(57)【要約】  本発明の課題は、波長分割多重（ＷＤＭ）化光信号の任意の波長の光強度を調整、または遮断する機能をもつ波長ブロッカを提供することである。本発明の提供する波長ブロッカは以下の特徴を持っている。すなわち、波長を分波するアレイ導波路格子において回折された光信号のうち、必要な回折次数以外の光を遮光する構造を有するため、クロストーク特性や消光比が、従来の波長ブロッカより優れており、最適な実装設計がなされている。さらに、従来の波長ブロッカよりも小型化が可能であり、偏波無依存化を達成でき、コストを削減できる。
2008035753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された波長分割多重化光信号に含まれる任意の波長の光信号の強度を個別に調整することが可能な複数の光部品を有する波長ブロッカであって、
前記波長分割多重化光信号が入力される入力側光ファイバと、
前記波長分割多重化光信号に含まれる前記光信号を分波する入力側の光学素子と、
前記光学素子で分波された光信号を伝える入力側の波面制御素子と、
前記入力側の波面制御素子を通過し、空間で各波長に分波された光信号を波長ごとに、前記光信号の強度を調整する空間変調素子と、
前記空間変調素子を通過した光信号を伝える出力側の波面制御素子と、
前記波面制御素子を通過した光信号を合波する出力側の光学素子と、
前記出力側の光学素子を通過した光信号が出力される出力側光ファイバとを備えたことを特徴とする波長ブロッカ。
【請求項２】
前記入力側の光学素子を通った前記光信号のうち、回折次数ｍ以外の光は、前記空間変調素子の有する遮光部によって遮光され、回折次数ｍ（ｍは整数）の光信号のみが、前記空間変調素子に入力されることを特徴とする請求項１に記載の波長ブロッカ。
【請求項３】
入力された波長分割多重化光信号に含まれる任意の波長の光信号の強度を個別に調整することが可能な複数の光部品を有する波長ブロッカであって、
前記波長分割多重化光信号が入力される入力側光ファイバと、
前記波長分割多重化光信号に含まれる前記光信号を分波する入力側の導波型光回路と、
前記導波型光回路で分波された光信号を波長ごとに、強度を調整する空間変調素子と、
前記空間変調素子を通過した光信号を合波する出力側の導波型光回路と、
前記出力側の導波型光回路を通過した光信号が出力される出力側光ファイバとを備えたことを特徴とする波長ブロッカ。
【請求項４】
前記空間変調素子を通過した前記光信号を曲げるため、あるいは前記光信号を折り返すための凹面鏡をさらに備え、前記波長ブロッカが、前記波面制御素子を有する場合、前記入力側の波面制御素子と前記出力側の波面制御素子とが共通のものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の波長ブロッカ。
【請求項５】
前記入力側の光ファイバと前記出力側の光ファイバが接続されたサーキュレータと偏波ビームスプリッタとを有する偏波ダイバーシティ部をさらに備え、前記サーキュレータは、前記偏波ビームスプリッタに接続され、その偏波ビームスプリッタからの２本の出力が、前記入力側の光ファイバと前記出力側の光ファイバに各々接続されることにより偏波無依存型となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の波長ブロッカ。
【請求項６】
前記光ファイバを通る光信号の偏波状態を調整し、前記出力側の偏波保持光ファイバの主軸あるいは前記入力側の偏波保持光ファイバの主軸の一方のみを９０度回転する偏波調整手段をさらに備え、前記偏波ビームスプリッタの出力と前記光ファイバとの接続は、偏波保持光ファイバによりなされ、前記偏波ビームスプリッタにより偏波分離された前記入力側の偏波保持光ファイバを通る光信号と前記出力側の偏波保持光ファイバを通る光信号の偏波状態は、前記偏波調整手段により同一とされていることを特徴とする請求項５に記載の波長ブロッカ。
【請求項７】
入力された波長分割多重化光信号に含まれる任意の波長の光信号の強度を個別に調整することが可能な複数の光部品を有する波長ブロッカであって、
前記波長分割多重化光信号が入力される入力側光ファイバと、
前記波長分割多重化光信号に含まれる前記光信号を分波する光学素子と、
前記光学素子により分波された光信号を伝える波面制御素子と、
前記波面制御素子を通過した光信号を波長ごとに、強度を調整する空間変調素子と、
前記空間変調素子を通過した光信号を反射して折り返すことにより、前記空間変調素子に光信号を送り返す反射素子と、
前記空間変調素子に送り返されて、前記波面制御素子を再び通過した光信号を、前記光学素子において合波して波長分割多重化信号として出力する出力側光ファイバとを備えたことを特徴とする波長ブロッカ。
【請求項８】
入力された波長分割多重化光信号に含まれる任意の波長の光信号の強度を個別に調整することが可能な複数の光部品を有する波長ブロッカであって、
前記波長分割多重化光信号が入力される入力側光ファイバと、
前記波長分割多重化光信号に含まれる前記光信号を分波する導波型光回路と、
前記導波型光回路を通過した光信号を変調し、前記光信号の一部を遮光する遮光部を有し、前記光信号の波長ごとに、前記光信号の強度を調整する空間変調素子と、
前記空間変調素子を通過した光信号を反射して折り返すことにより、前記空間変調素子に光信号を送り返す反射素子と、
前記空間変調素子に送り返されて、前記導波型光回路を再び通過した光信号を、前記光学素子において合波して波長分割多重化信号として出力する出力側光ファイバとを備えたことを特徴とする波長ブロッカ。
【請求項９】
前記反射素子は、凹面鏡であることを特徴とする請求項８に記載の波長ブロッカ。
【請求項１０】
前記入力側の光ファイバと前記出力側の光ファイバが接続されたサーキュレータと偏波ビームスプリッタとを有する偏波ダイバーシティ部をさらに備え、前記サーキュレータは、前記偏波ビームスプリッタに接続され、その偏波ビームスプリッタからの２本の出力が、前記入力側の光ファイバと前記出力側の光ファイバに各々接続されることにより偏波無依存型となっていることを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載の波長ブロッカ。
【請求項１１】
前記光ファイバを通る光信号の偏波状態を調整し、前記出力側の偏波保持光ファイバの主軸あるいは前記入力側の偏波保持光ファイバの主軸の一方のみを９０度回転する偏波調整手段をさらに備え、前記偏波ビームスプリッタの出力と前記光ファイバとの接続は、偏波保持光ファイバによりなされ、前記偏波ビームスプリッタにより偏波分離された前記入力側の偏波保持光ファイバを通る光信号と前記出力側の偏波保持光ファイバを通る光信号の偏波状態は、前記偏波調整手段により同一とされていることを特徴とする請求項１０に記載の波長ブロッカ。
【請求項１２】
