(57)【要約】【課題】挿入損失の少ない光スイッチを提供する。【解決手段】光スイッチは、単一のポート１２を有する光入力部と、複数のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有する光出力部と、光入力部のポート１２と光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとを光学的に結合するためのマイクロミラー３０とを有している。マイクロミラー３０は、その向きが変更可能な反射面３２を有している。光スイッチはまた、マイクロミラー３０を移動させてマイクロミラー３０を介して互いに光学的に結合されるポート１２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを切り替える移動機構（移動体４２とアクチュエーター４４）と、光出力部から出力される光の強度を検出する複数の検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと、検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃで得られる情報に基づいてマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する制御部７０を有している。【選択図】      図１
2010139991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入力される光入力部と、
光が出力される光出力部とを有し、
前記光入力部と光出力部の一方は単一のポートを有し、前記光入力部と光出力部の他方は複数のポートを有しており、さらに、
前記光入力部のポートと前記光出力部のポートとを光学的に結合するためのマイクロミラーであり、その向きが変更可能な反射面を有しているマイクロミラーと、
前記マイクロミラーを移動させて前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポートを切り替える移動機構と、
前記光出力部から出力される光の強度を検出する検出部と、
前記移動機構を制御するとともに、前記検出部で得られる情報に基づいて前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する制御部とを備えている、光スイッチ。
【請求項２】
前記移動機構は、前記マイクロミラーを直線的に平行に移動させる、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項３】
前記制御部は、前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率を制御する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項４】
前記制御部は、前記マイクロミラーが移動される間は、前記光入力部のポートと前記光出力部のポートとが結合されないように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項３に記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記制御部は、前記マイクロミラーによって反射された光ビームが、前記マイクロミラーに入射する光ビームの入射方向と前記マイクロミラーによって反射される光ビームの反射方向との両方に垂直な方向に偏向されるように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項６】
前記制御部は、前記マイクロミラーによって反射された光ビームが、前記マイクロミラーによって反射される光ビームの反射方向に垂直な方向に偏向されるように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項７】
前記光入力部が単一のポートを有し、前記光出力部が複数のポートを有しており、
前記マイクロミラーは、前記光入力部の前記単一のポートと、前記光出力部の前記複数のポートのいずれか一つとを光学的に適宜結合する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項８】
前記光入力部が複数のポートを有し、前記光出力部が単一のポートを有しており、
前記マイクロミラーは、前記光入力部の前記複数のポートのいずれか一つと、前記光出力部の前記ポートとを光学的に適宜結合する、請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項９】
光が入力される光入力部と、
光が出力される光出力部とを有し、
前記光入力部と光出力部の一方は単一のポートユニットを有し、前記光入力部と光出力部の他方は複数のポートユニットを有しており、各ポートユニットは複数のポートを有しており、
前記光入力部のポートと前記光出力部のポートとをそれぞれ光学的に結合するための複数のマイクロミラーをさらに有し、各マイクロミラーは、その向きが変更可能な反射面を有しており、さらに、
前記マイクロミラーをそれぞれ移動させて前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポートを切り替える複数の移動機構と、
前記光出力部の前記ポートユニットから出力される光の強度を検出する複数の検出部と、
前記移動機構を制御するとともに、前記検出部で得られる情報に基づいて前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する制御部とを備えている、光スイッチ。
【請求項１０】
前記移動機構は、それぞれ、前記マイクロミラーを直線的に平行に移動させる、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１１】
前記制御部は、それぞれ、前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率を制御する、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１２】
前記制御部は、それぞれ、前記マイクロミラーが移動される間は、前記光入力部のポートが前記光出力部のいずれのポートとも結合されないように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項１１に記載の光スイッチ。
【請求項１３】
前記制御部は、それぞれ、前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率が所望値となるように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項１１に記載の光スイッチ。
【請求項１４】
前記制御部は、それぞれ、前記マイクロミラーによって反射された光ビームが、前記マイクロミラーに入射する光ビームの入射方向と前記マイクロミラーによって反射される光ビームの反射方向との両方に垂直な方向に偏向されるように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１５】
前記制御部は、それぞれ、前記マイクロミラーによって反射された光ビームが、前記マイクロミラーによって反射される光ビームの反射方向に垂直な方向に偏向されるように前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１６】
前記光入力部が単一のポートユニットを有し、前記光出力部が複数のポートユニットを有しており、
前記光入力部および光出力部の各ポートユニット内の各ポートは一つのチャンネルを構成しており、前記光入力部および光出力部の各ポートユニット内の複数のポートはいずれも同様に整列されており、
各マイクロミラーは、前記光入力部の前記単一のポートユニット内の各チャンネルのポートと、前記光出力部の前記複数のポートユニットのいずれか一つ内の同じチャンネルのポートとを光学的に適宜結合する、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項１７】
前記光入力部に入力される光は複数の波長成分の光を含んでおり、前記光入力部の前記単一のポートユニットは、入力される光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット内の複数のポートに分配する分波器を有し、前記光出力部の各ポートユニットは、そのポートユニット内の複数のポートから出力される光を合波する合波器を有している、請求項１６に記載の光スイッチ。
【請求項１８】
前記光入力部および光出力部の各ポートユニットがＡＷＧを有している、請求項１７に記載の光スイッチ。
【請求項１９】
前記光入力部が複数のポートユニットを有し、前記光出力部が単一のポートユニットを有しており、
前記光入力部および光出力部の各ポートユニット内の各ポートは一つのチャンネルを構成しており、前記光入力部および光出力部の各ポートユニット内の複数のポートはいずれも同様に整列されており、
各マイクロミラーは、前記光入力部の前記複数のポートユニットのいずれか一つポートユニット内の各チャンネルのポートと、前記光出力部の前記単一のポートユニット内の同じチャンネルのポートとを光学的に適宜結合する、請求項９に記載の光スイッチ。
【請求項２０】
前記光入力部に入力される光は複数の波長成分の光を含んでおり、前記光入力部の各ポートユニットは、入力される光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット内の複数のポートに分配する分波器を有し、前記光出力部の前記単一のポートユニットは、そのポートユニット内の複数のポートから出力される光を合波する合波器を有している、請求項１９に記載の光スイッチ。
【請求項２１】
前記光入力部および光出力部の各ポートユニットがＡＷＧを有している、請求項２０に記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−９４１８８号公報は、反射部材を移動させることにより入射側光ファイバーを複数の出射側光ファイバーのいずれかに結合させる光スイッチを開示している。
【特許文献１】特開２０００−９４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の光スイッチにおいて、反射部材の移動方向の位置を高い精度に制御することは難しい。また、反射部材の移動範囲の全域にわたって反射部材の姿勢を一定に維持し続けることは難しく、一般に反射部材の倒れや捻れが生じる。ここで、倒れは、移動方向に対する傾斜の発生を意味し、捻れは、移動方向に平行な軸周りの回転の発生を意味する。反射部材の位置ずれおよび反射部材の倒れや捻れは、反射部材で反射された光ビームが出射側光ファイバーに適切な位置で入射することを阻害し、その結果、結合効率を低下させ、挿入損失を悪化させてしまう。
【０００４】
本発明は、この様な実状を考慮して成されたものであり、その目的は、挿入損失の少ない光スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部と、前記光入力部のポートと前記光出力部のポートとを光学的に結合するためのマイクロミラーとを有している。前記光入力部と光出力部の一方は単一のポートを有し、前記光入力部と光出力部の他方は複数のポートを有している。マイクロミラーは、その向きが変更可能な反射面を有している。光スイッチはさらに、前記マイクロミラーを移動させて前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポートを切り替える移動機構と、前記光出力部から出力される光の強度を検出する検出部と、前記移動機構を制御するとともに、前記検出部で得られる情報に基づいて前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する制御部とを有している。
【０００６】
