(57)【要約】【課題】低電圧駆動が可能で実用的な光アッテネータを提供する。【解決手段】二本の光ファイバ（２３ｉ、２３ｏ）を保持するコリメータ２０、三角プリズム３０、後方からの光を異常光の第１の光路と常光の第２の光路に分離する第１複屈折素子４１、第１および第２の光路を後方に辿る上下および左右に振動する光を左右に振動する光として出射する第１非相反部５０、上下に振動する光を異常光とする第２複屈折素子４２、第１および第２の光路を後方に辿る左右に振動する光を左右および上下に振動する光として出射する第２非相反部６０、左右および上下の電極１１の間に電気光学物質１２を挟持した第１および第２の電気光学素子（１０ｕ、１０ｄ）を上下に積層した光偏向部１０、反射板７０が後方から順に左右対称に配置され、電気光学素子に電界が印加されると電極間方向に光を偏向して光結合状態にあった二本の光ファイバ間の光結合強度が変化する。【選択図】図６
2015118317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側の第１の光ファイバからの出射光の強度を減衰させて出力側の第２の光ファイバから出力する光アッテネータであって、
光軸方向と平行な方向を前後方向とするとともに、当該前後方向と直交する二方向を上下方向および左右方向として、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバは、前記光軸に対して左右対称に配置されるとともに前方に向けて開口する２芯光ファイバを形成するとともに、前記第１の光ファイバは光軸に対して左方に配置され、
前記２芯光ファイバの開口から前方に向かってコリメートレンズ、三角プリズム、第１の複屈折素子、第１の非相反部、第２の複屈折素子、第２の非相反部、光偏向部、および反射板が前後方向に対して左右対称に配置され、
前記コリメートレンズは、第１の光ファイバから前方に向かう光を焦点に向かう右前方向に屈折させ、
前記三角プリズムは、前記コリメートレンズの前記焦点より前方に配置されているとともに、上方からの平面形状が二等辺三角形であり、左後方から焦点を経て右前方に向かう光を入射して前記光軸に平行な光を前方に向けて出射し、
前記第１の複屈折素子は、光学軸が後下方から前上方に向かい、上下方向に振動する直線偏光を異常光として、後方から無偏光状態の光が入射すると、異常光に対応して第１の光路を辿る光と常光に対応して当該第１の光路の下方に離間した第２の光路を辿る光の二つの光に分離するとともに、当該二つの光を前方に出射し、
前記第１の非相反部は、後方から第１の光路を辿って入射した上下方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光をともに左右方向に振動する光として前方に出射するとともに、前方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光を、それぞれ上下方向に振動する光および左右方向に振動する光として後方に出射し、
前記第２の複屈折素子は、光学軸が右後方から左前方に向かい、上下方向に振動する直線偏光を異常光とし、
前記第２の非相反部は、後方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光を、それぞれ左右方向に振動する光および上下方向に振動する光として前方に出射するとともに、前方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した上下方向に振動する光を、ともに上下方向に振動する光として後方に出射し、
前記光偏向部は、前記第１の光路上に配置されるともに電気光学効果を有する電気光学物質が左右方向に対面する電極によって挟持されてなる第１の電気光学素子と、前記第２の光路上に配置されるともに電気光学物質が上下方向に対面する電極によって挟持されてなる第２の電気光学素子とからなり、
前記第１および第２の電気光学素子の電極間に電圧が印加されていない状態では、前記第１の光ファイバから前方に向かって出射した光が前記第１と第２の光路を経て反射板に至る往路の光路と、当該反射板から第１の光路と第２の光路を辿りつつ前記第１の複屈折素子により第１の光路の光と第２の光路の光とが合波した無偏光状態の光が前記第２の光ファイバに結合し、
前記第１および第２の電気光学素子の電極間に電圧が印加されている状態では、前記電気光学物質内に空間電荷制限状態に伴う屈折率分布が発生し、前記第１の電気光学素子では前記往路と前記復路で入射した光の光路がともに左方向に偏向し、前記第２の電気光学素子では前記往路と前記復路で入射した光の光路がともに下方向に偏向することで、前記第２の光ファイバに入射する光の結合損失が変化する、
ことを特徴とする光アッテネータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の非相反部は、入射した直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させる第１のファラデー回転子と、当該第１のファラデー回転子の前方にて前記第１の光路上に配置されるとともに前方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板と、前記ファラデー回転子の前方にて前記第２の光路上に配置されるとともに前方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板とから構成され、
前記第２の非相反部は、入射した直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させる第２のファラデー回転子と、当該第２のファラデー回転子の後方にて前記第１の光路上に配置されるとともに後方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板と、前記第２のファラデー回転子の前方にて前記第２の光路上に配置されるとともに後方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板とから構成されている、
ことを特徴とする光アッテネータ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記電気光学物質は、一般式Ｋ１-ｙＭｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（但し、Ｍは１価の金属、０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される物質であることを特徴とする光アッテネータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物質の電気光学効果を利用して入射光の透過と遮断を制御したり、入射した光の減衰量を可変制御したりするための光アッテネータに関する。
