(57)【要約】【課題】  簡単かつ小型の構成により、さらに光損失が少なく大きな遅延量を安定かつ高速に設定する。【解決手段】  反射角度可変の反射型ミラーを１次元または２次元に配列した角度可変反射ミラーアレイを２つ備え、入力ポートから入力する光信号を第１の角度可変反射ミラーアレイおよび第２の角度可変反射ミラーアレイで順次反射させて出力ポートに取り出す構成であり、第１の角度可変反射ミラーアレイと第２の角度可変反射ミラーアレイとの間で、各反射型ミラーの角度制御により光信号が往復する回数を設定し、それに応じて光信号の伝搬遅延量を設定する構成である。【選択図】        図１
2006337861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射角度可変の反射型ミラーを１次元または２次元に配列した角度可変反射ミラーアレイを２つ備え、入力ポートから入力する光信号を第１の角度可変反射ミラーアレイおよび第２の角度可変反射ミラーアレイで順次反射させて出力ポートに取り出す構成であり、
前記第１の角度可変反射ミラーアレイと前記第２の角度可変反射ミラーアレイとの間で、各反射型ミラーの角度制御により光信号が往復する回数を設定し、それに応じて光信号の伝搬遅延量を設定する構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項２】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
前記角度可変反射ミラーアレイは、ＭＥＭＳ技術により基板上に形成された複数の微小ミラーを前記反射型ミラーとして用いる構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項３】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
複数の入出力ポート対を備え、各入出力ポート間で独立に光信号の伝搬遅延量を設定する構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項４】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
前記２つの角度可変反射ミラーアレイの一方を反射角度固定の固定反射ミラーとする
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項５】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
前記第１の角度可変反射ミラーアレイの面内に前記入力ポートおよび出力ポートを備え、前記入力ポートから入力する光信号を前記第２の角度可変反射ミラーアレイで反射させ、さらに前記第１の角度可変反射ミラーアレイとの間で１回以上往復反射させた後に、前記第２の角度可変反射ミラーアレイで反射させた光信号を前記出力ポートに取り出す構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項６】
請求項４に記載の光可変遅延器において、
前記固定反射ミラーの面内に前記入力ポートおよび出力ポートを備え、前記入力ポートから入力する光信号を前記角度可変反射ミラーアレイで反射させ、さらに前記角度可変反射ミラーアレイとの間で１回以上往復反射させた後に、前記角度可変反射ミラーアレイで反射させた光信号を前記出力ポートに取り出す構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項７】
請求項４に記載の光可変遅延器において、
前記角度可変反射ミラーアレイは、前記入出力ポートに正対する角度可変の反射型ミラーを残して反射角度固定の固定反射ミラーとする構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項８】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
前記入力ポートと前記角度可変反射ミラーアレイと前記出力ポートの各区間のうち少なくとも１区間に、光信号伝搬中のビーム広がりを抑圧するレンズを挿入した構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項９】
請求項４に記載の光可変遅延器において、
前記入力ポートと前記角度可変反射ミラーアレイと前記固定反射ミラーと前記出力ポートの各区間のうち少なくとも１区間に、光信号伝搬中のビーム広がりを抑圧するレンズを挿入した構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項１０】
請求項６に記載の光可変遅延器において、
前記角度可変反射ミラーアレイの各反射型ミラーを正方格子上に配置し、隣接する反射型ミラーに正対する位置に前記入力ポートおよび前記出力ポートを配置し、前記入力ポートから前記出力ポートに反射させる光信号の経路長が設定する遅延量に応じて最小になるように設定する構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項１１】