また、本発明による別の光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部とを有している。前記光入力部と光出力部の一方は単一のポートユニットを有し、前記光入力部と光出力部の他方は複数のポートユニットを有している。各ポートユニットは複数のポートを有している。光スイッチはさらに、前記光入力部のポートと前記光出力部のポートとをそれぞれ光学的に結合するための複数のマイクロミラーを有している。各マイクロミラーは、その向きが変更可能な反射面を有している。さらに、光スイッチは、前記マイクロミラーをそれぞれ移動させて前記マイクロミラーを介して互いに光学的に結合されるポートを切り替える複数の移動機構と、前記光出力部の前記ポートユニットから出力される光の強度を検出する複数の検出部と、前記移動機構を制御するとともに、前記検出部で得られる情報に基づいて前記マイクロミラーの前記反射面の向きを制御する制御部とを有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、挿入損失の少ない光スイッチが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態による光スイッチの概略的な構成を図１に示す。図１を参照しながら本実施形態の光スイッチについて説明する。
【００１０】
光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部とを有している。光入力部と光出力部の一方は単一のポートを有し、光入力部と光出力部の他方は複数のポートを有している。本実施形態の光スイッチは１入力Ｎ出力の光スイッチであり、光入力部が単一のポート１２を有し、光出力部が複数たとえば３つのポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有している。各ポート１２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、たとえば、光ファイバーとコリメーターとで構成される。光出力部は、各光ファイバーの端面にコリメーターが設けられた光ファイバーアレイで構成されてよい。
【００１１】
また光スイッチは、光入力部のポート１２と光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとを光学的に結合するためのマイクロミラー３０を有している。マイクロミラー３０は、光入力部の単一のポート１２と、光出力部の複数のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのいずれか一つとを光学的に適宜結合する。マイクロミラー３０は、その向きが変更可能な反射面３２を有している。このようなマイクロミラー３０は、たとえばＭＥＭＳ技術などを用いて製作される。反射面３２の向きは、静電力や電磁力や圧電素子などを利用して変更されてよい。
【００１２】
さらに光スイッチは、マイクロミラー３０を移動させてマイクロミラー３０を介して互いに光学的に結合されるポート１２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを切り替える移動機構を有している。移動機構は、マイクロミラー３０が取り付けられた移動体４２と、移動体４２を移動させるアクチュエーター４４とを有している。アクチュエーター４４は直動アクチュエーターであり、移動機構は、マイクロミラー３０を直線的に平行に移動させる。直動アクチュエーターは、これに限らないが、たとえば、リニアモーターやヘリコイド機構、ウォームギア機構、レールガイドとボイスコイルモーターからなる機構などで構成されてよい。
【００１３】
光スイッチはまた、光出力部から出力される光の強度を検出する複数の検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを有している。検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの個数は光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの数と同じであり、たとえば３つである。検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから出力される光の一部をそれぞれ取り出すタップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃと、タップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを介して取り出された光の強度をそれぞれモニターするパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとを有している。タップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、それぞれ、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから延びている（またはポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを構成している）光ファイバーに設けられており、タップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃとパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、それぞれ、別の光ファイバーを介して接続されている。
【００１４】
光スイッチはさらに、切替先ポートを指定するための切替先指定部６０と、切替先ポートにしたがって移動機構を制御するとともに、検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃで得られる情報に基づいてマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する制御部７０を有している。制御部７０は、アクチュエーター４４を駆動するアクチュエーター駆動回路７２と、マイクロミラー３０を駆動するマイクロミラー駆動回路７４と、アクチュエーター駆動回路７２およびマイクロミラー駆動回路７４を制御するＣＰＵ７６とを有している。
【００１５】
次に、マイクロミラー３０について、代表的に静電駆動型のマイクロミラーを例にあげて、さらに詳しく説明する。静電駆動型の二軸駆動型のマイクロミラーの概略的な構成を図２に示す。
【００１６】
図２に示すように、マイクロミラー３０はミラー基板３１０と駆動基板３３０とスペーサー３５０を有している。ミラー基板３１０と駆動基板３３０はスペーサー３５０によって互いに連結されており、所定の間隔を置いて互いに平行に配置されている。
【００１７】
ミラー基板３１０は、反射面３２を有する可動板３１２と、可動板３１２を取り囲んでいる可動枠３１６と、可動板３１２と可動枠３１６を連結している一対のトーションバー３１４と、可動枠３１６を取り囲んでいる固定枠３２０と、可動枠３１６と固定枠３２０を連結しているトーションバー３１８とを有している。トーションバー３１４は、可動枠３１６に対して可動板３１２を軸Ｌ１の周りに揺動可能に支持しており、トーションバー３１８は、固定枠３２０に対して可動枠３１６を軸Ｌ２の周りに揺動可能に支持している。固定枠３２０はスペーサー３５０を介して駆動基板３３０に固定されている。
【００１８】
駆動基板３３０は、ミラー基板３１０に対応する面に、一対の駆動電極３３２と一対の駆動電極３３４とを有している。駆動電極３３２は可動板３１２に対向しており、駆動電極３３４は可動枠３１６に対向している。一対の駆動電極３３２は軸Ｌ１に対して線対称に配置されており、また、一対の駆動電極３３４は軸Ｌ２に対して線対称に配置されている。
【００１９】
マイクロミラー３０において、たとえば、一方の駆動電極３３２に電圧を印加すると、電圧が印加された駆動電極３３２とこの駆動電極３３２に対向する可動板３１２の部分との間に静電引力が発生し、電圧が印加された駆動電極３３２に対向する可動板３１２の部分が駆動基板３３０に引き付けられる。その結果、静電引力に応じた角度だけ可動板３１２が軸Ｌ１の周りに回転し、反射面３２が傾斜する。他方の駆動電極３３２に電圧を印加すると、反射面３２が逆方向に傾斜する。
【００２０】
また、たとえば、一方の駆動電極３３４に電圧を印加すると、電圧が印加された駆動電極３３４とこの駆動電極３３４に対向する可動枠３１６の部分との間に静電引力が発生する。その結果、静電引力に応じた角度だけ可動枠３１６が可動板３１２と共に軸Ｌ２の周りに回転し、反射面３２が傾斜する。他方の駆動電極３３４に電圧を印加すると、反射面３２が逆方向に傾斜する。
【００２１】
ここでは、マイクロミラー３０として静電駆動型のマイクロミラーを例にあげたが、図１に示した光スイッチに使用するマイクロミラー３０は、静電駆動型のものに限られるものではなく、静電駆動型や電磁駆動型や圧電駆動型など、ほかの駆動方式のものであってもよい。
【００２２】
続く説明を簡単にするために、図１に示すようにｘｙｚ直交座標系を設定する。移動体４２はアクチュエーター４４に直線的に平行に移動されうる。移動体４２の移動方向に平行にｘ軸を設定する。
【００２３】
図３と図４に示すように、移動体４２はｘ軸に対して４５度傾いた傾斜面を有しており、この傾斜面にマイクロミラー３０が取り付けられている。マイクロミラー３０は、反射面３２が傾いていないニュートラルな状態（非駆動状態）において、反射面３２の法線がｘ軸に対して４５度傾いている。
【００２４】
図１に示すように、光入力部のポート１２は、ｘ軸に平行に光ビームを射出するように配置されている。このため、マイクロミラー３０は、非駆動状態において、ポート１２から射出され反射面３２に入射した光ビームを９０度偏向して反射する。非駆動状態のマイクロミラー３０の反射面３２によって反射された光ビームの進行方向に平行にｚ軸を設定する。すなわち、マイクロミラー３０は、非駆動状態において、反射面３２の法線の向きが、ｚｘ平面内においてｘ軸とｚ軸とが成す角の等角二等分線に平行になるように配置されている。
【００２５】
光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはいずれも、マイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸に平行に配置されている。さらに、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向すなわちｘ軸に沿って並んでいる。
【００２６】
次に図１を参照しながら、本実施形態の光スイッチの動作について説明する。ここでは、入力部のポート１２の結合先を光出力部のポート２２Ａからポート２２Ｃに切り替える例について説明する。
【００２７】
切替先指定部６０において切替先ポートが指定されると、ＣＰＵ７６は、切替先ポートに応じた制御信号をアクチュエーター駆動回路７２に出力し、アクチュエーター駆動回路７２はアクチュエーター４４を駆動して移動体４２を移動させて、切替先ポートであるポート２２Ｃに対応した位置にマイクロミラー３０を配置する。その結果、ポート１２がマイクロミラー３０を介してポート２２Ｂと光学的に結合される。
【００２８】
さらにＣＰＵ７６は、マイクロミラー駆動回路７４を制御してマイクロミラー３０の反射面３２を揺動させながら、アクチュエーター駆動回路７２を制御して移動体４２をわずかずつ移動させ、切替先ポートであるポート２２Ｃに接続されたパワーモニター５４Ｃからの出力が最大になる位置で移動体４２を停止させる。
【００２９】
その後、ＣＰＵ７６は、切替先ポートであるポート２２Ｃに接続されたパワーモニター５４Ｂから供給される情報にしたがってマイクロミラー駆動回路７４を制御し、マイクロミラー駆動回路７４はマイクロミラー３０の反射面３２の向きを調整する。これにより、制御部７０は、マイクロミラー３０を介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２とポート２２Ｃとの間の結合効率を制御する。たとえば、制御部７０は、パワーモニター５４Ｃからの出力が最大になるように、すなわちポート１２とポート２２Ｃとの間の結合効率が最大になるように、マイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。