【背景技術】
【０００２】
光アッテネータとしては、例えば、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）などの電気光学効果を有する物質（以下、電気光学物質あるいはＥＯ物質と言う）を用いたものがある。このＥＯ物質を用いた光アッテネータは、一般に、対向配置された一対のコリメータと、平板状のＥＯ物質の両面に電極を形成した電気光学素子、偏光子、検光子、および電極間に電界を印加するための駆動回路から構成され、光が入力される側の一方のコリメータから光が出力される側の他方のコリメータに向かって、偏光子、電気光学素子、検光子がこの順に光路に沿って配置された構造となっている。そして、偏光子と検光子は、光学軸が互いに直交するように対面し、互いに平行となるように配置されている。また、ＥＯ物質の両面に配置された二つの電極間にできる電界の方向は、偏光子の光学軸に対して４５゜傾いている。
【０００３】
そして、電極間に電界を印加していないときは、偏光子を透過してきた直線偏光がその偏波面を維持したまま検光子に入射し、光が遮断される。一方、駆動回路により電極間に十分な電界を印加すると、ＥＯ物質を透過する光に位相差（リタデーション）が生じ、その電界方向に偏波面が９０゜回転する。その結果、入射光が検光子を透過する。また、電界強度に応じて偏波面の傾きを制御することで検光子を透過する光の強度減衰量を変化させることができる。
【０００４】
なお、上述したＥＯ物質を用いた光アッテネータでは、原理的にＥＯ物質内の電界強度を極めて高くする必要がある。すなわち、電極間の電圧を高くする必要がある。そこで、電極間の電圧（駆動電圧）を低くするために、ＥＯ物質を電極で挟持した構造を積層させた多層構造を採用し、７０Ｖ程度の電圧でも有効に動作する光アッテネータが実用化された。そして、この光アッテネータは実際に市販品として提供されている（例えば、フルウチ化学株式会社製「ＰＬＺＴ高速光シャッター」）。
【０００５】
しかし、上記市販の「ＰＬＺＴ高速光シャッター」では、多層構造の層間を光路としているため、回折、あるいは電極による光散乱や反射が生じ、透過損失が大きくなる、という問題がある。そこで、以下の特許文献１に記載されている光アッテネータでは、ＥＯ物質を薄膜化するとともに、その薄いＥＯ物質を集光レンズの焦点近傍に配置している。それによって、上述した多層構造に由来する光学的な各種問題を解決しながら、電極間距離を小さくして１５Ｖ程度の低電圧での駆動を実現している。なお、本発明に関連する文献としては以下の特許文献２や非特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００５／１２１８７６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１８４３８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本電信電話株式会社、”ＮＴＴ技術ジャーナル、2007.12、５６頁〜５９頁、「KTa1-xNbxO3結晶におけるKerr効果と空間電荷制御電気伝導による光ビームスキャナ」”、[online]、[平成２５年１２月１３日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ntt.co.jp/journal/0712/files/jn200712056.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光アッテネータとしては、ＥＯ物質の電気光学効果に基づくリタデーションを利用した形態に限らず、種々の原理や物質を利用した形態が存在する。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、ファラデー素子、液晶などの光学素子を用いたものである。ここで、光アッテネータの主要な利用分野である光通信での用途を考えると、ＭＥＭＳや液晶を光学素子として用いた方式では応答速度が遅く、採用し難い。
【０００９】
ＥＯ物質によるリタデーションを利用した光アッテネータでは、高速応答性に優れ、電界を印加するだけで駆動できるため、小型化し易く、また、電界強度によって制御するため、電流がほとんど流れず、省電力でもある。したがって、ＥＯ物質を光学素子として用いた光アッテネータは他の素子を用いた光アッテネータよりも省電力化と小型化に有利であると言える。しかし、上述した市販の光アッテネータではそれ以前の光アッテネータよりは低電圧で駆動できるものの、それでも７０Ｖの高電圧で駆動する必要がある。上記特許文献１に記載の光アッテネータでは、駆動電圧を１５Ｖまで下げるために、電極間の距離を極めて狭くしている。また、集光レンズも必要としている。そのため、ＥＯ物質の加工が難しく、製造コストが増加する。
【００１０】
そこで本発明は、製造が容易で低電圧駆動が可能な光アッテネータを提供することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、入力側の第１の光ファイバからの出射光の強度を減衰させて出力側の第２の光ファイバから出力する光アッテネータであって、
光軸方向と平行な方向を前後方向とするとともに、当該前後方向と直交する二方向を上下方向および左右方向として、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバは、前記光軸に対して左右対称に配置されるとともに前方に向けて開口する２芯光ファイバを形成するとともに、前記第１の光ファイバは光軸に対して左方に配置され、
前記２芯光ファイバの開口から前方に向かってコリメートレンズ、三角プリズム、第１の複屈折素子、第１の非相反部、第２の複屈折素子、第２の非相反部、光偏向部、および反射板が前後方向に対して左右対称に配置され、
前記コリメートレンズは、第１の光ファイバから前方に向かう光を焦点に向かう右前方向に屈折させ、
前記三角プリズムは、前記コリメートレンズの前記焦点より前方に配置されているとともに、上方からの平面形状が二等辺三角形であり、左後方から焦点を経て右前方に向かう光を入射して前記光軸に平行な光を前方に向けて出射し、
