(57)【要約】【課題】装置を小型化しつつ、回折効率を向上させることが可能な波長選択スイッチを提供する。【解決手段】波長選択スイッチ１Ａは、入力ポート１１及び出力ポート１２ａ〜１２ｄを含む入出力部１８と、光Ｌ１を変換するアナモルフィック光学系１４と、光Ｌ１を波長成分毎に分光する分光素子１５と、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を偏向する光偏向素子１７と、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を光偏向素子１７に結合させる集光素子１６とを備える。この波長選択スイッチ１Ａによれば、光偏向素子１７は、複数の光偏向要素素子１７２を含み、複数の光偏向要素素子１７２によって波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を独立して位相変調し、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を所定の出力ポートに向けて偏向する。光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂは、その長軸Ｇが複数の光偏向要素素子１７２が配列されたＸ軸方向に対して傾斜している。【選択図】図５
2015060049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート及び複数の出力ポートがスイッチング方向に配列された入出力部と、
前記入力ポートから入力された光のビーム形状を、前記スイッチング方向と交差する分光方向に長くなるように変換するアナモルフィック光学系と、
前記アナモルフィック光学系から出力された前記光を入力し、前記光を所定の波長成分毎に分光して、分光方向に波長に応じた異なる角度に波長成分を出力する分光素子と、
前記波長成分のそれぞれを所定の前記出力ポートに導くように前記波長成分を前記スイッチング方向に偏向する光偏向素子と、
前記波長成分のそれぞれを、前記ビーム形状が前記スイッチング方向に長くなるように変換して前記光偏向素子に結合させる集光素子と、を備え、
前記光偏向素子は、前記スイッチング方向に配列された複数の光偏向要素素子を含み、前記複数の光偏向要素素子によって前記波長成分のそれぞれを独立して位相変調し、前記波長成分のそれぞれを所定の前記出力ポートに向けて偏向し、
前記光偏向素子における前記ビーム形状は、短軸と長軸を有し、前記長軸が前記スイッチング方向に対して傾斜している、波長選択スイッチ。
【請求項２】
前記長軸は、互いに連なる第１の長軸部と第２の長軸部を有し、
前記第１の長軸部と前記第２の長軸部が前記スイッチング方向に対し前記分光方向の同じ側に傾斜する、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項３】
前記光偏向素子における前記ビーム形状は、前記短軸の幅を前記スイッチング方向に延長した領域より外側にはみ出している歪み部を有する、請求項１又は２に記載の波長選択スイッチ。
【請求項４】
前記光偏向素子を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記歪み部に対応するように前記光偏向要素素子の少なくとも一部を割り当てて、前記光偏向素子における前記ビーム形状の全体に対応する位相変調領域を前記光偏向素子上に形成する、請求項３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
前記短軸に対する前記長軸の長さの比が３０以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長選択スイッチ。
【請求項６】
前記分光素子は、前記スイッチング方向及び前記光の進行方向によって画定される面において前記スイッチング方向に対して所定の角度を有するように配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長選択スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長選択スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信ネットワークの高速化・大容量化に伴い、波長多重ネットワークにおける光挿入・分岐装置であるＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）の開発が進められている。このＲＯＡＤＭにおいて光を分波させたり合波させたりするためのデバイスとして、波長選択スイッチ（Wavelength Selective Switch：ＷＳＳ）の開発が盛んに行われている。特許文献１には、回折格子状の位相変調パターンによる変調を波長成分毎に独立に行うことにより、光路を制御する波長選択スイッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７７８７７２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