【００３０】
制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが、少なくとも、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向すなわちｘ軸とマイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸との両方に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームがｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。この場合、マイクロミラー３０は、反射面３２が軸Ｌ２の周りだけに揺動する構成であればよい。すなわち、マイクロミラー３０は、可動板３１２とトーションバー３１４と可動枠３１６とが一体化された構造であってよい。より好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが、マイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームがｘ軸およびｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。
【００３１】
好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０が移動される間は、光入力部のポート１２と光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとが結合されないようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。具体的には、制御部７０は、切り替えのためにマイクロミラー３０を移動させる前に、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから外れるほどにｙ軸に沿って偏向されるように、マイクロミラー３０の反射面３２の向きを調整し、マイクロミラー３０の移動が完了した後に、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに入射するように、マイクロミラー３０の反射面３２の向きを調整する。これにより、マイクロミラー３０が移動される間に、切替先ポートでないポート２２Ａ，２２Ｃにポート１２が不所望に結合されることが防止される。いわゆるヒットレスでの光スイッチの切り替えが達成される。
【００３２】
本実施形態の光スイッチでは、マイクロミラー３０の反射面３２を揺動させながらパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの出力に基づいて移動体４２の位置を決めるため、移動機構の位置精度が低くても、また温度による外乱が生じたときでも、マイクロミラー３０を適切な位置に精度良く配置することができる。さらに、マイクロミラー３０の反射面３２の向きをパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの出力が最大になるように制御することにより、光入力部のポート１２を光出力部の所望のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに高い結合効率で結合させることができる。その結果、挿入損失が少ない光スイッチが得られる。
【００３３】
また、マイクロミラー３０がアクチュエーター４４によって直線的に平行に移動されるので、光出力部が非常に多くのポート、たとえば４０や８０のポートを有する構成に対しても良好に対応できる。
【００３４】
本実施形態では、光入力部のポート１２から射出された光がマイクロミラー３０に直接入射する構成を示したが、光入力部のポート１２から射出された光がｘ軸に平行にマイクロミラー３０に入射しさえすればよく、光入力部のポート１２とマイクロミラー３０との間にミラーやプリズムなどの反射光学素子を配置して光入力部のポート１２からマイクロミラー３０に至る光路を折り曲げた構成としてもよい。
【００３５】
また、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに直接入射する構成を示したが、マイクロミラー３０と光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間にミラーやプリズムなどの反射光学素子を配置してマイクロミラー３０から光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに至る光路を折り曲げた構成としてもよい。
【００３６】
さらに、マイクロミラー３０が光ビームを９０度偏向する構成を示したが、マイクロミラー３０が光ビームを偏向する角度は９０度に限定されるものではなく適宜変更されてよい。言い替えれば、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向は、マイクロミラー３０の移動方向すなわちｘ軸に非平行であってもよく、また、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、マイクロミラー３０の移動方向すなわちｘ軸に非平行な直線に沿って並んでいてもよい。すなわち、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはいずれも、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向とマイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向とに平行な平面すなわちｚｘ平面に含まれる直線に平行に配置されていればよい。また、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向とマイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向とに平行な平面すなわちｚｘ平面に含まれる直線に沿って並んでいればよい。
【００３７】
＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態による光スイッチの概略的な構成を図５に示す。図５において、図１に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。図５を参照しながら本実施形態の光スイッチについて説明する。
【００３８】
光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部とを有している。光入力部と光出力部の一方は単一のポートを有し、光入力部と光出力部の他方は複数のポートを有している。本実施形態の光スイッチはＮ入力１出力の光スイッチであり、光入力部が複数たとえば３つのポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを有し、光出力部が単一のポート２２を有している。各ポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２は、たとえば、光ファイバーとコリメーターとで構成される。光入力部は、各光ファイバーにコリメーターが設けられたファイバーアレイで構成されてよい。
【００３９】
また光スイッチは、光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと光出力部のポート２２とを光学的に結合するためのマイクロミラー３０を有している。マイクロミラー３０は、光入力部の複数のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれか一つと、光出力部の単一のポート２２とを光学的に適宜結合する。マイクロミラー３０の詳細は、第一実施形態で説明した通りである。
【００４０】
さらに光スイッチは、マイクロミラー３０を移動させてマイクロミラー３０を介して互いに光学的に結合されるポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２を切り替える移動機構を有している。移動機構は、マイクロミラー３０が取り付けられた移動体４２と、移動体４２を移動させるアクチュエーター４４とを有している。移動機構の詳細は、第一実施形態で説明した通りである。
【００４１】
光スイッチはまた、光出力部から出力される光の強度を検出する検出部５０を有している。検出部５０は、光出力部のポート２２から出力される光の一部をそれぞれ取り出すタップ５２と、タップ５２を介して取り出された光の強度をそれぞれモニターするパワーモニター５４とを有している。
【００４２】
光スイッチはさらに、切替先ポートを指定するための切替先指定部６０と、切替先ポートにしたがって移動機構を制御するとともに、検出部５０で得られる情報に基づいてマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する制御部７０を有している。制御部７０の詳細は、第一実施形態で説明した通りである。
【００４３】
続く説明を簡単にするために、図５に示すようにｘｙｚ直交座標系を設定する。ｘ軸は、移動体４２の移動方向に平行であり、ｚ軸は、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向に平行である。
【００４４】
光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、ｚ軸に平行に光ビームを射出するように配置されている。さらに、光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、ｘ軸に沿って並んでいる。
【００４５】
マイクロミラー３０は、非駆動状態において、反射面３２の法線の向きが、ｚｘ平面内においてｘ軸とｚ軸とが成す角の等角二等分線に平行になるように配置されている。
【００４６】
光出力部のポート２２は、マイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｘ軸に平行に配置されている。
【００４７】
次に図５を参照しながら、本実施形態の光スイッチの動作について説明する。ここでは、ポート１２Ａからポート１２Ｃに切り替える例について説明する。
【００４８】
切替先指定部６０において切替先ポートが指定されると、ＣＰＵ７６は、切替先ポートに応じた制御信号をアクチュエーター駆動回路７２に出力し、アクチュエーター駆動回路７２はアクチュエーター４４を駆動して移動体４２を移動させて、切替先ポートであるポート１２Ｃに対応した位置にマイクロミラー３０を配置する。その結果、ポート１２Ｃがマイクロミラー３０を介してポート２２と光学的に結合される。
【００４９】
さらにＣＰＵ７６は、マイクロミラー駆動回路７４を制御してマイクロミラー３０の反射面３２を揺動させながら、アクチュエーター駆動回路７２を制御して移動体４２をわずかずつ移動させ、パワーモニター５４からの出力が最大になる位置で移動体４２を停止させる。
【００５０】
その後、ＣＰＵ７６は、ポート２２に接続されたパワーモニター５４から供給される情報にしたがってマイクロミラー駆動回路７４を制御し、マイクロミラー駆動回路７４はマイクロミラー３０の反射面３２の向きを調整する。これにより、制御部７０は、マイクロミラー３０を介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２Ｃとポート２２との間の結合効率を制御する。たとえば、制御部７０は、パワーモニター５４からの出力が最大になるように、すなわちポート１２Ｃとポート２２との間の結合効率が最大になるように、マイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。
【００５１】
