(57)【要約】【課題】光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、簡単且つ高精度に観測する。【解決手段】光デバイス１は、可変光減衰器１１と、空間フィルタ１３と、受光素子１５とを備える。可変光減衰器１１では、入力光ファイバ１１１からの光信号が、可変光減衰素子１１５及びコリメータレンズ１１７を通って、分岐ミラー１９に到達し、反射光と透過光とに分岐される。反射光は、コリメータレンズ１１７を通って出力光ファイバ１１２に伝播する。透過光は、空間フィルタ１３を構成するコリメータレンズ１３１及び光ファイバ１３５を通って受光素子１５に伝播する。コリメータレンズ１３１及び光ファイバ１３５は、反射光の伝播経路に配置されたコリメータレンズ１１７及び出力光ファイバ１１２と実質同じであり、透過光の伝播経路において、反射光の伝播経路におけるコリメータレンズ１１７及び出力光ファイバ１１２と対称的な位置に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パワーを観測するための受光ユニットと、
第一の光ファイバからの光信号を、第二の光ファイバに向かう第一信号と、前記受光ユニットに向かう第二信号と、に分岐する分岐ユニットと、
前記分岐ユニットから前記受光ユニットに到達するまでの前記第二信号の減衰率を、前記分岐ユニットから前記第二の光ファイバ内を伝播するまでの前記第一信号の減衰率に対応させるための光学要素を、前記分岐ユニットと前記受光ユニットとの間の前記第二信号の伝播経路に有する空間フィルタと、
を備えることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記空間フィルタが有する光学要素は、前記分岐ユニットから前記第二の光ファイバ内を伝播するまでの前記第一信号の伝播経路に配置された光学要素に対応する光学要素であること
を特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項３】
前記第一信号の伝播経路には、レンズ及び前記第二の光ファイバが順に配置され、
前記空間フィルタは、前記対応する光学要素として、前記レンズ及び前記第二の光ファイバの夫々に対応する光学要素が順に前記第二信号の伝播経路に配置された構成にされていること
を特徴とする請求項２記載の光デバイス。
【請求項４】
前記空間フィルタが有する前記第二の光ファイバに対応する光学要素は、光ファイバ又はピンホールであること
を特徴とする請求項３記載の光デバイス。
【請求項５】
前記空間フィルタは、前記対応する光学要素としての、前記第一信号の伝播経路に配置された光学要素と実質的に同一の光学要素が、前記分岐ユニットを基準に、前記第一信号の伝播経路に配置された光学要素とは実質的に対称に配置された構成にされていること
を特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項記載の光デバイス。
【請求項６】
前記空間フィルタが有する光学要素の周囲には、この光学要素の外側を通る迷光が前記受光ユニットに到達するのを抑制するための抑制部材が設けられていること
を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の光デバイス。
【請求項７】
前記空間フィルタが有する前記第二の光ファイバに対応する光学要素は、この光学要素の外側を通る迷光が前記受光ユニットに到達するのを抑制する不透明のファイバホルダが周囲に設けられた光ファイバであること
を特徴とする請求項３又は請求項４記載の光デバイス。
【請求項８】
前記第一の光ファイバから前記分岐ユニットまでの前記光信号の伝播経路に、前記第一の光ファイバからの前記光信号を減衰させる可変光減衰素子を備えること
を特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号のパワー観測機能を有した光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを観測（モニタリング）したり、調整したりする技術が知られている。例えば、光波長多重通信の分野では、波長多重信号のチャネル間のパワーレベルを調整するために、光パワーが観測される。別例として、光増幅器の入出力比を調整するために、光パワーが観測される。