前記第１の複屈折素子は、光学軸が後下方から前上方に向かい、上下方向に振動する直線偏光を異常光として、後方から無偏光状態の光が入射すると、異常光に対応して第１の光路を辿る光と常光に対応して当該第１の光路の下方に離間した第２の光路を辿る光の二つの光に分離するとともに、当該二つの光を前方に出射し、
前記第１の非相反部は、後方から第１の光路を辿って入射した上下方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光をともに左右方向に振動する光として前方に出射するとともに、前方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光を、それぞれ上下方向に振動する光および左右方向に振動する光として後方に出射し、
前記第２の複屈折素子は、光学軸が右後方から左前方に向かい、上下方向に振動する直線偏光を異常光とし、
前記第２の非相反部は、後方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光を、それぞれ左右方向に振動する光および上下方向に振動する光として前方に出射するとともに、前方から第１の光路を辿って入射した左右方向に振動する光および第２の光路を辿って入射した上下方向に振動する光を、ともに上下方向に振動する光として後方に出射し、
前記光偏向部は、前記第１の光路上に配置されるともに電気光学効果を有する電気光学物質が左右方向に対面する電極によって挟持されてなる第１の電気光学素子と、前記第２の光路上に配置されるともに電気光学物質が上下方向に対面する電極によって挟持されてなる第２の電気光学素子とからなり、
前記第１および第２の電気光学素子の電極間に電圧が印加されていない状態では、前記第１の光ファイバから前方に向かって出射した光が前記第１と第２の光路を経て反射板に至る往路の光路と、当該反射板から第１の光路と第２の光路を辿りつつ前記第１の複屈折素子により第１の光路の光と第２の光路の光とが合波した無偏光状態の光が前記第２の光ファイバに結合し、
前記第１および第２の電気光学素子の電極間に電圧が印加されている状態では、前記電気光学物質内に空間電荷制限状態に伴う屈折率分布が発生し、前記第１の電気光学素子では前記往路と前記復路で入射した光の光路がともに左方向に偏向し、前記第２の電気光学素子では前記往路と前記復路で入射した光の光路がともに下方向に偏向することで、前記第２の光ファイバに入射する光の結合損失が変化する、
ことを特徴とする光アッテネータとしている。
【００１２】
前記第１の非相反部は、入射した直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させる第１のファラデー回転子と、当該第１のファラデー回転子の前方にて前記第１の光路上に配置されるとともに前方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板と、前記ファラデー回転子の前方にて前記第２の光路上に配置されるとともに前方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板とから構成され、
前記第２の非相反部は、入射した直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させる第２のファラデー回転子と、当該第２のファラデー回転子の後方にて前記第１の光路上に配置されるとともに後方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て反時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板と、前記第２のファラデー回転子の前方にて前記第２の光路上に配置されるとともに後方から入射した左右方向に振動する直線偏光を後方から見て時計回りに４５゜回転させた直線偏光に変換する１／２波長板とから構成されている、
ことを特徴とする光アッテネータとすることができる。
【００１３】
上記いずれかに記載の光アッテネータにおいて、前記電気光学物質が一般式Ｋ１-ｙＭｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（但し、Ｍは１価の金属、０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される物質である光アッテネータとすればより好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造が容易で低電圧駆動が可能な光アッテネータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電気光学物質内の空間電荷制限状態を説明するための図である。
【図２】空間電荷制限状態における電気光学物質内の位置と電界強度との関係を示す図である。
【図３】電気光学物質に印加される電圧と光の偏向角度の関係を示す図である。
【図４】電気光学物質における光の偏向動作を示す図である。
【図５】上記偏向動作を利用した光アッテネータの光減衰効率を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例に係る光アッテネータの構成を示す斜視図である。
【図７】上記実施例に係る光アッテネータの構成を示す平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
【図８】上記実施例に係る光アッテネータを構成する二つの複屈折素子のそれぞれの光学軸の方向を示す図である。
【図９】上記実施例に係る光アッテネータを構成する二つのファラデー回転子のそれぞれの偏波回転方向を示す図である。
【図１０】上記実施例に係る光アッテネータを構成する四つの１／２波長板のそれぞれの光学軸の方向を示す図である。
【図１１】上記実施例に係る光アッテネータがオン状態にあるときの往路の光路を示す図である。
【図１２】上記実施例に係る光アッテネータがオン状態にあるときの復路の光路を示す図である。
【図１３】上記実施例に係る光アッテネータがオフ状態にあるときの往路の光路を示す図である。
【図１４】上記実施例に係る光アッテネータがオフ状態にあるときの復路の光路を示す図である。
【図１５】上記実施例に係る光アッテネータがオフ状態にあるときの光の偏向状態を拡大して示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＝＝＝光アッテネータの動作原理＝＝＝
上述したように、光アッテネータには、高速応答性、省電力化、低電圧駆動、小型化などの性能が求められる。そして本発明者は、小型で低電圧駆動が可能な光アッテネータを実現するために、上記の市販品「ＰＬＺＴ高速光シャッター」や、上記特許文献１に記載の技術を利用した光アッテネータなど、ＥＯ物質の電気光学効果に基づく位相差（リタデーション）を用いた光アッテネータを改良することを考え、鋭意研究を重ねた。