制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが、少なくとも、マイクロミラー３０に入射する光ビームの入射方向すなわちｚ軸とマイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｘ軸との両方に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームがｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。より好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが、マイクロミラー３０によって反射される光ビームの反射方向すなわちｘ軸に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０によって反射された光ビームがｙ軸およびｚ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。
【００５２】
好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０が移動される間は、光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと光出力部のポート２２とが結合されないようにマイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。具体的には、制御部７０は、マイクロミラー３０が移動される間、マイクロミラー３０によって反射された光ビームが光出力部のポート２２から外れるほどにｙ軸に沿って偏向されるように、マイクロミラー３０の反射面３２の向きを制御する。これにより、マイクロミラー３０が移動される間に、切替先ポートでないポート１２Ｂがポート２２に不所望に結合されることが防止される。いわゆるヒットレスでの光スイッチの切り替えが達成される。
【００５３】
本実施形態の光スイッチでは、マイクロミラー３０の反射面３２を揺動させながらパワーモニター５４の出力に基づいて移動体４２の位置を決めるため、マイクロミラー３０を適切な位置に精度良く配置することができる。さらに、マイクロミラー３０の反射面３２の向きをパワーモニター５４の出力が最大になるように制御することにより、光出力部のポート２２に光入力部の所望のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを高い結合効率で結合させることができる。その結果、挿入損失が少ない光スイッチが得られる。
【００５４】
また、マイクロミラー３０がアクチュエーター４４によって直線的に平行に移動されるので、光出力部が非常に多くのポート、たとえば４０や８０のポートを有する構成に対しても良好に対応できる。
【００５５】
本実施形態においても、光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとマイクロミラー３０との間にミラーやプリズムなどの反射光学素子を配置して光入力部のポート１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃからマイクロミラー３０に至る光路を折り曲げた構成としてもよい。また、マイクロミラー３０と光出力部のポート２２との間にミラーやプリズムなどの反射光学素子を配置してマイクロミラー３０から光出力部のポート２２に至る光路を折り曲げた構成としてもよい。さらに、マイクロミラー３０が光ビームを偏向する角度は９０度に限定されるものではなく適宜変更されてよい。
【００５６】
＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態による光スイッチの概略的な構成を図６に示す。図６を参照しながら本実施形態の光スイッチについて説明する。
【００５７】
光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部とを有している。光入力部と光出力部の一方が単一のポートユニットを有し、光入力部と光出力部の他方が複数のポートユニットを有している。本実施形態の光スイッチは多チャンネルの１入力Ｎ出力の光スイッチであり、光入力部が単一のポートユニット１０を有し、光出力部が複数たとえば３つのポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを有している。ポートユニット１０は複数たとえば３つのポート１２α，１２β，１２γを有している。同様に、ポートユニット２０Ａは３つのポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγを有し、ポートユニット２０Ｂは３つのポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγを有し、ポートユニット２０Ｃは３つのポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγを有している。
【００５８】
光入力部および光出力部の各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の各ポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγは一つのチャンネルを構成している。光入力部および光出力部の各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の複数のポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγはいずれも同様に整列されている。たとえば、光入力部および光出力部の各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の複数のポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγはいずれも直線的に並んでおり、光入力部および光出力部の各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の複数のポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγの相互間の間隔はいずれも同じである。具体的には、ポートユニット１０内のポート１２αとポート１２βとの間隔は、他のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内のポート２２Ａα，２２Ｂα，２２Ｃαとポート２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβとの間隔と同じであり、ポートユニット１０内のポート１２βとポート１２γとの間隔は、他のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内のポート２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβとポート２２Ａγ，２２Ｂγ，２２Ｃγとの間隔と同じである。各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内の複数のポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγの相互間の間隔はたとえば一定であるが、必ずしもそうである必要はない。
【００５９】
光入力部に入力される光は複数の波長成分の光を含んでいる。つまり光入力部に入力される光は波長多重光である。これに応じて、光入力部のポートユニット１０はさらに、波長多重光を導光する波長多重入力ポート１６と、波長多重入力ポート１６を介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット１０内の複数のポート１２α，１２β，１２γに分配する分波器１４とを有している。また、光出力部のポートユニット２０Ａは、そのポートユニット２０Ａ内の複数のポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγから出力される光を合波する合波器２４Ａと、合波器２４Ａから出力される光を導光する波長多重出力ポート２６Ａとを有し、ポートユニット２０Ｂは、そのポートユニット２０Ｂ内の複数のポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγから出力される光を合波する合波器２４Ｂと、合波器２４Ｂから出力される光を導光する波長多重出力ポート２６Ｂとを有し、ポートユニット２０Ｃは、そのポートユニット２０Ｃ内の複数のポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγから出力される光を合波する合波器２４Ｃと、合波器２４Ｃから出力される光を導光する波長多重出力ポート２６Ｃとを有している。
【００６０】
また光スイッチは、光入力部のポートと光出力部のポートとをそれぞれ光学的に結合するための複数のマイクロミラー３０α，３０β，３０γを有している。マイクロミラー３０α，３０β，３０γの個数は各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのチャンネルの数と同じであり、たとえば３つである。各マイクロミラー３０α，３０β，３０γは、それぞれ、その向きが変更可能な反射面３２α，３２β，３２γを有している。各マイクロミラー３０α，３０β，３０γの詳細は、第一実施形態で説明したマイクロミラー３０と同じである。
【００６１】
各マイクロミラー３０α，３０β，３０γは、光入力部の単一のポートユニット１０内の各チャンネルのポート１２α，１２β，１２γと、光出力部の複数のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのいずれか一つ内の同じチャンネルのポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγとを光学的に適宜結合する。図６に示した例では、マイクロミラー３０αがポートユニット１０内のポート１２αをポートユニット２０Ｃのポート２２Ｃαに結合し、マイクロミラー３０βがポートユニット１０内のポート１２βをポートユニット２０Ａのポート２２Ａβに結合し、マイクロミラー３０γがポートユニット１０内のポート１２γをポートユニット２０Ｂのポート２２Ｂγに結合している。
【００６２】
さらに光スイッチは、マイクロミラー３０α，３０β，３０γをそれぞれ移動させてマイクロミラー３０α，３０β，３０γを介して互いに光学的に結合されるポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγを切り替える複数の移動機構を有している。移動機構の個数はマイクロミラー３０α，３０β，３０γの数と同じであり、たとえば３つである。これらの移動機構は、それぞれ、マイクロミラー３０α，３０β，３０γを直線的に平行に移動させる。移動機構は、マイクロミラー３０α，３０β，３０γが取り付けられた移動体４２α，４２β，４２γと、移動体４２α，４２β，４２γを移動させるアクチュエーター４４α，４４β，４４γとを有している。各移動体４２α，４２β，４２γと各アクチュエーター４４α，４４β，４４γの詳細は、第一実施形態で説明した移動体４２とアクチュエーター４４と同じである。
【００６３】
