(57)【要約】【課題】光路切り替え時に発生する動的漏話がない波長選択光スイッチを提供すること。【解決手段】入力光ポート１から出射された光を波長毎に異なる角度に分離させる回折格子２と、回折格子２によって分離された各波長の光をそれぞれ異なる位置に集光させるレンズ３と、レンズ３によって集光された各波長の集光位置にそれぞれ設けられる角度変更自在な複数の微小ミラーを有するミラーアレイ４と、微小ミラーによって変更された各光の出射位置にそれぞれ設けられた複数の出力光ポート５と、ミラーアレイ４への光の入射位置に近接して設けられ、光を遮る複数の微小シャッタを有するシャッタアレイ６と、角度を変更する微小ミラーに対応したシャッタアレイ６の微小シャッタに対し、微小ミラーに入射される光を遮るよう制御する制御部７と、を備える。【選択図】        図１
2006106304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のミラーに入射する波長がそれぞれ異なり、当該複数のミラーの角度を変更させることにより入射された光の光路を波長毎に任意の方向に切り替えて出射させる光路切り替えスイッチにおいて、
前記ミラーに対する前記光の入射位置に近接して設けられ、前記複数のミラーに入射する光をそれぞれ遮る複数の遮蔽部材を有するシャッタと、
前記複数のミラーのうち角度を変更するミラーに対応した前記シャッタの前記遮蔽部材に対し、前記ミラーに入射される光を遮るよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【請求項２】
入力光を波長毎に異なる角度に分離し複数の光ビームとして出射させる波長分散素子と、
前記複数の光ビームをそれぞれ異なる位置に集光させるレンズと、
前記レンズによる前記光ビームの集光位置にそれぞれ設けられ、入力される光ビームを前記レンズを通じて前記波長分散素子に返送する複数のミラーを有し、当該複数のミラーの角度に応じて前記返送される光ビームの方向が定まるミラーアレイと、
前記波長分散素子により、前記ミラーアレイの前記ミラー角度に応じて前記返送された光ビームが集束される位置にそれぞれ設けられた複数の出力ポートと、
前記ミラーの各々に対し、前記波長分散素子からの対応する光ビームの光路中に設けられ、前記光ビームを遮ることが可能である遮蔽部を有するシャッタとを備え、
前記ミラーの角度を変更する際は、対応する前記遮蔽部により光ビームが遮られることを特徴とする波長選択光スイッチ。
【請求項３】
前記遮蔽部は、遮蔽部材を移動させることにより前記ミラーに入射される光を遮ることを特徴とする請求項２に記載の波長選択光スイッチ。
【請求項４】
前記遮蔽部は、偏波回転素子と偏光子を含み、前記偏波回転素子により前記光の偏波を回転させることにより、前記偏光子で前記光を遮ることを特徴とする請求項２に記載の波長選択光スイッチ。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の波長選択光スイッチであって、前記遮蔽部材の移動量または前記偏波回転素子の偏波回転量により前記光ビームの減衰量が制御されることを特徴とする波長選択光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＷＤＭネットワークがつながる大規模光ネットワークにおいて、光路を切り替える光路切り替えスイッチと、任意の波長信号光を波長毎に分岐する波長選択光スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）やＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）など１００Ｍｂｉｔ／ｓ程度の帯域をもった高速アクセス網の急激な普及により、ブロードバンドインターネットサービスを享受できる環境が整備されつつある。これらの通信需要増大に対応するために、バックボーンネットワーク（コア網）では、波長多重技術を用いた超大容量光通信システムの敷設が進みつつある。特に、光ファイバ・ネットワークが張り巡らされつつある。
【０００３】
光ファイバ・ネットワークが張り巡らされ、それらが相互接続されたとき、トラフィックをさばく「交差点」としての機能が欠かせなくなる。ここで、入力した光信号を所望の出力先に切り替えるために、光スイッチが用いられる。
【０００４】
光スイッチは、光信号のまま処理するので、フォトダイオード（ＰＤ）など電気信号に変換するための部品が不要になる。また、データ伝送速度や伝送フォーマットの違いによらず、スイッチングできるという利点もある。このため光スイッチはまず、現在のネットワークにおける電気スイッチを置き換える形で導入されつつある。
【０００５】
また、光ネットワークは、メトロ（都市圏）ネットワークやＦＴＴＨへと根を伸ばしつつある。さらにデータ・センター内のサーバ機やルータ間の接続にも光ネットワークを使う動きがある。こうした光ネットワークがあちこちで有機的につながったとき、スイッチ機能は必要不可欠なものとなる。光スイッチの動作は、用途に応じて次の３つがある。すなわち（ａ）光ファイバの接続先を切り替える、（ｂ）特定の波長の光信号を取り出しあるいは挿入する、（ｃ）特定の波長の光信号を特定の経路に切り替える、というものがある。
【０００６】
また、メトロネットワークと、このコア網との接続部分において、電気によるスイッチング能力の限界が依然として残っている。そのため、この部分での帯域ボトルネックが発生することが危惧されている。そこで、帯域ボトルネックになるメトロ領域に新しい光スイッチングノードを設置し、アクセス網とコア網間で、電気スイッチを介在することなく光領域で直接接続する新しいフォトニックネットワークアーキテクチャを構築することが有効と考えられてきている。
【０００７】
この光スイッチングの機能として昨今重要視されてきているのが、１本のファイバから特定の波長を選択してスイッチングする機能であり、こうした機能を実現するスイッチングデバイスは波長選択光スイッチと呼ばれている。
【０００８】
この波長選択光スイッチの具体的なアプリケーションとして、例えば、入力ファイバから個々の波長信号を出力ファイバに制御・ルーティングする波長選択光ルータ、１本のファイバから代替えのファイバへ特定波長をバイパスする波長選択光ノードバイパス、１本のファイバから特定の波長の挿抜をコントロールする波長選択挿入／分岐装置（ＯＡＤＭ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）等がある。
【０００９】
このような波長選択光スイッチについては、多数の構成が提案されている。図１５は、従来の波長選択光スイッチの構成を示す図である。この波長選択光スイッチは、入力光ポート１、回折格子２、レンズ３、ミラーアレイ４、ポート番号＃１〜ポート番号＃５を含む複数の出力光ポート５から構成されており、入力光ポート１から出射する平行な複数の異なる波長信号光（光ビーム）を、回折格子２により異なる角度方向に分離した後、レンズ３により異なる位置に集光し、集光位置に配置されたＭ個の角度可変な微小ミラーからなるミラーアレイ４により所望の角度に反射して、所望の出力光ポート５に導く構成である（例えば、特許文献１、２参照。）。