位相変調素子を用いて精度良く光入出力ポートを選択するためには、入射した光のビーム形状を位相変調方向に長くし、該方向におけるビーム形状に対応する位相変調素子の画素数を多くする必要がある。この場合、画素数の大きなＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）型の位相変調素子を用いることが好ましいが、これを実現するためにはＬＣＯＳが大きくなるおそれがあり、波長選択スイッチが大型化してしまう。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、装置を小型化しつつ、精度良く光入出力ポートを選択することが可能な波長選択スイッチ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】
本発明に係る波長選択スイッチは、入力ポート及び複数の出力ポートがスイッチング方向に配列された入出力部と、入力ポートから入力された光のビーム形状を、スイッチング方向と交差する分光方向に長くなるように変換するアナモルフィック光学系と、アナモルフィック光学系から出力された光を入力し、光を所定の波長成分毎に分光して、分光方向に波長に応じた異なる角度に波長成分を出力する分光素子と、波長成分のそれぞれを所定の出力ポートに導くように波長成分をスイッチング方向に偏向する光偏向素子と、波長成分のそれぞれを、ビーム形状がスイッチング方向に長くなるように変換して光偏向素子に結合させる集光素子と、を備え、光偏向素子は、スイッチング方向に配列された複数の光偏向要素素子を含み、複数の光偏向要素素子によって波長成分のそれぞれを独立して位相変調し、波長成分のそれぞれを所定の出力ポートに向けて偏向し、光偏向素子におけるビーム形状は、短軸と長軸を有し、長軸がスイッチング方向に対して傾斜している。
【０００７】
上記の波長選択スイッチによれば、光偏向素子に結合される波長成分のビーム形状を、その長軸が光偏向要素素子の配列方向に対して傾斜するようにしているので、光偏向素子を大きくすることなく位相変調が可能となる領域を増やすことができる。その結果、装置を小型化しつつ、精度良く光入出力ポートを選択することができる。
【０００８】
上記波長選択スイッチにおいて、長軸は、互いに連なる第１の長軸部と第２の長軸部を有し、第１の長軸部と第２の長軸部がスイッチング方向に対し分光方向の同じ側に傾斜していてもよい。この場合、ビーム形状に合わせて光偏向要素素子をより密に割り当てて配置することが可能となる。
【０００９】
上記波長選択スイッチにおいて、光偏向素子におけるビーム形状は、短軸の幅をスイッチング方向に延長した領域より外側にはみ出している歪み部を有してもよい。この場合、ビームに割り当てられる光偏向要素素子の数をさらに増やすことができる。
【００１０】
上記波長選択スイッチにおいて、光偏向素子を制御する制御部を更に備え、制御部は、歪み部に対応するように光偏向要素素子の少なくとも一部を割り当てて、光偏向素子におけるビーム形状の全体に対応する位相変調領域を光偏向素子上に形成してもよい。この場合、ビームに割り当てられる光偏向要素素子の数を好適に増やすことができる。
【００１１】
上記波長選択スイッチにおいて、短軸に対する長軸の長さの比が３０以上であってもよい。この場合、短軸に対する長軸の長さの比が低い場合に比べて、位相変調が可能となる領域を軸の傾斜によって容易に増やすことが可能となる。
【００１２】
上記波長選択スイッチにおいて、分光素子は、スイッチング方向及び光の進行方向によって画定される面においてスイッチング方向に対して所定の角度を有するように配置されていてもよい。この場合、光偏向素子におけるビーム形状を長軸がスイッチング方向に対して容易に傾斜するように形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、装置を小型化しつつ、精度良く光入出力ポートを選択することが可能な波長選択スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態として、波長選択スイッチの構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示された波長選択スイッチのII−II線に沿った側断面図である。
【図３】位相変調素子の具体的な構成例として、ＬＣＯＳの構成を示す断面図である。
【図４】回折格子状の位相変調パターンが変調面に呈示されたときの、偏向方向における実質的な位相変化を示すグラフである。
【図５】光偏向素子とビーム形状との関係を説明する図である。
【図６】光偏向素子とビーム形状との関係の比較例を説明する図である。
【図７】光の回折格子に対する入射角と像平面における歪み量との関係を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態における構成と光路を説明する図である。
【図９】本発明の第二実施形態における光偏向素子とビーム形状との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第一実施形態）