【０００３】
光パワーを観測可能な光デバイスとしては、入力光ファイバからの光信号を、分岐（タップ）ミラーにより反射光と透過光とに分岐し、反射光を出力光ファイバに出力する一方、透過光を受光ユニットで受光することにより、光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを観測する光デバイスが知られている（例えば特許文献１参照）。この光デバイスは、可変光減衰器（ＶＯＡ）を備え、観測された光パワーに基づき可変光減衰器を制御し、光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを調整する。可変光減衰器としては、例えば、シャッター式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）減衰器が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７４９２９９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した光デバイスによれば、分岐ミラーからの反射光は、出力光ファイバと光結合し、透過光は、受光ユニットと光結合するが、これら二つの結合効率は、その光学的構造が異なるために大きく異なる。
【０００６】
特に、入力光ファイバと分岐ミラーとの間に可変光減衰器が配置される場合には、可変光減衰器での光の調整量が大きくなるに従って、上記二つの結合効率の差異が大きくなる。この一様ではない差異は、出力光ファイバ内を伝播する反射光のパワーを、透過光を用いて高精度に観測することを難しくさせる。
【０００７】
この他、光パワーの観測値と真値との誤差が大きい環境において、光パワーの高精度なフィードバック制御を行うためには、校正データを読み出し、観測値を補正する必要がある。このような補正は、高性能な電子回路を必要とし、複雑な演算を必要とするため、好ましくない。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、簡単且つ高精度に観測可能な技術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】
【０００９】
本発明の光デバイスは、光ファイバ間に設けられる。この光デバイスは、受光ユニットと、分岐ユニットと、空間フィルタとを備える。分岐ユニットは、第一の光ファイバからの光信号を、第二の光ファイバに向かう第一信号と、受光ユニットに向かう第二信号とに分岐する。受光ユニットは、光パワーを観測するために設けられる。
【００１０】
空間フィルタは、第二信号が分岐ユニットから受光ユニットに到達するまでの第二信号の減衰率を、第一信号が分岐ユニットから第二の光ファイバ内を伝播するまでの第一信号の減衰率に対応させる。空間フィルタは、上記第二信号の減衰率を上記第一信号の減衰率に対応させるための光学要素を、分岐ユニットと受光ユニットとの間の第二信号の伝播経路に有する。
【００１１】
この光デバイスによれば、第一の光ファイバから第二の光ファイバに伝播する光信号のパワーを、受光ユニットを用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
即ち、この光デバイスでは、上記空間フィルタによって、分岐ユニットから受光ユニットまでの光結合が、分岐ユニットから第二の光ファイバまでの光結合に対して、およそ一定の対応関係を示すように光学的に調整される。それゆえ、この光デバイスによれば、受光ユニットの受光結果から、第二の光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、対応関係に従って複雑な演算処理なしに特定することができる。
【００１２】
結果、この光デバイスを用いれば、従来のように校正データを用いた複雑な演算によって受光ユニットによる光パワーの観測値を補正しなくても、光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、受光ユニットを用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
【００１３】