【００１０】
通常の光スイッチで発生する動的漏話を解決する手段として、パス切り替え期間中に可動ミラーで偏向された光信号が、新たなパス設定を行う出力ポート以外の全ての出力ポートに出力されないように可動ミラーを制御する方法がある（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６５４９６９９号明細書
【特許文献２】特表２００３−５１５１８７号公報
【特許文献３】特開２００２−２６２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、ＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチで避けて通れない課題として、漏話（クロストーク）の問題がある。例えば上述の構成では、特定の波長信号光を出力側のポート番号＃１からポート番号＃５に切り替えようとしたときに、最短の切り替え時間で切り替えるためには、その波長の光ビームがポート番号＃１からポート番号＃５まで直進するようにＭＥＭＳミラーの角度を変化させることになる。その結果、光ビームが移動中にポート番号＃２〜＃４に入ってしまうので、漏話（以下、動的漏話と称する。）が発生するという問題がある。
【００１３】
このような動的漏話の問題は、上述した波長選択光スイッチに特有の問題ではなく、同じように光ビームの進行方向を空間的に変えるタイプの通常の光スイッチでも発生する問題である。
【００１４】
ＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチの場合、出力ポート先を切り替えるために微小ミラーを動かすと、他のポートに光信号が漏れ込んでしまうクロストークの問題が多く指摘されている。この問題は、入出力ポート数が増えれば増えるほど顕著になるため、ミラーの小型化とそのピッチの短縮に制限を設けかねない。
【００１５】
こうした通常の光スイッチで発生する動的漏話を解決するにあたり、パス切り替え期間中に可動ミラーで偏向された光信号が、新たなパス設定を行う出力ポート以外の全ての出力ポートに出力されないように可動ミラーを制御する、という方法を採用した場合（例えば、特許文献２参照。）、パスの切り替え時に出力ポートを避けるために他の軸方向に光をそらすように、本来必要のない２軸駆動の可動ミラーが必要になる。したがって、制御が複雑で、切り替え時間も長くなるという問題がある。
【００１６】
また、パス切り替え期間中に、入力ポートの前段で、光信号を遮断する遮断手段を付加する方法も開示されているが（例えば、特許文献３参照。）、波長選択光スイッチの場合、入力ポートの前段で光を遮断してしまうと、全ての信号光が遮断されてしまうので、適用することはできない。
【００１７】
さらに、前述した光スイッチングノードでは、スイッチングによりネットワーク上の光のルートがダイナミックに変わることが多く、そのルートの光ファイバの長さや光部品の挿入数等によりロスが変わるため、信号強度レベルが変化することが多い。このため、上記の波長選択光スイッチには、単に光のパスを切り替えるだけでなく、波長信号光の強度レベルを調整する可変減衰機能も求められてきている。
【００１８】
以上のように、複数のＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、波長分割多重）ネットワークがつながる大規模フォトニックネットワークにおける、任意の波長信号光を、波長毎に分岐する波長選択光スイッチが求められるとともに、スイッチ機能そのものだけではなく、スイッチの際の漏話や、スイッチの前後における光レベルの調整等の要求がある。
【００１９】
上述した課題を解決するために、本発明は、光路切り替え時に発生する動的漏話を防ぐことができる光路切り替えスイッチおよび波長選択光スイッチの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した目的を達成するために、この発明にかかる光路切り替えスイッチは、複数のミラーに入射する波長がそれぞれ異なり、当該複数のミラーの角度を変更させることにより入射された光の光路を波長毎に任意の方向に切り替えて出射させる光路切り替えスイッチにおいて、前記ミラーに対する前記光の入射位置に近接して設けられ、前記複数のミラーに入射する光をそれぞれ遮る複数の遮蔽部材を有するシャッタと、前記複数のミラーのうち角度を変更するミラーに対応した前記シャッタの前記遮蔽部材に対し、前記ミラーに入射される光を遮るよう制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、この発明にかかる波長選択光スイッチは、入力光を波長毎に異なる角度に分離し複数の光ビームとして出射させる波長分散素子と、前記複数の光ビームをそれぞれ異なる位置に集光させるレンズと、前記レンズによる前記光ビームの集光位置にそれぞれ設けられ、入力される光ビームを前記レンズを通じて前記波長分散素子に返送する複数のミラーを有し、当該複数のミラーの角度に応じて前記返送される光ビームの方向が定まるミラーアレイと、前記波長分散素子により、前記ミラーアレイの前記ミラー角度に応じて前記返送された光ビームが集束される位置にそれぞれ設けられた複数の出力ポートと、前記ミラーの各々に対し、前記波長分散素子からの対応する光ビームの光路中に設けられ、前記光ビームを遮ることが可能である遮蔽部を有するシャッタとを備え、前記ミラーの角度を変更する際は、対応する前記遮蔽部により光ビームが遮られることを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、波長毎に出力先の光路を変更するミラーの近傍に配置したシャッタにより、波長毎に光路を遮断することができ、光路切り替え時の動的漏話の発生を防止する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の波長の光の出力先となる光路を切り替える場合に、切り替え時の動的漏話の発生を防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による波長選択光スイッチを示す図である。図１５に示した従来技術と同様に、この波長選択光スイッチ１００は、一つの入力光ポート１と、回折格子２と、レンズ３と、ミラーアレイ４と、Ｎ個（ポート番号＃１，＃２，…＃Ｎ）の出力光ポート５と、を有している。この波長選択光スイッチ１００はさらに、シャッタアレイ６と、制御部７と、を有している。ここで、回折格子２と、ミラーアレイ４は、レンズ３の略焦点距離の位置に設置しておく。
【００２５】
入力光ポート１は、入力光ファイバ１０とコリメートレンズ１１からなる。入力光ファイバ１０は、ガラスでできた光信号を通す伝送路である。