【００１７】
しかしながら、従来のリタデーションを動作原理とした光アッテネータを始め、現存する光アッテネータの延長線上では、製造の容易性と低電力駆動とを高いレベルで両立させることが極めて困難であることが判明した。そこでＥＯ物質が持つ電気光学効果について再考し、全く新規な構成の光アッテネータの実現可能性について検討した。そして、電界強度の傾斜に起因するＥＯ物質内の屈折率分布による光の偏向作用に注目した。
【００１８】
図１にＥＯ物質ｅｏ内に屈折率分布が発生する原理を示した。なお当該図１では、（Ａ）〜（Ｃ）の順に、電界印加に伴うＥＯ物質ｅｏ内の電子（ｅ、ｅ１〜ｅ４）の分布の推移を示している。ＥＯ物質ｅｏを用いた電気光学素子（以下、ＥＯ素子とも言う）１０ｃは、対向する電極間（Ａｄ−Ｃｄ）にＥＯ物質ｅｏを配置した構成であり、その電極（Ａｄ、Ｃｄ）となる金属と誘電体であるＥＯ物質ｅｏとがオーミック接触である場合、対向する電極間（Ａｄ−Ｃｄ）に電圧を与えると、（Ａ）に示したように、マイナス極側となるカソード電極Ｃｄから放出された電荷（電子）ｅがプラス極となるアノード電極Ａｄに向かって加速される。
【００１９】
ここで電極間（Ａｄ−Ｃｄ）に電圧を印加し続けると、（Ｂ）に示したように、カソード電極Ｃｄから次々に電子ｅ２が放出されるとともに、先に放出された電子ｅ１は、それぞれが自身に向かうように放射方向の電場Ｅｅを発生させる。そして、カソード電極Ｃｄから次々に放出される電子ｅ２と先に放出された電子ｅ１が発生する電場Ｅｅとの間で斥力が働き、後から放出された電子ｅ２が減速し、局所的に先に放出された電子ｅ１の密度が高くなっていく。その局所的な電子ｅ１の密度が十分に高くなると、（Ｃ）に示したように、電子ｅ１が高密度で存在する領域ｅ４における電場が強大となり、一部の電子ｅ３がカソード電極Ｃｄ側に反射される。それによって、ＥＯ物質ｅｏ内に電子ｅが空間電荷として溜まり、ＥＯ物質ｅｏ内ではカソード電極Ｃｄからアノード電極Ａｄに向かって電子ｅの密度に傾斜が発生する。すなわち、電界強度がＥＯ物質ｅｏ内の位置で一様でなくなり、所謂「空間電荷制限状態」となる。
【００２０】
カソード電極ＣｄとＥＯ物質ｅｏとの境界からアノード電極Ａｄへ向かう距離をｘとすると、当該空間電荷制限状態における距離ｘと電界強度Ｅとの関係は図２に示したようになる。また、ＥＯ物質ｅｏの電気光学効果は電界強度に依存し、例えば、ボッケルス効果であれば電界強度に比例し、カー効果であれば電界強度の二乗に比例する。したがって、ＥＯ物質ｅｏ内の屈折率は上記距離ｘの位置に応じて変化し、その結果として、ＥＯ物質に入射した光は当該ＥＯ物質内で電荷密度が高いところから低いところに向けて曲がる（偏向する）。また図３に示したように、電極間（Ｃｄ−Ａｄ）に印加した電圧Ｖに応じてその偏向角度θが大きくなる。そしてこの光の偏向状態は、ＥＯ物質ｅｏ内に溜まった空間電荷が自由電荷として放出されるまで持続する。
【００２１】
図４は、ＥＯ素子１０ｃによる光の偏向動作を示す図であり、この図ではＥＯ物質ｅｏの内外を通る光（ビーム）の中心が辿る軌跡（光路）を示している。ＥＯ物質ｅｏは複屈折性を有し、当該ＥＯ物質ｅｏに入射した光Ｂｉｎは電界Ｅの方向と平行なＴＥ成分の光（ＴＥ光）ＢＴＥと、電界Ｅの方向と直交する成分の光（ＴＭ光）ＢＴＭとに分離する。ＥＯ物質ｅｏはそれぞれの成分の光（ＢＴＥ、ＢＴＭ）に対して異なる屈折率を有しているため、ＥＯ物質ｅｏが空間電荷制限状態にあると、それぞれの成分の光（ＢＴＥ、ＢＴＭ）が入射光Ｂｉｎの進行方向に対してそれぞれ異なる角度（θＥ、φＭ）の方向に偏向する。  この図４に示した例では、カー効果に起因する電気光学効果を発現し、そのカー定数の絶対値と負号がＴＥ光ＢＴＥとＴＭ光ＢＴＭとによって異なるＥＯ物質ｅｏを例に挙げており、ＴＥ光ＢＴＥとＴＭ光ＢＴＭは入射光Ｂｉｎに対して反対方向に偏向している。そして、ＥＯ物質ｅｏ内の各成分の光（ＢＴＥ、ＢＴＭ）はＥＯ物質ｅｏの内外の境界にて屈折し、最終的に偏波面が互いに直交する光（ＢｏＥ、ＢｏＭ）として互いに異なる角度（θ、φ）方向に向かって出射する。
【００２２】
なお、この空間電荷制限状態の発現原理や、空間電荷制限状態とＥＯ物質ｅｏ内での屈折率分布との関係などについては、上記特許文献２や非特許文献１になどに詳しく記載されている。そしてこれらの文献には空間電荷制限状態に伴うＥＯ物質内の屈折率分布を利用し、レーザープリンターの感光体に潜像を形成するためのスキャナなどに適用する実施形態について記載されている。
【００２３】
ここで本発明者は、ＥＯ物質における上記光の偏向作用を光アッテネータに利用することを考えた、しかし、上記特許文献２や非特許文献１に記載されている技術は、ＥＯ物質に直線偏光を入射させることを前提としている。すなわち、動作原理が異なるだけで構造的には従来の光アッテネータと同じとなり、特に、低電力駆動の要請に十分に応えることができない。また、大きな問題として、図４に示したように、ＥＯ物質内におけるＴＥ偏向とＴＭ偏向が一方向の電界に対して異なる方向に偏向する。すなわち偏波依存性が発生する。そこで発明者は、ＥＯ物質による偏波依存性を解消するために鋭意研究を重ねた。そして、前後で対向するコリメータ間に二つのＥＯ素子を直列に２段配置するとともに、１段目と２段目のＥＯ素子における電界の印加方向を前後方向に対して互いに直交する二方向となるように設定した光アッテネータを発明し、これを特許出願した（特願２０１３−１２５５４８：以下、先発明）。そして、この先発明に係る光アッテネータでは、二段構成のＥＯ素子に光を通すことで、１段目のＥＯ素子においてＴＥ光とＴＭ光として偏向した光が、２段目のＥＯ素子ではそれぞれＴＭ光とＴＥ光として振る舞うため、偏波依存性が解消される。さらに、先発明の実施例に係る光アッテネータでは、３０Ｖ程度の低電圧でも光通信用途で十分に使用できる３０ｄＢの光減衰特性が得られた。
【００２４】
次に発明者は、先発明によってＥＯ物質における空間電荷制限状態を利用した光アッテネータのさらなる特性向上を目指した。具体的には、光通信用途での利用が可能な光減衰特性をさらに低い電圧で達成することを目指した。もちろん、特性向上によって光アッテネータのサイズが長大化してしまっては、電子機器に対する小型化の流れに逆行することになる。
【００２５】
＝＝＝減衰特性について＝＝＝
