となるように、単位ＦＢＧの間隔が設定される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
位相符号方式ＯＣＤＭでは、光パルス信号が符号器（エンコーダ）の符号に従って、時間軸上に拡散されチップパルス列を形成する。このチップパルス列は、復号器（デコーダ）によって元の光パルス信号に復号される。この場合、エンコーダによって形成されたチップパルス列の各チップパルス間の位相差が符号となる。
【００１１】
エンコーダは、光パルス信号をチップパルス列に拡散する際に、各チップパルス間に位相差を与え、デコーダは、エンコーダで与えられた各チップパルス間の位相差をキャンセルする役割を担う。同一符号が与えられている場合、エンコーダとデコーダの構造は同じである。以下の説明において、符号器（エンコーダ）及び復号器（デコーダ）を、区別しない場合は、位相符号器と称する。
【００１２】
エンコーダとデコーダに与えられる符号が同じ場合、デコーダで復調される波形は、エンコーダで与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされて、強いピークを有する波形（自己相関波形）となる。一方、エンコーダとデコーダに与えられる符号が異なる場合、デコーダで復調される波形は、エンコーダで与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされないため、複数の小さなピークからなる波形（相互相関波形）となる。
【００１３】
位相符号方式ＯＣＤＭでは、自己相関波形と相互相関波形のピークの信号強度比（コントラスト比）により信号識別が行われる。
【００１４】
エンコーダ及びデコーダを構成するＦＢＧのブラッグ反射波長（以下、動作波長と称する。）は、環境温度が変化するとＦＢＧの実効屈折率やグレーティングピッチが変化する。この結果、ＦＢＧでの動作波長が変化する。
【００１５】
特に位相符号方式ＯＣＤＭでは、送信側のエンコーダを構成するＦＢＧの動作波長と、受信側のデコーダを構成するＦＢＧの動作波長とが数ｐｍ以上異なると、受信側において復号化が実行されない。従って、送信側のエンコーダを構成するＦＢＧと受信側のデコーダを構成するＦＢＧの動作波長の差が数ｐｍ未満となるような制御が必要である。このため、環境温度が変化してもエンコーダ及びデコーダを構成するＦＢＧの動作波長が数ｐｍしか変動しないように安定化を図るか、エンコーダあるいはデコーダを構成するＦＢＧの少なくとも一方の動作波長を随時調整する必要がある。
【００１６】
ＦＢＧの動作波長を調整する手段としては、ペルチエ素子を備えて構成されたサーモモジュールを用いて、環境温度に依存せずにＦＢＧの温度を一定に制御することで、ＦＢＧの動作波長を安定化するＦＢＧ装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
一方、ＦＢＧの動作波長を環境温度によらず安定させる手段としては、熱膨張係数が負である基材にＦＢＧを固定し、環境温度変化に伴う波長変動量を基材の熱伸縮によって変動した応力に伴うＦＢＧの波長変動量によって補償する非感熱性光学素子がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
また、熱膨張係数が異なる２種類以上の金属によってカンチレバーを構成し、環境温度変化に伴うＦＢＧの波長変動量を、応力に伴うＦＢＧの波長変動量によって補償する温度補償型光学素子もある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−１７３２４６号公報
【特許文献２】特表２０００−５０３４１５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された、ＦＢＧ装置では、ＦＢＧの動作波長の制御のために電力が必要となる。また、上述の特許文献２に開示された非感熱性光学素子では、熱膨張係数が負である特殊な素材を調達する必要がある。また、上述の特許文献３に開示された温度補償型光学素子では、構造が複雑になってしまう。
【００２１】
さらに、非感熱性光学素子や、温度補償型光学素子では、波長の安定精度を十分高くするために、設計を綿密に行う必要があるので、製造コストが高くなる。
【００２２】
また、これらの素子を位相符号器として備える、位相符号方式のＯＣＤＭでは、環境温度の変動に伴って変動する、各位相符号器の動作波長を定期的に監視して、波長変動に応じて収容局の位相符号器の動作波長を調整する必要がある。従って、位相符号器の動作波長の変動が環境温度の変動に対して緩慢であり、波長調整の頻度が少ないことが望ましい。