請求項６に記載の光可変遅延器において、
前記角度可変反射ミラーアレイの各反射型ミラーを正三角形格子上に配置し、隣接する反射型ミラーに正対する位置に前記入力ポートおよび前記出力ポートを配置し、前記入力ポートから前記出力ポートに反射させる光信号の経路長が設定する遅延量に応じて最小になるように設定する構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項１２】
請求項６に記載の光可変遅延器において、
前記入力ポートと前記出力ポートを共通とする構成である
ことを特徴とする光可変遅延器。
【請求項１３】
請求項１に記載の光可変遅延器において、
前記光信号の遅延量を連続的に可変させる第２の光可変遅延器と組み合わせて構成される
ことを特徴とする光可変遅延器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間を伝搬する光信号の光路長を変化させ、光信号の遅延時間を調整する光可変遅延器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２２は、従来の光可変遅延器の構成例を示す（特許文献１）。図において、９１は第１の反射ミラー、９２は第２の反射ミラーである。入力光信号は、第１の反射ミラー９１で光路を直角に曲げられ、第２の反射ミラー９２で２度反射して折り返され、再び第１の反射ミラー９１で光路を直角に曲げられて入力方向と同一方向に出力される。第１の反射ミラー９１と第２の反射ミラー９２の距離をＬ、第２の反射ミラー９２で折り返しの距離をｄとすると、入力光信号９１の遅延量は２Ｌ＋ｄとなる。ここで、第２の反射ミラー９２を機械手段で移動して距離Ｌを変えることにより、遅延量を変化させることができる。
【特許文献１】特開平６−６７２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図２２に示す従来の光可変遅延器では、設定する遅延量は第２の反射ミラー９２の移動量に対応している。したがって、大きな遅延量を得るためには第２の反射ミラー９２の移動量を大きくしなければならず、装置自体を大きくする必要があった。さらに、第２の反射ミラー９２を機械手段で移動させるために遅延量に応じて移動時間が長くなり、遅延量の変更に要する時間が長くなる問題があった。
【０００４】
また、遅延量の増加とともに、光信号のビーム広がりによる光損失増大が問題になる。この問題に対して、光ビーム広がりを抑えるためのレンズを挿入することが考えられるが、第１の反射ミラー９１と第２の反射ミラー９２の光路長変化に応じてレンズの特性や位置を変える必要が生じ、複雑な調整機構が必要になる。
【０００５】
本発明は、簡単かつ小型の構成により、さらに光損失が少なく大きな遅延量を安定かつ高速に設定することができる光可変遅延器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光可変遅延器は、反射角度可変の反射型ミラーを１次元または２次元に配列した角度可変反射ミラーアレイを２つ備え、入力ポートから入力する光信号を第１の角度可変反射ミラーアレイおよび第２の角度可変反射ミラーアレイで順次反射させて出力ポートに取り出す構成であり、第１の角度可変反射ミラーアレイと第２の角度可変反射ミラーアレイとの間で、各反射型ミラーの角度制御により光信号が往復する回数を設定し、それに応じて光信号の伝搬遅延量を設定する構成である。
【０００７】
ここで、角度可変反射ミラーアレイは、ＭＥＭＳ技術により基板上に形成された複数の微小ミラーを反射型ミラーとして用いる構成である（請求項２）。また、複数の入出力ポート対を備え、各入出力ポート間で独立に光信号の伝搬遅延量を設定する構成である（請求項３）。また、２つの角度可変反射ミラーアレイの一方を反射角度固定の固定反射ミラーとする（請求項４）。
【０００８】
また、本発明の光可変遅延器は、第１の角度可変反射ミラーアレイの面内に入力ポートおよび出力ポートを備え、入力ポートから入力する光信号を第２の角度可変反射ミラーアレイで反射させ、さらに第１の角度可変反射ミラーアレイとの間で１回以上往復反射させた後に、第２の角度可変反射ミラーアレイで反射させた光信号を出力ポートに取り出す構成としてもよい（請求項５）。
【０００９】
また、本発明の光可変遅延器は、固定反射ミラーの面内に入力ポートおよび出力ポートを備え、入力ポートから入力する光信号を角度可変反射ミラーアレイで反射させ、さらに角度可変反射ミラーアレイとの間で１回以上往復反射させた後に、角度可変反射ミラーアレイで反射させた光信号を出力ポートに取り出す構成としてもよい（請求項６）。
【００１０】
また、本発明の光可変遅延器は、角度可変反射ミラーアレイは、入出力ポートに正対する角度可変の反射型ミラーを残して反射角度固定の固定反射ミラーとする構成としてもよい（請求項７）。
【００１１】
また、本発明の光可変遅延器は、入力ポートと角度可変反射ミラーアレイと出力ポートの各区間のうち少なくとも１区間に、光信号伝搬中のビーム広がりを抑圧するレンズを挿入した構成としてもよい（請求項８）。