請求項１０または１１の２個の波長ブロッカに対応する各々の空間変調素子が一体で作製されていることを特徴とする請求項１０または１１のいずれかに記載の波長ブロッカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信システムに応用可能な、波長ブロッカに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の大容量化が進展し、伝送容量が波長分割多重（ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））方式により増大する一方で、ノードにおける経路切換機能のスループットの増大が強く求められている。現在のところ、その経路切換は、伝送されてきた光信号を電気信号に変換した後に、電気スイッチにより行われている。しかし、高速で広帯域であるという光信号の特徴を生かすことにより、光スイッチを用いて光信号のまま経路切換を行うことにより、ノードの装置を小型化・低消費電力化できる。そのような具体的なシステムとして、例えば、ネットワークをリング型とした光アド・ドロップ多重システムの実現が求められており、必要なデバイスとして、波長ブロッカ等が求められている。【０００３】
図１は、波長ブロッカの機能ブロックを示す図である。入力側の光ファイバ１０１に波長分割多重（ＷＤＭ）化された光信号である入力光が入力し、波長分波器１０２（例えば、アレイ導波路格子（ＡＷＧ））により波長ごとに、光信号が分けられ、可変光減衰器１０３（ＶＯＡ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｔｔｎｕａｔｏｒ））に入力される。ここで、ＶＯＡの損失を調節することにより各波長の光信号の強度が調節、あるいは遮断される。そして出力側の波長合波器１０４により合波され、再び波長分割多重化光信号として出力光が、出力側の光ファイバ１０５から出力される。波長ブロッカの主な機能は、波長分割多重化光信号の各波長の光強度を調節、例えば均一にすること、及び例えば既にドロップして不要になった波長の光信号を遮断（ブロック）すること、である。【０００４】
波長ブロッカは、従来、波長合分波器として空間回折格子を用い、空間回折格子と空間変調素子とを空間光学系で組み合わせることにより実現されてきた。しかし、空間回折格子や空間変調素子を、温度変化も含めて高精度に空間に配置する最適な実装設計の実行は困難である。【０００５】
一方、波長ブロッカを実現する有力な手段の１つとして、波長合分波器として導波型光回路（ＰＬＣ）を用い、空間変調素子として液晶素子を用いる方法がある。例えば、特許文献１には、ＰＬＣを用いた波長合分波器、および液晶素子を用いた空間変調素子が開示されている。【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている波長合分波器および空間変調素子は、信号処理を目的としているため、特許文献１には、波長ブロッカとして必要な、波長合分波器と空間変調素子の実装構造、ＰＬＣ部品の設計、および特性について十分な記載がなされていない。したがって、最適な波長ブロッカを提供することにより、コストを削減することができない。【０００７】
さらに、波長合分波器のＰＬＣ部品として、ＡＷＧを用いたときには、所望の回折光の次数ｍ（ｍは整数）以外の次数の回折光、例えば（ｍ＋１）次、あるいは（ｍ−１）次の回折光を遮光していないため、クロストーク（異なるチャネルからの光信号の漏れ）や消光比（１０ｌｏｇ１０（光信号を透過させた時の光強度／光信号を遮断した時の光強度））といった重要な特性が劣化して低下するという問題点があった。【０００８】
さらに、光通信デバイスとして用いるためには、波長ブロッカの偏波無依存化が必要だが、それが、未だ実現されていないという問題点があった。  【０００９】
【特許文献１】特許第３５２００７２号
【発明の開示】
【００１０】
本発明の波長ブロッカは上記の課題を解決するために、波長分割多重（ＷＤＭ）化光信号の任意の波長の光強度を調整、または遮断する機能をもつ波長ブロッカを実現するのに必要な、具体的な構造、ＰＬＣおよび光部品の設計、実装構造を提示することを特徴とする。
【００１１】
さらに、所望の回折次数ｍ（ｍは整数）以外の次数の回折光については、液晶素子のガラス基板でｍ次回折光が入射する領域（中心部付近）以外の左右、あるいは上下余白部に遮光構造を施すことにより、クロストークや消光比の劣化の原因となる迷光を除去することを主要な特徴とする。ここで遮光構造として、液晶素子を固定する、窓付きパッケージを用いてもよい。あるいは、その外側に遮光構造を設けてもよい。
【００１２】
さらに、実際の光通信デバイスの実現に必要な偏波無依存化を可能にするため、光サーキュレータ、偏波ビームスプリッタとを組合せ、偏波を分離した後に、２個のＡＷＧに分けて入射し、さらに各々を液晶素子に入射して反射することにより、小型な構造で偏波無依存化を達成することを主要な特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、波長分割多重（ＷＤＭ）化光信号の任意の波長の光強度を調整、または遮断する機能をもつ波長ブロッカを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、波長ブロッカの機能を示す図である。
【図２】図２は、実施例１を説明するための平面図である。
【図３】図３は、アレイ導波路格子の詳細を示す図である。
【図４】図４は、中心波長のＳ３におけるビーム強度分布を示す図である。
【図５】図５は、液晶素子の正面図である。
【図６】図６は、液晶素子の側面図である。
【図７】図７は、遮光パタンを設けた液晶素子を示す図である。
【図８】図８は、遮光パタンを設けた液晶素子を示す図である。
【図９】図９は、液晶素子に遮光板を加えた例を示す図である。
【図１０】図１０は、液晶素子の表裏に偏光子を設けた側面図である。
【図１１】図１１は、実施例１を説明するための側面図である。
【図１２】図１２は、実施例２を説明するための平面図である。
【図１３】図１３は、実施例２の実装例を説明するための側面図である。
【図１４】図１４は、実施例２の実装例を説明するための平面図である。
【図１５】図１５は、実施例２の実装例を説明するための側面図である。
【図１６】図１６は、実施例３を説明するための側面図である。
【図１７】図１７は、ＰＬＣに、光ファイバアレイを接続するための構造を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、実施例４を説明するための平面図である。
【図１９】図１９は、実施例４を説明するための側面図である。
【図２０】図２０は、実施例５を説明するための平面図である。
【図２１】図２１は、実施例６を説明するための平面図である。
【図２２】図２２は、実施例７を説明するための平面図である。
【図２３】図２３は、実施例８を説明するための側面図である。
【図２４】図２４は、実施例９を説明するための平面図である。
【図２５】図２５は、実施例１０を説明するための平面図である。
【図２６】図２６は、実施例１０の実装構造例を説明するための平面図である。
【図２７】図２７は、実施例１０の実装構造例を説明するための側面図である。
【図２８】図２８は、実施例１１を説明するための平面図である。
【図２９】図２９は、実施例１１を説明するための側面図である。
【図３０】図３０は、実施例１２を説明するための側面図である。
【図３１】図３１は、実施例１３を説明するための側面図である。
【図３２】図３２は、実施例１４を説明するための平面図である。
【図３３】図３３は、実施例１５を説明するための側面図である。