光スイッチはまた、光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃから出力される光の強度を検出する複数の検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを有している。検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの個数は光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの数と同じであり、たとえば３つである。検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、光出力部の波長多重出力ポート２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃから出力される光の一部をそれぞれ取り出すタップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃと、タップ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを介して取り出された光の強度をそれぞれモニターするパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとを有している。
【００６４】
光スイッチはさらに、切替先ポートを指定するための切替先指定部６０と、切替先ポートにしたがって移動機構を制御するとともに、検出部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃで得られる情報に基づいてマイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きを制御する制御部７０とを有している。制御部７０は、アクチュエーター４４α，４４β，４４γをそれぞれ駆動するアクチュエーター駆動回路７２α，７２β，７２γと、マイクロミラー３０α，３０β，３０γをそれぞれ駆動するマイクロミラー駆動回路７４α，７４β，７４γと、アクチュエーター駆動回路７２α，７２β，７２γおよびマイクロミラー駆動回路７４α，７４β，７４γを制御するＣＰＵ７６とを有している。
【００６５】
続く説明を簡単にするために、図６に示すようにｘｙｚ直交座標系を設定する。ｘ軸は、移動体４２α，４２β，４２γの移動方向に平行であり、ｚ軸は、マイクロミラー３０α，３０β，３０γによって反射される光ビームの反射方向に平行である。
【００６６】
光入力部のポートユニット１０のポート１２α，１２β，１２γは、ｘ軸に平行に光ビームを射出するように配置されている。さらに、ポート１２α，１２β，１２γはｙ軸に沿って並んでいる。
【００６７】
マイクロミラー３０α，３０β，３０γは、非駆動状態において、反射面３２α，３２β，３２γの法線の向きが、ｚｘ平面内においてｘ軸とｚ軸とが成す角の等角二等分線に平行になるように配置されている。
【００６８】
光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、ｘ軸に沿って並んでいる。光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγは、ｚ軸に平行に配置されている。さらに、ポートユニット２０Ａのポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγとポートユニット２０Ｂのポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγとポートユニット２０Ｃのポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγはいずれもｙ軸に沿って並んでいる。
【００６９】
次に図６を参照しながら、本実施形態の光スイッチの動作について説明する。ここでは、入力部のポート１２βの結合先を光出力部のポート２２Ａβからポート２２Ｃβに切り替える例について説明する。
【００７０】
切替先指定部６０において切替先ポートが指定されると、ＣＰＵ７６は、切替先ポートに応じた制御信号をアクチュエーター駆動回路７２βに出力し、アクチュエーター駆動回路７２βはアクチュエーター４４βを駆動して移動体４２βを移動させて、切替先ポートであるポート２２Ｃβに対応した位置にマイクロミラー３０βを配置する。その結果、ポート１２βがマイクロミラー３０βを介してポート２２Ｃβと光学的に結合される。
【００７１】
さらにＣＰＵ７６は、マイクロミラー駆動回路７４βを制御してマイクロミラー３０βの反射面３２βを揺動させながら、アクチュエーター駆動回路７２βを制御して移動体４２βをわずかずつ移動させ、切替先ポートであるポート２２Ｃβに接続されたパワーモニター５４Ｃからの出力が最大になる位置で移動体４２βを停止させる。
【００７２】
その後、ＣＰＵ７６は、切替先ポートであるポート２２Ｃβに接続されたパワーモニター５４Ｃから供給される情報にしたがってマイクロミラー駆動回路７４βを制御し、マイクロミラー駆動回路７４βはマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを調整する。これにより、制御部７０は、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２βとポート２２Ｃβとの間の結合効率を制御する。たとえば、制御部７０は、パワーモニター５４Ｃからの出力が最大または所望値になるように、つまり、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２βとポート２２Ｃβとの間の結合効率が最大または所望値になるように、マイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。
【００７３】
制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、少なくとも、マイクロミラー３０βに入射する光ビームの入射方向すなわちｘ軸とマイクロミラー３０βによって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸との両方に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームがｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。より好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、マイクロミラー３０βによって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームがｘ軸およびｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。
【００７４】
好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０βが移動される間は、光入力部のポート１２βと光出力部のポート２２Ａα，２２Ｂα，２２Ｃα，２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβ，２２Ａγ，２２Ｂγ，２２Ｃγとが結合されないようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。たとえば、制御部７０は、マイクロミラー３０βが移動される間、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、光出力部のポート２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβから外れるが、光出力部のほかのチャンネルのポート２２Ａα，２２Ｂα，２２Ｃα，２２Ａγ，２２Ｂγ，２２Ｃγには入射しない程度に、ｙ軸に沿って偏向されるように、マイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。これにより、マイクロミラー３０βが移動される間に、切替先ポートでないポート２２Ｂβにポート１２βが不所望に結合されることが防止される。つまり、光出力部のポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγの切り替えがいわゆるヒットレスで行なえる。
【００７５】
ここでは、入力部のポート１２βの結合先を光出力部のポート２２Ａβからポート２２Ｃβに切り替える例について説明したが、ほかのポート間での切り替えについても同様である。また、ほかのチャンネルにおける結合先の切り替えについても同様である。
【００７６】
本実施形態の光スイッチでは、それぞれのチャンネルで伝送される光の波長は互いに相違しているため、チャンネル間で光の強度にばらつきがある。チャンネル間における光の強度のばらつきを揃えるため、たとえば、制御部７０は、マイクロミラー３０αを介して互いに光学的に結合されるポート１２αとポート２２Ａα，２２Ｂα，２２Ｃαとの間の結合効率と、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート１２βとポート２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβとの間の結合効率と、マイクロミラー３０γを介して互いに光学的に結合されるポート１２γとポート２２Ａγ，２２Ｂγ，２２Ｃγとの間の結合効率とがそれぞれ所望値となるように、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きを制御する。
【００７７】
本実施形態の光スイッチでは、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γを揺動させながらパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの出力に基づいて移動体４２α，４２β，４２γの位置を決めるため、マイクロミラー３０α，３０β，３０γを適切な位置に精度良く配置することができる。さらに、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きをパワーモニター５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの出力が最大または所望値になるように制御することにより、光入力部のポート１２α，１２β，１２γを光出力部の所望のポート２２Ａα，２２Ｂα，２２Ｃα，２２Ａβ，２２Ｂβ，２２Ｃβ，２２Ａγ，２２Ｂγ，２２Ｃγに高い結合効率または所望の結合効率で結合させることができる。その結果、挿入損失が少ない光スイッチが得られる。
【００７８】
また、マイクロミラー３０α，３０β，３０γがアクチュエーター４４α，４４β，４４γによって直線的に平行に移動されるので、光出力部が非常に多くのポート、たとえば４０や８０のポートを有する構成に対しても良好に対応できる。
【００７９】
本実施形態においても、光入力部のポート１２α，１２β，１２γからマイクロミラー３０α，３０β，３０γに至る光路を反射光学素子により折り曲げた構成としてもよい。また、マイクロミラー３０α，３０β，３０γから光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγに至る光路を反射光学素子により折り曲げた構成としてもよい。さらに、マイクロミラー３０α，３０β，３０γが光ビームを偏向する角度は９０度に限定されるものではなく適宜変更されてよい。
【００８０】
＜第四実施形態＞
本発明の第四実施形態による光スイッチの概略的な構成を図７に示す。図７において、図６に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。図７を参照しながら本実施形態の光スイッチについて説明する。
【００８１】
光スイッチは、光が入力される光入力部と、光が出力される光出力部とを有している。光入力部と光出力部の一方が単一のポートユニットを有し、光入力部と光出力部の他方が複数のポートユニットを有している。本実施形態の光スイッチは多チャンネルのＮ入力１出力の光スイッチであり、光入力部が複数たとえば３つのポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを有し、光出力部が単一のポートユニット２０を有している。ポートユニット１０Ａは複数たとえば３つのポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγを有し、ポートユニット１０Ｂは３つのポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγを有し、ポートユニット１０Ｃは３つのポート１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγを有している。同様に、ポートユニット２０は３つのポート２２α，２２β，２２γを有している。