【００２３】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、特殊な素材を用いることなく、単純な構造で構成され、さらに、環境温度の変動に伴うＦＢＧの動作波長変動が小さく、かつ緩慢なファイバブラッググレーティング装置と、このファイバブラッググレーティング装置を位相符号器として備える、位相符号方式の光符号分割多重ネットワークで用いられる加入者端末と、この加入者端末を含む光ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述した目的を達成するために、この発明のファイバブラッググレーティング装置は、ファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバと、光ファイバが固定される実装チューブとを備えて構成される。ここで、ファイバブラッググレーティング部は、実装チューブ内に真空封止されている。
【００２５】
また、上述した目的を達成するために、この発明の、１つの局側装置が、複数の加入者端末に接続されて構成される光ネットワークで用いられる加入者端末は、送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、光パルス下り信号から受信データを生成する受信器とを備えて構成される。
【００２６】
符号器及び復号器は、同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、光ファイバが固定される実装チューブとを備えて構成される。ＳＳＦＢＧが、実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される。
【００２７】
また、上述した目的を達成するために、この発明の光ネットワークは、１つの局側装置と、局側装置に接続された、複数の上記加入者端末とを備えて構成される。
【００２８】
この発明のファイバブラッググレーティング装置及び加入者端末の好適な実施形態によれば、実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋであるのが良い。また、実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかであるのが良い。
【００２９】
また、この発明のファイバブラッググレーティング装置及び加入者端末の好適な実施形態によれば、真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされているのが良い。また、封止材が、シリコンゲルであるのが良い。
【００３０】
また、この発明の光ネットワークの好適実施形態によれば、加入者端末が、符号器及び復号器の周囲温度を測定し、周囲温度の情報を局側装置に送る温度検知手段を備え、局側装置が、周囲温度の情報を監視する、温度監視手段と、温度監視手段が監視する周囲温度の情報を用いて、動作波長の調整を行う波長調整手段とを備えるのが良い。
【発明の効果】
【００３１】
この発明のファイバブラッググレーティング装置、加入者端末及び光ネットワークによれば、ファイバブラッググレーティング部あるいはＳＳＦＢＧが、実装チューブ内に真空封止されている。この結果、特殊な材料や、複雑な構成を用いることなく、簡単な構成で、ＦＢＧ領域の温度変化を、環境温度の変化に対して緩やかにすることができる。
【００３２】
また、このＳＳＦＢＧを光ネットワークの加入者端末における位相符号器として用いると、局側装置での動作波長調整の頻度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ファイバブラッググレーティング装置の概略構成図である。
【図２】位相符号方式のＯＣＤＭを用いる光ネットワークの概略構成図である。
【図３】環境温度とＦＢＧ温度の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００３５】
（ファイバブラッググレーティング装置）
図１を参照して、この発明のファイバブラッググレーティング装置の一実施形態について説明する。図１は、ファイバブラッググレーティング装置の概略構成図であり、断面の切り口で示してある。なお、断面を示すハッチングは、一部分省略してある。
【００３６】
ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）装置１０は、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）部２２を有する光ファイバ２０と、光ファイバ２０が固定される実装チューブ３０とを備えて構成される。ここで、ＦＢＧ部２２は、実装チューブ３０内に真空封止されている。
【００３７】
ＦＢＧ部２２の構成、例えば、ＦＢＧ部２２に形成されているＦＢＧの個数、各ＦＢＧの長さ、各ＦＢＧにおける格子間隔などは、用途に応じて好適に設計される。ここでは、ＦＢＧ部２２の構成例として、ＦＢＧ部２２に、位相符号方式のＯＣＤＭで用いられる、ＳＳＦＢＧが設けられている場合について説明する。
【００３８】
ＳＳＦＢＧは、同一の光ファイバ２０中に、複数個の屈折率変調領域である単位ＦＢＧ２４を備えた多点位相シフト構造を有している。光ファイバ２０として、例えば、コアにゲルマニウムなどを添加して紫外線感光性を高めたシングルモード光ファイバを用いることができる。
【００３９】
単位ＦＢＧ２４の長さ及び回折格子間隔は、全て等しく形成されている。ＳＳＦＢＧが、位相符号方式のＯＣＤＭ通信における、符号器（エンコーダ）又は復号器（デコーダ）として用いられるとき、ＳＳＦＢＧは、符号長Ｍに等しい個数の単位ＦＢＧ２４を備えて構成される。