【図３４】図３４は、実施例１６を説明するための側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図２は、本発明の、実施例１に係る波長ブロッカ２００を説明するための平面図である。図２に示されているように、実施例１に係る波長ブロッカ２００は、入力側に光ファイバ２０７が接続されたＡＷＧ２０１ａを含むＰＬＣ２０２ａを含み、ＡＷＧ２０１ａの出力側の光軸上に、シリンドリカルレンズ２０３ａと、コリメートレンズ２０４ａと、偏光子２０６ａ、２０６ｂに挟持された液晶素子２０５からなる空間変調素子１１０８とが順に配置されている。空間変調素子１１０８の出力側の光軸上には、コリメートレンズ２０４ｂと、シリンドリカルレンズ２０３ｂとが配置され、出力側光ファイバ２０８が接続されたＡＷＧ２０１ｂを含む光ファイバ２０２ｂに光学的に結合されている。【００１７】
図３は、ＡＷＧ２０１ａの詳細を示している。図３に示されているように、ＡＷＧ２０１ａは、入力側光導波路３０１に接続された第１スラブ導波路３０２と、ＰＬＣ２０２ａの切断面Ｓ２に出射面を有する第２スラブ導波路３０４と、第１スラブ導波路３０２および第２スラブ導波路３０４を接続するアレイ導波路３０３とから成る。【００１８】
入力側光導波路３０１から入力された入力信号は、第１スラブ導波路３０２を通過した後、アレイ導波路３０３を通過し、アレイ導波路３０３と第２スラブ導波路３０４との境界面Ｓ１を通過し、第２スラブ導波路３０４において回折し始め、第２スラブ導波路３０４の空間と接する切断面Ｓ２において空間に出射し、各波長が分波される焦点面Ｓ３において各波長に分波される。ここで、焦点面Ｓ３は直線であっても曲線であってもよい。また、実施例１において、第２スラブ導波路３０４を含まずアレイ導波路３０３の端の手前で切断したＰＬＣを採用してもよい。このように、第２スラブ導波路３０４がない場合も、アレイ導波路３０３の端から出射された光は空間で回折する。【００１９】
図３に示されているＡＷＧ２０１ａの中心波長、例えば１５４５ｎｍの光が回折して、焦点面Ｓ３でどのような強度になるか、を示したのが図４である。図４は、ピーク幅を実際のピーク幅より広めに示している。このように、焦点面Ｓ３の中心にｍ次の回折光が位置すると、（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の回折光は、そのＡＷＧ２０１ａの自由スペクトルレンジ（ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒａｎｇｅ））に対応した場所に現れる。この（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の回折光は空間を伝搬して迷光となり、パッケージ内で反射したりして、結果として出力側のＡＷＧ２０１ｂ内の光信号光に混ざって、信号光に対するクロストーク成分となるため、消去することが望ましい。しかし、この（ｍ−１）次、ｍ次、（ｍ＋１）次の回折光の強度ピークを結んだ飽絡線は通常ガウス分布に近似されるなだらかな曲線である。ここでｍ次に含まれる波長信号が、１５２７ｎｍから１５６３ｎｍのＣ帯に含まれる１００ＧＨｚ間隔の４５波長のＷＤＭ信号だとし、これらの各信号を一様に低損失にする。するとこの飽絡線を急激に減少させて０にすることは難しいため、隣接次数の（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の回折光のピークが図４のように残ってしまう。ここではｍ次で１５４５ｎｍの波長の例を掲げる。この回折光はそのままでは空中に放射されモジュール内で反射したりして迷光となり、光信号成分に混入してクロストーク特性を劣化させる可能性がある。したがって、これら（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の回折光は遮光して除去することが望ましい。実施例１は、後述するように、上記（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の回折光を遮光して除去することができる。【００２０】
また、光の進行方向に対して垂直な上下方向へ光が広がるのを防止するために、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂにより上下方向に広がらないように集光する。さらに、コリメートレンズ２０４ａ、２０４ｂは、光進行方向に対して垂直な上下方向、左右方向共に集光させ、焦点面Ｓ３を制御する。【００２１】
実施例１では、空間変調素子として、液晶素子を用いている。液晶素子は、印加された電圧により偏波の回転角を制御できるため、偏光子との組合せで可変光減衰器として機能する。【００２２】
図５は、液晶素子２０５の正面図である。液晶素子２０５の内部には、パタン化された透明なＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）電極５０１が形成されている。図５において、ＩＴＯ電極５０１のパタンのピッチは５０μｍ、ギャップは５μｍである。波長ブロッカ２００に入射する光信号が、例えば、波長１．５５μｍ帯であり、周波数１００ＧＨｚの間隔で４５ｃｈ並んでいるとすると、ＩＴＯ電極５０１の各パッドに、各波長信号に対応する光信号が入射するように設計されている。そして、この各パッドに電圧を加えることにより、各波長の透過損失を制御することができ、その光強度を独立に制御可能である。さらには損失を４０ｄＢまで高くすることにより、任意の波長を遮断（ブロック）することが可能である。図５において、ＩＴＯ電極５０１は、液晶素子２０５の端まで展開され２５０ｕｍピッチのパッドを形成している。そして、そのパッドは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）ケーブルに接続されており、外部から電圧を個々に印加される。【００２３】
ここでは、空間変調素子の例として、液晶素子のツイストネマティック型の例を挙げたが、特に、ツイストネマティック型の液晶素子に限定するわけではなく、同様の機能を持つものなら他の種類の物も用いることができる。さらに、光強度減衰器として機能できるなら液晶素子に限定しなくともよい。【００２４】
図６は、液晶素子２０５の側面図を示している。図６に示されているように、液晶素子２０５は、液晶６０１を、ガラス基板６０２ａ、６０２ｂにより覆った構造をしている。ガラス基板６０２ａ、６０２ｂは、厚さ１ｍｍ以下であり、液晶素子２０５自体の厚さは、１０μｍのオーダーである。【００２５】
図７は、前述したように、迷光となる、（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の光を遮光する工夫をした液晶素子７０１を示す。液晶素子７０１の内部には、ＩＴＯ電極７０２を有し、ガラス基板７０３で覆われている。（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の迷光は、遮光パタン７０４によって遮光される。【００２６】
図８は、（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の迷光を遮光する工夫をした他の液晶素子８０１を示す。液晶素子８０１では、迷光が液晶素子の内面で反射して種々の方向に散乱することを防ぐために、ＩＴＯ電極８０２の上下を覆うように遮光パタン８０４を配置している。【００２７】