【００８２】
光入力部および光出力部の各ポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０内の各ポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγ，２２α，２２β，２２γは一つのチャンネルを構成している。光入力部および光出力部の各ポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０内の複数のポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγ，２２α，２２β，２２γはいずれも同様に整列されている。
【００８３】
光入力部に入力される光は複数の波長成分の光を含んでいる。つまり光入力部に入力される光は波長多重光である。これに応じて、光入力部のポートユニット１０Ａはさらに、波長多重光を導光する波長多重入力ポート１６Ａと、波長多重入力ポート１６Ａを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット１０Ａ内の複数のポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγに分配する分波器１４Ａとを有し、光入力部のポートユニット１０Ｂはさらに、波長多重光を導光する波長多重入力ポート１６Ｂと、波長多重入力ポート１６Ｂを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット１０Ｂ内の複数のポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγに分配する分波器１４Ｂとを有し、光入力部のポートユニット１０Ｃはさらに、波長多重光を導光する波長多重入力ポート１６Ｃと、波長多重入力ポート１６Ｃを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離して、そのポートユニット１０Ｃ内の複数のポート１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγに分配する分波器１４Ｃとを有している。また、光出力部のポートユニット２０は、そのポートユニット２０内の複数のポート２２α，２２β，２２γから出力される光を合波する合波器２４と、合波器２４から出力される光を導光する波長多重出力ポート２６とを有している。
【００８４】
また光スイッチは、光入力部のポートと光出力部のポートとをそれぞれ光学的に結合するための複数のマイクロミラー３０α，３０β，３０γを有している。マイクロミラー３０α，３０β，３０γの個数は各ポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０のチャンネルの数と同じであり、たとえば３つである。各マイクロミラー３０α，３０β，３０γは、それぞれ、その向きが変更可能な反射面３２α，３２β，３２γを有している。各マイクロミラー３０α，３０β，３０γの詳細は、第一実施形態で説明したマイクロミラー３０と同じである。
【００８５】
各マイクロミラー３０α，３０β，３０γは、光入力部の複数のポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれか一つ内の各チャンネルのポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγと、光出力部の単一のポートユニット２０内の同じチャンネルのポート２２α，２２β，２２γとを光学的に適宜結合する。図６に示した例では、マイクロミラー３０αがポートユニット１０Ｃ内のポート１２Ｃαをポートユニット２０のポート２２αに結合し、マイクロミラー３０βがポートユニット１０Ａ内のポート１２Ａβをポートユニット２０のポート２２βに結合し、マイクロミラー３０γがポートユニット１０Ｂ内のポート１２Ｂγをポートユニット２０のポート２２γに結合している。
【００８６】
さらに光スイッチは、マイクロミラー３０α，３０β，３０γをそれぞれ移動させてマイクロミラー３０α，３０β，３０γを介して互いに光学的に結合されるポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγ，２２α，２２β，２２γを切り替える複数の移動機構を有している。移動機構の個数はマイクロミラー３０α，３０β，３０γの数と同じであり、たとえば３つである。これらの移動機構は、それぞれ、マイクロミラー３０α，３０β，３０γを直線的に平行に移動させる。移動機構の詳細は、第三実施形態で説明した通りである。
【００８７】
光スイッチはまた、光出力部のポートユニット２０から出力される光の強度を検出する検出部５０を有している。検出部５０は、光出力部の波長多重出力ポート２６から出力される光の一部をそれぞれ取り出すタップ５２と、タップ５２を介して取り出された光の強度をそれぞれモニターするパワーモニター５４とを有している。
【００８８】
光スイッチはさらに、切替先ポートを指定するための切替先指定部６０と、切替先ポートにしたがって移動機構を制御するとともに、検出部５０で得られる情報に基づいてマイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きを制御する制御部７０とを有している。制御部７０の構成は、第三実施形態と同じである。
【００８９】
続く説明を簡単にするために、図７に示すようにｘｙｚ直交座標系を設定する。ｘ軸は、移動体４２α，４２β，４２γの移動方向に平行であり、ｚ軸は、マイクロミラー３０α，３０β，３０γに入射する光ビームの入射方向に平行である。
【００９０】
光入力部のポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、ｘ軸に沿って並んでいる。光入力部のポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγは、ｚ軸に平行に光ビームを射出するように配置されている。さらに、ポートユニット１０Ａのポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγとポートユニット１０Ｂのポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγとポートユニット１０Ｃのポート１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγはいずれもｙ軸に沿って並んでいる。
【００９１】
光出力部のポートユニット２０のポート２２α，２２β，２２γは、マイクロミラー３０α，３０β，３０γによって反射される光ビームの反射方向すなわちｘ軸に平行に配置されている。さらに、ポート２２α，２２β，２２γはｙ軸に沿って並んでいる。
【００９２】
次に図７を参照しながら、本実施形態の光スイッチの動作について説明する。ここでは、光出力部のポート２２βの結合先を入力部のポート１２Ａβからポート１２Ｃβに切り替える例について説明する。
【００９３】
切替先指定部６０において切替先ポートが指定されると、ＣＰＵ７６は、切替先ポートに応じた制御信号をアクチュエーター駆動回路７２βに出力し、アクチュエーター駆動回路７２βはアクチュエーター４４βを駆動して移動体４２βを移動させて、切替先ポートであるポート１２Ｃβに対応した位置にマイクロミラー３０βを配置する。その結果、ポート１２Ｃβがマイクロミラー３０βを介してポート２２βと光学的に結合される。
【００９４】
さらにＣＰＵ７６は、マイクロミラー駆動回路７４βを制御してマイクロミラー３０βの反射面３２βを揺動させながら、アクチュエーター駆動回路７２βを制御して移動体４２βをわずかずつ移動させ、パワーモニター５４からの出力が最大になる位置で移動体４２βを停止させる。
【００９５】
その後、ＣＰＵ７６は、ポート２２βに接続されたパワーモニター５４から供給される情報にしたがってマイクロミラー駆動回路７４βを制御し、マイクロミラー駆動回路７４βはマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを調整する。これにより、制御部７０は、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２Ｃβとポート２２βとの間の結合効率を制御する。たとえば、制御部７０は、パワーモニター５４からの出力が最大または所望値になるように、つまり、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート間の結合効率すなわちポート１２Ｃβとポート２２βとの間の結合効率が最大または所望値になるように、マイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。
【００９６】
制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、少なくとも、マイクロミラー３０βに入射する光ビームの入射方向すなわちｘ軸とマイクロミラー３０βによって反射される光ビームの反射方向すなわちｚ軸との両方に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームがｙ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。より好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、マイクロミラー３０βによって反射される光ビームの反射方向すなわちｘ軸に垂直な方向に偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。すなわち、制御部７０は、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームがｙ軸およびｚ軸に沿って偏向されるようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。
【００９７】
好ましくは、制御部７０は、マイクロミラー３０βが移動される間は、光入力部のポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγと光出力部のポート２２βとが結合されないようにマイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。具体的には、制御部７０は、マイクロミラー３０βが移動される間、マイクロミラー３０βによって反射された光ビームが、光出力部のポート２２βから外れるが、光出力部のほかのチャンネルのポート２２α，２２γには入射しない程度に、ｙ軸に沿って偏向されるように、マイクロミラー３０βの反射面３２βの向きを制御する。これにより、マイクロミラー３０βが移動される間に、切替先ポートでないポート１２Ｂβがポート２２βに不所望に結合されることが防止される。つまり、光入力部のポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγの切り替えがいわゆるヒットレスで行なえる。
【００９８】
ほかのポート間での切り替えも同様である。また、ほかのチャンネルにおける結合先の切り替えについても同様である。
【００９９】
チャンネル間における光の強度のばらつきを揃えるため、たとえば、制御部７０は、マイクロミラー３０αを介して互いに光学的に結合されるポート２２αとポート１２Ａα，１２Ｂα，１２Ｃαとの間の結合効率と、マイクロミラー３０βを介して互いに光学的に結合されるポート２２βとポート１２Ａβ，１２Ｂβ，１２Ｃβとの間の結合効率と、マイクロミラー３０γを介して互いに光学的に結合されるポート２２γとポート１２Ａγ，１２Ｂγ，１２Ｃγとの間の結合効率とがそれぞれ所望値となるように、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きを制御する。