【００１２】
また、本発明の光可変遅延器は、入力ポートと角度可変反射ミラーアレイと固定反射ミラーと出力ポートの各区間のうち少なくとも１区間に、光信号伝搬中のビーム広がりを抑圧するレンズを挿入した構成としてもよい（請求項９）。
【００１３】
また、請求項６の光可変遅延器は、角度可変反射ミラーアレイの各反射型ミラーを正方格子上に配置し、隣接する反射型ミラーに正対する位置に入力ポートおよび出力ポートを配置し、入力ポートから出力ポートに反射させる光信号の経路長が設定する遅延量に応じて最小になるように設定する構成としてもよい。
【００１４】
また、請求項６の光可変遅延器は、角度可変反射ミラーアレイの各反射型ミラーを正三角形格子上に配置し、隣接する反射型ミラーに正対する位置に入力ポートおよび出力ポートを配置し、入力ポートから出力ポートに反射させる光信号の経路長が設定する遅延量に応じて最小になるように設定する構成としてもよい。
【００１５】
また、請求項６の光可変遅延器は、入力ポートと出力ポートを共通とする構成としてもよい。
【００１６】
また、本発明の光可変遅延器は、光信号の遅延量を連続的に可変させる第２の光可変遅延器と組み合わせて構成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、大きな機械的可動部がない構成であるので、簡単な構成で小型の光可変遅延器を実現することができる。さらに、光損失が少なく大きな遅延量を安定かつ高速に設定することができるので、光ネットワークや光計測システム等における効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の光可変遅延器の第１の実施形態を示す。図において、光可変遅延器は、複数の光ファイバを２次元に配置した光ファイバアレイ１と、各光ファイバに対応させて複数のレンズ（コリメータ）を２次元に配置したレンズアレイ２と、角度可変の複数の反射型ミラーを２次元に配置した２つの角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂを組み合わせた構成である。ここでは、光ファイバアレイ１の２つの光ファイバを光信号の入力ポートおよび出力ポートとして用い、それぞれ入力光ファイバ１１および出力光ファイバ１２とする。また、光ファイバアレイ１の端面と角度可変反射ミラーアレイ３ａの距離をＬ１、角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂ間の距離をＬ２とする。本実施形態の構成を１次元的に表した模式図を図２に示す。
【００１９】
入力光ファイバ１１から入力された光信号は、レンズアレイ２のレンズ２１によってコリメートされて空間を伝搬する。空間伝搬した光信号は、光ファイバアレイ１の端面から距離Ｌ１だけ離れた角度可変反射ミラーアレイ３ａの中の入力光ファイバ１１に正対する位置に配置された反射型ミラー３１に達し、反射される。角度可変反射ミラーアレイ３ａで反射した光信号は、角度可変反射ミラーアレイ３ａから距離Ｌ２だけ離れた角度可変反射ミラーアレイ３ｂの中の１つの反射型ミラーに達し、反射される。角度可変反射ミラーアレイ３ｂで反射した光信号は、再び角度可変反射ミラーアレイ３ａの中の１つの反射型ミラーに達し、反射される。このとき、角度可変反射ミラーアレイ３ｂで反射した光信号が、角度可変反射ミラーアレイ３ａの反射型ミラーのうち出力光ファイバ１２に正対する位置に配置された反射型ミラー３２で反射するようにすれば、光信号は角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂ間を１往復し、レンズアレイ２のレンズ２２を介して出力光ファイバ１２に出力される（図１，図２(1) で実線で示す光路）。これにより、入力光ファイバ１１と出力光ファイバ１２との間では、ほぼ２× (Ｌ１＋Ｌ２) の光遅延が生ずることになる。
【００２０】
さらに、角度可変反射ミラーアレイ３ａおよび角度可変反射ミラーアレイ３ｂで反射させる反射型ミラーの組み合わせにより、その間で光信号をｎ往復（ｎは１以上の整数）させ、最終的に出力光ファイバ１２に正対する角度可変反射ミラーアレイ３ａの反射型ミラー３２で反射させて出力光ファイバ１２に取り出すことにより、ほぼ２×（Ｌ１＋ｎ×Ｌ２）の遅延量を設定することができる（図２(2) で破線で示す光路、２往復の例）。
【００２１】
このように自由に角度を可変できる反射ミラーを配置した角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂは、ＭＥＭＳ（Micro Electric Mechanical System) 技術により微小ミラーをシリコンウエハー上に形成することにより容易に実現可能である。また、一般にＭＥＭＳ技術によって形成された微小ミラーは、その角度をミリ秒程度で変化させることができるので、高速に遅延量を変化させることができる。
【００２２】