本発明の実施例に係る光アッテネータは、ＥＯ素子における上記の空間電荷制限状態に基づく光偏向効果を利用したものであるが、ＥＯ素子における光の偏向作用を効率よく利用するために光学部品配置を工夫することで、先発明よりもさらに低い電圧で同等の光減衰特性を達成している。以下に本発明の実施例に係る光アッテネータにおける光減衰特性の改善手法について説明する。
【００２６】
先発明では、光減衰特性が１段目のＥＯ素子での光の偏向角度と２段目のＥＯ素子での光の偏向角度との合成角の大きさに依存していた。すなわち、先に図４に示したＴＥ光の偏向角度θとＴＭ光の偏向角度φを合成した立体角に依存していた。図５にこの立体角αについて示した。以下に図５を参照しつつ上記立体角αについてより詳しく説明する。
【００２７】
図５に示したように、光の進行方向をＺ軸として、このＺ軸に直交する二つの軸をＸ軸、Ｙ軸とすると、先発明ではこのＸ軸とＹ軸は二つのＥＯ素子のそれぞれにおける電界の印加方向に一致する。１段目のＥＯ素子にてＴＥ光が偏向角度θでＸ軸方向に偏向したとすると、２段目のＥＯ素子ではＴＭ光として偏向角度φでＹ軸方向に偏向することになる。減衰特性を左右する立体角αは、当然のことながら、ＥＯ素子を２段構成としているものの立体角αは２θよりも遙かに小さい。例えば、本発明者が本発明に想到する過程で知見したところでは、ＥＯ物質としてニオブ酸タンタル酸カリウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３、以下、ＫＴＮ）を用いたＥＯ素子では、立体角αは１段目のＴＥ光の偏向角度θの１．１倍程度であった。
【００２８】
空間電荷制限状態を動作原理とする光アッテネータでは、ＥＯ素子における偏向角度θが一定であれば、ＥＯ物質の前後長が大きいほど光減衰量が増大する。しかし、それでは光アッテネータ自体の前後長も大きくなり小型化が難しくなる。そこで本発明の実施例に係る光アッテネータでは、偏向作用の利用効率を向上させるための特殊な構成を採用することで、先発明と同等のサイズを実現しながら、光をＥＯ素子に２回透過させて偏向角度を実質的に２倍にすることに成功している。
【００２９】
以下に、本発明の実施例に係る光アッテネータについて、構成、構造、および動作について具体的に説明する。なお、以下の説明において使用する図面では、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。
【００３０】
＝＝＝光アッテネータの構成＝＝＝
図６と図７に本発明の実施例に係る光アッテネータ１の概略構造を示した。ここでは便宜的に前後方向に光軸１００を設定しており、図６は、前後方向と直交する一方向を上下方向として、当該光アッテネータ１を上後方から見たときの斜視図を示している。なお以下では、光アッテネータ１における相対的な前後上下左右の各方向として、前後上下の各方向と直交する方向を左右方向とするとともに、後方から前方を見たときの方向で左右の各方向を規定することとする。そして図７は光アッテネータの上下および左右の各方向から見たときの図であり、ここでは、上方から見たときの平面図を図７（Ａ）に示し、図７（Ｂ）に光アッテネータ１を右方から見たときの側面図を示した。
【００３１】
本実施例に係る光アッテネータ１は、筒状の筐体８０の後端にコリメータ２０が接続されているとともに、筐体８０内に各種光学部品が収納された構造を有している。図７（Ａ）に示したように、上方から見ると、各種光学部品は光軸１００に対して左右対称となるように配置されている。筐体８０内には、後方から前方に向かって三角プリズム３０、第１の複屈折素子４１、第１の非相反部５０、第２の複屈折素子４２、第２の非相反部６０、光偏向部１０、および反射板７０がこの順に配置されて当該光アッテネータ1が構成されている。
【００３２】
光アッテネータ１の後端に接続されているコリメータ２０は、シングルモード光ファイバ（以下、光ファイバ：２３ｉ、２３ｏ）の端部を保持するフェルール２１とコリメートレンズ２２が円筒状のスリーブ２４内に配置されたものである。本実施例では、２本の光ファイバ（２３ｉ、２３ｏ）が一つのフェルール２１に保持されてなる２芯光ファイバ２３を備え、コリメータ２０の後端にこの２芯光ファイバ２３が保持されている。
【００３３】
２本の光ファイバ（２３ｉ、２３ｏ）は、前方を開口端（２５ｉ、２５ｏ）とし、光軸１００に対して左右に対称となるように所定の距離（コアピッチ）Ｐだけ離間して前後方向に延長している。また、２芯光ファイバ２３の前方に配置されているコリメートレンズ２２は光軸１００上に焦点を有し、後方焦点は２芯光ファイバ２３の前面にあり、前方焦点（以下、焦点）は三角プリズム３０の後方にある。したがって、２芯光ファイバにおける左右の一方の光ファイバ（２３ｉ、２３ｏ）から前方に向かって出射した光はコリメートレンズ２２を透過した後、焦点にて光軸１００と交差したのち、左右の他方の方向へ向かって進行する。なお図７（Ｂ）に示したように、光軸１００は、三角プリズム３０から反射板７０に至る光学部品に対して上下対称ではなく、これらの光学部品に対して下方にずれた位置にて前後に延長している。
【００３４】
三角プリズム３０は、上下方向から見たときの平面形状が二等辺三角形であり、プリズム夾角がβである。そして、二等辺三角形の底辺の直角二等分線は光軸１００と平行となる。この例では前方をプリズムの底面３１とし、二等辺三角形の頂角に対応する稜線３２が後方を向くように配置されているが、前後が逆であってもよい。また上述したように、三角プリズム３０はコリメートレンズ２２の焦点よりも前方に配置されており、２芯光ファイバにおける左右の一方の光ファイバ（２３ｉまたは２３ｏ）から光が出射した場合、左右の他方の傾斜面（３２Ｒまたは３２Ｌ）に入射される。そして、三角プリズム３０は、コリメータ２０からの入射光を光軸１００と平行な光として前方に出射する。また、前方から後方に向かって光軸１００と平行で、その光軸１００に対して左または右の一方にずれた光が底面３１に入射されると、右の斜面３２Ｌまたは左の斜面３２Ｒから光軸１００方向に屈折した光を後方に向けて出射する。
【００３５】
第１および第２の複屈折素子（４１、４２）は、ルチル結晶などからなり、光軸１００を法線方向とした前後面を光の入出射面として、入射した光を振動方向（偏波面とも言う）が互いに直交する常光と異常光の直線偏光に分離したり、入射した異常光を入射位置に対して所定の方向にシフトさせた上で出射したりする。すなわちウォークオフプリズムとして機能する。図８（Ａ）および（Ｂ）に第１および第２の複屈折素子（４１、４２）の光学軸（１４１、１４２）の方向を示した。第１およびの複屈折素子４１の光学軸１４１は、前後方向から見たときに上下方向に一致し、上下方向から見たときは光軸１００と平行で前後方向に一致する。左右後方から見たときには後下方から前上方に向かう。したがって、当該第１の複屈折素子４１では、後面から光が法線方向に沿って入射すると、上下方向に振動する光を異常光として上方にシフトさせて前面から出射する。一方、第２の複屈折素子４２の光学軸１４２は右後方から左後方に向かって延長しているため、後方から前方に向かう光について、左右方向に振動する光を異常光として左方にシフトさせる。
