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公開番号2025008920
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111548
出願日2023-07-06
発明の名称光フィルタ
出願人KDDI株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G02F 1/39 20060101AFI20250109BHJP(光学)
要約【課題】通過帯域を変化させることができ、かつ、通過帯域の中心周波数を変化させることができる光フィルタを提供する。
【解決手段】光フィルタは、連続光を生成する生成手段であって、前記連続光の周波数を変化させることが可能な様に構成された前記生成手段と、前記連続光を変調可能に構成された変調手段と、フィルタ対象光と前記変調手段が出力するポンプ光とを周波数領域において多重することで、前記フィルタ対象光と前記ポンプ光とを含む多重光を出力する多重手段と、前記多重光を通過させる非線形媒体と、前記非線形媒体を通過した前記多重光の内の前記フィルタ対象光の帯域幅の成分を通過させるフィルタ手段と、を備えている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
連続光を生成する生成手段であって、前記連続光の周波数を変化させることが可能な様に構成された前記生成手段と、
前記連続光を変調可能に構成された変調手段と、
フィルタ対象光と前記変調手段が出力するポンプ光とを周波数領域において多重することで、前記フィルタ対象光と前記ポンプ光とを含む多重光を出力する多重手段と、
前記多重光を通過させる非線形媒体と、
前記非線形媒体を通過した前記多重光の内の前記フィルタ対象光の帯域幅の成分を通過させるフィルタ手段と、
を備えている、光フィルタ。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記変調手段は、前記連続光を変調することで生成した変調光を前記ポンプ光として出力し、前記連続光の変調方式又は変調速度を変化させることで、前記ポンプ光の帯域幅を変化させることができる様に構成されている、請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項３】
前記変調手段は、前記連続光を変調することで生成した前記変調光を帯域制限して前記ポンプ光を出力する、請求項２に記載の光フィルタ。
【請求項４】
前記変調手段は、前記連続光を前記ポンプ光として出力できる様に構成されている、請求項２に記載の光フィルタ。
【請求項５】
前記非線形媒体は、前記多重光に含まれる前記ポンプ光に基づく光パラメトリック発振が生じる様に構成されている、請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項６】
前記変調光に基づく前記光パラメトリック発振が４次以上の分散に基づき生じる様に前記非線形媒体は構成されている、請求項５に記載の光フィルタ。
【請求項７】
前記生成手段は、前記連続光の周波数を第１周波数から第２周波数の範囲で変化させることが可能であり、
前記連続光の周波数を前記第１周波数から前記第２周波数の範囲で変化させた場合、前記ポンプ光に基づく前記光パラメトリック発振で生じるシグナル光又はアイドラ光の周波数が変化する範囲は、前記フィルタ対象光の帯域を含む様に前記非線形媒体は構成されている、請求項５に記載の光フィルタ。
【請求項８】
前記非線形媒体は、光集積デバイス又は光ファイバである、請求項１に記載の光フィルタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光フィルタに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコンやシリコンナイトライド等の集積デバイスにおける光パラメトリック発振に関して、近年多くの報告がなされている。非特許文献１及び非特許文献２は、光パラメトリック発振により、ポンプ光に対して数百ＴＨｚ離れたシグナル光及びアイドラ光を生成する構成を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
ＸｉｙｕａｎＬｕ，ｅｔ．ａｌ．，"Ｍｉｌｌｉｗａｔｔ－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｉｓｉｂｌｅ－ｔｅｌｅｃｏｍｏｐｔｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｒｉｃｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｎａｎｏｐｈｏｔｏｎｉｃｓ"，Ｏｐｔｉｃａ６，１５３５－１５４１，２０１９年
ＲｅｎａｔｏＲ．Ｄｏｍｅｎｅｇｕｅｔｔｉ，ｅｔ．ａｌ．，"ＰａｒａｍｅｔｒｉｃｓｉｄｅｂａｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＣＭＯＳ－ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓｆｒｏｍｖｉｓｉｂｌｅｔｏｔｅｌｅｃｏｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ"，Ｏｐｔｉｃａ８，３１６－３２２，２０２１年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、通過帯域を変化させることができ、かつ、通過帯域の中心周波数を変化させることができる光フィルタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によると、光フィルタは、連続光を生成する生成手段であって、前記連続光の周波数を変化させることが可能な様に構成された前記生成手段と、前記連続光を変調可能に構成された変調手段と、フィルタ対象光と前記変調手段が出力するポンプ光とを周波数領域において多重することで、前記フィルタ対象光と前記ポンプ光とを含む多重光を出力する多重手段と、前記多重光を通過させる非線形媒体と、前記非線形媒体を通過した前記多重光の内の前記フィルタ対象光の帯域幅の成分を通過させるフィルタ手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によると、通過帯域を変化させることができ、かつ、通過帯域の中心周波数を変化させることができる光フィルタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
位相不整合量の周波数による変化の一例を示す図。
ポンプ光の周波数と位相不整合量が０となる周波数との関係を示す図。
光フィルタの構成図。
非線形媒体の前後における多重光を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
実施形態の説明を行う前に、光パラメトリック発振の概要について説明する。
【００１０】
シリコン（Ｓｉ）やシリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）を用いた光集積デバイス等の非線形媒体に周波数ｆｐのポンプ光を入射することで、周波数ｆｓのシグナル光と周波数ｆｉのアイドラ光を生成するのが光パラメトリック発振である。光パラメトリック発振は、ポンプ光と、シグナル光と、アイドラ光の３つの光の位相不整合量が０に近い周波数（波長）領域で生じる。なお、シグナル光とアイドラ光の周波数の和（ｆｓ＋ｆｉ）は、ポンプ光の周波数ｆｐの２倍となる。位相不整合量は、光パラメトリック発振に使用する非線形媒体の伝送パラメータ、例えば、分散値等により決定される。つまり、光パラメトリック発振で生じるシグナル光の周波数ｆｓとアイドラ光の周波数ｆｉは、光パラメトリック発振で使用する非線形媒体と、ポンプ光の周波数ｆｐとにより決定される。なお、光集積デバイス以外にも光ファイバの非線形性を利用して光パラメトリック発振を生じさせることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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