具体的に、上記空間フィルタは、第一信号が分岐ユニットから第二の光ファイバ内を伝播するまでの当該第一信号の伝播経路に配置された光学要素に対応する光学要素を用いて構成され得る。即ち、空間フィルタは、上記対応する光学要素が第二信号の伝播経路に配置された構成にされ得る。
【００１４】
上記対応する光学要素を用いて空間フィルタを構成すれば、分岐ユニットから受光ユニットまでの光結合を、分岐ユニットから第二の光ファイバまでの光結合に対応させるように、空間フィルタを光学的に容易に調整することができるために、第二の光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、受光ユニットを用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
【００１５】
付言すると、ここで言う「対応する光学要素」には、比較対象の光学要素と「同一の光学要素」「実質的に同一の光学要素」「同種の光学要素」「上記二つの減衰率を対応させる目的では同様の機能を果たす光学要素」及び「一定の対応関係を示す光学要素」が少なくとも含まれる。
【００１６】
第一信号の伝播経路にレンズ及び第二の光ファイバが順に配置されている場合、空間フィルタは、次のように構成され得る。即ち、空間フィルタは、上記対応する光学要素として、第一信号の伝播経路に配置されたレンズ及び第二の光ファイバの夫々に対応する光学要素が順に第二信号の伝播経路に配置された構成にされ得る。第二の光ファイバに対応する光学要素は、例えば光ファイバ又はピンホールであり得る。
【００１７】
結合効率は、光ファイバの有無によって大きく変化する。従って、分岐ユニットから受光ユニットまでの第二信号の伝播経路に、第二の光ファイバに対応する光学要素を配置すれば、分岐ユニットから受光ユニットまでの光結合を、分岐ユニットから第二の光ファイバまでの光結合に、光学的に容易に対応させることができる。
【００１８】
更に言えば、空間フィルタは、次のように構成され得る。即ち、空間フィルタは、上記対応する光学要素として、第一信号の伝播経路に配置された光学要素と実質的に同一の光学要素が、第二信号の伝播経路において、分岐ユニットを基準に、第一信号の伝播経路に配置された光学要素とは実質的に対称に配置された構成にされ得る。
【００１９】
この空間フィルタによれば、分岐ユニットから受光ユニットまでの光結合を、分岐ユニットから第二の光ファイバまでの光結合に、簡単且つ高精度に揃えることができる。従って、第二の光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、受光ユニットを用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
【００２０】
また、空間フィルタが有する光学要素の周囲には、この光学要素の外側を通る迷光が受光ユニットに到達するのを抑制するための抑制部材を設けることができる。抑制部材を設けることによっては、一層高精度な光パワーの観測を実現することができる。具体的に、空間フィルタには、上記第二の光ファイバに対応する光学要素として、その周囲に上記抑制部材としての不透明のファイバホルダが設けられた光ファイバを設けることができる。
【００２１】
この他、上述した光デバイスは、可変光減衰器として機能する構成にされ得る。具体的に、光デバイスは、第一の光ファイバから分岐ユニットまでの光信号の伝播経路に、第一の光ファイバからの光信号を減衰させる可変光減衰素子を備えた構成にされ得る。この光デバイスによれば、受光ユニットを用いた光パワーの観測結果を、可変光減衰素子における光の調整に適切に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一実施例の光デバイスの構成を表す図である。
【図２】第二実施例の光デバイスの構成を表す図である。
【図３】第三実施例の光デバイスの構成を表す図である。
【図４】第四実施例の光デバイスの構成を表す図である。
【図５】第五実施例の光デバイスの構成を表す図である。
【図６】可変光減衰素子による光の調整量と光パワーの観測誤差との対応関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、本発明の実施例を、図面と共に説明する。但し、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採り得る。