【０１００】
本実施形態の光スイッチでは、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γを揺動させながらパワーモニター５４の出力に基づいて移動体４２α，４２β，４２γの位置を決めるため、マイクロミラー３０α，３０β，３０γを適切な位置に精度良く配置することができる。さらに、マイクロミラー３０α，３０β，３０γの反射面３２α，３２β，３２γの向きをパワーモニター５４の出力が最大または所望値になるように制御することにより、光入力部の所望のポート１２Ａα，１２Ｂα，１２Ｃα，１２Ａβ，１２Ｂβ，１２Ｃβ，１２Ａγ，１２Ｂγ，１２Ｃγを光出力部のポート２２α，２２β，２２γに高い結合効率または所望の結合効率で結合させることができる。その結果、挿入損失が少ない光スイッチが得られる。
【０１０１】
また、マイクロミラー３０α，３０β，３０γがアクチュエーター４４α，４４β，４４γによって直線的に平行に移動されるので、光出力部が非常に多くのポート、たとえば４０や８０のポートを有する構成に対しても良好に対応できる。
【０１０２】
本実施形態においても、光入力部のポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγからマイクロミラー３０α，３０β，３０γに至る光路を反射光学素子により折り曲げた構成としてもよい。また、マイクロミラー３０α，３０β，３０γから光出力部のポートユニット２０のポート２２α，２２β，２２γに至る光路を反射光学素子により折り曲げた構成としてもよい。さらに、マイクロミラー３０α，３０β，３０γが光ビームを偏向する角度は９０度に限定されるものではなく適宜変更されてよい。
【０１０３】
＜第五実施形態＞
本実施形態の光スイッチは、機能的には、図６を参照しながら説明した第三実施形態の光スイッチと実質的に同じである。本発明の第五実施形態による光スイッチの概略的な構成を図８に示す。図８において、図６に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。以下、第三実施形態の光スイッチとの相違部分について図８を参照しながら説明する。
【０１０４】
本実施形態の光スイッチでは、光入力部および光出力部の各ポートユニット１０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが、それぞれ、ＡＷＧ(Arrayed Waveguide Grating)１８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを有している。
【０１０５】
光入力部のポートユニット１０は、波長多重入力ポート１６とＡＷＧ１８とを有している。ＡＷＧ１８は、波長多重入力ポート１６を介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離する分波器１４と、分波器１４によって波長分離された光をそれぞれ導光する複数のポート１２α，１２β，１２γとを有している。言い替えれば、ポート１２α，１２β，１２γと分波器１４とがＡＷＧ１８で構成されている。
【０１０６】
また、光出力部のポートユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ、波長多重出力ポート２６Ａ，２６Ｂ，２６ＣとＡＷＧ２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃとを有している。ＡＷＧ２８Ａは、入力部のポート１２α，１２β，１２γと適宜結合される複数のポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγと、ポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγから出力される光を合波する合波器２４Ａとを有し、ＡＷＧ２８Ｂは、入力部のポート１２α，１２β，１２γと適宜結合される複数のポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγと、ポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγから出力される光を合波する合波器２４Ｂとを有し、ＡＷＧ２８Ｃは、入力部のポート１２α，１２β，１２γと適宜結合される複数のポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγと、ポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγから出力される光を合波する合波器２４Ｃとを有している。言い替えれば、ポート２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγと合波器２４ＡとがＡＷＧ２８Ａで構成され、ポート２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγと合波器２４ＢとがＡＷＧ２８Ｂで構成され、ポート２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγと合波器２４ＣとがＡＷＧ２８Ｃで構成されている。
【０１０７】
本実施形態では、各ポート１２α，１２β，１２γ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２Ｃγは、導波路と、導波路の端面に配置されたコリメーターとで構成されている。
【０１０８】
本実施形態の光スイッチの動作は第三実施形態の光スイッチの動作と同様である。
【０１０９】
本実施形態の光スイッチでは、分波器１４がＡＷＧ１８で構成され、また合波器２４Ａ，２４Ｂ，２４ＣがＡＷＧ２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃで構成されているので、チャンネルの間隔が極めて精度よく製造される。
【０１１０】
また、ＡＷＧは特に薄い板状に構成できるので、多数たとえば４０や８０のポートユニットを含む光出力部を構成した場合でも、ＡＷＧをスタック（積み重ね）することにより光出力部をコンパクトに構成できる。つまり波長多重出力ポートの数を極めて多くしながら結合性能が良くコンパクトな波長選択スイッチを得ることができる。
【０１１１】
さらに、ＡＷＧでは、チャンネルの間隔は設計自由度の範囲で任意に広げることが可能であるため、チャンネルの間隔を広げてマイクロミラーのサイズに余裕を持たせることにより、パスバンド特性に優れた挿入損失がさらに少ない光スイッチとすることも可能である。通常のチャンネルの間隔は５０〜１００μｍ程度である。これに対して、チャンネルの間隔を２００μｍ以上にすると、パスバンド特性の改善が見込める。さらに、チャンネルの間隔を１ｍｍ以上たとえば３ｍｍとすると、移動体や駆動機構の設計が極めて容易になる。
【０１１２】
＜第六実施形態＞
本実施形態の光スイッチは、機能的には、図７を参照しながら説明した第四実施形態の光スイッチと実質的に同じである。本発明の第六実施形態による光スイッチの概略的な構成を図９に示す。図９において、図７に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。以下、第四実施形態の光スイッチとの相違部分について図９を参照しながら説明する。
【０１１３】
本実施形態の光スイッチでは、光入力部および光出力部の各ポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０が、それぞれ、ＡＷＧ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，２８を有している。
【０１１４】
光入力部のポートユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、波長多重入力ポート１６Ａ，１６Ｂ，１６ＣとＡＷＧ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃとを有している。ＡＷＧ１８Ａは、波長多重入力ポート１６Ａを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離する分波器１４Ａと、分波器１４Ａによって波長分離された光をそれぞれ導光する複数のポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγとを有し、ＡＷＧ１８Ｂは、波長多重入力ポート１６Ｂを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離する分波器１４Ｂと、分波器１４Ｂによって波長分離された光をそれぞれ導光する複数のポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγとを有し、ＡＷＧ１８Ｃは、波長多重入力ポート１６Ｃを介して入力される波長多重光を波長成分ごとに分離する分波器１４Ｃと、分波器１４Ｃによって波長分離された光をそれぞれ導光する複数のポート１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγとを有している。言い替えれば、ポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγと分波器１４ＡとがＡＷＧ１８Ａで構成され、ポート１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγと分波器１４ＢとがＡＷＧ１８Ｂで構成され、ポート１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγと分波器１４ＣとがＡＷＧ１８Ｃで構成されている。
【０１１５】
また、光出力部のポートユニット２０は、波長多重出力ポート２６とＡＷＧ２８とを有している。ＡＷＧ２８は、入力部のポート１２Ａα，１２Ｂα，１２Ｃαのいずれかと適宜結合されるポート２２αと、入力部のポート１２Ａβ，１２Ｂβ，１２Ｃβのいずれかと適宜結合されるポート２２βと、入力部のポート１２Ａγ，１２Ｂγ，１２Ｃγのいずれかと適宜結合されるポート２２γと、ポート２２α，２２β，２２γから出力される光を合波する合波器２４とを有している。言い替えれば、ポート２２α，２２β，２２γと合波器２４とがＡＷＧ２８で構成されている。
【０１１６】
本実施形態では、各ポート１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２Ｃγ，２２α，２２β，２２γは、導波路と、導波路の端面に配置されたコリメーターとで構成されている。
【０１１７】
本実施形態の光スイッチの動作は第四実施形態の光スイッチの動作と同様である。
【０１１８】
本実施形態の光スイッチでは、分波器１４Ａ，１４Ｂ，１４ＣがＡＷＧ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃで構成され、また合波器２４がＡＷＧ２８で構成されているので、チャンネルの間隔が極めて精度よく製造される。
【０１１９】
また、ＡＷＧは特に薄い板状に構成できるので、多数たとえば４０や８０のポートユニットを含む光入力部を構成した場合でも、ＡＷＧをスタック（積み重ね）することにより光入力部をコンパクトに構成できる。つまり波長多重出力ポートの数を極めて多くしながら結合性能が良くコンパクトな波長選択スイッチを得ることができる。
【０１２０】
さらに、ＡＷＧでは、チャンネルの間隔は設計自由度の範囲で任意に広げることが可能であるため、チャンネルの間隔を広げてマイクロミラーのサイズに余裕を持たせることにより、パスバンド特性に優れた挿入損失がさらに少ない光スイッチとすることも可能である。
【０１２１】
＜第七実施形態＞