【００３６】
第１および第２の非相反部（５０、６０）は、後方から入射した直線偏光を前方に出射するときの動作と、前方から入射した直線偏光を後方に出射するときの動作とが対称ではなく「非相反的」である。そして、第１および第２の非相反部は、互いに振動方向が直交する直線偏光が個別の光路で入射されると、その光の光路と入射方向と振動方向に応じて異なる動作をする。
【００３７】
本実施例において、第１および第２の非相反部（５０、６０）は、ともに一つのファラデー回転子（５１、６１）と二つの１／２波長板（５２ｕと５２ｄ、６２ｕと６２ｄ）とから構成されている。第１および第２の非相反部（５０および６０）における一つのファラデー回転子（５１、６１）と二つの１／２波長板（５２ｕと５２ｄ、６２ｕと６２ｄ）は光軸１００方向を法線方向とした前後両面を光の入出射面としている。そして各非相反部（５０、６０）における二つの１／２波長板（５２ｕと５２ｄ、６２ｕと６２ｄ）は、同じ前後位置において上下方向に並べて配置されている。また、第１の非相反部５０では１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ）の前方にファラデー回転子５１が配置され、第２の非相反部６０ではファラデー回転子６１の前方に１／２波長板（６２ｕ、６２ｄ）が配置されている。ここで、第１の非相反部５０におけるファラデー回転子５１を第１のファラデー回転子５１、第２の非相反部６０におけるファラデー回転子６１を第２のファラデー回転子６１と称することとする。また、第１の非相反部５０を構成する二つの１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ）について、上方および下方に配置されている１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ）を、それぞれ第１上方旋光子５２ｕおよび第１下方旋光子５２ｄと称することとする。第２の非相反部６０における二つの１／２波長板（６２ｕ、６２ｄ）についても、同様に第２上方旋光子６２ｕおよび第２下方旋光子６２ｄと称することとする。
【００３８】
ファラデー回転子（５１、６１）は、周知のごとく、ガーネット鉄単結晶などの磁気光学物質に所定方向の磁界を印加することで、入射した直線偏光の偏波面を所定の回転方向に所定の角度だけ回転させて出射するように動作する。本実施例では、例えば、第１および第２のファラデー回転子（５１、６１）は、光軸１００方向を法線とした前後面を光の入射面とした磁気光学物質の前方と後方にそれぞれ円環状の永久磁石（図示せず）を異なる磁極同士が対面するように配置した構成とすることができる。あるいは、中空円筒状の永久磁石（図示せず）の中空筒内に磁気光学物質を配置した構成とすることができる。いずれにしても、磁気光学物質に対して前後方向に一定磁界が印加されており、後方から前方を見たときに、前後方向に向かう直線偏光が前後どちらの方向から入射した場合でも、入射した直線偏光の偏波面を所定の回転方向に４５゜回転させて出射するようになっている。図９に第１および第２のファラデー回転子（５１、６１）による偏波面の回転方向（１５１、１６１）を示した。本実施例では、後方から前方を見たときに、第１のファラデー回転子５１は、図９（Ａ）に示したように偏波面を反時計回りに４５゜回転させ、第２のファラデー回転子６１は、図９（Ｂ）に示したように時計回りに４５゜回転させるように磁界の方向が設定されている。
【００３９】
第１および第２の非相反部（５０、６０）を構成する１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ、６２ｕ、６２ｄ）は「旋光子」とも呼ばれ、入射した直線偏光の偏波面（以下、振動方向とも言う）を光学軸（一般的に遅相軸）方向に対して対称となる方向に旋回させて出射する。図９（Ａ）および（Ｂ）は、第１の非相反部５０における１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ）および第２の非相反部６０における１／２波長板（６２ｕ、６２ｄ）の光学軸（１５２ｕ、１５２ｄ、１６２ｕ、１６２ｄ）の方向を示している。当該図９に示したように、同じ前後位置にある第１上方旋光子５２ｕと第１下方旋光子５２ｄ、および第２上方旋光子６２ｕと第２下方旋光子６２ｄは、光学軸（１５２ｕと１５２ｄ、および１６２ｕと１６２ｄ）の方向が上下方向（あるいは左右方向）に対して互いに線対称となっている。
【００４０】
そして、後方から見たときに、第１上方旋光子５２ｕの光学軸１５２ｕは左右方向に対して２２．５゜時計回りに回転させた方向に傾いており、第１下方旋光子５２ｄの光学軸１５２ｄは、左右方向に対して２２．５゜反時計回りに時計回りに回転させた方向に傾いている。また第２上方旋光子６２ｕの光学軸１６２ｕは左右方向に対して２２．５゜反時計回りに回転させた方向に傾いており、第２下方旋光子６２ｄの光学軸１６２ｄは、左右方向に対して２２．５゜時計回りに時計回りに回転させた方向に傾いている。
【００４１】
もちろん１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ、６２ｕ、６２ｄ）の光学軸（１５２ｕ、１５２ｄ、１６２ｕ、１６２ｄ）は、前後方向を軸として９０゜回転させても同様に動作する。したがって、それぞれの１／２波長板（５２ｕ、５２ｄ、６２ｕ、６２ｄ）は、図中点線で示した方向に光学軸（２５２ｕ、２５２ｄ、２６２ｕ、２６２ｄ）が設定されていてもよい。すなわち、第１上方旋光子５２ｕおよび第２下方旋光子６２ｄの光学軸（１５２ｕ、２５２ｕ、および１６２ｄ、２６２ｄ）は、上下方向あるいは左右方向に対して時計回りに２２．５゜傾いていればよく、第１下方旋光子５２ｄおよび第２上方旋光子６２ｕの光学軸（１５２ｄ、２５２ｄ、および１６２ｕ、２６２ｕ）は、上下方向あるいは左右方向に対して反時計回りに２２．５゜傾いていればよい。なお、当該光アッテネータ１を構成する旋光子（５２ｕ、５２ｄ、６２ｕ、６２ｄ）は全て同じ形状を有している。そして光軸１００は、第１下方旋光子５２ｄおよび第２下方旋光子６２ｄにおける矩形の前後面の中央を貫くように延長している。