【００２６】
回折格子２は、入射される波長多重された光を波長毎に異なる角度に分離して複数の光ビームとして出射させる波長分散素子である。光を回折格子２に入射させると、回折現象により、角度毎に異なる波長の光が出射される。図１に記載の回折格子２は、反射型回折格子である。回折格子には、大きく分けて反射型回折格子と透過型回折格子がある。反射型回折格子としては、反射型振幅格子や反射型位相格子あるいは反射型ブレーズド格子等がある。透過型回折格子としては、透過型振幅格子や透過型位相格子等がある。
【００２７】
反射型振幅格子は、光を反射させない基板上に一定のピッチ間隔の一定パターンの細い反射金属皮膜を形成することにより作成される。また、反射型位相格子は、一定のピッチ間隔の一定パターンの溝をもった基板上に反射金属板を形成することにより作成される。回折格子２として透過型回折格子を用いた場合には、ミラーアレイ４を中心として入射側に入力光ポート１と、回折格子２と、レンズ３と、ミラーアレイ４とを配置し、ミラーアレイ４の光の出射側にもほぼ同様の構成の回折格子２と、レンズ３と、複数の出力光ポート５とを配置して構成できる。
【００２８】
ミラーアレイ４は、レンズ３による光ビームの集光位置に設けられている。ミラーアレイ４は、波長数と等しい複数個の角度可変な微小ミラー１３からなる。この複数の微小ミラー１３は、入力される光ビームを、レンズ３を通して回折格子２に返送する。この微小ミラー１３のそれぞれの角度に応じて、返送される光ビームの方向が定まる。ミラーアレイ４に対する光の入射位置前方には、遮蔽部としてのシャッタアレイ６が設けられている。シャッタアレイ６は、微小ミラー１３それぞれに対応した複数個の微小シャッタ１４からなる。シャッタアレイ６の微小シャッタ１４のそれぞれは、微小ミラー１３の各々に対し、回折格子２からの対応する光ビームの光路中に設けられている。微小シャッタ１４は微小ミラー１３に対する光ビームの入射を遮るための遮蔽部材として機能する。微小ミラー１３の角度を変更する際は、対応する微小シャッタ１４により光ビームが遮られる。これら微小ミラー１３および微小シャッタ１４の詳細は後述する。
【００２９】
出力光ポート５は、コリメートレンズ１１と出力光ファイバ１２とをＮ組備えて構成される。出力光ファイバ１２は、入力光ファイバ１０と同様の光ファイバである。光ビームは、ミラーアレイ４の微小ミラー１３のそれぞれのミラー角度に応じて返送されるが、出力ポート５は、この光ビームが収束される位置にそれぞれ設けられている。
【００３０】
制御部７は、ミラーアレイ４に接続され、Ｍ個の微小ミラー１３のそれぞれを制御する。ミラーアレイ４は、電磁力や静電引力を用いて微小ミラー１３の角度を変化させることにより、入射された光を所望の方向に出射させる。また、制御部７は、シャッタアレイ６に接続され、Ｍ個の微小シャッタ１４のそれぞれの開閉を制御する。シャッタアレイ６についても、電磁力や静電引力等を用いて微小シャッタ１４を開閉させる。シャッタアレイ６の微小シャッタ１４を移動させてミラーアレイ４の微小ミラー１３に対する光の入射を遮ることができる。これに限らず、微小シャッタ１４を機械的に移動させる構成とはせずに、光学的に光の通過を遮る構成とすることもできる（詳細は後述する）。
【００３１】
次に、図１を用いて、波長選択光スイッチの波長選択動作を説明する。波長多重されたＭ個の異なる波長を含む光は、入力光ファイバ１０の出射端から出射される。この出射された光は、コリメートレンズ１１により平行な光ビーム（コリメートビーム）となり、回折格子２に入射される。
【００３２】
回折格子２は、１つの平行ビームであるＭ個の波長を含む光を、波長毎に異なる角度方向（図１では横方向）に分離させ、進行方向（角度）の異なる複数の平行ビームに分ける。図１の波長選択光スイッチ１００を上から見た場合、回折格子２は、各波長の光をそれぞれ横方向（図中Ｘ方向）にずらして出射させる。
【００３３】
レンズ３は、進行方向（角度）の異なるＭ個の波長の光ビームを、異なる位置に集光する。回折格子２は、レンズ３の略焦点距離の位置に設置されている。したがって、レンズ３は、回折格子２により分離されたＭ個の波長の光ビームを、互いに平行にずらしてそれぞれの焦点位置に集光する。Ｍ個の異なる波長の光ビームは、ＷＤＭネットワークで一般に用いられるような等しい周波数間隔の場合、図１のＸ方向にそれぞれがほぼ等間隔に並んで集光される。ただし、厳密には、等周波数間隔でも波長間隔は等しくならず、回折格子２の原理上も角度は等間隔にはならず、集光位置の間隔もわずかにずれることになる。
【００３４】
図２−１は、ミラーアレイの正面図、図２−２は、ミラーアレイの動作図である。ミラーアレイ４は、レンズ３によるＭ個の波長（λ１〜λＭ）の光ビームの集光位置に、それぞれＭ個の角度可変な微小ミラー１３を配置してなる。図２−２に示すように、Ｍ個の微小ミラー１３は、それぞれ縦方向（Ｙ方向）に角度を変えることができる。したがって、微小ミラー１３に入射されるＭ個の異なる波長の光は、それぞれ別々の角度に反射させて出射し、レンズ３を通じて回折格子２に返送される。なお、図１の上面（Ｙ方向に垂直な平面）から見たときに微小ミラー１３に対して入射（および出射）される光の角度は垂直である。
【００３５】
制御部７は、このミラーアレイ４に設けられるＭ個の微小ミラー１３について、各波長の光を等角度間隔で出力光ポート５の個数Ｎに一致するＮ段階に角度変更するよう制御する。ミラーアレイ４は、例えば、静電引力型の可動ミラーで構成することができ、この場合には微小ミラー１３に対して所定の電力を与えることにより、所定の角度に変更させることができる。
【００３６】
このように、Ｍ個の波長の光毎に設けられている微小ミラー１３により反射された光の上下位置は、Ｍ個の波長毎にそれぞれ異なるものとなって、レンズ３および回折格子２に入射される。微小ミラー１３により反射された光は、再びレンズ３に入射され平行ビームとなって回折格子２に入射される。ミラーアレイ４は、レンズ３の略焦点距離の位置に設けられているため、複数の微小ミラー１３の角度に応じて反射された光は、互いに縦方向（Ｙ方向）に平行な光となる。微小ミラー１３によって反射された光は最大でＮ本となる。微小ミラー１３の角度は等角度でＮ段階となるよう段階的であるため、縦方向（Ｙ方向）の光の間隔についても等間隔となる。
【００３７】
縦方向（Ｙ方向）に等間隔な複数（最大でＮ本）の光は、再び回折格子２に入射される。回折格子２に戻る光は、回折格子２によって回折された光の角度（Ｘ方向）と同じ角度を有している。これにより、回折格子２は、入力光ポート１から入射された光の方向（角度）と同じ方向（角度）である出力光ポート５に光を回折させる。なお、回折格子２に戻る最大Ｎ本の光は、縦方向（Ｙ方向）に等間隔な状態のまま回折格子２に入射される。
【００３８】