図９は、（ｍ−１）次、（ｍ＋１）次の迷光を遮光する工夫をしたさらに他の液晶素子９０１を示す。液晶素子９０１は、遮光パタン９０４に加えて、周囲の空間においても迷光を遮光する外部遮光板９０５を有し、迷光の遮光範囲を広げている。【００２８】
図７〜９では、ｍ次以外の光を遮光するための典型的な液晶素子７０１、８０１、９０１を示したが、同様の効果を持つならその遮光のための液晶素子は、液晶素子７０１、８０１、９０１に留まらず、どのようなものでもよい。【００２９】
以上、ＰＬＣからなる波長ブロッカ２００に用いられる、ｍ次の光以外の次数の迷光を遮光する液晶素子を説明したが、ＰＬＣを、空間型回折格子、グレーティングを用いた回折格子で置き換えてもよい。【００３０】
実際に光学的に設計・作製したＰＬＣ部品の大きさの典型値は下記の通りである。【００３１】
・ＡＷＧの第２スラブが無いとき、ＰＬＣ端面と液晶素子との距離＝５０ｍｍ
・ＡＷＧの第２スラブが有るとき、ＡＷＧの第２スラブ長＝２５ｍｍ、ＰＬＣ端面と液晶素子との距離＝３ｍｍ【００３２】
なお、偏光子については、例えば０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の薄い板状のものを用いた。そして構造としては、一例として、偏光子を、ＵＶ光硬化型の接着剤により、直接貼り付けている。しかし、ハイパワーの光が入射するときには、後ろ側の偏光子で熱が発生するため、例えば、図１０に示されているように、枠１００１を用いて、液晶素子２０５と偏光子１００２との間に空隙１００３が生じるようにして貼り付けてもよい。このように、空隙を設けることにより、偏光子１００２で発生した熱が液晶素子２０５に伝わりにくく、優れた実装設計が可能である。【００３３】
また、各光部品の光路に当たる部分には、反射戻り光を防ぐべく反射防止膜が施されている。【００３４】
実施例１の波長ブロッカ２００の側面図を、図１１に示す。ここでは、各部品を、光学調心用基板１１０６を基準として、順番に調心固定している。ＰＬＣ２０２ａ、２０２ｂ、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂ、コリメートレンズ２０４ａ、２０４ｂについては、金属板、例えばステンレス板、またはステンレス枠に、低融点ガラス、あるいは、かしめて、あるいは半田等により、光学調心用部材１１０１ａ、１１０１ｂ、１１０２ａ、１１０２ｂ、１１０７ａ、１１０７ｂに固定する。ここで１１０１ａと１１０１ｂとは一体の部材であってもよい。側面部分はレンズが見えるように省略しているが、側面部分にも部材があってもよい。また、空間変調素子１１０８は、液晶素子２０５の前後に偏光板２０６ａ、２０６ｂを設置したものであり、ガラス窓１１０３ａ、１１０３ｂが両面についたパッケージ１１０４内に固定されている。そして、上記の、ＰＬＣ２０２ａ、２０２ｂ、シリンドリカルレンズ２０３ａ、コリメートレンズ２０４ａ、パッケージ１１０４は、各々、金属製の台座１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄに固定される。ここで、台座１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄは光学調心用基板１１０６の上でスライドして平面上の位置を調整することが可能である。また、台座１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄの高さ、向きについてもある程度調整可能なようなジョイント部が設けられている。【００３５】
パッケージ１１０４を、台座１１０５ｄに固定するために、例えば、ＹＡＧ溶接を用いることができる。ＹＡＧ溶接は、レーザモジュールのパッケージにレンズや光ファイバを接続固定するために、従来、用いられてきた。しかし、ＹＡＧレーザからの光を照射したときに位置ズレするため、位置ズレしないように部材の形状やＹＡＧレーザの照射方法を工夫する、あるいは、位置ズレした分を補正する必要がある。しかし、これは、以下のように解決され、一度、ＹＡＧ溶接により固定されれば、その後の経時変化による位置ズレは少なく、信頼性が高いという長所がある。【００３６】
具体的には、光学調心用基板を基準として、各光学部品、ＰＬＣ、レンズ等をカメラ等で出力フィールドを観察する方法等を用いて、アクティブに光学調心を行う。そしてＹＡＧレーザにより固定する。この操作を繰り返すことにより各部品を順次、安定した状態で、固定可能である。【００３７】
なお上記では、実施例１において、ＹＡＧ溶接固定を用いたが、接続固定するために、例えば、半田、クリーム半田、樹脂接着剤等、を用いてもよい。実施例１においては、損失等の特性の位置ズレトレランスがより大きいこと、接着面積がより大きいことから、特性と信頼性の条件を考慮した上で接着固定を採用することも可能である。【００３８】
実施例１において、液晶素子を入れたパッケージは、液晶素子を固定してＹＡＧ溶接用のステンレス部材に精度よく接続する。このパッケージは、気密封止用のものであってもよい。パッケージにより、高湿度環境による液晶素子の信頼性の懸念要因を減らすことができる。また、図９で示した遮光パタン９０４、外部遮光板９０５を、パッケージ１１０４内の液晶素子２０５に設置することも可能である。【００３９】
また、波長ブロッカ２００において、任意の波長をブロックするために、液晶素子２０５の消光比を、例えば、４０ｄＢ以上の高い消光比に設定することができる。液晶素子２０５の消光比に、十分なマージンを持ちたいときには、液晶素子２０５を２個重ね合わせて用いることもできる。例えば、液晶素子２０５の消光比が、１個で３０ｄＢしかないときも、液晶素子２０５を２個直列に重ねれば、６０ｄＢの消光比を得ることができる。
【実施例２】
【００４０】
図１２は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００の平面図を示している。波長ブロッカ１２００は、以下で言及する事項を除き、実施例１に係る波長ブロッカ２００と同一である。実施例２に係る波長ブロッカ１２００は、石英ガラスで作製されたＡＷＧ１２０１ａ、１２０１ｂを含むＰＬＣ１２０２ａ、１２０２ｂ、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂ、液晶素子２０５と偏光子２０６ａ、２０６ｂからなる空間変調素子１１０８を有する。ＡＷＧ１２０１ａは、図３に示されている実施例１に係るＡＷＧ２０１ａに比べ、ビームの進行方向に対して左右方向の広がりを抑制した設計にしている。この工夫により、実施例２では、実施例１で用いていたコリメートレンズ２０４ａ、２０４ｂを、省略することができる。その結果、部品点数、実装コストを削減できる。【００４１】
図１３は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００の側面図である。実施例２では、ＰＬＣ１２０２ａ、１２０２ｂ、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂについては、金属板、例えばステンレス板、またはステンレス枠に、低融点ガラス、あるいは、かしめて、あるいは半田等により、光学調心用部材１１０１ａ、１１０１ｂ、１１０７ａ、１１０７ｂに固定する。その固定の詳細は、実施例１と同様である。【００４２】