図１及び図２は、本発明の第一実施形態として、波長選択スイッチ１Ａの構成を概略的に示す平面図である。図１及び図２にはＸＹＺ直交座標系が示されている。図１は波長選択スイッチ１ＡをＸ軸方向から見た図であり、図２は波長選択スイッチ１ＡをＹ軸方向から見た図である。
【００１７】
波長選択スイッチ１Ａは、入出力部１８と、コリメータレンズ１３と、アナモルフィック光学系１４と、分光素子１５と、集光素子１６と、光偏向素子１７とが、Ｚ軸方向に沿って配置されている。Ｚ軸は入出力部１８から入力される光の進行方向に対応する所定の方向であり、以降Ｚ軸方向を光軸方向と称することがある。図１及び図２では光軸方向は一方向に描かれているが、例えば反射鏡等が中途に配置されることにより光軸方向は屈曲していてもよい。波長選択スイッチ１Ａは、さらに光偏向素子１７を制御する制御部２０を備えている。
【００１８】
入出力部１８は、入力ポート１１と複数の出力ポート１２ａ〜１２ｄとを含む。入力ポート１１及び出力ポート１２ａ〜１２ｄは、Ｘ軸方向に沿って配置されている。入力ポート１１及び出力ポート１２ａ〜１２ｄは、例えば光ファイバといった光導波部材を含んで構成される。波長選択スイッチ１Ａでは、複数の波長成分を含む波長多重信号が入力ポート１１を通して外部から入力され、各波長成分を、出力ポート１２ａ〜１２ｄのいずれかから任意に選択して出力する。図１では一例として波長成分Ｌ２１、Ｌ２２及びＬ２３が図示されている。図２に示されるように、波長成分Ｌ２１、Ｌ２２及びＬ２３それぞれは、出力ポート１２ａ〜１２ｄのうち出力ポート１２ｂ，１２ｃ及び１２ｄそれぞれから出力される。このように、各波長成分は個別に出力ポートの配列する方向に光路が変更されて出力ポートが選択されるから、出力ポートの配列するＸ軸方向は波長選択スイッチ１Ａのスイッチング方向として定義される。
【００１９】
コリメータレンズ１３は、入力ポート１１及び出力ポート１２ａ〜１２ｄと光学的に接続されている。コリメータレンズ１３は、入力ポート１１から入力された光Ｌ１をコリメートする。また、各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を、各々に対応する出力ポートに向けて集光する。
【００２０】
アナモルフィック光学系１４は、コリメータレンズ１３を介して光Ｌ１を受ける。そして、光Ｌ１のビーム形状を、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と直交するＹ軸方向に長軸を有する楕円形状となるように変換する。アナモルフィック光学系１４は、例えばプリズム１４ａ，１４ｂによって好適に構成される。
【００２１】
アナモルフィック光学系１４は、ビーム形状をＹ軸方向に扁平な楕円形状に変換するものであれば良く、光をＹ軸方向に拡大するように構成しても良いし、光をＸ軸方向に縮小するように構成しても良い。このようなアナモルフィック光学系１４は、一対のプリズムを含む光学系の他、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に屈折力を有する光学部品（例えば、シリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー）を単独もしくは複数個組み合わせることによって構成してもよい。
【００２２】
分光素子１５は、光Ｌ１を、各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３に分光する。分光素子１５は、例えば表面に回折格子が形成された板状部材によって好適に構成される。各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３は、Ｙ軸方向において、それぞれ波長に応じて異なる方向に進む。このように、各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３が分光されるＹ軸方向は、波長選択スイッチ１Ａの分光方向として定義される。
【００２３】
集光素子１６は、分光素子１５と光偏向素子１７とを光学的に接続する。集光素子１６は、例えば集光レンズや凹面鏡で構成され、各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を、光偏向素子１７の変調面１７ａに向けて集光する。このとき、アナモルフィック光学系１４においてＹ軸方向に所定倍率で拡大された光は、集光素子１６においては当該倍率でＹ軸方向に縮小される（又は、アナモルフィック光学系１４においてＸ軸方向に所定倍率で縮小された光Ｌ１は、集光素子１６においては当該倍率でＸ軸方向に拡大される）ことにより、光偏向素子１７において、Ｘ軸方向に長軸を有するビームを形成する。
【００２４】