縦方向（Ｙ方向）に等間隔な複数（最大Ｎ本）の光は、この光の間隔と同じ等間隔を有して配置されたＮ個の出力光ポート５に入射される。このＮ本の光は、出力光ポート５を構成するコリメートレンズ１１によりＮ本の出力光ファイバ１２に光結合される。これにより、ミラーアレイ４に設けられたＭ個の微小ミラー１３をＮ段階で角度変更させることにより、所望する波長（λ１〜λＭ）の光を所望する出力光ポート５（出力光ファイバ１２）から出力させることができる。
【００３９】
図３は、シャッタアレイの正面図である。シャッタアレイ６は、必要に応じて特定の波長信号光だけを遮蔽する機能を有している。上述した波長選択光スイッチ１００において、各波長の光ビームが最も空間的に分離されている箇所は、Ｍ個の微小ミラー１３付近の集光位置である。その微小ミラー１３の直前に、Ｍ個の微小シャッタ１４からなるシャッタアレイ６を配置する。
【００４０】
上述したように、微小ミラー１３の角度を制御することにより、所望する波長の光の光路を切り替えて所望する出力光ポートに出射させることができ、波長選択光スイッチの機能を得ることができる。この光路切り替え時に動的漏話が発生する。動的漏話の原因は、角度を変更させている途中の微小ミラー１３に対応する光であるので、動いていない微小ミラーについては、漏話の原因にならない。
【００４１】
すなわち、角度を変更させる微小ミラー１３がある場合には、この微小ミラー１３の前に配置した微小シャッタ１４を閉じて光路を遮る。角度を変更させていない微小ミラー１３の前に配置した微小シャッタ１４については、光路を遮る必要はなく、開いたままにする。これにより、光の遮蔽は必要最小限になる。光路の変更を行う波長の光については、微小ミラー１３を動かしている期間中は、光信号の入射を遮蔽して漏話の発生を防ぐ。その一方で、光路の変更を行わない波長の光は遮蔽しないので光信号を用いた通信を継続することができる。
【００４２】
シャッタアレイ６に用いる微小シャッタ１４としては、例えば、静電引力型可動素子を用いた可動式シャッタ（ＭＥＭＳシャッタ）がある。この微小シャッタ１４は、電力を印加することにより静電引力が発生して、微小シャッタ１４が水平移動する（図中矢印方向）。このような静電引力型のＭＥＭＳシャッタは、半導体の微細加工技術を用いて容易に製作することができる。
【００４３】
図４は、ミラーアレイとシャッタアレイの拡大斜視図である。図４に示すように、レンズ３を通過した各波長の光は、それぞれ横方向（Ｙ方向）に並んでシャッタアレイ６の開口部６ａを介してミラーアレイ４に入射する。
【００４４】
シャッタアレイ６は、ミラーアレイ４の微小ミラー１３の配置間隔と同一の配置間隔を有して横方向（Ｙ方向）に並んだ複数の微小シャッタ１４を有している。ミラーアレイ４の微小ミラー１３の個数と、シャッタアレイ６の微小シャッタ１４の個数は、同数でありいずれも入射される波長の数Ｍ（λ１〜λＭ）に一致している。
【００４５】
Ｍ個の微小シャッタ１４は、それぞれ個別に上下方向に移動自在である。図４の例では、微小シャッタ１４が開口部６ａの上部に位置するときは、微小シャッタ１４は開いた状態になる。微小シャッタ１４が開いているときは、この開いている微小シャッタ１４に対応する波長の光は開口部６ａを通過してミラーアレイ４の微小ミラー１３に入射される。微小ミラー１３に入射された光は、微小ミラー１３により反射され、再び微小シャッタ１４の下部（開口部６ａ）を通過して戻っていく。
【００４６】
一方、微小シャッタ１４が閉じたときには、この閉じている微小シャッタ１４に対応する波長の光は遮蔽され、微小ミラー１３への入射が遮られる。上記説明では、シャッタアレイ６に開口部６ａを設ける構成としたが、シャッタアレイ６に開口部６ａを設けず、開口部６ａに相当する位置（下方）に、微小シャッタ１４が移動する構成であってもよい。
【００４７】
図５は、光の進行経路を示す上面図である。図１の構成を上面から見た状態である。この図では便宜上、波長数を３（λ１〜λ３）とした。各波長の光は、回折格子２により分離された後、それぞれレンズ３により平行に進行する。ここで、図５の視点から見ると、各波長の光は、微小ミラー１３によりいずれも同じ方向に反射させることができる。
【００４８】
図５の例で説明すると、図中点線で示したように、開いている微小シャッタ１４に対応する波長λ１，λ２の光は、シャッタアレイ６を通過してミラーアレイ４に入射され、微小ミラー１３によって反射されて再びシャッタアレイ６部分を通過することができる。一方、図中実線で示したように、閉じている微小シャッタ１４に対応する波長λ３の光は、この微小シャッタ１４によってミラーアレイ４への入射が遮られ、ミラーアレイ４から光を反射させることができない。
【００４９】
図６は、本発明による光路切り替え動作を示すフローチャートである。図６を用いて、光路切り替え時の動的漏話を防止する動作について説明する。まず、制御部７は、ある特定の波長の光路の切り替えを設定する（ステップＳ６０１）。次に、制御部７は、この特定の波長に対応する微小シャッタ１４を閉じて光を遮蔽する（ステップＳ６０２）。
【００５０】
次に、制御部７は、微小ミラー１３の角度を切り替え後の光路に対応する角度に変更する（ステップＳ６０３）。前述したように、静電引力型の可動ミラーを用いている場合は、所定の電力を与えて微小ミラー１３を所定の角度に変更できる。
【００５１】
微小ミラー１３を所定の角度に変更させた後、制御部７は、この特定の波長に対応しており、閉じていた微小シャッタ１４を再び開ける（ステップＳ６０４）。このとき、微小シャッタ１４は、再び光を通過させるので、特定の波長の光が変更後の出力光ポート５に出射される。ところで、光路切り替え中は、特定の波長の光は、微小シャッタ１４により遮蔽されているため、どの出力光ポート５にも入射されることがなく、光路切り替え中の動的漏話を防止することができる。
【００５２】
上記光路切り替え処理を具体的に説明する。例えば、最も短い波長の光を出力光ポート５のポート番号＃１からポート番号＃５に切り替える場合を例に説明する。ステップＳ６０２では、最も短い波長の信号光が集光する微小ミラー１３の直前に設置されている微小シャッタ１４を閉じて光を遮蔽する。これにより、ポート番号＃１に対する光の出射が遮蔽される。次に、ステップＳ６０３では、微小ミラー１３の角度をポート番号＃５に切り替わる角度に変更する。この後ステップＳ６０４では、閉じていた微小シャッタ１４を開ける。このとき、再び最も短い波長の光を通過させるので、最も短い波長の光が出力光ポート５のポート番号＃５に出射される。
【００５３】
ここで、微小ミラー１３の角度を変更している期間（ステップＳ６０２〜ステップＳ６０３）は、最も短い波長の光は微小シャッタ１４により遮蔽されて、出力光ポート５のいずれにも入射されないので、光路切り替え中の動的漏話を防止することができる。
【００５４】
以上説明したように、実施の形態１によれば、光路を変更する際に光ビームが目的のポート以外のポートに入射する構成であっても、分離された複数の波長毎に光路を遮蔽することができ、選択した波長を任意のポートに切り替えるときの動的漏話を防止できるようになる。