また、シリコンプロセスによって一度に大量の微小ミラーを配置した角度可変反射ミラーアレイを形成することも容易である。このため、図１に示すように、光ファイバアレイ１およびレンズアレイ２と組み合わせることにより複数の入出力ポート対を割り当てることができ、１つの光モジュールで各入出力ポート対ごとに複数組の可変光遅延器を実現することができる。このとき、適当なミラー制御回路により、各入出力ポート対ごとの遅延量を独立かつ動的に設定することもできる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の光可変遅延器の第２の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図１に示す第１の実施形態における角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂの一方を固定反射ミラー４に代えたところにある。一方のミラーを反射角固定にしても、他方の角度可変反射ミラーアレイの反射型ミラーの角度を制御して最終的に出力光ファイバに取り出すように制御することにより、ミラー間の往復回数に応じた遅延量を適宜設定することが可能である。なお、図３では第１の実施形態における角度可変反射ミラーアレイ３ｂに代えて固定反射ミラー４を用いているが、角度可変反射ミラーアレイ３ａを固定反射ミラーとすることも可能である。
【００２４】
また、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、複数の入出力ポート対を割り当て、１つの光モジュールで各入出力ポート対ごとに複数組の可変光遅延器を実現することができる。
【００２５】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の光可変遅延器の第３の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図１に示す第１の実施形態における光ファイバアレイ１のうち、入出力ポートとなる入力光ファイバ１１および出力光ファイバ１２の対について、各入出力光ファイバに対応するレンズ２１，２２を含めて角度可変反射ミラーアレイ３ａと同一基板上に配置するところにある。角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂ間の距離をＬとする。
【００２６】
入力光ファイバ１１から入力された光信号は、レンズ２１によってコリメートされて空間を伝搬する。空間伝搬した光信号は、入力光ファイバ１１から距離Ｌだけ離れた角度可変反射ミラーアレイ３ｂの中の入力光ファイバ１１に正対する反射型ミラー３１に達し、反射される。角度可変反射ミラーアレイ３ｂで反射した光信号は、角度可変反射ミラーアレイ３ａの中の１つの反射型ミラーに達し、反射される。さらに、角度可変反射ミラーアレイ３ａで反射した光信号は、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの中の１つの反射型ミラーに達し、反射される。このとき、角度可変反射ミラーアレイ３ａで反射した光信号が、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射型ミラーのうち出力光ファイバ１２に正対する位置に配置された反射型ミラー３２で反射するようにすれば、光信号は角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂ間を２往復し、レンズ２２を介して出力光ファイバ１２に出力される（図４で実線で示す光路）。これにより、入出力光ファイバ１１，１２間では、ほぼ４×Ｌの光遅延が生ずることになる。
【００２７】
さらに、角度可変反射ミラーアレイ３ａおよび角度可変反射ミラーアレイ３ｂで反射させる反射型ミラーの組み合わせにより、その間で光信号をｍ往復（ｍは２以上の整数）させ、最終的に出力光ファイバに正対する角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射型ミラー３２で反射させて出力光ファイバ１２に取り出すことにより、ｍ×２Ｌの遅延量を設定することができる（図４で破線で示す光路、３往復の例）。
【００２８】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の光可変遅延器の第４の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図４に示す第３の実施形態における角度可変反射ミラーアレイ３ａを固定反射ミラー４に代えたところにある。固定反射ミラー４で反射角固定にしても、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射型ミラーの角度を制御して最終的に出力光ファイバ１２に取り出すように制御することにより、ミラー間の往復回数に応じた遅延量を適宜設定することが可能である。