【００４０】
ＳＳＦＢＧに光パルス信号が入力されると、光パルス信号は、各単位ＦＢＧ２４で一部が反射され、一部が透過する。この結果、Ｍ個に分岐されたチップパルスがＳＳＦＢＧの入力側から出力される。ＳＳＦＢＧでは、構成する符号に応じて隣り合う単位ＦＢＧ２４の間隔を「０」又は所定の間隔としている。１５ビットの非周期的位相符号で符号化する場合、第１〜１５の単位ＦＢＧ２４で反射されるチップパルスの位相が、例えば、「０、０、０、π、π、π、π、０、π、０、π、π、０、０、π」となるように、単位ＦＢＧ２４の間隔が設定される。
【００４１】
実装チューブ３０は、例えば、外径５ｍｍ及び内径３ｍｍの円筒形状で構成される。実装チューブ３０の長さは、ＳＳＦＢＧが形成されているＦＢＧ部２２が十分に含まれる長さであればよい。例えばＦＢＧ部２２の長さが８５ｍｍのとき、実装チューブ３０の長さは、１００ｍｍ程度にすればよい。
【００４２】
実装チューブ３０が環境温度変化に伴い伸縮すると、ＦＢＧ部２２に印加される応力が変化して、動作波長の変動の要因となる場合がある。そこで、実装チューブ３０は、熱膨張係数（ＣＴＥ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の小さい材料で構成されるのが望ましい。すなわち、実装チューブ３０のＣＴＥは、最大でも２×１０−６／Ｋであるのが良い。実装チューブ３０の材質として、例えば、ＣＴＥが２×１０−６／Ｋ程度であるインバーや、ＣＴＥがインバーのＣＴＥに比べて１桁程度、あるいはそれ以上に小さい、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかを用いることができる。
【００４３】
ＦＢＧ部２２の真空封止は、実装チューブ３０に、ＦＢＧ部２２が十分含まれるように光ファイバ２０を通した後、実装チューブ３０の両端で封止材４０を用いて封止することによってなされている。
【００４４】
封止材４０は、封止後に実装チューブ３０内の真空を保持するための気密封止に適した材料であれば良く、任意好適なものを用いることができる。
【００４５】
なお、例えば、実装チューブ３０をインバーで構成した場合などは、環境温度変化に伴って実装チューブ３０が僅かに伸縮する。この実装チューブ３０の伸縮がそのままＦＢＧ部２２に伝達されると、ＦＢＧ部２２に印加される応力が変化するので、動作波長の変動要因となる。この場合、封止材４０を、硬化後も柔軟性を有する材質として、シリコンゲル（例えば、ＳＥ９１８６（製品名：東レ・ダウコーニング株式会社製））を用いるのが良い。
【００４６】
このように、封止材４０が柔軟性を有していると、環境温度の変動により、実装チューブが僅かに伸縮した場合であっても、封止材４０の柔軟性により、実装チューブの伸縮はＦＢＧ部２２には伝達されない。このため、ＦＢＧ部２２に印加される応力の変動に伴う動作波長の変動は発生しない。
【００４７】
（光ネットワーク）
図２を参照して、位相符号方式のＯＣＤＭを用いる光ネットワークについて説明する。
【００４８】
光ネットワーク１００は、１つの局側装置３００と、この局側装置３００に光ファイバ網で接続された複数の加入者端末２００−１〜ｎ（ｎは２以上の整数）とを備えて構成される。
【００４９】
加入者端末２００は、送受信部２１０と符号処理部２２０とを備えて構成される。送受信部２１０には、送信器２１２と、受信器２１４とが設けられている。また、符号処理部２２０には、エンコーダ２２２とデコーダ２２４が設けられている。このエンコーダ２２２及びデコーダ２２４として、図１を参照して説明した、ＳＳＦＢＧを有するＦＢＧ装置１０が用いられる。
【００５０】
送信器２１２は、例えば、パルス光源と光変調器を含む。パルス光源は、規則正しい一定の時間間隔で光パルスが並ぶ光パルス列を生成する。光変調器は、光パルス列を光変調して得られる、送信データとしての２値デジタル電気パルス信号を反映した光パルス上り信号（図中、矢印Ｓ２１３で示す。）を生成する。このように、送信器２１２は、送信データに対応する光パルス上り信号Ｓ２１３を生成する。
【００５１】
送信器２１２で生成された光パルス上り信号Ｓ２１３は、サーキュレータ２３２を経てエンコーダ２２２に送られる。エンコーダ２２２は、エンコーダ２２２ごとに与えられている符号に従って、光パルス上り信号Ｓ２１３の各光パルスを時間軸上に拡散して、チップパルス列としての符号化上り信号（図中、矢印Ｓ２２３で示す。）を生成する。符号化上り信号Ｓ２２３は、局側装置３００に送られる。
【００５２】
局側装置３００から受け取る符号化下り信号（図中、矢印Ｓ３０１で示す。）は、サーキュレータ２３４を経てデコーダ２２４に送られる。デコーダ２２４は、エンコーダ２２２と同様に構成される。デコーダ２２４とエンコーダ２２２とに同一符号が与えられている場合は、デコーダ２２４とエンコーダ２２２の構造は同じになる。
【００５３】