【００５５】
（実施の形態２）
実施の形態２における波長選択光スイッチは、基本的に実施の形態１と同様の構成とする。ここで、シャッタアレイ６は、特定の波長信号光だけを遮蔽する機能に加え、各波長信号光に対し光の強度（減衰量）を可変する機能を有する。
【００５６】
図７−１は、本発明の実施の形態２による光の強度を変更する構成の正面図、図７−２は、本発明の実施の形態２による光の強度を変更する構成の側面図である。図７−２では便宜上、光ビームの中心位置だけを記載してある。なお、光の強度を変更する、とは減衰量の変更であるとする。実施の形態１において説明した微小シャッタ１４は、閉じたときに光を完全に覆い隠す構成としていた。
【００５７】
微小シャッタ１４は正面から見て長方形に形成されており、この微小シャッタ１４は閉じるときに、図中点線で示すように下方（Ｙ方向）に移動する。これにより、微小シャッタ１４の下端のエッジ１４ａは、入力光ビーム１５の一部を遮蔽する。微小シャッタ１４の移動時には、入力光ビーム１５は、微小シャッタ１４により減衰される。この際、微小シャッタ１４は、微小ミラー１３により反射された光、すなわち出力光ビーム１６を覆い隠さない移動量とする。
【００５８】
そして、微小シャッタ１４の移動量を制御して、入力光ビーム１５に対する遮蔽量を変えることにより、対応して光の減衰量を変更させることができる。
【００５９】
これにより、微小ミラー１３の角度を変更させ光路が図中Ｙ方向に変更された場合であっても、入力光ビーム１５の一部だけを遮蔽して出力光ビーム１６を遮蔽しないため、設定した減衰量を安定して得ることができる。また、微小ミラー１３と、微小シャッタ１４との間隔Ｌは、必ずしも大きくする必要がなく、微小ミラー１３の変更角度に対応して互いの配置間隔を近づけることができるため、装置のサイズを小型化できる。また、大きな波長分散を有する回折格子２を用いることなく入力光ビーム１５の一部を遮蔽できる。
【００６０】
図８は、本発明の実施の形態２による光の強度を変更する他の構成の正面図である。図７（図７−１，図７−２）に示す構成では、微小シャッタ１４は、微小ミラー１３の角度により反射する光が移動する方向（Ｙ方向）に配置したが、図８に示す構成では、横方向（反射する光が移動する方向（Ｙ方向に対して垂直な方向（Ｘ方向））に移動する。このため、微小シャッタ１４は、入力光ビーム１５の一部と、反射する光の全ての角度における出力光ビーム１６の一部を遮蔽するやや縦長形状に形成されている。
【００６１】
ここで、微小シャッタ１４の移動方向（Ｘ方向）に対して入力光ビーム１５の反射方向は直交する。したがって、微小ミラー１３が角度変更され出力光ビーム１６の反射方向（出射角度）が異なっても、出力光ビーム１６は、必ず微小シャッタ１４により遮蔽する（あるいは遮蔽しない）ことができる。これにより、光路切り替えを行う前後における減衰量の変化は生じない。
【００６２】
上記実施の形態２によれば、微小シャッタ１４を移動させて光の一部を遮蔽し光の強度（減衰量）を変更させることができるようになる。また、光路変更に基づいて微小シャッタ１４の角度が変更されても、角度によって減衰量が変化しないように光の減衰量を変更することができる。
【００６３】
以上説明した実施の形態１、２では、微小シャッタ１４として、静電引力型可動素子を用いた可動式シャッタ（ＭＥＭＳシャッタ）を用いたが、形状記憶合金素子および発熱ヒータを用いることができる。この場合、微小シャッタ１４として形状記憶合金素子を用い、発熱ヒータにより微小シャッタ１４を動かす構成とする。まず、発熱ヒータにより熱が加えられ、加えられた熱により、形状記憶合金素子が変形する。形状記憶合金素子が変形することにより、微小シャッタ１４が閉じる。熱が与えられなくなると、形状記憶合金素子は、記憶されている元の形状に戻る。元の形状に戻ることにより、微小シャッタ１４は再び開く。このように微小シャッタ１４に形状記憶合金素子を用いることにより、微小シャッタ１４の形状は自己保持ができるので、可動するとき以外は電力を消費しないという利点がある。
【００６４】
また、可動式シャッタの他の構成例として、熱式アクチュエータと発熱ヒータを用いることもできる。この場合、発熱ヒータにより膨張して熱式アクチュエータが変形する。そして、熱式アクチュエータの変形が微小シャッタ１４を動かす推進力となる。そしてこの推進力により、熱式アクチュエータが微小シャッタ１４を閉じる。熱が与えられなくなると、熱式アクチュエータは収縮する。熱式アクチュエータが収縮した結果、微小シャッタ１４は再び開く。
【００６５】
さらに他の可動式シャッタの構成として、圧電素子を用いることもできる。圧電素子に電力を加えることにより、圧電効果で体積変化する。この体積変化が微小シャッタ１４を閉じる力として機能する。電力を加えるのをやめることにより、再び圧電素子の体積は元に戻る。その結果、微小シャッタ１４は再び開く。このように圧電素子を用いることにより、微小シャッタ１４を比較的高速に動作させることができる。
【００６６】
（実施の形態３）
実施の形態１、２では遮蔽部として光路上に進退する微小シャッタ１４（遮蔽部材）を用いたが、他の遮蔽部としては、光路上に固定して設けた光学式シャッタを用いることもできる。光学式シャッタでは、微小シャッタ１４を移動させる移動機構を不要にできる。そして、実施の形態３では、図３に示した微小シャッタ１４として、偏波回転素子と偏光子により構成された光学式シャッタを用いる。図３に示したように、シャッタアレイ６はＭ個の微小シャッタ１４により構成され、このＭ個の微小シャッタ１４のそれぞれに、偏波回転素子と偏光子により構成された光学式シャッタを用いる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６７】
図９は、本発明の実施の形態３による偏光子が２つと偏波回転素子による光学式シャッタを説明する図である。図９に示すように、特定の偏光しか通過しない偏光子を、同じ偏波方向に２枚を用意する。この偏光子をそれぞれ偏光子３１、偏光子３３とし、これらはともに、偏波３１ａおよび偏波３３ａに示されるように、偏波の方向が同一である。また、入力光ビーム１５の偏波の方向も偏波３１ａおよび偏波３３ａと同一である。この光学的シャッタは、その２枚の偏光子３１、偏光子３３の間に、偏波回転素子３２を挟む構成とする。
【００６８】
偏波回転素子３２は、偏波３２ａの偏波方向が偏光子３１の偏波３１ａと偏光子３３の偏波３３ａと同一のとき、光を通過させる。また、偏波３２ｂに示すように偏波３１ａおよび偏波３３ａに対し偏波の方向を直交させることにより偏光子３３の面３３ｂ部分で光を遮蔽する。このように偏波の方向を制御することにより、光の遮蔽および通過を制御することができる。以上説明した光の通過および遮蔽は、Ｍ個の微小ミラー１３それぞれで行うことにより、波長毎に光を通過あるいは遮蔽することができる。
【００６９】