光偏向素子１７は、ＸＹ平面内に格子状に二次元配列された複数の光偏向要素素子１７２を含む。波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３は、図１に示されるようにそれぞれ光偏向素子１７におけるＹ軸方向の異なる領域に入射する。そして、図３に示されるように、各領域においてスイッチング方向であるＸ軸方向に配列された複数の光偏向要素素子１７２により、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３を独立して位相変調する。光偏向素子１７は、回折格子状の位相変調パターンＰをスイッチング方向に呈示することにより、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３の光路をＸＺ平面内で偏向する。このときの偏向角は、各波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３が所望の出力ポート（例えば１２ｂ〜１２ｄ）に入射するように設定される。
【００２５】
ここで図３を参照して、本実施形態における光偏向素子１７としてのＬＣＯＳの構成を示す。光偏向素子１７は、シリコン基板１７１と、シリコン基板１７１に設けられた複数の画素電極（光偏向要素素子）１７２とを有する。複数の光偏向要素素子１７２は、シリコン基板１７１上に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って格子状に配列されている。シリコン基板１７１上には、液晶層１７３、透明電極１７４、及びカバーガラス１７５が順に配置されている。透明電極１７４と複数の光偏向要素素子１７２との間に形成される電界の大きさに応じて、液晶層１７３に入射した波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３の位相が変調され、入射した光が偏向される。
【００２６】
変調面１７ａは、複数の光偏向要素素子１７２、液晶層１７３及び透明電極１７４によって主に構成される。図３には、変調面１７ａに回折格子状の位相変調パターンを呈示したときの各画素の位相変調量が、グラフＰとして概念的に示されている。制御部２０は、この位相変調パターンを提示するために、各画素電極１７２に印加する電圧を制御する。そして、光偏向素子１７によって偏向される光の角度を制御する。
【００２７】
図４は、回折格子状の位相変調パターンが変調面１７ａに呈示されたときの、スイッチング方向における実質的な位相変化を示すグラフである。図３に概念的に示されたように、変調面１７ａでは、０（ｒａｄ）から２π（ｒａｄ）にかけて位相変調量が階段的に増加し、２π（ｒａｄ）に達すると、再び０（ｒａｄ）に戻り、０（ｒａｄ）から２π（ｒａｄ）にかけて位相変調量が階段的に増加する。このような位相変調パターンにより、図４に示されるような階段状に単調増加する回折格子状の位相変調パターンが実質的に実現され、波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３が入射すると、位相変調パターンに応じた出射角θに波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３が偏向する。
【００２８】
続いて、このような光偏向素子１７に集光される波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３のビーム形状について図５を参照して詳細に説明する。図５は、光偏向素子１７とビーム形状との関係を説明するための図であり、図５には、例えば２つの波長成分に対応するビーム形状がそれぞれ示されている。光偏向素子１７における波長成分は、そのビーム形状ＢがＸ軸方向に長軸をＹ軸方向に短軸を有する楕円を歪ませた形状になっており、長軸ＧがＸ軸方向に対して傾斜している。長軸Ｇは、所定の角度を有して互いに連なる第１の長軸部Ｇ１と第２の長軸部Ｇ２とから構成されており、これら第１の長軸部Ｇ１と第２の長軸部Ｇ２とがＸＹ平面においてＹ軸方向の同じ側に向かってＸ軸方向から傾斜している。
【００２９】
制御部２０は、このように歪んだビーム形状Ｂの全体に対応する位相変調領域を光偏向素子１７上に形成する。制御部２０により光偏向要素素子１７２を制御することにより、ビーム形状Ｂの全体に対応する位相変調領域をＸ軸方向及びＹ軸方向に広がるように形成することができる。なお、図５における光偏向要素素子１７２の濃淡は位相変調量が異なることを表している。
【００３０】
本実施形態で用いられるビームは、いわゆるガウシアンビームであり、ビーム中心からの距離に対する光強度の分布がガウス分布になっている。通常ガウシアンビームの直径は、ビームの光強度がピーク値の１／ｅ２（１３．５％）になるビーム径とすることが一般的である。そこで、本実施形態においてもビーム幅はこのような実際的な幅であるものとして以下説明を続ける。
【００３１】
次に、光偏向素子１７上に上述した歪み形状のビームを形成する原理について説明する。まず、分光素子１５に入射する光Ｌ１のＹＺ平面における入射角α及びＸＺ平面における入射角φと、分光素子１５から出射される波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３のＹＺ平面における出射角βとの間には、次式（１）に示す関係が規定されている。
【数１】
2015060049.tif 000003
ｍは分光素子１５に設けられている回折格子の回折次数、
ｄは分光素子１５に用いる回折格子のピッチ、