【００４２】
光偏向部１０は、実質的に同じ構成の二つのＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）を同じ前後位置に上下に配置した構成である。個々のＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）はＥＯ物質（ＥＯ層とも言う）１２を互いに対面する薄膜状の金属からなる電極間（１１−１１）に配置した構成である。ここで光偏向部１０における上方のＥＯ素子１０ｕを上段ＥＯ素子１０ｕ、下方のＥＯ素子１０ｄを下段ＥＯ素子１０ｄと称することとすると、上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄのＥＯ層１２は、光軸１００方向を法線方向とした前後両面を光の入射面とし、上段ＥＯ素子１０ｕの電極１１は上下方向に対面するように形成され、下段ＥＯ素子１０ｄの電極１１は左右方向に対面するように形成されている。本実施例では、電極１１はスパッタリングなどによって形成されたＴｉ（チタン）薄膜からなる。各ＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）において対面する一対の電極１１には、駆動回路（図示せず）との接続経路となる電極端子（図示せず）が取り付けられている。なお、光軸１００は下段ＥＯ素子１０ｄの前後面の中央を貫いている。そして、光偏向部１０の前方には後面を反射面とした誘電体ミラーからなる反射板７０が配置されている。
【００４３】
ところで、本実施例に係る光アッテネータ１では、ＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）を構成するＥＯ層１２にニオブ酸タンタル酸カリウム（ＫＴａ１-ｘＮｂｘＯ３、以下、ＫＴＮ）を用いている。ＫＴＮは、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３:ＫＮ）とタンタル酸カリウム（ＫＴａＯ３:ＫＴ）とからなる無色透明の結晶であり、温度が上昇すると結晶構造が菱面体晶、斜方晶、正方晶、立方晶と四つの結晶相に変化することで知られている。そして、立方晶の状態から正方晶へ転移する相転移温度に近づけていくと，誘電率εが著しく大きくなる。すなわち、カー効果が相転移温度付近で著しく大きくなる。それによって大きな屈折率が誘発される。相転移温度は組成（ＫＮとＫＴの混合比率）によって変化するので、室温付近で相転移するような組成を選べば、室温で巨大なカー効果が得られることになる。また、ＫＴＮを含む一般式Ｋ１-ｙＭｙＴａ１-ｘＮｂｘＯ３（Ｍは１価の金属、０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される物質は優れた電気光学特性を有するとともに、鉛（Ｐｂ）を含まない環境に優しいＥＯ物質でもある。
【００４４】
このように、本実施例に係る光アッテネータ１は、二つの非相反部（５０、６０）と二つのＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）からなる光偏向部１０を備えた特殊な構成を備えている。そしてこの構成により、より低い電圧で実用的な光減衰量が得られるようになっている。また反射型とすることで前後長を可能な限り短縮させることに成功している。さらに各光学部品は、特殊な加工が不要な汎用品を使用することができ、光アッテネータ１は、それらの光学部品を筐体内に配置した簡素な構造で、製造も容易である。
【００４５】
＝＝＝光アッテネータの動作＝＝＝
次に本実施例に係る光アッテネータ１の動作について説明する。図１１と図１２は、上段ＥＯ素子１０ｕおよび下段ＥＯ素子１０ｄのＥＯ層１２に電界を印加していないときの光アッテネータ１の動作を示している。本実施例では、２芯光ファイバ２３において光軸１００に対して左方にある光ファイバ２３ｉを光の入力側とし、右方にある光ファイバ２３ｏを出力側としている。図１１は入力側の光ファイバ（以下、入力側ファイバ）２３ｉの開口端２５ｉから前方に向かって反射板７０に至る「往路」の光路を示しており、図１２は反射板７０から後方に向かって出力側の光ファイバ(以下、出力側ファイバ）２３ｏに至る「復路」の光路を示している。そして、上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄのＥＯ層１２に電界を印加していないときは、入力側ファイバ２３ｉから出射した光が出力側ファイバ２３ｏに結合して双方の光ファイバ間（２３ｉ−２３ｏ）で光が透過状態になる。すなわち「オン状態」となる。以下に、オン状態における光アッテネータ１の動作を説明する。
【００４６】
図１１と図１２において、図１１（Ａ）と図１２（Ａ）は、オン状態において光アッテネータ１内に形成される光路を上方から見たときの状態を示している。また図１１（Ｃ）と図１２（Ｃ）は、当該光路を右方から見たときの状態を示している。なお、図１１（Ａ）、図１２（Ｃ）、図１２（Ａ）、図１２（Ｃ）ではＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）における電極１１を省略している。そして図中では、光アッテネータ１において前後方向と直交する方向に振動する光を蛇の目あるいは両矢印で示した。例えば、図１１（Ａ）において上下方向および左右方向に振動する光は、それぞれ蛇の目および上下方向に延長する両矢印で示し、図１１（Ｃ）において上下方向および左右方向に振動する光は、それぞれ上下方向に延長する両矢印および蛇の目で示した。また、前後方向と直交しつつ上下左右方向と交差する方向に振動する光については斜め方向に延長する両矢印で示した。さらに、直線偏光については、蛇の目と両矢印を個別に示し、偏波依存性のない光については蛇の目と両矢印を重ねて示した。
【００４７】
図１１（Ｂ）と図１２（Ｂ）は、光路上の所定の位置（Ｐ１〜Ｐ１２）における光を後方から前方を見たときの遷移状態を示している。ここでは、２芯光ファイバ２３の前面Ｐ１、第１の複屈折素子の後面Ｐ２、第１のファラデー回転子の後面Ｐ３、第１上方旋光子の後面Ｐ４、第１下方旋光子の後面Ｐ５、第２の複屈折素子の後面Ｐ６、第２上方旋光子の後面Ｐ７、第２下方旋光子の後面Ｐ８、第２のファラデー回転子の後面Ｐ９、上段ＥＯ素子の後面Ｐ１０、下段ＥＯ素子の後面Ｐ１１、および反射板の後面Ｐ１２の各位置における光ビームの状態を示した。また図１１（Ｂ）は、往路の光路を辿る途上にある位置Ｐ１〜Ｐ１２における光ビームの位置、および両矢印で示した振動方向の遷移を（ｓ１）〜（ｓ９）の順で示しており、図１２（Ｂ）は、復路の光路の途上にある位置Ｐ１２〜Ｐ１における光ビームの位置と振動方向の遷移を（ｓ１１）〜（ｓ１９）の順で示している。