図１０は、偏波回転素子３２の構成を説明する図である。ここで、図９で説明した偏波回転素子３２は、入力偏波に対して＋４５度または−４５度傾いた光学軸を有する位相差可変素子３４と、入力偏波に対して同一かまたは垂直な光学軸を有する１／４波長板３５により構成される。位相差可変素子３４は、偏波３４ａと偏波３４ｂに示される方向の間で切り替えられる。１／４波長板３５は、透過する光線に対して、その光学軸に平行な偏光成分と垂直な偏光成分との間に９０度の位相差を与えるものである。１／４波長板３５の偏波の方向を３５ａに示す。したがって、図９のように、偏波を９０度回転させる場合は、位相差可変素子３４の位相を１８０度変えればよい。後述する図１１のように、偏波を４５度回転させる場合は、位相差可変素子３４の位相を９０度変えればよい。
【００７０】
位相差可変素子３４として、液晶を用いることができる。この場合、偏波回転素子３２は液晶型偏波回転素子である。液晶は比較的安価なのでコスト面で有利である。ただし、液晶や偏光子は偏光依存性があるので、偏光無依存化された構成にするのが好ましい。
【００７１】
位相差可変素子３４として、電気光学素子を用いた電気光学型偏波回転素子を用いることもできる。電気光学効果はμｓｅｃ単位で非常に短時間に発生、消滅するので高速に動作させることができる利点がある。
【００７２】
位相差可変素子３４を用いず、偏波回転素子３２として可変ファラデー回転子を用いた磁気光学型偏波回転素子を用いることもできる。可変ファラデー回転子は、ファラデー素子（磁気光学結晶）と、それに９０度異なる２方向から磁界を印加する永久磁石と、電磁石とを組み合わせることにより構成される。
【００７３】
この場合、ファラデー素子の磁化方向は永久磁石による一定磁界と電磁石による可変磁界との合成磁界の方向を向き、その合成磁界は磁化が飽和するのに十分な強さに設定されている。このため、ファラデー素子の磁化ベクトルは、その大きさが一定で方向だけが変化するようになる。したがって、光の進行方向と平行な磁化成分は、合成磁界の方向すなわち電磁石による可変磁界の大きさに応じて変化することになり、この光の進行方向と平行な磁化成分によって決まるファラデー回転角が、電磁石による磁界の大きさに応じて変化するようになる。
【００７４】
位相差可変素子３４は、図示しない位相差調整部によって位相を任意の値に調整される。位相差可変素子３４が、液晶などの電界により位相を変えられるものの場合、位相差調整部は、位相差可変素子３４に加える電界を変化させることにより位相を変化させる。図１５の構成とすることにより、位相を変化させることで偏波を回転させる。可変ファラデー回転子などの磁気光学効果により偏波を回転する場合は、図示しない電磁石への電界を変化させることで磁界を変化させ、偏波を回転させる。
【００７５】
以上説明したように、実施の形態３によれば、光の遮蔽／通過を光学的に切り替えることができるので、シャッタを物理的に移動させることによるシャッタの経年劣化を防止することができ、高速に動作させることができる。
【００７６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３において、偏光子１枚構成とすることにより、各波長信号光に対し光の強度（すなわち減衰量）を変更する構成にすることもできる。本実施の形態では、光学式シャッタに光が２回通過するので、光学式シャッタに光を遮蔽する機能だけでなく減衰量を可変する機能をもたせるためには、図９のような偏光子２枚構成ではなく、図１１のように偏光子１枚構成とする。実施の形態４では、この偏光子を、偏波の回転角度を片道で０〜４５度の範囲で変化させる。
【００７７】
図１１は、本発明の実施の形態３による偏光子が１つと偏波回転素子による光学式シャッタを示す説明図である。図１１に示すように、特定の偏光しか通過しない１枚の偏光子３１を用意する。偏光子３１の偏波の方向は、偏波３１ａに示される。さらに、偏光子３１の先に偏波回転素子３２を用意する。これら偏光子３１と偏波回転素子３２に対して入射する光と、微小ミラー１３により出射する光とを往復で通過させる。偏波回転素子３２は、光を通過させるときは偏波３２ａに示すように偏波３１ａと偏波の方向が同一である。また、光を遮蔽するときは偏波３２ｃに示すように偏波３１ａに対し偏波の方向が４５度傾いた状態になる。
【００７８】
偏光子３１のみを用いる場合、偏波を片道で４５度回転させるので、微小ミラー１３の反射後に再び偏波回転素子３２に入射するとき、往復で９０度偏波を回転させることになるので、往復で偏波の方向は偏波３２ｂになる。その結果、偏光子３１の面３１ｂで光が遮蔽される。このように偏波の方向を制御することにより、光の遮蔽および通過を制御することができる。以上説明した光の通過および遮蔽は、Ｍ個の微小ミラー１３それぞれで行われ、波長毎に光を通過および遮蔽することができる。
【００７９】
この場合、入力光が微小ミラー１３により反射され、往復で２回通過する際に光を遮蔽することになる。また、偏光子３１による１枚構成の場合、偏光子３１および偏光子３３の２枚による構成に比べて、偏波の回転角が１／２で済み、偏光子も１枚で済むことから、偏波回転素子３２の消費電力や部品数の低減の効果がある。
【００８０】
図１２は、入射光を偏光無依存化する波長選択光スイッチの上面図である。図１２に示した構成は、図１１に示した偏光子１枚の構成を偏光無依存化したものである。微小ミラー１３、偏光子３１および偏波回転素子３２は図１１に示した光学式シャッタの構成と同じであるが、この構成に、複屈折板３６および１／２波長板３７を加えた構成になっている。複屈折板３６は、複屈折の結晶軸方向３８を有している。
【００８１】
複屈折板３６は、入射された光である入射偏波３９を２つの直交する偏光４０および４１に分離する。偏光４０は、複屈折の結晶軸方向３８に沿って１／２波長板３７に進む。偏光４０は、１／２波長板３７で９０度回転させて偏光子３１に入射する。一方、偏光４１はそのまま偏光子３１に入射する。このように、分離された偏光４０および４１は、ともに偏光方向が同一となるその結果、入射された光は、どのような偏光状態となって入射しても特性が変らず偏光無依存化された状態になる。
【００８２】
図１３は、本発明の実施の形態４における偏波回転角と減衰量の関係を説明するグラフである。偏波回転素子３２により、片道の偏波を０〜４５度の範囲で回転させ、往復で０〜９０度の範囲で偏波を回転させることができる。それにより、図１３に示すように、減衰量を可変とすることができる。図１３のグラフでは横軸が偏波回転角、縦軸が減衰量である。偏波回転角が４５度のとき、図１１で説明したように減衰量は最大となり、入射光は遮蔽されるが、４５度未満でも、図１３に示すように、偏波回転角が増加する毎に減衰量が増大する。
【００８３】
以上説明したように、実施の形態４によれば、実施の形態３と比べて偏光子が１枚で済むことから、偏波回転素子３２の消費電力や部品数の低減の効果がある。
【００８４】
（実施の形態５）