［第一実施例］
本実施例の光デバイス１は、図１に示すように、可変光減衰器（ＶＯＡ）１１と、空間フィルタ１３と、受光素子１５とを備える。この光デバイス１は、光ファイバ内を伝播する光信号のパワー調整を行うために用いられ、可変光減衰器１１によりパワー調整された光信号のパワーを、受光素子１５を用いて観測可能な構成にされる。
【００２４】
可変光減衰器１１は、入力光ファイバ１１１及び出力光ファイバ１１２を保持する二芯ファイバホルダ１１３を備える。入力光ファイバ１１１及び出力光ファイバ１１２は、シングルモードファイバであり、僅かに離れた位置で平行に配置される。
【００２５】
可変光減衰器１１は、更に、可変光減衰素子１１５と、コリメータレンズ１１７と、分岐ミラー１１９とを備える。入力光ファイバ１１１からの光信号は、可変光減衰素子１１５を通って、コリメータレンズ１１７に伝播する。図１における破線は、光信号の伝播経路を概略的に表す。
【００２６】
コリメータレンズ１１７への光信号の伝播経路には、可変光減衰素子１１５として、例えば、シャッター式のＭＥＭＳ減衰素子が配置される。可変光減衰素子１１５を通過する光信号は、可変光減衰素子１１５によって減衰され、これによってパワー調整される。
【００２７】
コリメータレンズ１１７は、入力光ファイバ１１１から可変光減衰素子１１５を介して到来する光信号をコリメートする。コリメートされた光信号は、分岐ミラー１１９に伝播する。
【００２８】
分岐ミラー１１９は、入力光ファイバ１１１から可変光減衰素子１１５及びコリメータレンズ１１７を介して到来する光信号を、反射光と透過光とに分岐する。分岐ミラー１１９には、例えば、反射光と透過光との光量比が１：１となるように設定されたハーフミラーが採用される。
【００２９】
反射光は、コリメータレンズ１１７を再度通過して出力光ファイバ１１２に入力され、可変光減衰素子１１５によるパワー調整後の光信号として、出力光ファイバ１１２内を伝播する。一方、分岐ミラー１１９を通過した透過光は、空間フィルタ１３を介して受光素子１５に伝播する。
【００３０】
空間フィルタ１３は、分岐ミラー１１９と受光素子１５との間の光結合を、分岐ミラー１１９と出力光ファイバ１１２との間の光結合に対応させるためのものである。この空間フィルタ１３は、分岐ミラー１１９から受光素子１５に到達するまでの透過光の減衰率（Ｐ２２／Ｐ２１）を、分岐ミラー１１９から出力光ファイバ１１２内を伝播するまでの反射光の減衰率（Ｐ１２／Ｐ１１）に対応させるための光学要素１３１，１３５を、分岐ミラー１１９と受光素子１５との間の透過光の伝播経路に有する。
【００３１】
ここで、値Ｐ１１は、分岐ミラー１１９を反射した直後の光信号（反射光）のパワーであり、反射光の初期パワーである。値Ｐ１２は、出力光ファイバ１１２内に入力されて出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号（反射光）のパワーである。一方、値Ｐ２１は、分岐ミラー１１９を透過した直後の光信号（透過光）のパワーであり、透過光の初期パワーである。値Ｐ２２は、受光素子１５にて受光される光信号（透過光）のパワーである。
【００３２】
具体的に、空間フィルタ１３は、透過光の減衰率（Ｐ２２／Ｐ２１）と反射光の減衰率（Ｐ１２／Ｐ１１）とが一致するように、光学要素１３１，１３５が配置された構成にされる。これらの減衰率が一致する場合には、受光素子１５にて受光される光信号のパワーＰ２２と、出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーＰ１２との間に、比例関係が成立する。
【００３３】
例えば、分岐ミラー１１９が反射光と透過光との光量比が１：１となるように設定されたハーフミラーである場合には、受光素子１５にて検出されるパワーＰ２２は、実質的に出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーＰ１２を表す。本実施例の光デバイス１は、この空間フィルタ１３の機能により、出力光ファイバ１１２を伝播する光信号のパワーを、受光素子１５により高精度に観測可能な構成にされる。
【００３４】