符号化の際の符号と同じ符号で復号化される場合、デコーダ２２４で復号化されて得られる波形は、エンコーダ２２２で与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされて、強いピークを有する波形（自己相関波形）となる。一方、符号化の際の符号と異なる符号で復号化される場合、デコーダ２２４で復号化されて得られる波形は、エンコーダ２２２で与えられたチップパルス間の位相差がキャンセルされないため、複数の小さなピークからなる波形（相互相関波形）となる。
【００５４】
デコーダで復号化されて得られた光パルス下り信号（図中、矢印Ｓ２２５で示す。）は、サーキュレータ２３４を経て受信器２１４に送られる。
【００５５】
受信器２１４は、例えば、光電変換器を含み、光パルス下り信号Ｓ２２５から、受信データを生成する。
【００５６】
局側装置３００は、光ネットワーク１００を構成する加入者端末２００の個数に相当する数の送受信部３１０−１〜ｎと符号処理部３２０−１〜ｎを備えている。この局側装置３００が備える送受信部３１０−１〜ｎ及び符号処理部３２０−１〜ｎは、各加入者端末２００が備える送受信部２１０及び符号処理部２２０と同様に構成される。
【００５７】
ここで、局側装置３００が備えるエンコーダ及びデコーダは、例えば特許文献１に開示されている従来構成と同様に、動作波長を調整可能に構成されている。局側装置３００は、波長調整手段３４４を含む制御部３４０を備えている。この波長調整手段３４４が、各符号処理部３２０−１〜ｎのエンコーダ及びデコーダについて動作波長の調整を行う。
【００５８】
このとき、各加入者端末２００−１〜ｎは、任意好適な温度検知手段２４０を備えるのが良い。この温度検知手段２４０は、エンコーダ２２２及びデコーダ２２４が設置されている周囲の環境温度を測定し、光ファイバ網を経て局側装置３００に環境温度の情報を送る。温度検知手段２４０としては、サーミスタ、熱電対、白金熱抵抗体など、任意好適なものを用いることができる。なお、環境温度の情報は、光ファイバ網とは別の通信回線（図示を省略する。）を介して局側装置３００に送る構成にしてもよい。
【００５９】
局側装置３００は、温度検知手段２４０から送られた環境温度の情報を監視する温度監視手段３４２を備え、温度監視手段３４２が監視する各加入者端末２００−１〜ｎのエンコーダおよびデコーダの周囲温度の情報を用いて、波長調整手段３４４が各加入者端末に対応する符号処理部３２０−１〜ｎのエンコーダおよびデコーダの動作波長の調整を行う。
【００６０】
（環境温度が変化した場合の動作）
図３を参照して、位相符号器が設置されている環境の温度が変化した場合のＦＢＧ装置の動作について説明する。図３は、環境温度とＦＢＧ温度（ＦＢＧ部の温度）の関係を示す図である。図３では、横軸に時間（単位：分）を取って示し、縦軸に温度（単位：℃）を取って示している。図３には、環境温度（Ｉ）、ＦＢＧ部を真空封止した場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩ）及びＦＢＧ部を真空封止していない場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩＩ）が示されている。ここで、ＦＢＧ部の温度は、熱伝導解析によって得られた結果である。
【００６１】
ここでは、環境温度の初期状態を２５℃としている。先ず、１℃／分の温度変化率で２５℃から３５℃まで変化させる。次に、環境温度を３５℃に１０分間維持した後、１℃／分の温度変化率で３５℃から２５℃まで変化させる。次に、環境温度を２５℃に１０分間維持する。
【００６２】
位相符号器として用いられるＦＢＧ装置１０が設置されている環境の温度が変化した場合、実装チューブ３０の表面などの外気に曝されている領域の温度は、環境温度の変化に応じて変化する。このとき、実装チューブ３０の内部が真空であると、真空断熱効果によって、環境温度の変化は、ＦＢＧ部２２には伝達されにくくなる。光ファイバ２０自体の熱伝導の影響は避けられないが、光ファイバ２０として、熱伝導係数が１．４Ｗ／ｍＫ程度と、熱伝導の少ないものを用いることができるので、その熱伝導は緩やかになる。
【００６３】
ＦＢＧ部を真空封止していない場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩＩ）は、環境温度（Ｉ）とほぼ等しくなるのに対して、ＦＢＧ部を真空封止している場合のＦＢＧ部の温度（ＩＩ）は、環境温度（Ｉ）に対して、緩やかに変化する。例えば、時間０分で２５℃の環境温度が、３３℃まで、１℃／分の温度変化率で、８分間で上昇したとする。このとき、ＦＢＧ部を真空封止しているＦＢＧ部の温度（ＩＩ）は、約２６℃であり、１℃程度の変化となる。
【００６４】
説明を簡単にするため、ＦＢＧ部の温度変化に伴う波長変動率を１０ｐｍ／℃とし、同じ符号が割り当てられたエンコーダとデコーダの動作波長が１０ｐｍ異なると、受信側で復号化ができなくなるとする。この場合、ＦＢＧ部の温度が１℃変化すると、受信側で復号化ができなくなる。
【００６５】