実施の形態３、４では、光学式シャッタとして、偏波回転素子３２と偏光子３１および偏光子３３により構成されたシャッタを用いたが、光学式シャッタの他の構成例として、波長可変フィルタを用いることもできる。図示しない波長調整部は、波長可変フィルタに接続され、波長可変フィルタの透過波長を調整するのに必要な電界を加えることにより、波長可変フィルタの透過波長を調整する。
【００８５】
図３に示したように、シャッタアレイ６はＭ個の微小シャッタ１４により構成され、このＭ個の微小シャッタ１４のそれぞれに波長可変フィルタを用いる。または、波長可変フィルタは特定波長の光のみを遮蔽するので、微小シャッタ１４を、Ｍ個ではなく１つまたはＭ個より少ない数とすることができる。いずれの構成の場合でも、必要に応じた波長の光をそれぞれ遮ることができる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００８６】
図１４は、本発明の実施の形態５の波長可変フィルタを説明するグラフである。波長可変フィルタは、特定の波長に対して光信号の損失を大きくすることができる。つまり、特定波長のみ透過するフィルタの波長特性を可変することができる。すなわち、透過波長をずらすことができる。
【００８７】
図１４に示すように、グラフ４２のとき、波長が約１５４４ｎｍの光の減衰量が最小となる。すなわち、１５４４ｎｍの光が透過し、シャッタが開いた状態となる。波長可変フィルタの状態を変化させてグラフ４３の状態にすることにより、波長が約１５４４ｎｍの光の減衰量を十分大きくすることができ、シャッタが閉じた状態とすることができる。
【００８８】
それにより、特定の波長の光に対して、透過させたり、反射させたりすることができ、その結果実質的に光を遮蔽することができる。特定の微小シャッタには特定の波長の光しか入射しないので、波長可変フィルタが光信号の波長を遮断するようにその特定の波長に調節することにより、光を遮蔽することが可能である。特定波長のみ透過するフィルタとしては、エタロンフィルタや光学膜バンドパスフィルタが挙げられる。
【００８９】
このような波長可変フィルタとしては、ダイヤフラム型のエタロン、圧電素子を用いたエタロン、液晶型エタロン、電気光学効果を用いた光学膜バンドパスフィルタなど多数のフィルタが提案されており、いずれを用いることもできる。
【００９０】
以上説明したように、実施の形態５によれば、光路を指定して光を遮るのではなく、遮りたい光の波長のみを直接指定して、光学的に光を遮ることができるという利点がある。そして、ミラーアレイ４を構成する波長毎の複数個の微小ミラー１３の直前に設けられ、光を遮蔽する機能を有する複数個の微小シャッタ１４からなるシャッタアレイ６により、光路切り替え時に発生する動的漏話がない波長選択光スイッチを簡単な構成で提供することができる。これに加えて、微小シャッタ１４は、各種の構成にでき、波長信号光の強度を調整する可変減衰機能を有する波長選択光スイッチも簡単に構成できる。
【００９１】
また、以上説明した波長選択光スイッチは、回折格子等の波長分散素子を備えて波長毎の光の切り替えを行えるよう構成したが、この発明は、波長分散素子を含まない光路切り替えスイッチにも適用することができる。すなわち、複数のミラーに入射する波長がそれぞれ異なり、当該複数のミラーの角度を変更させることにより入射された光の光路を波長毎に任意の方向に切り替えて出射させる光路切り替えスイッチにも適用して波長毎の光路を遮蔽できるようになる。
【００９２】
（付記１）複数のミラーに入射する波長がそれぞれ異なり、当該複数のミラーの角度を変更させることにより入射された光の光路を波長毎に任意の方向に切り替えて出射させる光路切り替えスイッチにおいて、
前記ミラーに対する前記光の入射位置に近接して設けられ、前記複数のミラーに入射する光をそれぞれ遮る複数の遮蔽部材を有するシャッタと、
前記複数のミラーのうち角度を変更するミラーに対応した前記シャッタの前記遮蔽部材に対し、前記ミラーに入射される光を遮るよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする光路切り替えスイッチ。
【００９３】
（付記２）前記制御手段は、前記ミラーが角度変更を開始してから角度変更が終了するまでの期間、前記シャッタの前記遮蔽部材により前記ミラーに入射される光を遮る制御を行うことを特徴とする付記１に記載の光路切り替えスイッチ。
【００９４】
（付記３）入力光を波長毎に異なる角度に分離し複数の光ビームとして出射させる波長分散素子と、
前記複数の光ビームをそれぞれ異なる位置に集光させるレンズと、
前記レンズによる前記光ビームの集光位置にそれぞれ設けられ、入力される光ビームを前記レンズを通じて前記波長分散素子に返送する複数のミラーを有し、当該複数のミラーの角度に応じて前記返送される光ビームの方向が定まるミラーアレイと、
前記波長分散素子により、前記ミラーアレイの前記ミラー角度に応じて前記返送された光ビームが集束される位置にそれぞれ設けられた複数の出力ポートと、
前記ミラーの各々に対し、前記波長分散素子からの対応する光ビームの光路中に設けられ、前記光ビームを遮ることが可能である遮蔽部を有するシャッタとを備え、
前記ミラーの角度を変更する際は、対応する前記遮蔽部により光ビームが遮られることを特徴とする波長選択光スイッチ。
【００９５】
（付記４）前記シャッタに設けられる前記遮蔽部は、前記光を減衰させるフィルタ特性を有するフィルタからなることを特徴とする付記３に記載の波長選択光スイッチ。
【００９６】
（付記５）前記遮蔽部は、遮蔽部材を移動させることにより前記ミラーに入射される光を遮ることを特徴とする付記３に記載の波長選択光スイッチ。
【００９７】
（付記６）前記遮蔽部材は、前記ミラーの角度変更により当該ミラーによって反射される光の方向に沿った方向に移動することを特徴とする付記５に記載の波長選択光スイッチ。
【００９８】
（付記７）前記制御手段は、前記シャッタの遮蔽部材を、前記ミラーに対して入射する光の一部のみを遮るように移動を制御することを特徴とする付記６に記載の波長選択光スイッチ。
【００９９】
（付記８）前記遮蔽部材は、前記ミラーの角度変更により当該ミラーによって反射される光の方向に沿った方向と直交する方向に移動し、
前記制御手段は、前記ミラーに入射する光の一部および当該ミラーから反射される光の一部を遮るように移動を制御することを特徴とする付記５に記載の波長選択光スイッチ。
【０１００】
（付記９）前記シャッタは、静電引力型可動素子を用いて前記遮蔽部材を移動させることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１０１】
（付記１０）前記シャッタは、圧電素子を用いて前記遮蔽部材を移動させることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１０２】
（付記１１）前記遮蔽部材は、熱式アクチュエータであり、前記シャッタは、発熱ヒータから加えられた熱により前記遮蔽部材を移動させることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１０３】