詳述すると、空間フィルタ１３は、光学要素１３１，１３５として、コリメータレンズ１１７と同一のコリメータレンズ１３１と、出力光ファイバ１１２と同一の光ファイバ１３５とを備える。但し、光ファイバ１３５の長さは、出力光ファイバ１１２の長さに必ずしも一致するものではない。例えば、光ファイバ１３５は、伝播する透過光がシングルモード化するのに必要十分な長さに設定される。
【００３５】
空間フィルタ１３を構成するコリメータレンズ１３１及び光ファイバ１３５は、分岐ミラー１１９を基準に、反射光の伝播経路に配置されたコリメータレンズ１１７及び出力光ファイバ１１２と対称関係にある透過光の伝播経路上の位置に配置される。即ち、コリメータレンズ１３１は、分岐ミラー１１９からの伝播経路において、分岐ミラー１１９からの反射光の伝播経路におけるコリメータレンズ１１７の配置に一致するように配置される。光ファイバ１３５は、コリメータレンズ１３１に対向する端面が、透過光の伝播経路において、反射光の伝播経路における出力光ファイバ１１２の端面の配置に一致するように配置される。
【００３６】
空間フィルタ１３は、反射光の伝播経路における光学要素１１７，１１２の配置と対称的な、光学要素１３１，１３５の配置を透過光の伝播経路に備えることにより、分岐ミラー１１９と受光素子１５との間の光結合を、分岐ミラー１１９と出力光ファイバ１１２との間の光結合に対応させる。
【００３７】
受光素子１５は、光ファイバ１３５を通過した光信号（透過光）を受光可能な位置に配置され、この光信号のパワーを検出する。受光素子１５は、例えば、フォトダイオードにより構成される。パワーの検出信号は、コントロールユニット１９に入力される。コントロールユニット１９は、例えば、この検出信号に基づいて、可変光減衰素子１１５における光信号の減衰量を制御する。別例として、コントロールユニット１９は、この検出信号に基づいて、パワーの検出値を、図示しないモニタに表示する。
【００３８】
本実施例によれば、空間フィルタ１３が備える光ファイバ１３５を保持する一芯ファイバホルダ１３６が不透明な部材により構成されることで、ファイバホルダ１３６がない場合には光ファイバ１３５の外側を通って受光素子１５に伝播する迷光の当該受光素子１５への伝播が、ファイバホルダ１３６により阻害される。即ち、空間フィルタ１３が備える不透明のファイバホルダ１３６は、光ファイバ１３５の外側を通る迷光が受光素子１５に到達するのを抑制するための抑制部材として機能する。
【００３９】
本実施例によれば、上述したように空間フィルタ１３の機能により、分岐ミラー１１９から受光素子１５までの光結合が、分岐ミラー１１９から出力光ファイバ１１２までの光結合に一致するように光学的に調整される。それゆえ、受光素子１５により検出される光パワーは、出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーに高精度に一致する、又は比例する（分岐ミラー１１９での光量比が１：１でない場合）。
【００４０】
従って、本実施例によれば、受光素子１５によるパワーの検出信号から、出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーを複雑な演算処理なしに特定することができる。結果、この光デバイス１を用いれば、従来のように校正データを用いた複雑な演算によって受光素子１５による光パワーの観測値を補正しなくても、光ファイバ内を伝播する光信号のパワーを、受光素子１５を用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
【００４１】
［第二実施例］
続いて、第二実施例の光デバイス２の構成を説明する。図２に示す第二実施例の光デバイス２は、第一実施例の光デバイス１と同様の原理で高精度に、光ファイバを伝播する光信号のパワーを観測するものである。この光デバイス２は、より好適な材料より構成される。具体的に、この光デバイス２は、入力光ファイバ２１１及び出力光ファイバ２１２を保持する二芯ファイバアセンブリ２１３と、ＭＥＭＳチップ２１５と、ＧＲＩＮレンズ２１７，２３１と、分岐ミラー２１９と、光ファイバ２３５を保持するファイバスタブ２３６と、受光素子２５と、を備える。
【００４２】