例えば、図３の（Ｉ）で示したように環境温度が変化する場合、ＦＢＧ部を真空封止していない位相符号器では、１分ごとに局側装置で動作波長の調整が必要になる。これに対し、真空封止をしている位相符号器では、６〜８分ごとに波長調整を行えばよい。このように、波長調整を行う頻度を低減することができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、ＦＢＧ装置を、ＯＣＤＭにおける位相符号器に用いた例について説明したが、これに何ら限定されない。ＦＢＧ装置をＷＤＭにおける波長フィルタデバイスなどに適用して、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）装置
２０ 光ファイバ
２２ ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）部
２４ 単位ＦＢＧ
３０ 実装チューブ
４０ 封止材
１００ 光ネットワーク
２００ 加入者端末
２１０、３１０ 送受信部
２１２ 送信器
２１４ 受信器
２２０、３２０ 符号処理部
２２２ エンコーダ
２２４ デコーダ
２３２、２３４ サーキュレータ
２４０ 温度検知手段
３００ 局側装置
３４０ 制御部
３４２ 温度監視手段
３４４ 波長調整手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ファイバブラッググレーティング部が、前記実装チューブ内に真空封止されている
ことを特徴とするファイバブラッググレーティング装置。
【請求項２】
前記実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋである
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項３】
前記実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項４】
前記真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項５】
前記封止材が、シリコンゲルである
ことを特徴とする請求項４に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項６】
１つの局側装置が、複数の加入者端末に接続されて構成される光ネットワークで用いられる前記加入者端末であって、
送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、
前記光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、
前記局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、
前記光パルス下り信号から受信データを生成する受信器と
を備え、
前記符号器及び前記復号器は、
同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ＳＳＦＢＧが、前記実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される
ことを特徴とする加入者端末。
【請求項７】
前記実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋである
ことを特徴とする請求項６に記載の加入者端末。
【請求項８】
前記実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかである
ことを特徴とする請求項６に記載の加入者端末。
【請求項９】
前記真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされている
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の加入者端末。
【請求項１０】
前記封止材が、シリコンゲルである
ことを特徴とする請求項９に記載の加入者端末。
【請求項１１】
１つの局側装置と、
前記局側装置に接続された、複数の加入者端末と
を備える光ネットワークであって、
前記加入者端末は、
送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、
前記光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、
前記局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、
前記光パルス下り信号から受信データを生成する受信器と
を備え、
前記符号器及び前記復号器は、
同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ＳＳＦＢＧが、前記実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される
ことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１２】
前記加入者端末が、
前記符号器及び前記復号器の周囲温度を測定し、前記周囲温度の情報を前記局側装置に送る、温度検知手段
を備え、
前記局側装置が、
前記周囲温度の情報を監視する、温度監視手段と、