図１４は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００の実装例を示す平面図である。さらに、図１５は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００の実装例を示す側面図である。図１４および図１５において内容物が見えるように部材の一部を省略している。調心用部材１１０１ａ、１１０１ｂ、１１０７ａ、１１０７ｂについては、通常のＬＤモジュールと光ファイバの接続のＹＡＧレーザ溶接による接続固定に用いられているステンレス部材と同様の機能をもつように設計されている。すなわち、任意に決められた座標軸に従って、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に微調して光学的に結合損失が最小になるように調心した後に、ＹＡＧレーザにより接続固定できる形状のものを用いている。【００４３】
また要求される特性によっては、ＰＬＣ１２０２ａ、１２０２ｂと空間変調素子１１０８とを冷却効果のあるペルチェ素子等により、例えば、２５℃に一定にすることが望ましいが、実施例２に係る波長ブロッカ１２００は、実施例１に比べ、コリメートレンズがない分、ＰＬＣと空間変調素子がより接近しており、両者を同じ２５℃にする実装設計がより容易である。
【実施例３】
【００４４】
図１６は、実施例３に係る波長ブロッカ１６００の側面図を示している。波長ブロッカ１６００は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００と比べ、ガラスブロック１６０１を用いることにより、部品の接着面１６０２の接着面積が大きくすることができ、より接着剤固定に適している。図１７に、ガラスブロックの使用例として、ＰＬＣ１７０１と光ファイバアレイ１７０２を、ガラスブロック１７０３を用いて、接着面１７０４ａと１７０４ｂに接着剤を塗布して接着することにより接続固定した例を示す。このような接続は、既に商品化され信頼性も十分に高い。波長ブロッカ１６００は、この実績ある接着剤固定を用いている。波長ブロッカ１６００では、ＰＬＣ１２０２ａの上下にガラスブロック１６０１ａ、１６０１ｈが接着された後、ＰＬＣ１２０２ａの端面が研磨されている。シリンドリカルレンズ２０３ａについても、シリンドリカルレンズ２０３ａの上下にガラスブロック１６０１ｂ、１６０１ｇを同様に接着する。あるいは、シリンドリカルレンズ２０３ａの材質も、ガラスブロック１６０１ｂ、１６０１ｇの材質と同様であるので、シリンドリカルレンズ２０３ａとガラスブロック１６０１ｂ、１６０１ｇとを一体で金型により鋳造して形成して作製することも可能である。シリンドリカルレンズ２０３ｂについても同様である。あるいは、端面が球面形状になっているシリンドリカルレンズを用いても良い。このシリンドリカルレンズは形状が直方体であるため、接着剤による接続固定を容易に行うことができる。【００４５】
空間変調素子１１０８に含まれる偏光子２０６ａ、２０６ｂや液晶素子２０５もガラス基板により作製されている。したがって、これらを互いに順次接着固定することにより波長ブロッカ１６００を作製することもできる。偏光子２０６ａ、２０６ｂの材料も、液晶素子２０５の材料もガラス基板であるため熱膨張係数の差も少なく、接着固定の信頼性もＰＬＣ−光ファイバ接続固定と同様に高くすることができる。接着固定の手順は、以下の通りである。まず、各偏光子と液晶素子を微動台にセットし、実際に光を透過させ結合損失を監視しながら調心し良い結合状態に固定する。そして、例えば、ＵＶ硬化型の接着剤を偏光子と液晶素子の接続部に流し込み、ＵＶ光を照射して固定する。あるいは、光軸に接着剤がこないように光軸の外周部のみを接着固定してもよい。この操作を順次繰り返して、波長ブロッカ１６００を作製する。このような接着剤による接着固定で作製すると、高価なＹＡＧレーザが不要である。また、接触により互いの角度が限定されるため、実装時に使用する微動台の調心軸がより少ない。そのため、低価格な実装装置を使用でき、また実装時間が削減できるため、実装コストを低減することができる。【００４６】
なお、さらに上記のように作成した波長ブロッカ１６００を気密封止用のパッケージに封入してもよい。
【実施例４】
【００４７】
図１８は、実施例３に係る波長ブロッカ１６００において、空間変調素子１１０８の両側のＰＬＣ１２０２ａとＰＬＣ１２０２ｂとを１体化した実施例４に係る波長ブロッカ１８００の平面図を示す。【００４８】
波長ブロッカ１８００では、２個のＡＷＧ１２０１ａ、１２０１ｂを作製した基板１８０１に、ダイシングソーにより図１８に示されているような縦方向１５ｍｍ、横方向３ｍｍの直方体の穴１８０２を形成されており、空間変調素子１１０８とシリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂとが挿入されている。【００４９】
図１９は、波長ブロッカ１８００の側面図を示している。図１９に示されているように、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂには、ＰＬＣ部品であるＡＷＧ１２０１ａとＡＷＧ１２０１ｂの上面を基準として位置決めができるようにガイド板１９０１ａ、１９０１ｂが付けられている。ガイド板１９０１ａ、１９０２ｂは、シリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂを金型による鋳造で作製する際に一体で作製してもよい。あるいは、別の工程で作製されたガイド板１９０１ａ、１９０２ｂとシリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂとを、作製後に接着してもよい。【００５０】
以下で説明するように、ＰＬＣ部品である２個のＡＷＧの位置関係は、一つの１８０２上のマスクパタン精度で決まっていることから、調心がより容易になり実装もより容易になる。【００５１】
波長ブロッカ１８００の実装は、実施例３と同様になされる。すなわち液晶素子２０５と偏光子２０６ａ、２０６ｂを予め接着により一体にした空間変調素子１１０８とシリンドリカルレンズ２０３ａ、２０３ｂを微動台に独立に固定して、上記の穴１８０２に、空間変調素子１１０８を挿入して調心する。この際、監視用の光を用いたアクティブ調心を用いて、特性を監視することにより、より確実な実装が可能である。【００５２】
このように、穴１８０２に、空間変調素子１１０８を挿入することにより、ＰＬＣ部品（ＡＷＧ１２０１ａとＡＷＧ１２０１ｂ）および空間変調素子１１０８との調心はマスクパタン精度で予め取れていることから、調心する必要のある部品点数が減り実装時間および実装コストを削減できる。
【実施例５】
【００５３】