ファイバアセンブリ２１３が保持する入力光ファイバ２１１及び出力光ファイバ２１２は、シングルモードファイバである。この入力光ファイバ２１１は、上流側の入力光ファイバ２１１Ａからの光信号を受けて、この光信号をＭＥＭＳチップ２１５に案内する。出力光ファイバ２１２は、分岐ミラー２１９からの反射光に対応する光信号を受けて、この光信号を下流の出力光ファイバ２１２Ａに案内する。
【００４３】
ＭＥＭＳチップ２１５は、シャッター式のＭＥＭＳ減衰素子である。ＧＲＩＮレンズ２１７は、屈折率分布型レンズとも呼ばれ、ＭＥＭＳチップ２１５に隣接して配置される。このＧＲＩＮレンズ２１７は、入力光ファイバ２１１からＭＥＭＳチップ２１５を介して到来する光信号を、分岐ミラー２１９側に案内し、分岐ミラー２１９からの反射光に対応する光信号を、ＭＥＭＳチップ２１５を介して出力光ファイバ２１２に案内する。
【００４４】
このＧＲＩＮレンズ２１７は、周知のように、中心軸から外周に向かって屈折率が増大する性質を有する。この屈折率の分布により、ＧＲＩＮレンズ２１７の中心軸からずれた位置に入射する光信号は、ＧＲＩＮレンズ２１７の中心軸方向に曲げられる。結果として、ＧＲＩＮレンズ２１７は、当該ＧＲＩＮレンズ２１７に入射した光を中心軸に集めて、コリメート光として出力するように機能する。
【００４５】
分岐ミラー２１９は、このＧＲＩＮレンズ２１７のＭＥＭＳチップ２１５とは反対側の端面に設けられる。分岐ミラー２１９は、例えば、ＧＲＩＮレンズ２１７の端面に形成されたハーフミラー膜によって構成され、入力光ファイバ２１１からＭＥＭＳチップ２１５及びＧＲＩＮレンズ２１７を介して到来する光信号を、反射光と透過光とに分岐する。この透過光は、分岐ミラー２１９に対向配置されるＧＲＩＮレンズ２３１に進入し、受光素子２５に向けてＧＲＩＮレンズ２３１内を伝播する。
【００４６】
ＧＲＩＮレンズ２３１は、ＭＥＭＳチップ２１５に隣接するＧＲＩＮレンズ２１７と同一部材であり、分岐ミラー２１９を基準に、ＧＲＩＮレンズ２１７とは実質的に対称に配置される。ＧＲＩＮレンズ２３１の分岐ミラー２１９を向く端面には、反射防止膜２３２が形成される。本実施例において、分岐ミラー２１９はＧＲＩＮレンズ２１７の端面上に形成されるため、ＧＲＩＮレンズ２３１を、分岐ミラー２１９を基準にＧＲＩＮレンズ２１７とは対称的に配置することは厳密には難しい。但し、ＧＲＩＮレンズ２３１は、分岐ミラー２１９とＧＲＩＮレンズ２３１との間の間隙に起因した光信号の減衰の影響を、受光素子２５にて観測されるパワーの許容誤差の範囲内で抑えるように配置されれば十分である。
【００４７】
ファイバスタブ２３６は、ファイバアセンブリ２１３が保持する出力光ファイバ２１２と同一の光ファイバ２３５を保持した構成にされる。ファイバスタブ２３６は、例えば、光ファイバ２３５の周囲を、不透明のセラミック部材（例えばジルコニア製部材）又は金属部材で包囲した構成にされる。不透明のセラミック部材又は金属部材によって、迷光の受光素子２５への伝播は抑制される。光ファイバ２３５の長さは、第一実施例と同じように設定される。
【００４８】
ＧＲＩＮレンズ２３１を通過した透過光は、ファイバスタブ２３６が保持する光ファイバ２３５内を伝播し、受光素子２５に到達する。受光素子２５は、光ファイバ２３５を通過した光信号を受光して、そのパワーの検出信号を、コントロールユニット２９に入力する。コントロールユニット２９は、第一実施例のコントロールユニット１９と同様に構成される。
【００４９】
本実施例の光デバイス２によれば、第一実施例と同様に、透過光の減衰率（Ｐ２２／Ｐ２１）と反射光の減衰率（Ｐ１２／Ｐ１１）とを揃えることができて、出力光ファイバ２１２を伝播する光信号のパワーを、受光素子２５により高精度に観測することができる。
【００５０】
［第三実施例］
図３に示す第三実施例の光デバイス３は、第一実施例の光デバイス１において、更に、受光素子１５を包囲する遮蔽材３９を設けたものである。以下においては、第三実施例の光デバイス３の構成を説明するが、第一実施例の光デバイス１と同一の構成要素には、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５１】
本実施例の光デバイス３が有する遮蔽材３９は、光ファイバ１３５の軸上に配置される受光素子１５の周囲を包囲する凹形状の不透明部材により構成される。この遮蔽材３９は、上記軸の周方向において受光素子１５を包囲する側壁３９１と、底部３９３とを有し、側壁３９１及び底部３９３によって構成される窪み３９５に受光素子１５が配置された構成にされる。側壁３９１は、光ファイバ１３５を保持するファイバホルダ１３６の端面に接着され、光ファイバ１３５を通過した光以外の光が窪み３９５に進入しないように受光素子１５を包囲する。