【００２９】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の光可変遅延器の第５の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図５に示す第４の実施形態における角度可変反射ミラーアレイ３ｂにおいて、入力光ファイバ１１および出力光ファイバ１２にそれぞれ正対する反射ミラー３１，３２を残し、他の反射ミラーを固定反射ミラー５としたところにある。この入出力光ファイバ１１，１２に正対する角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラー３１，３２の角度を制御することによりミラー間の往復回数を設定し、それに対応する遅延量を適宜設定することが可能である。
【００３０】
（第６の実施形態）
図７は、本発明の光可変遅延器の第６の実施形態を示す。図２に２次元配置に対応する模式図として１次元配置を示しているが、光可変遅延器として図７に示すように１次元配置としてもよい。ここでは、第５の実施形態に対応する１次元配置構成を示すが、第１〜第４の実施形態においても同様である。これにより、角度が可変の反射型ミラーは１次元の可変自由度があればよく、より簡単に構成することができる。
【００３１】
（第７の実施形態）
図８は、本発明の光可変遅延器の第７の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図１に示す第１の実施形態において、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの直前にレンズ２３を配置するところにある。一般に、実際の光ビームは空間伝搬とともにそのビーム径が広がっていく性質があるが、これを抑圧することにより光遅延量を増加しても光損失が小さい光可変遅延器を実現することができる。
【００３２】
本実施形態において、光ビームのミラー反射を等価的に伝搬と置き換えた模式図を図９に示す。ここでは、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの直前にレンズ２３を配置することにより、光ビームの変換が行われ、複数回の反射後でも光ビーム広がりが抑圧できることを示している。このようなレンズによる光ビーム広がりの抑圧は、他の実施形態にも同様に適用することができる。また、レンズの挿入位置および個数についても以下に示すように様々な形態が可能である。
【００３３】
なお、本実施形態では、入力光ファイバ１１と、出力光ファイバ１２−１，１２−２との間に異なる遅延量を設定する場合の様子を示す。すなわち、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラー３２を操作することにより、出力光ファイバ１２−１に出力する遅延量２Ｌの場合と、出力光ファイバ１２−２に出力する遅延量４Ｌの場合を示す。このとき、出力光ファイバ１２−２には、反射ミラー３３が正対する。
【００３４】
（第８の実施形態）
図１０は、本発明の光可変遅延器の第８の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図５に示す第４の実施形態において、固定反射ミラー４と角度可変反射ミラーアレイ３ｂの中間地点にレンズ２４を配置するところにある。本実施形態において、光ビームのミラー反射を等価的に伝搬と置き換えた模式図を図１１に示す。ここでは、レンズ２４を用いることにより、光ビームの変換が行われ、複数回の反射後でも光ビーム広がりが抑圧できることを示している。このようなレンズによる光ビーム広がりの抑圧は、他の実施形態にも同様に適用することができる。
【００３５】
（第９の実施形態）
図１２は、本発明の光可変遅延器の第９の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図５に示す第４の実施形態において、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの直前にレンズ２５を配置するところにある。本実施形態において、光ビームのミラー反射を等価的に伝搬と置き換えた模式図を図１３に示す。ここでは、レンズ２５を用いることにより、光ビームの変換が行われ、複数回の反射後でも光ビーム広がりが抑圧できることを示している。このようなレンズによる光ビーム広がりの抑圧は、他の実施形態にも同様に適用することができる。
【００３６】
（第１０の実施形態）
図１４は、本発明の光可変遅延器の第１０の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図５に示す第４の実施形態において、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの直前にレンズ２５を配置するとともに、固定反射ミラー４の側にもレンズ２６を配置したところにある。本実施形態において、光ビームのミラー反射を等価的に伝搬と置き換えた模式図を図１５に示す。ここでは、レンズ２５，２６を用いることにより、光ビームの変換が行われ、複数回の反射後でも光ビーム広がりが抑圧できることを示している。このようなレンズによる光ビーム広がりの抑圧は、他の実施形態にも同様に適用することができる。