図２０は、実施例５に係る波長ブロッカ２０００の平面図を示す。実際の光通信システムにおいて、波長ブロッカ１８００を使用するためには、入射光の偏波状態が変化しても光学特性が変わらない状態で、すなわち、偏波無依存で使える必要がある。しかし、液晶素子２０５を含む空間変調素子１１０８自体は偏波依存性があるため、波長ブロッカ１８００を偏波無依存化する必要がある。波長ブロッカ２０００は、以下で説明するように、偏波無依存動作を実現している。入力光ファイバ２００１と出力光ファイバ２００２は、サーキュレータ２００３に接続され、その先に偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２００４が接続されている。入力光２００５は、入力光ファイバ２００１を通る。ＰＢＳ２００４において入射光２００５は偏波により分離され、例えば、図２０で右側（信号ａ（２００６））には紙面に垂直な偏波方向、左側には紙面に平行な偏波方向の光（信号ｂ（２００７））が進行する。ここで、ＰＢＳ２００４とＡＷＧ１２０１ａ、１２０１ｂとの間は偏波保持光ファイバ２００８、２００９により結ばれており、左側の偏波保持光ファイバ２００７の主軸のみをＰＢＳ２００４とＡＷＧ１２０１ａとの間で９０度回しておくと、ＡＷＧ１２０１ａには紙面に平行な光が進行することになる。その結果、偏波依存性のある空間変調素子１１０８の液晶素子２０５には片偏波の信号しか通らない。このようにして、実施例５により、偏波依存性のある空間変調素子１１０８を、偏波無依存で用いることができるようになる。【００５４】
なお、偏波保持光ファイバ２００７の主軸を９０度回転させて偏波の方向を回す例を示したが、偏波の方向を回転する手段として、１／２波長板など他の手段を用いてもよい。
【実施例６】
【００５５】
図２１は、実施例６に係る波長ブロッカ２１００の平面図を示す。波長ブロッカ２１００は、波長ブロッカ２０００と同様に、偏波依存性のある空間変調素子１１０８を偏波無依存で使えるようにした。図２１に示されているように、波長ブロッカ２０００は、波長ブロッカ２０００のＡＷＧ１２０１ａ、１２０１ｂを二個ＡＷＧからなるＡＷＧ群２１０１ａ、２１０１ｂに置き換えており、光入力信号２１０２は、ＰＢＳ２１０３で偏波方向により分離され、光信号ａ（２１０４）、光信号ｂ（２１０５）となる。ここで、ＰＢＳ２１０３とＡＷＧ群２１０１ａとの間は偏波保持光ファイバ２１０６、２１０７によって結ばれており、実施例５と同様に、光回路２１０１ａの２個のＡＷＧに入射する光の偏波方向は共に紙面に平行になるようにする。ＰＢＳ２１０３で偏波分離された光波はその偏波状態を保持したままＡＷＧ群２１０１ａに入射される。結果として、ＡＷＧ群２１０１ａに入力する偏波方向は、共にＡＷＧ群２１０１ａに対して平行な方向に向くよう制限される。その結果、空間変調素子１１０８に対しては、基板１８０１と平行な偏波のみが入力する。そして、偏波が、空間変調素子１１０８を通過して、ＡＷＧ群２１０１ｂを伝搬した後、出力側の偏波保持ファイバ２１０８、２１０９を伝搬し、ＰＢＳ２１１０により合波して、右側の光出力信号２１１１として出力される。以上のように、波長ブロッカ２１００により、偏波依存性のある液晶素子を偏波無依存で用いることができる。
【実施例７】
【００５６】
図２２は、実施例７に係る波長ブロッカ２２００の平面図を示す。図２２に示されているように、波長ブロッカ２２００では、基板２２０１に、ダイシングにより溝２２０２、２２０３ａ、２２０３ｂが作製されており、溝２２０２に薄くした液晶素子２０５が挿入されている。このような構造にすることにより、溝に挿入して固定すればよいため、図１８に比べ実装がより容易になるという効果がある。【００５７】
図２２に示されているように、波長ブロッカ２２００は、液晶素子２０５の左右に、ＡＷＧ２２０４ａ、ＡＷＧ２２０４ｂを有し、液晶素子を挿入する場所には、幅２００μｍの溝２２０２がダイシングソーにより形成され、その左右には図のように偏光子２０６ａ、２０６ｂを挿入するための溝２２０３ａ、２２０３ｂが幅１００μｍで形成されている。そして、液晶素子２０５については挿入場所をアクティブ調心により確認して位置決めを行い、その後、ＵＶ光硬化型の接着剤により固定した。また偏光子２０６ａ、２０６ｂについては、透過する偏波方向が横向きに切り出したものを各々ＵＶ光硬化型の接着剤により固定した。溝による透過損失を低減するために、比屈折率差Δがより小さい比導波路を用いている。
【実施例８】
【００５８】
図２３は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００において、空間変調素子１１０８の後方に反射素子２３０１を設け、光信号を反射して折り返し、反射させた構造を採用した実施例８に係る波長ブロッカ２３００の側面図を示す。波長ブロッカ２３００の特徴として、シリンドリカルレンズ２０３ａは、空間変調素子１１０８方向への入力光２３０２（入力光２３０２は、ＡＷＧを含むＰＬＣ２３０４ａを通る。）と、反射した出力光２３０３（出力光２３０３は、ＡＷＧを含むＰＬＣ２３０４ｂを通る。）の両方のためのレンズを兼ねており、レンズの数が少なくてすむ。また調心用部材も少なくて済む。その結果、波長ブロッカ１２００に比べて、さらに部品点数を削減し、実装時の調心が所少なくなるため、部材コスト、実装時間、実装コストを、さらに削減できる効果がある。なお、図２３では、シリンドリカルレンズの数は、１個であるが、波長ブロッカ２００のようにＰＬＣ２３０４ａ、２３０４ｂと空間変調素子１１０８との間のレンズの数を２個にしてもよい。また、図２３では、ＰＬＣ２３０４ａとＰＬＣ２３０４ｂとの間に空隙を設けているが、レンズ等の光学設計を工夫することにより、ＰＬＣ２３０４ａとＰＬＣ２３０４ｂとを接着してもよい。あるいは、波長ブロッカ２３００において、ＰＬＣ２３０４ａ、２３０４ｂを各々裏返して、ＰＬＣ２３０４ａ、２３０４ｂのＡＷＧの面を調心用治具に固定してもよいし、ＰＬＣ２３０４ａ、２３０４ｂのＡＷＧがない面同士を張り合わせた構造にしてもよい。【００５９】
なお、波長ブロッカ２３００においても、波長ブロッカ２００と同様に、消光比を高くするために、空間変調素子１１０８で２個の液晶素子２０５を直列に重ねてもよい。波長ブロッカ２３００は、液晶素子２０５の後方で光が反射する型であり、液晶素子２０５を２個重ねると、偏光子に挟まれた液晶素子を光が２回通過するために、消光比を高くすることができる。【００６０】
また、波長ブロッカ２３００では、液晶素子内のガラス面や偏光子に対して、光軸が斜めに入射するため、空間変調素子１１０８の背面の反射素子２３０１を空間変調素子１１０８に平行にして斜めにすることなしに、反射光ノイズを−４０ｄＢ以下にでき、実装が容易になる。【００６１】
なお、ここでは、空間変調素子１１０８をパッケージ２３０５に封入した例を示したが、パッケージ２３０５がない構造としてもよい。そのときに、気密封止が必要なら、全体を気密封止用パッケージに入れてもよい。波長ブロッカ２３００は、入出力光ファイバの本数が少ないため、モジュール全体を気密封止パッケージに封入することは容易である。入出力光ファイバについては、メタルファイバを用いて、パッケージとの接触部分を半田等で封止すればよい。
【実施例９】
【００６２】
図２４は、実施例８に係る波長ブロッカ２３００と同様に空間変調素子１１０８の直後に反射素子２３０１を設けて反射させる構造であり、さらに入射側のＡＷＧ２４０１、液晶素子から出射される側のＡＷＧ２４０２を１個のＰＬＣ２４０３に設置した実施例９に係る波長ブロッカ２４００の平面図を示している。【００６３】