【００５２】
この遮蔽材３９を有する光デバイス３によれば、分岐ミラー１１９の透過光であって光ファイバ１３５を通って受光素子１５に到達した透過光のみが実質的に受光素子１５にて受光され、その他の迷光は、受光素子１５にて受光されない。従って、受光素子１５を用いて、透過光、ひいては出力光ファイバ１１２を伝播する光信号のパワーを高精度に観測することができる。
【００５３】
［第四実施例］
図４に示す第四実施例の光デバイス４は、第三実施例の光デバイス３において、その光デバイス３が有する光ファイバ１３５及びファイバホルダ１３６を、ピンホール部材４３６に置き換えたものである。以下においては、第四実施例の光デバイス４の構成を説明するが、第一及び第三実施例の光デバイス１，３と同一の構成要素には、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５４】
本実施例のピンホール部材４３６は、不透明の板状部材により構成される。このピンホール部材４３６は、光ファイバ１３５のコリメータレンズ１３１側を向く端面に対応する位置に、その端面に対応する孔４３５を有する。ピンホール部材４３６が有する孔４３５の径は、出力光ファイバ１１２の開口径に基づいて定められる。ピンホール部材４３６の不透明部位によって、迷光の受光素子１５への伝播は遮断される。
【００５５】
ピンホール部材４３６の孔４３５は、光ファイバ１３５の代替物である。それゆえ、孔４３５の径は、出力光ファイバ１１２に入射する反射光に対する出力光ファイバ１１２を伝播する反射光のパワー比である反射光の結合効率と、ピンホール部材４３６に入射する透過光に対する孔４３５を通過して受光素子２５により受光される透過光のパワー比である透過光の結合効率と、が一致するように定められれば良い。例えば、孔４３５は、出力光ファイバ１１２の開口径に一致するように定められ得る。
【００５６】
このように構成された光デバイス４によれば、第一実施例と同様に、透過光の減衰率（Ｐ２２／Ｐ２１）を、反射光の減衰率（Ｐ１２／Ｐ１１）に揃えることができて、受光素子１５にて高精度に光パワーを観測することができる。
【００５７】
本実施例の光デバイス４において、受光素子１５は、第三実施例と同様に構成される不透明の遮蔽材３９の窪み３９５に配置され、ピンホール部材４３６の孔４３５を通過した透過光を受光する。
【００５８】
遮蔽材３９の側壁３９１は、ピンホール部材４３６の孔４３５の周囲において、当該ピンホール部材４３６に接着され、孔４３５を通過した光以外の光（迷光）が、受光素子１５にて受光されないように配置される。但し、別例として、光デバイス４は、遮蔽材３９を備えない構成にされ得る。
【００５９】
本実施例の光デバイス４においても、受光素子１５にて受光された透過光のパワーに基づいて、出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーを高精度に観測することができる。
【００６０】
［第五実施例］
図５に示す第五実施例の光デバイス５は、第三実施例の光デバイス３において、可変光減衰素子１１５を、入力光ファイバ１１１からコリメータレンズ１１７への光信号の伝播経路ではなく、コリメータレンズ１１７から分岐ミラー１１９への光信号の伝播経路に配置したものである。その他の構成は、第三実施例の光デバイス３と同じである。
【００６１】
本実施例の光デバイス５においても、可変光減衰素子１１５にてパワー調整されて出力光ファイバ１１２内を伝播する光信号のパワーを、受光素子１５を用いて高精度に観測することができる。同様に、第一実施例の光デバイス１及び第四実施例の光デバイス４においても、可変光減衰素子１１５を、コリメータレンズ１１７から分岐ミラー１１９への光信号の伝播経路に配置した変形例が考えられる。
【００６２】
［従来装置との比較］
以上に、第一実施例から第五実施例までの光デバイス１〜５について説明したが、これらの光デバイス１〜５によれば、出力光ファイバ１１２，２１２を伝播する光信号のパワーと、受光素子１５，２５にて検出される光信号（透過波）のパワーとの誤差を、従来装置と比較して格段に抑えることができる。