λは分光素子１５へ入射する光の波長である。
【００３２】
ここで、分光素子１５に入射される光Ｌ１は、波動光学的には、ＸＺ平面における入射角φ及びＹＺ平面における入射角αが異なる成分を含んでいる。このため、分光素子１５に入射された光Ｌ１は、実効的に各回折構造に対する入射角φ及び入射角αが異なる。その結果、１つの波長成分に着目すると、分光素子１５から出射される波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３は、ＹＺ平面における出射角βが異なる成分を含むので、ビーム形状ＢはＸ軸方向に沿ってＹ軸方向に歪んだ形状となり、この状態で集光素子１６を経て光偏向素子１７に入射される。従って、光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂは長軸ＧがＸ軸方向に対して傾斜した形状となり、図５に示すような歪んだビーム形状となる。
【００３３】
なお、上記の式（１）に示されるように、ＹＺ平面における入射角αが小さくなるほど、又は、ＸＺ平面における入射角φが大きくなるほど、ＹＺ平面における出射角βが大きくなり、その結果として、光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂの歪み量が大きくなる。即ち、ＹＺ平面における入射角αに対するＸＺ平面における入射角φが大きいほど、光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂの歪み量は大きくなる。ここで、ビームの径が大きくなるほど光Ｌ１に含まれる角度成分の絶対値は小さくなるため、分光素子１５に入射される光Ｌ１のビーム形状を、ＹＺ平面に長軸を有するように設定することにより、光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂの歪み量を大きくすることができる。本実施形態において、後述するようにビーム形状Ｂが投射される光偏向要素素子１７２の領域を増加させる観点から、ビーム形状Ｂの短軸に対する長軸Ｇの長さの比は１０以上であることが好ましく、３０以上であることがさらに好ましい。
【００３４】
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態に係るビーム形状Ｂと比較例のビーム形状Ｂとの違いについて説明する。図６は、光偏向素子１７とビーム形状Ｂとの関係の比較例を説明するための図である。図６に示されるビーム形状Ｂは、第１の長軸部Ｇ１と第２の長軸部Ｇ２とがＸＹ平面においてＹ軸方向の同じ側に向かってＸ軸方向から傾斜していない場合の例である。この場合、分光素子１５から出射される波長成分は、Ｙ軸方向に延ばされた状態で集光素子１６に入力される。そして、集光素子１６から出力された光は、Ｘ軸方向に長軸Ｇを有するビーム形状Ｂとされて光偏向素子１７に投射される。この比較例の場合も、制御部により光偏向要素素子１７２を制御することにより、ビーム形状Ｂの全体に対応する位相変調領域をＸ軸方向に沿って形成することができる。
【００３５】
ところで、本実施形態では、図５に示されるように、光偏向素子１７に投射されるビーム形状Ｂの長軸ＧがＸ軸に対して傾斜するようになっており、図６に示す比較例に比べて、ビーム形状ＢのＸ軸方向の長さ（高さ）は同じであるものの、長軸Ｇの長さが長くなっている。即ち、本実施形態に係るビーム形状Ｂは、比較例のビーム形状Ｂよりもより多くの投射面積を光偏向素子１７上に有することになる。また、本実施形態のビーム形状Ｂでは、このような長軸Ｇの傾斜により、ビーム形状Ｂの短軸幅をＸ軸方向に延長した領域よりＹ軸方向にはみ出している領域である歪み部Ｄが形成される。歪み部Ｄは、光偏向素子１７におけるビーム形状Ｂのうち、短軸の幅をＸ軸方向に延長した領域より外側にはみ出している部分である。
【００３６】
このような構成の違いにより、例えば、図６の比較例のビーム形状Ｂが投射される光偏向要素素子１７２の領域が１つのビーム形状Ｂあたり２４画素であるのに対し、図５の本実施形態のビーム形状Ｂが投射される光偏向要素素子１７２の領域は、１つのビーム形状Ｂあたり３２画素となり、より多くの光偏向要素素子１７２を割り当てることができる。
【００３７】
なお、図５のビーム中心位置Ｏ（第１の長軸部Ｇ１及び第２の長軸部Ｇ２の分岐点）における長軸のＹ軸方向の位置から、ビームのＸ軸方向の所定位置における長軸のＹ軸方向の位置までの距離は、ビーム形状Ｂの長軸のＹ軸方向のシフト量であり、Ｙ軸方向の最も外側に位置する箇所でのシフト量が最大シフト量Ｓとなっている。この最大シフト量Ｓは、例えば図７に示されるように、ＸＺ平面における分光素子１５への入射角φが大きくなるに従って大きくなるため、入射角φに応じて各波長成分のビーム形状Ｂの長軸を傾斜させて、ビーム形状Ｂが投射される光偏向要素素子１７２の領域を増加させることもできる。
【００３８】