波長ブロッカ１２００においては、空間変調素子１１０８に対して垂直に光が入射するが、波長ブロッカ２４００においてはＡＷＧ２４０１からの光が、図２４に示されているように斜めに空間変調素子１１０８に入射し、出力側のＡＷＧ２４０２に、光が入力するように設計されている。【００６４】
また、波長ブロッカ２４００では、液晶素子内のガラス面や偏光子に対して、光軸が斜めに入射するため、液晶素子の背面のミラーを液晶素子に平行にして斜めにすることなしに、反射光を−４０ｄＢ以下にできる。【００６５】
なお、実施構造は、図１３のようなものでもよいし、図１４のようなものでもよい。【００６６】
波長ブロッカ２４００の特徴は、２個のＡＷＧ２４０１、２４０２が１枚のＰＬＣ２４０３に作製されているため、ＡＷＧ１枚あたりのＰＬＣの面積が小さくすみ、またシリンドリカルレンズ２０３ａも１枚ですむため部材コストを低減できる。また実装時に調心すべき、ＰＬＣやレンズの部品点数が減るため、実装コストも低減できる。
【実施例１０】
【００６７】
図２５と図２６は、入力側のＡＷＧと出力側のＡＷＧとして同一のＡＷＧ２５０１を用いた実施例１０に係る波長ブロッカ２５００の平面図を示している。図２７は、波長ブロッカ２５００の側面図を示している。波長ブロッカ２５００では、出力された光信号２５０３と入力された光信号２５０４は、入り口に設置されたサーキュレータ２５０２により分離して用いられる。すなわち光信号２５０５はＡＷＧ２５０１に入射して、空間変調素子１１０８で各波長ごとに空間的に分離される。そして各波長に対応する光信号は、空間変調素子１１０８を通過後、反射素子２３０１により反射され再び空間変調素子１１０８を通過した後に同じＡＷＧ２５０１で各波長を合波された光信号２５０６となる。ここで空間変調素子１１０８までの光路において、各波長信号に対応する光強度は調節されたり、遮断される。そして、右から左に進行した出力信号光２５０６は、出力部にあるサーキュレータ２５０２により入力光信号２５０４から分離され、出力光信号２５０３として進行する。【００６８】
実施例１〜９の波長ブロッカを透過型と呼ぶのに対して実施例１０の波長ブロッカを反射型と呼ぶ。【００６９】
なお、実施例８と実施例９において、光は反射しているが、入力側ＡＷＧと、出力側ＡＷＧとが別であるので、ここでは、透過型として分類する。【００７０】
この反射型においては、ミラーよりも手前の光学面、例えば、液晶素子用ガラス基板、レンズ面等からの反射光が信号光にノイズとして混ざってしまうため、反射光ノイズ対策が必要となる。ちなみに、波長ブロッカにおいては、遮断時の消光比が４０ｄＢ以上といった厳しい特性を要求されることもあり、この途中の光学面からの反射ノイズは、無反射コート（典型的な反射減衰量−３０ｄＢ）による反射低減対策では不十分なときもある。【００７１】
そのため、実施例１０では斜め端面を用いることにより反射光を低減した。図２７に示したように、ＰＬＣ部品であるＡＷＧ２５０１の端面２７０１を各々、例えば４〜１６度傾けている。また反射素子２３０１もその端面の傾きに対応する光軸分だけ傾けている（図では傾きを誇張している）。このように傾けることにより、途中の反射面（具体的には、ＡＷＧ２５０１の端面、シリンドリカルレンズ２０３ａの端面、空間変調素子１１０８に含まれる偏光子２０６ａの表と裏面、液晶素子２０５のガラス基板６０２ａ、６０２ｂの表と裏面）が全て光軸に対して垂直より傾けさせられる。そのため、それらの面からの反射戻り光の値を信号光強度に対して例えば−４０ｄＢ以下に低く押さえることが可能である。【００７２】
この反射型の波長ブロッカをモジュール化するためには、実施例１、実施例２、実施例３と同様に、光学基準板に調心固定する、あるいは、図２６と図２７に示したように、各部品を互いに直接調心接続し、実施例３と同様に端面を接着剤で接続する必要がある。いずれも透過型の波長ブロッカにおける実装とほぼ同様であり、しかも、部品点数が少ない分だけ容易であり、製造コストも削減できる。【００７３】
実施例１の透過型の波長ブロッカと実施例１０の反射型の波長ブロッカとを比較すると、反射型の波長ブロッカの利点として、ＡＷＧや各種レンズの部品の個数が、典型的には各１個少なくて済み、製造コストを減らすことができる。さらに、調心箇所も少ないため、実装コストも低コスト化することが可能である。【００７４】
なお図２５では透過型の図１２に対応するように、コリメートレンズを省いているが、図２のようにコリメートレンズも加えてもよい。
【実施例１１】
【００７５】
図２８は、実施例１０に係る波長ブロッカ２５００と光学的に同様の構造で、ＡＷＧ２５０１と空間変調素子１１０８とにガラスブロック２９０１を接着固定するように、作製した実施例１１に係る波長ブロッカ２８００の平面図を示す。図２９は、波長ブロッカ２８００の側面図を示す。実施例１１の反射型の波長ブロッカ２８００を透過型にすると、実施例３に係る波長ブロッカ１６００に対応する。【００７６】
波長ブロッカ２８００において、部材を固定するためにＹＡＧ溶接を用いることも可能である。【００７７】
また、空間変調素子１１０８に含まれる液晶素子２０５のガラス基板６０２ａ、６０２ｂを薄くして、ＡＷＧ２５０１からの出射光の広がりを低くし、かつ液晶素子２０５から反射素子２３０１への距離を近くすることにより、波長ブロッカ２８００をレンズレスにすることも可能である。
【実施例１２】
【００７８】
図３０に、ＡＷＧ３００１と液晶素子２０５との間に光路を液晶素子２０５の方向に垂直に跳ね上げるミラー面３００２を挿入した実施例１２に係る波長ブロッカ３０００の側面図を示す。波長ブロッカ３０００において、ＡＷＧ３００１を含むＰＬＣ３００４は、メタルブロック３００３に半田により固定されている。そして、メタルブロック３００３に、ミラー面３００２が形成されている。そして、ＡＷＧ３００１から出射され、液晶素子２０５へ向けて、ミラー面３００２により上方に跳ね上げられた光は、レンズ３００５を介して偏光子２０６ａ、２０６ｂに挟まれた液晶素子２０５に入射する。そして、偏光子２０６ｂの上方の反射素子２３０１で反射されて元の光路を戻っていく。このような実装の利点として、レンズ３００５、偏光子２０６ａ、２０６ｂ、液晶素子２０５、反射素子２３０１を水平に積み上げていくことにより、接地面積が多くして実装しやすい点がある。各々の部品は、適当な治具と組合せて最適な結合位置で、ＹＡＧ溶接、あるいは半田、接着剤等により固定していけばよい。【００７９】
なお、図３０には示されていないが、波長ブロッカ３０００では、反射防止のために、ＰＬＣ端面３００６と反射素子２３０１とを各々例えば４度から１２度傾けた方がよい。【００８０】
またミラー面３００２に凹面鏡を作製することも可能である。あるいはガラス上に今上着して作製した凹面鏡を金属に固定して同等のものを作製してもよい。ミラーとして凹面鏡を用いた時には、レンズ３００５を省略することも可能である。
【実施例１３】
【００８１】
図３１に、凹面鏡３１０５を有する実施例１３に係る波長ブロッカ３１００の側面図を示す。波長ブロッカ３１００は、ガラスブロック３１０１により接触面積を広げたＡＷＧ３１０２を搭載したＰＬＣ３１０３、空間変調素子１１０８、凹面鏡３１０５を有する。ＰＬＣ３１０３は、端面の接触面積を広げるために、厚さ１〜２ｍｍのガラスブロック３１０１を接着剤で貼り付けられた後、約８度に斜めに研磨されている。【００８２】