前記温度監視手段が監視する周囲温度の情報を用いて、動作波長の調整を行う波長調整手段と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の光ネットワーク。
【請求項１】
ファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ファイバブラッググレーティング部が、前記実装チューブ内に真空封止されている
ことを特徴とするファイバブラッググレーティング装置。
【請求項２】
前記実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋである
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項３】
前記実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項４】
前記真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項５】
前記封止材が、シリコンゲルである
ことを特徴とする請求項４に記載のファイバブラッググレーティング装置。
【請求項６】
１つの局側装置が、複数の加入者端末に接続されて構成される光ネットワークで用いられる前記加入者端末であって、
送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、
前記光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、
前記局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、
前記光パルス下り信号から受信データを生成する受信器と
を備え、
前記符号器及び前記復号器は、
同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ＳＳＦＢＧが、前記実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される
ことを特徴とする加入者端末。
【請求項７】
前記実装チューブの熱膨張係数が最大でも２×１０−６／Ｋである
ことを特徴とする請求項６に記載の加入者端末。
【請求項８】
前記実装チューブの材質が、インバー、スーパーインバー及びガラスセラミックのいずれかである
ことを特徴とする請求項６に記載の加入者端末。
【請求項９】
前記真空封止が、硬化後も柔軟性を有する封止材によってなされている
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の加入者端末。
【請求項１０】
前記封止材が、シリコンゲルである
ことを特徴とする請求項９に記載の加入者端末。
【請求項１１】
１つの局側装置と、
前記局側装置に接続された、複数の加入者端末と
を備える光ネットワークであって、
前記加入者端末は、
送信データに対応する光パルス上り信号を生成する送信器と、
前記光パルス上り信号を時間軸上に拡散して、符号化上り信号を生成する符号器と、
前記局側装置から受信する符号化下り信号を復号化して、光パルス下り信号を生成する復号器と、
前記光パルス下り信号から受信データを生成する受信器と
を備え、
前記符号器及び前記復号器は、
同一の光ファイバ中に、複数個の同一構成の単位ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ）が形成されたＳＳＦＢＧ（Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ＦＢＧ）を有する当該光ファイバと、
前記光ファイバが固定される実装チューブと
を備え、
前記ＳＳＦＢＧが、前記実装チューブ内に真空封止されているファイバブラッググレーティング装置で構成される
ことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項１２】
前記加入者端末が、
前記符号器及び前記復号器の周囲温度を測定し、前記周囲温度の情報を前記局側装置に送る、温度検知手段
を備え、
前記局側装置が、
前記周囲温度の情報を監視する、温度監視手段と、
前記温度監視手段が監視する周囲温度の情報を用いて、動作波長の調整を行う波長調整手段と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の光ネットワーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２５０２２９（Ｐ２０１０−２５０２２９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２０５０（Ｐ２００９−１０２０５０）
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２０日（２００９．４．２０）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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