このように、本実施形態の波長選択スイッチによれば、光偏向素子１７に結合される波長成分Ｌ２１〜Ｌ２３のビーム形状Ｂを、その長軸Ｇが光偏向要素素子１７２の配列方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜するように形成している。また、歪み部Ｄを形成しているので、ビーム形状Ｂが形成される光偏向要素素子１７２の領域をＹ軸方向に広げることができ、光偏向素子１７のＸ軸方向の長さを大きくすることなく位相変調が可能となる領域を増やすことができる。その結果、波長選択スイッチ１Ａを小型化しつつ、精度良く光入出力ポートを選択することができる。
【００３９】
また、長軸Ｇでは、第１の長軸部Ｇ１と第２の長軸部Ｇ２とがスイッチング方向であるＸ軸方向に対しＹ軸方向の同じ側に傾斜している。このため、ビーム形状Ｂに合わせて光偏向要素素子１７２をより密に割り当てて配置することが可能となる。
【００４０】
また、分光素子１５に入射されるビーム形状を分光方向に大きくなるように構成し、光偏向要素素子１７２に投影されるビーム形状Ｂが、短軸に対する長軸Ｇの長さの比が１０以上、さらに好ましくは３０以上である。これにより、ビーム形状Ｂの短軸幅をＸ軸方向に延長した領域よりＹ軸方向にはみ出している領域である歪み部Ｄが容易に形成されるため、位相変調が可能となる領域をより容易に増やすことが可能となる。
【００４１】
（第二実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、第二実施形態に係る波長選択スイッチ１Ｂについて説明する。以下、第一実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４２】
図８は、本発明の第二実施形態を説明する概略図である。図９は、本発明の第二実施形態における光偏向素子とビーム形状との関係を説明する図である。軸Ｌは、集光素子１６の中心軸を示す。
【００４３】
図８に示されるように、第二実施形態に係る波長選択スイッチ１Ｂでは、分光素子１５は、ＸＺ面内においてＸ軸方向に対して所定の角度を有するように傾斜して配置されている。即ち、第１実施形態に比較して、分光素子１５はＹ軸周りに所定の回転角を有して配置されている。このため、本実施形態に係る分光素子１５への光の入射角φは、分光素子１５を通るＸＺ平面に対してＸ軸の正側からの入射と負側からの入射とを比べると一様ではなくなる。また、分光素子１５への入射角φが異なるため、上述した式（１）に従って出射角βが異なることになる。
【００４４】
分光素子１５への入射角φは、分光素子１５において回折構造の位置に依存する。第一実施形態では、分光素子１５は、ＸＺ面においてＺ軸方向に対して対称に配置されている。このため、光偏向素子１７に投射されるビーム形状Ｂは、ＸＹ平面においてＹ軸方向と略平行な方向に対称軸を有している（図５参照）。一方、本実施形態では、分光素子１５がＹ軸周りに回転角を有し配置されているため、光偏向素子１７に投射されるビーム形状Ｂは、ＸＹ平面においてＹ軸方向と所定の角度を有する対称軸となっている。これは、ＸＺ平面に対してＸ軸の正方向（図８中、軸Ｌより上方）からの入射角φと、ＸＺ平面に対してＸ軸の負方向（図８中、軸Ｌより下方）から入射角φとが異なるため、上述した式（１）に従い、出射角βがＸＺ平面に対してＸ軸の正方向と負方向とで異なるためである。
【００４５】
このため、第二実施形態の波長選択スイッチ１Ｂでは、図９に示されるように、光偏向素子１７に投射されるビーム形状Ｂは、第１の長軸部Ｇ１と第２の長軸部Ｇ２とが、ＸＹ平面において、Ｘ軸方向に対してそれぞれが異なる角度で傾斜するようになる。即ち、Ｘ軸と第１の長軸Ｇ１とがなす角度と、Ｘ軸と第２の長軸Ｇ２とがなす角度とが異なるようにビーム形状Ｂが光偏向素子１７に投射される。但し、この場合であっても、長軸が傾斜しているため、ビーム形状Ｂに割り当てられる光偏向要素素子１７２を長軸が傾斜していない場合に比べて増やすことができ、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、分光素子１５がＸＺ面内においてＸ軸方向に対して所定の角度を有するように配置されている。このため、光偏向素子１７におけるビーム形状を、その長軸Ｇがスイッチング方向であるＸ軸に対して容易に傾斜するように形成することができる。
【００４７】
以上、本発明に係る波長選択スイッチの好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ，１Ｂ…波長選択スイッチ、１１…入力ポート、１２ａ〜１２ｄ…出力ポート、１４…アナモルフィック光学系、１５…分光素子、１６…集光素子、１７…光偏向素子、１７２…光偏向要素素子、１８…入出力部、Ｇ…長軸，Ｇ１…第１の長軸部、Ｇ２…第２の長軸部、Ｌ２１〜Ｌ２３…波長成分。
【図１】
2015060049.tif 000004
【図２】
2015060049.tif 000005
【図３】
2015060049.tif 000006
【図４】
2015060049.tif 000007
【図７】
2015060049.tif 000008
【図８】
2015060049.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図９】
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