本実施形態は、上述した実施形態のマイクロミラーおよび移動体の代替構成に関している。図１に示した第一実施形態の光スイッチに対して、本実施形態によるマイクロミラーおよび移動体の代替構成を適用した光スイッチの主要部を図１０に示す。図１０において、図１に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。
【０１２２】
図１０に示すように、本実施形態の光スイッチは、第一実施形態の移動体４２とマイクロミラー３０に代えて、三角ブロック４６と、複数のマイクロミラー３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃとを有している。
【０１２３】
マイクロミラー３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの個数は、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの数と同じであり、たとえば３つである。各マイクロミラー３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの詳細は、第一実施形態で説明したマイクロミラー３０と同じである。
【０１２４】
三角ブロック４６は、図示しない直動アクチュエーター（たとえば図１に示したアクチュエーター４４）によって直線的に平行に移動されうる。
【０１２５】
入力部のポート１２と光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは互いに平行に整列して、三角ブロック４６の移動方向に並んでいる。三角ブロック４６は、直角プリズムから構成され、斜面４６ａがポート１２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに対向するように配置されている。三角ブロック４６の面４６ｂには反射コート４８Ａが施されており、面４６ｃには反射防止コート４８Ｂが施され、マイクロミラー３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが取り付けられている。
【０１２６】
光入力部のポート１２は、三角ブロック４６の面４６ｂとマイクロミラー３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃとを介して、光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのいずれか一つと光学的に結合されうる。光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの切り替えは、三角ブロック４６を移動させることによって行なわれる。
【０１２７】
ポート１２がポート２２Ａと結合されている状態では、ポート１２から射出された光ビームは三角ブロック４６の面４６ｂで反射され、次いでマイクロミラー３０Ａによって反射され、ポート２２Ａに入射する。ポート１２がポート２２Ｂと結合されている状態では、ポート１２から射出された光ビームは三角ブロック４６の面４６ｂで反射され、次いでマイクロミラー３０Ｂによって反射され、ポート２２Ｂに入射する。ポート１２がポート２２Ｃと結合されている状態では、ポート１２から射出された光ビームは三角ブロック４６の面４６ｂで反射され、次いでマイクロミラー３０Ｃによって反射され、ポート２２Ｂに入射する。
【０１２８】
本実施形態では、光入力部のポート１２が光出力部のポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに実質的に平行に配置されるので、光スイッチの全体構成をコンパクトにすることが可能である。
【０１２９】
また、光入力部のポート１２が光出力部のどのポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに結合された場合でも光の光路長が実質的に変わらないので、ポート１２に結合するポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの切り替えの相互間において光学特性の差が少ない。
【０１３０】
本実施形態は、三角ブロック４６の内部で光路を１８０度折り曲げる構成であるが、三角ブロック４６を使用する代わりに、Ｖ字溝状の凹部を有するＶブロックを使用し、凹部内において光路を１８０度折り曲げる構成として、同様の機構を実現することも可能である。
【０１３１】
＜変形例＞
以下、上述した実施形態に適用可能ないくつかの変形例について述べる。
【０１３２】
（第一変形例）
本変形例は、ポート１２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのレイアウトに関している。図１に示した第一実施形態の光スイッチに対して、本変形例を適用した光スイッチの主要部を図１１に示す。図１１において、図１に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。
【０１３３】
本変形例では、ポート１２からマイクロミラー３０に至る光路上にミラー８２が設けられている。ミラー８２は、ポート１２からマイクロミラー３０に至る光路を９０度折り曲げる働きをし、ポート１２は、ポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと平行に配置されている。
【０１３４】
本変形例によれば、ポート１２がポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに平行に配置されるため、光スイッチが薄く構成される。
【０１３５】
本変形例では、光ビームを偏向するマイクロミラー３０の機能の一部をミラー８２にもたせることも可能である。具体的には、ミラー８２に光ビームをｚ軸に沿って偏向する機能をもたせ、マイクロミラー３０は光ビームをｙ軸に沿って偏向する機能だけをもつ構成としてもよい。
【０１３６】
（第二変形例）
本変形例は、駆動機構の代替構成に関している。図１１に示した第一変形例の光スイッチに対して、本変形例による駆動機構を適用した光スイッチの主要部を図１２に示す。図１１において、図１２に示した部材と同様の機能を果たす部材は同一の参照符号で示してあり、その詳しい説明は省略する。
【０１３７】
本変形例では、マイクロミラー３０を保持している移動体４２がスイングアーム８４に保持されている。スイングアーム８４が軸８４ａの中心にして回転されることにより、ポート１２が結合されるポート２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが切り替えられる。
【０１３８】
本変形例によれば、駆動機構がスイングアーム８４で構成されているので、駆動機構の設計が容易である。スイングアーム方式は構成が容易であるが、移動体４２の姿勢が場所により変化してしまうといった特性をもつ。しかし、本変形例ではマイクロミラー３０によって場所による移動体４２の姿勢の変化をも補正できる。その結果、駆動機構を極めて容易に構成できる。
【０１３９】
（第三変形例）
本変形例は、移動体の位置決め機構に関している。本変形例による光スイッチの主要部を図１３に示す。図１３において、マイクロミラーと移動体は代表的にそれぞれ参照符号３０と４２で示してある。
【０１４０】
本変形例では、移動体４２の位置決め機構が設けられている。位置決め機構はたとえばラッチ８６で構成される。ラッチ８６は、移動体４２に設けられた弾性部材８６ａと、弾性部材８６ａがちょうどはまる複数の凹部８６ｂとから構成される。凹部８６ｂは、移動体４２の移動と関係なく不動に保持された固定部材８８に設けられている。各凹部８６ｂは、弾性部材８６ａがちょうどはまったときに、マイクロミラー３０が適切な位置に配置されるように設けられている。
【０１４１】
本変形例によれば、位置決め制御が不要であり、制御が容易になる。
【０１４２】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第一実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図２】図１に示したマイクロミラーの概略的な構成を示している。
【図３】図１に示したマイクロミラーと移動体を拡大して示している。
【図４】図１に示した入力部のポートと出力部のポートとマイクロミラーとの相互の位置関係を示している。
【図５】本発明の第二実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図６】本発明の第三実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図７】本発明の第四実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図８】本発明の第五実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図９】本発明の第六実施形態による光スイッチの概略的な構成を示している。
【図１０】本発明の第七実施形態によるマイクロミラーおよび移動体の代替構成を適用した光スイッチの主要部を示している。
【図１１】第一変形例による光スイッチの主要部を示している。
【図１２】第二変形例による光スイッチの主要部を示している。
【図１３】第三変形例による光スイッチの主要部を示している。
【符号の説明】
【０１４４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…ポートユニット、１２，１２Ａ，１２Ａα，１２Ａβ，１２Ａγ，１２Ｂ，１２Ｂα，１２Ｂβ，１２Ｂγ，１２Ｃ，１２Ｃα，１２Ｃβ，１２α，１２β，１２γ…ポート、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…分波器、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…波長多重入力ポート、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ポートユニット、２２，２２Ａ，２２Ａα，２２Ａβ，２２Ａγ，２２Ｂ，２２Ｂα，２２Ｂβ，２２Ｂγ，２２Ｃ，２２Ｃα，２２Ｃβ，２２α，２２β，２２γ…ポート、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…合波器、２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…波長多重出力ポート、３０，３０α，３０β，３０γ，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…マイクロミラー、３２，３２α，３２β，３２γ…反射面、４２，４２α，４２β，４２γ…移動体、４４，４４α，４４β，４４γ…アクチュエーター、４６…三角ブロック、４６ａ…斜面、４６ｂ…面、４６ｃ…面、４８Ａ…反射コート、４８Ｂ…反射防止コート、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…検出部、５２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ…タップ、５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…パワーモニター、６０…切替先指定部、７０…制御部、７２，７２α，７２β，７２γ…アクチュエーター駆動回路、７４，７４α，７４β，７４γ…マイクロミラー駆動回路、７６…ＣＰＵ、８２…ミラー、８４…スイングアーム、８４ａ…軸、８６…ラッチ、８６ａ…弾性部材、８６ｂ…凹部、８８…固定部材、３１０…ミラー基板、３１２…可動板、３１４…トーションバー、３１６…可動枠、３１８…トーションバー、３２０…固定枠、３３０…駆動基板、３３２…駆動電極、３３４…駆動電極、３５０…スペーサー、Ｌ１…軸、Ｌ２…軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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