【００３７】
（第１１の実施形態）
図１６は、本発明の光可変遅延器の第１１の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、図５に示す第４の実施形態において、入力光ファイバ１１および出力光ファイバ１２に代えて入出力光ファイバ１３を用い、入出力光ファイバ１３から入力される光信号を角度可変反射ミラーアレイ３ｂおよび固定反射ミラー４で反射させ、入出力光ファイバ１３に折り返すところにある。入力光ファイバ１１と出力光ファイバ１２は、光サーキュレータ６を介して入出力光ファイバ１３に接続することにより、入出力する光信号を分離することができる。なお、光サーキュレータ６に代えて光カプラ等を用いてもよい。このとき、光カプラの入力側および出力側に光アイソレータを挿入することにより、出力光が入力側に戻ることを防ぐことができる。
【００３８】
本実施形態では、入出力光ファイバ１３から入力される光信号を角度可変反射ミラーアレイ３ｂで折り返すことにより２Ｌの遅延量を設定することができる。また、固定反射ミラー４に代えて角度可変反射ミラーアレイ３ａを用いることにより、入出力光ファイバ１３から入力される光信号を角度可変反射ミラーアレイ３ｂ，３ａで折り返すことにより４Ｌの遅延量を設定することができる。また、入出力光ファイバ１３から入力される光信号を角度可変反射ミラーアレイ３ｂ，３ａ，３ｂで折り返すことにより６Ｌの遅延量を設定することができる。以下同様に、折り返し点を決めることによりｍ×Ｌ（ｍは２以上の整数）の遅延量を設定することができる。なお、固定反射ミラー４を用いる場合には、図のように例えば４往復することにより入出力光ファイバ１３に戻すことができるので、遅延量は２Ｌ，８Ｌ，…となる。
【００３９】
また、本実施形態の光サーキュレータ６を用いる構成は、第４の実施形態に限らず、他の実施形態にも同様に適用することができる。
【００４０】
（第１２の実施形態）
以上示した各実施形態に用いる角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂは、その製作方法によって可変角度にある程度の限界があるので、各反射ミラー要求される角度変化量はできるだけ小さいことが望ましい。また、角度可変反射ミラーアレイ３ａ，３ｂおよび固定反射ミラー４，５間にレンズを挿入する場合には、ミラーへの入射角および出射角が大きく変化すると、レンズに対する要求条件も変化することになる。そのため、ミラーへの入射角および出射角は、ミラー面に対してできるだけ垂直であることが望ましい。
【００４１】
これらの要求に適合させるための入力光ファイバ１１、出力光ファイバ１２および角度可変反射ミラーアレイ３ｂの配置例について、図１７および図１８を参照して説明する。なお、ここでは図５に示す第４の実施形態の角度可変反射ミラーアレイ３ｂと固定反射ミラー４を用いる構成に基づいて説明する。また、光ビームをコリメートするためのレンズは省略しているが、上記の実施形態のように適宜用いるようにしてもよい。
【００４２】
図１７および図１８において、●は入力光ファイバ１１に正対する反射ミラー３１を示し、◎は出力光ファイバ１２に正対する反射ミラー３２を示す。その他の反射ミラーは、図１７では○で示し、図１８では正方格子の交点として示す。反射ミラー（正方格子）の間隔をｄとする。このとき、反射ミラー●，◎を隣接するように配置することにより、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラーおよび固定反射ミラー４への入射角度が最も小さくなる。
【００４３】
入力光ファイバ１１から入力する光信号は、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラー●で反射し、固定反射ミラー４で反射し、さらに角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラー◎で反射し、出力光ファイバ１２から出力される。この場合の遅延量はほぼ４Ｌとなる。この遅延量を増加する場合には、例えば、入力光ファイバ１１から入力された光信号を、反射ミラー●、固定反射ミラー４、反射ミラー●の１マス上方に位置する反射ミラー、固定反射ミラー４、反射ミラー◎の順に反射させ、出力光ファイバ１２から出力させることにより、遅延量をほぼ６Ｌに設定することができる。同様に、角度可変反射ミラーアレイ３ｂにおいて、次に反射させる反射ミラーを１マス（ｄ）だけ離れた位置のものにすることにより、遅延量をほぼ２Ｌ単位で増加させることができる。なお、入力光ファイバ１１から入力された光信号を反射ミラー●で出力光ファイバ１２に反射させることも可能であり、この場合の遅延量はほぼ２Ｌとなる。
【００４４】
このような角度可変反射ミラーアレイ３ｂの反射ミラーの選択により、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーおよび固定反射ミラー４に入射する光信号の入射角度は最小となり、また角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの角度変化量も