（付記１２）前記遮蔽部材は、形状記憶合金素子であり、前記シャッタは、発熱ヒータから加えられた熱により前記遮蔽部材を移動させることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１０４】
（付記１３）前記遮蔽部は、偏波回転素子と偏光子を含み、前記偏波回転素子により前記光の偏波を回転させることにより、前記偏光子で前記光を遮ることを特徴とする付記３に記載の波長選択光スイッチ。
【０１０５】
（付記１４）前記遮蔽部は、前記偏波回転素子と前記偏光子に対して前記ミラーに入射させる光と、前記ミラーから出射された光を往復して通過させ、前記偏波回転素子による偏波回転角に応じて前記光の減衰量を変化させることを特徴とする付記１３に記載の波長選択光スイッチ。
【０１０６】
（付記１５）前記遮蔽部に対する光の入射側に設けられ、入射される光を直交する２つの偏波の光に分離する複屈折板と、
前記複屈折板により分散された光の一方の偏波を９０度回転させる１／２波長板と、を備え、
前記遮蔽部材に入射される２つの光の偏波の方向を合わせたことを特徴とする付記１３または１４に記載の波長選択光スイッチ。
【０１０７】
（付記１６）前記偏波回転素子は、
入射する光の偏波に対して＋４５度または−４５度傾いた光学軸を有し、入射した光の位相を変更する位相差可変素子と、
入射する光の偏波に対して同一または垂直な光学軸を有し、前記位相差可変素子に入射された光の位相に基づいて、前記位相差可変素子を通過した光の偏波を回転させる１／４波長板と、
を備えることを特徴とする付記１３または１４に記載の波長選択光スイッチ。
【０１０８】
（付記１７）前記位相差可変素子は、液晶または電気光学素子を用いてなることを特徴とする付記１６に記載の波長選択光スイッチ。
【０１０９】
（付記１８）前記偏波回転素子は、可変ファラデー回転子を用いてなることを特徴とする付記１３または１４に記載の波長選択光スイッチ。
【０１１０】
（付記１９）前記制御手段は、前記ミラーの１つの角度を変更する場合に、前記ミラーに対応する遮蔽部により前記光を遮り、前記ミラーの角度が変更された後に前記遮蔽部の位置から光を通過させることを特徴とする付記３〜１８のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１１１】
（付記２０）前記制御手段は、角度を変更する前記ミラーに対応する遮蔽部により光を遮り、角度を変更しない前記ミラーに対応する前記遮蔽部は光を通過させることを特徴とする付記１９に記載の波長選択光スイッチ。
【０１１２】
（付記２１）前記波長分散素子として反射型の波長分散素子を用い、当該波長分散素子を中心として一方に前記入力ポートと、前記出力ポートとを配置し、他方に前記レンズと、前記ミラーアレイと、前記シャッタとを配置したことを特徴とする付記３〜２０のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチ。
【０１１３】
（付記２２）付記５〜２１のいずれか一つに記載の波長選択光スイッチであって、前記遮蔽部材の移動量または前記偏波回転素子の偏波回転量により前記光ビームの減衰量が制御されることを特徴とする波長選択光スイッチ。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
以上のように、本発明にかかる光路切り替えスイッチおよび波長選択光スイッチは、入力した光信号を所望の出力先に切り替える光スイッチに有用であり、特に、光ネットワークにおけるアーキテクチャの構築に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施の形態１による波長選択光スイッチの構成を示す図である。
【図２−１】ミラーアレイの正面図である。
【図２−２】ミラーアレイの動作図である。
【図３】シャッタアレイの正面図である。
【図４】ミラーアレイとシャッタアレイの拡大斜視図である。
【図５】光の進行経路を示す上面図である。
【図６】本発明による光路切り替え動作を示すフローチャートである。
【図７−１】本発明の実施の形態２による光の強度を変更する構成の正面図である。
【図７−２】本発明の実施の形態２による光の強度を変更する構成の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態２による光の強度を変更する構成の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態３による偏光子２つと偏波回転素子による光学式シャッタを説明する図である。
【図１０】偏波回転素子の構成を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態３による偏光子１つと偏波回転素子による光学式シャッタを説明する図である。
【図１２】入射光を偏光無依存化する波長選択光スイッチの上面図である。
【図１３】本発明の実施の形態４における偏波回転角と減衰量の関係を説明するグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態５の波長可変フィルタを説明するグラフである。
【図１５】従来技術による波長選択光スイッチの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  入力光ポート
２  回折格子
３  レンズ
４  ミラーアレイ
５  出力光ポート
６  シャッタアレイ
７  制御部
１０  入力光ファイバ
１１  コリメートレンズ
１２  出力光ファイバ
１３  微小ミラー
１４  微小シャッタ
３１  偏光子
３２  偏波回転素子
３３  偏光子
３４  位相差可変素子
３５  １／４波長板
３６  複屈折板
３７  １／２波長板
１００  波長選択光スイッチ
【図１】
2006106304.tif 000003
【図２−１】
2006106304.tif 000004
【図２−２】
2006106304.tif 000005
【図３】
2006106304.tif 000006
【図４】
2006106304.tif 000007
【図５】
2006106304.tif 000008
【図６】
2006106304.tif 000009
【図７−１】
2006106304.tif 000010
【図７−２】
2006106304.tif 000011
【図８】
2006106304.tif 000012
【図９】
2006106304.tif 000013
【図１０】
2006106304.tif 000014
【図１１】
2006106304.tif 000015
【図１２】
2006106304.tif 000016
【図１３】
2006106304.tif 000017
【図１４】
2006106304.tif 000018
【図１５】
2006106304.tif 000019