ＡＷＧ３１０２から出射した光は、空間変調素子１１０８を通過し、平面ミラーではなく凹面鏡３１０５の凹面３１０４で反射される。この凹面鏡３１０５のレンズ効果により空間変調素子１１０８の手前のレンズを省くことが可能になる。レンズが省かれた分だけ部品点数が少なく実装が容易になる。但し、図３１に示されているように、上下方向の光の広がりは凹面鏡３１０５で絞ることができる。しかし、光の各波長成分について横方向の光の広がりが、個別に絞られているわけではない。したがって、空間変調素子１１０８を、横方向の光の広がりを個別に絞るために、薄くすることが望ましい。【００８３】
なお、図３１では空間変調素子１１０８の手前のレンズを省いた例が示されているが、ここにレンズを挿入してもよい。
【実施例１４】
【００８４】
図３２は、実施例１４に係る偏波無依存化された波長ブロッカ３２００の平面図を示す。以下で詳細に説明するように、実施例１４と同様にして、実施例１０〜１３に係る反射型の波長ブロッカ２５００、２８００、３０００、３１００を全て偏波無依存化することができる。これは透過型の波長ブロッカ２１００に対応するものである。【００８５】
入出力光ファイバは、サーキュレータ３２０４に接続され、その先にＰＢＳ３２０５が接続されている。ＰＢＳ３２０５とＰＬＣ３２０３との間は偏波保持ファイバ３２０８、３２０９によって結ばれている。入射光３２０７はサーキュレータ３２０４からＰＢＳ３２０５に向かい、ＰＢＳ３２０５において入射光３２０７は偏波により分離され、例えば、図３２において、光ファイバ３２０８には紙面に垂直な偏波方向、光ファイバ３２０９にはには紙面に平行な偏波方向の光が進行する。ここで左側の偏波保持ファイバ３２０８の主軸をＰＢＳ３２０５とＡＷＧ３２０１との間で９０度回しておくと、ＡＷＧ３２０１には紙面に平行な光が進行することになる。その結果、ＡＷＧ３２０１とＡＷＧ３２０２に各々入射する光は同じ偏波方向の光となり、偏波依存性のあるモジュールを、偏波無依存で用いることができるようになる。【００８６】
なお、図３２においては、偏波分離用の素子として光ファイバピグテール型のＰＢＳの例を示したが、例えば，石英系ＰＬＣにより、ＰＢＳを作製してもよい。そのときには、図３２のＰＬＣ３２０３の入力側に、同一基板上にＰＢＳ回路を作製するか、ＰＢＳを作製したＰＬＣと図３２のＰＬＣ３２０３とを、ＰＬＣ−ＰＬＣ接続により接続する。このようにすると一層小型化が可能となる。【００８７】
なお、実施例１４では、偏波保持ファイバの主軸を９０度回転させて偏波の方向を回す例を示したが、偏波の方向を回転する手段として、１／２波長板など他の手段を用いてもよい。【００８８】
なお、偏波無依存化された波長ブロッカの代表的な例として、実施例１４を示したが、上記のようにして、実施例１１〜１３の反射型の波長ブロッカも同様に偏波無依存化できる。
【実施例１５】
【００８９】
図３３は、実施例１５に係る偏波無依存化された波長ブロッカ３３００の側面図を示す。図３２に示されているように、波長ブロッカ３３００は、シリンドリカルレンズ２０３ａと液晶素子２０５との間に偏波分離器３３０３を挿入する型の波長ブロッカである。【００９０】
ＡＷＧ３３０１を出射した光は、シリンドリカルレンズ２０３ａを通過して、偏波分離器３３０３によりその偏波方向に従って上下に空間的に分離される。この場合、偏波分離器３３０３のパッケージの内部に光は封入され、水平方向の偏波の光は下側、垂直方向の偏波の光は、上側に分離し、偏光子２０６ａ、２０６ｂに挟まれた液晶素子２０５に入射する。ここで、上側の光軸の偏光子２０６ａの表面には、１／２波長板３３０４が、斜め４５度方向を主軸として張られているため、上側の光３３０６も偏光子２０６ａに入射するときに、水平方向の偏波成分のみとなっており、上側の光３３０６と下側の光３３０７の偏波状態は同一になる。従って、実施例１５の波長ブロッカは、偏波無依存の動作が可能となる。波長ブロッカ３３００では、実施例１４に係る波長ブロッカ３２００のような光ファイバの引き回しが少なく、波長ブロッカをコンパクトにできる。【００９１】
なお、波長ブロッカ３３００は、実施例２に係る波長ブロッカ１２００のように、ＹＡＧ溶接に適した実装構造であるが、他の実装構造、例えば、実施例１１に係る波長ブロッカ２８００で用いられている接着固定に適した実装構造で実装することも可能である。
【実施例１６】
【００９２】
図３４は、実施例１６に係る偏波無依存化された波長ブロッカ３４００の側面図を示す。波長ブロッカ３４００は、他の偏波無依存化された波長ブロッカであり、実施例１５に係る偏波無依存化された波長ブロッカ３３００を透過型で実現したものである。【００９３】
波長ブロッカ３４００に入力された光信号３４０６は、ＰＬＣ３４０３の有するＡＷＧ３４０４から出射し、シリンドリカルレンズ２０３ａを通過して、偏波分離器３４１０により、光の偏波方向に従って、上下に空間的に分離される。この場合、偏波分離器のパッケージの内部に光は封入され、水平方向の偏波の光は上側、垂直方向の偏波の光は下側に分離し、偏光子２０６ａ、２０６ｂに挟まれた液晶素子２０５に、光は入射する。ここで、下側の光軸の偏光子２０６ａの表面には、１／２波長板３３０４が斜め４５度方向を主軸として張られているため、下側の光３４０７も偏光子２０６ａに入射するときには、水平方向の偏波成分のみになっており上側の光３４０８と偏波状態は同じになる。従って、波長ブロッカ３４００は偏波無依存の動作が可能となる。最終的に、反射素子２３０１により反射された光は、偏波分離器３４０９で合波され、ＰＬＣ３４０１の有するＡＷＧ３４０２を通って光信号３４０５が出力される。【００９４】
波長ブロッカ３４００の特徴は、実施例５係る波長ブロッカ２０００における、サーキュレータ２００３やＰＢＳ２００４が不要である点である。【００９５】
波長ブロッカ３４００では、偏波分離器３４０９、３４１０を重ねて使用されているが、これらを一個の偏波分離器で置き換えてもよい。波長ブロッカでは、偏波を分離して、液晶素子２０５に入射する際にその分離した偏波の偏光方向をそろえて偏波無依存化する機能のみ満たしていれば、偏波分離器の向き、形態、偏波が分離する方向等は特に限定しない。【００９６】
なお、図３４では、実施例２の透過型の波長ブロッカと同様に、ＹＡＧ溶接に適した実装構造を波長ブロッカ３４００として示したが、他の実装構造、例えば、実施例１１に係る波長ブロッカ２８００で用いたような接着固定に適した実装構造で実装することも可能である。【００９７】
また、波長ブロッカ３４００は、液晶素子内のガラス面や偏光子に対して、光軸が斜めに入射するため、液晶素子２０５の背面の反射素子２３０１を液晶素子２０５に平行にして斜めにすることなしに、反射光を例えば−４０ｄＢ以下に大きく低減できる。これにより実装が容易になるという利点が生ずる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の光ブロッカは、光通信システムに利用することができる。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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