tan-1(ｄ／２Ｌ）または tan-1(ｄ／√2 Ｌ）
となる。例えば、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの間隔ｄは、ＭＥＭＳ技術を用いた場合に約１ｍｍであるので、角度可変反射ミラーアレイ３ｂと固定反射ミラー４との距離Ｌを10ｃｍとすると、各反射ミラーの角度変化量も 0.5度程度あれば十分となる。
【００４５】
（第１３の実施形態）
本実施形態では、図１７および図１８に示す第１２の実施形態では、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーを正方格子上に配置しているが、本実施形態では図１９に示すようにそれを正三角形格子上に配置することを特徴とする。反射ミラー（正三角形格子）の間隔をｄとする。本実施形態においても、同様に次に反射させる反射ミラーを１マス（ｄ）だけ離れた位置のものにすることにより、遅延量をほぼ４Ｌからほぼ２Ｌ単位で増加させることができる。なお、入力光ファイバ１１から入力された光信号を反射ミラー●で出力光ファイバ１２に反射させることも可能であり、この場合の遅延量はほぼ２Ｌとなる。また、本実施形態の構成では、角度可変反射ミラーアレイ３ｂの各反射ミラーの角度変化量も
tan-1(ｄ／２Ｌ）
となる。なお、入力光ファイバ１１から入力された光信号を反射ミラー●で出力光ファイバ１２に反射させることも可能であり、この場合の遅延量はほぼ２Ｌとなる。
【００４６】
（第１４の実施形態）
図１６に示す第１１の実施形態のように入出力光ファイバ１３に折り返させる構成においても、次に反射させる反射ミラーを１マス（ｄ）だけ離れた位置のものにすることにより対応可能である。
【００４７】
図１７，図１８に示す第１２の実施形態に対応する例を図２０(1) に示し、図１９に示す第１３の実施形態に対応する例を図２０(2) に示す。本実施形態においても、遅延量をほぼ４Ｌからほぼ２Ｌ単位で増加させることができる。なお、入出力光ファイバ１３から入力された光信号を反射ミラー●で入出力光ファイバ１３に反射させることも可能であり、この場合の遅延量は２Ｌとなる。
【００４８】
（第１５の実施形態）
以上示した実施形態の光可変遅延器の遅延量は、Ｌ２またはＬを単位とする不連続になる。この遅延量を連続的なものとするには、光路の途中に従来の反射ミラー９１，９２を組み合わせた光可変遅延器を挿入する方法がある。図７に示す第６の実施形態に適用した例を図２１に示すが、他の実施形態の構成にも同様に適用することができる。また、このような遅延量連続可変のための光可変遅延器は、入力光ファイバ１１または出力光ファイバ１２の途中に挿入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図。
【図２】第１の実施形態の１次元的構成を示す図。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す図。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す図。
【図７】本発明の第６の実施形態を示す図。
【図８】本発明の第７の実施形態を示す図。
【図９】第７の実施形態の光ビームを示す図。
【図１０】本発明の第８の実施形態を示す図。
【図１１】第８の実施形態の光ビームを示す図。
【図１２】本発明の第９の実施形態を示す図。
【図１３】第９の実施形態の光ビームを示す図。
【図１４】本発明の第１０の実施形態を示す図。
【図１５】第１０の実施形態の光ビームを示す図。
【図１６】本発明の第１１の実施形態を示す図。
【図１７】本発明の第１２の実施形態を示す図。
【図１８】第１２の実施形態の遅延設定例を示す図。
【図１９】第１３の実施形態の遅延設定例を示す図。
【図２０】第１４の実施形態の遅延設定例を示す図。
【図２１】本発明の第１５の実施形態を示す図。
【図２２】従来の光可変遅延器の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１    光ファイバアレイ
１１  入力光ファイバ
１２  出力光ファイバ
２    レンズアレイ
２１，２２，２３，２４，２５，２６  レンズ
３ａ，３ｂ  角度可変反射ミラーアレイ
３１，３２，３３  反射型ミラー
４，５  固定反射ミラー
６    光サーキュレータ
【図１】
2006337861.tif 000003
【図２】
2006337861.tif 000004
【図３】
2006337861.tif 000005
【図４】
2006337861.tif 000006
【図５】
2006337861.tif 000007
【図６】
2006337861.tif 000008
【図７】
2006337861.tif 000009
【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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