【００６３】
図６は、光パワーの観測誤差を、縦軸に表し、可変光減衰素子１１５における光信号のパワー調整量（減衰量）を横軸に表すグラフである。具体的に、図６におけるライン＜１＞は、本発明に従う第一実施例の光デバイス１を用いたときの観測誤差を示す。観測誤差は、受光素子１５にて検出されるパワーと出力光ファイバ１１２を伝播する光信号のパワーとの比を表す。
【００６４】
図６におけるライン＜２＞は、光デバイス１から空間フィルタ１３を除いた従来構成の光デバイスを用いたときの観測誤差を示す。図６からも理解できるように、空間フィルタ１３を備える光デバイス１によれば、観測誤差が、従来構成の光デバイスに対して非常に低減され、しかも、可変光減衰素子１１５によるパワー調整量に対する観測誤差のバラツキが少ない。この観測誤差低減の効果は、第二実施例〜第五実施例の光デバイス２〜５においても得られる。
【００６５】
従って、上記実施例の光デバイス１〜５を用いれば、従来のように校正データを用いた複雑な演算によって受光素子１５，２５による光パワーの観測値を補正しなくても、光ファイバ１１２，２１２内を伝播する光のパワーを、受光素子１５，２５を用いて簡単且つ高精度に観測することができる。
【００６６】
［他の実施例］
上記実施例の光デバイス１〜５は、観測誤差を有意義に低減することができる。しかしながら、観測誤差の許容範囲は、用途に応じて異なる。従って、観測誤差の許容範囲が広い場合には、分岐ミラー１１９から出力光ファイバ１１２までの反射光の伝播経路に配置された光学要素１１７，１１２と同一の光学要素１３１，１３５を、透過光の伝播経路に配置する必要はない。例えば、透過光の伝播経路には、コリメータレンズ１１７とは異なる種類のコリメータレンズを配置することができる。
【００６７】
光学的性質が少し異なる光学要素を透過光の伝播経路に配置しても、この光学要素の配置を微調整することで、同一の光学要素を用いた場合と同様に、高精度な光パワー計測を実現し得る。よって、透過光の伝播経路に配置する光学要素の配置は、反射光の伝播経路における光学要素の配置と高精度に対称である必要もない。
【００６８】
即ち、空間フィルタは、透過光の減衰率（Ｐ２２／Ｐ２１）と反射光の減衰率（Ｐ１２／Ｐ１１）とが、およそ一致若しくは比例するように、又は、およそ一定の対応関係を示すように、光学要素が配置された構成にされれば十分である。
【００６９】
但し、分岐ミラー１１９から出力光ファイバ１１２までの反射光の伝播経路に配置された光学要素１１７，１１２と同一の光学要素１３１，１３５を、透過光の伝播経路に配置する方法を採用すれば、他の方法を採用する場合よりも簡単に、好適な空間フィルタを構成することができる。
【００７０】
付言すると、本明細書で言う同一の光学要素の一群には、個体差等によって微小に光学的性質の異なる光学要素が含まれる。また、迷光の伝播を抑制するための不透明部材は、対応する波長の光に対して不透明であれば十分である。ここで言う用語「不透明」の範疇には、半透明が含まれる。要求される不透明度は、許容されるパワーの観測誤差に依る。
【００７１】
［対応関係］
最後に、用語間の対応関係について説明する。受光素子１５，２５は、受光ユニットの一例に対応する。また、入力光ファイバ１１１，２１１及び出力光ファイバ１１２，２１２は夫々、第一の光ファイバ及び第二の光ファイバに対応し、分岐ミラー１１９，２１９は、分岐ユニットの一例に対応する。
【符号の説明】
【００７２】
１，２，３，４，５…光デバイス、１１…可変光減衰器、１３…空間フィルタ、１５，２５…受光素子、１９，２９…コントロールユニット、３９…遮蔽材、１１１，１１２，１３５，２１１，２１１Ａ，２１２，２１２Ａ，２３５…光ファイバ、１１３，１３６…ファイバホルダ、１１５…可変光減衰素子、１１７，１３１…コリメータレンズ、１１９，２１９…分岐ミラー、２１３…ファイバアセンブリ、２１５…ＭＥＭＳチップ、２１７，２３１…ＧＲＩＮレンズ、２３６…ファイバスタブ、３９１…側壁、３９５…窪み、４３５…孔、４３６…ピンホール部材。
【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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