【００４８】
以下、オン状態における往路の光路について、図１１（Ａ）、（Ｃ）を参照しながら各光学部品間での経路を説明するとともに、図１１（Ｂ）の（ｓ１）〜（ｓ９）の順に従って各位置（Ｐ１〜Ｐ１２）での光ビームの状態を説明する。まず、光軸１００に対して左方にある入力側ファイバ２３ｉから、偏波依存性のない出射光Ｂ１が出射し（ｓ１）、この光Ｂ１がコリメートレンズ２２に入射する。コリメートレンズ２２の焦点１０１は三角プリズム３０より後方の光軸１００上にあり、入力側ファイバ２３ｉが光軸１００に対して左方に離間して配置されているため、光軸１００から離れた位置から光ビームＢ１が前方に向けて出射されると、その出射光Ｂ１はコリメートレンズ２２により右方に屈折する光ビームＢ２として当該コリメートレンズ２２から出射する。本実施例に係る光アッテネータ１では、コリメートレンズ２２の焦点距離ｆがコリメートレンズ２２から三角プリズム３０までの距離よりも短いため、コリメートレンズ２２からの出射光Ｂ２は焦点１０１にて光軸１００と交差したのち右前方に向かって進行し、二等辺三角形の平面形状を有する三角プリズム３０の右方の斜面３３Ｒに入射する。三角プリズム３０は、入射した光ビームＢ２を屈折させ、光軸１００に平行な光ビームＢ３を底面３１から出射し、その出射光Ｂ３が第１の複屈折素子４１の後面Ｐ２に入射する（Ｓ２）。
【００４９】
第１の複屈折素子４１の光学軸１４１は、上下方向から見ると光軸１００と平行であり、左右方向から見ると下後方から上前方に向かう方向に設定されている。そのため、第１の複屈折素子４１の後面Ｐ２に入射した光は左右方向に振動する常光Ｂ４ｂと上下方向に振動する異常光Ｂ４ａに分離するとともに、異常光Ｂ４ａが光学軸１４１に沿って上前方に向かって屈折する。そして、常光Ｂ４ｂと異常光Ｂ４ａに対応する二つの直線偏光（Ｂ５ｂ、Ｂ５ａ）が上下に距離Ｄだけ離間した位置から光軸１００と平行となるように第１の複屈折素子４１の前面から出射する。以下、第１の複屈折素４１において異常光Ｂ４ａとして分離した直線偏光が辿る光路を復路も含めて第１の光路Ｌ１とし、常光Ｂ４ｂとして分離した直線偏光が辿る光路を復路も含めて第２の光路Ｌ２とする。そして、第１の光路Ｌ１上と第２の光路Ｌ２上には、共通して第１のファラデー回転子５１、第２の複屈折素子４２、第２のファラデー回転子６１、および反射板７０が配置されているとともに、第１上方旋光子５２ｕ、第２上方旋光子６２ｕ、および上段ＥＯ素子１０ｕが第１の光路Ｌ１上にのみ配置され、第１下方旋光子５２ｄ、第２下方旋光子６２ｄ、および下段ＥＯ素子１０ｄが第２の光路Ｌ２上にのみ配置されている。
【００５０】
第１の複屈折素子４１から出射した互いに直交する二つの直線偏光（Ｂ５ａ、Ｂ５ｂ）は、まず第１非相反部５０に入射する。第１の非相反部５０は、後方から第１の光路Ｌ１を辿って入射した上下方向に振動する光Ｂ５ａおよび第２の光路を辿って入射した左右方向に振動する光Ｂ５ｂをともに左右方向に振動する光（Ｂ７ａ、Ｂ７ｂ）として前方に出射するように動作する。具体的には、第１の非相反部５０を構成する第１のファラデー回転子５１の後面Ｐ３に入射する（ｓ３）。第１のファラデー回転子５１は、入射した直線偏光（Ｂ５ａ、Ｂ５ｂ）を後方から見て反時計回りに４５゜回転させて出射する。それによって、第１の光路Ｌ１を辿って後方から入射した光Ｂ５ａは、後方から見て右下から左上に向かって上下および左右方向に対して４５゜傾いた方向に振動する直線偏光Ｂ６ａとして第１のファラデー回転子５１から出射し、第２の光路Ｌ２を辿ってきた入射光Ｂ５ｂは、後方から見て左下から右上に向かって上下および左右方向に対して４５゜傾いた方向に振動する直線偏光Ｂ６ｂとして第１のファラデー回転子５１から出射する。すなわち、左右および上下方向に振動する二つの直線偏光（Ｂ５ａ、Ｂ５ｂ）が直交関係を維持したまま後方から見て反時計回りに４５゜回転する。
【００５１】
第１のファラデー回転子５１から出射した斜め４５゜方向に振動する二つの直線偏光（Ｂ６ａ、Ｂ６ｂ）のうち、第１の光路Ｌ１を辿って入射した光Ｂ６ａは第１上方旋光子５２ｕに入射するとともに、第２の光路Ｌ２を辿って入射した光Ｂ６ｂは第１下方旋光子５２ｄに入射する（ｓ４）。第１上方旋光子５２ｕの光学軸１５２ｕは、後方から見て、左右方向に対して時計回りに２２．５゜傾いた方向にあり、第１下方旋光子５２ｄの光学軸１５２ｄは、左右方向に対して反時計回りに２２．５゜傾いた方向にある。それによって、第１のファラデー回転子５１から出射した互いに直交する二つの直線偏光（Ｂ６ａ、Ｂ６ｂ）は、ともに左右方向に振動する直線偏光（Ｂ７ａ、Ｂ７ｂ）として第１上方旋光子５２ｕ、および第１下方旋光子５２ｄから出射し、この互いに平行な直線偏光（Ｂ６ａ、Ｂ６ｂ）が第２の複屈折素子４２に入射する（ｓ５）。
【００５２】
第２の複屈折素子４２の光学軸１４２は、上下方向から見ると右後方から左前方に向かい、左右方向から見ると光軸１００と平行である。そのため第２の複屈折素子４２では、左右方向に振動する光が異常光として振る舞う。すなわち、第２の複屈折素子４２は、第１および第２の光路（Ｌ１、Ｌ２）を辿ってきた左右方向に振動する二つの直線偏光（Ｂ７ａ、Ｂ７ｂ）を異常光（Ｂ８ａ、Ｂ８ｂ）として左後方に屈折させた上で前面から後方に向けて出射する。上方から見ると、第１および第２の光路（Ｌ１、Ｌ２）が光軸１００に対して右方から左方に移動することになる。そして、右方から左方に移動した第１の光路Ｌ１および第２の光路Ｌ２のそれぞれを辿ってきた左右方向に振動する光（Ｂ９ａおよびＢ９ｂ）が、それぞれ第２の非相反部６０に入射する。第２の非相反部６０は、後方から第１の光路Ｌ１を辿って入射した左右方向に振動する光Ｂ９ａおよび第２の光路Ｌ２を辿って入射した左右方向に振動する光Ｂ９ｂを、それぞれ左右方向に振動する光Ｂ１１ａおよび上下方向に振動する光Ｂ１１ｂとして前方に出射する。
【００５３】
本実施例では、第１の光路Ｌ１を辿ってきた左右方向に振動する光Ｂ９ａが第２上方旋光子６２ｕに入射し、第２の光路Ｌ２を辿ってきた左右方向に振動する光Ｂ９ｂが第２下方旋光子６２ｄに入射する（ｓ６）。第２上方旋光子６２ｕの光学軸１６２ｕは、後方から見て、左右方向に対して反時計回りに２２．５゜傾いた方向にあり、第２下方旋光子６２ｄの光学軸１６２ｄは、左右方向に対して時計回りに２２．５゜傾いた方向にある。それによって、第２の複屈折素子４１から出射した左右方向に振動する二つの直線偏光（Ｂ９ａ、Ｂ９ｂ）のうち、第１の光路Ｌ１を辿る光Ｂ９ａについては左下から右上に向かって４５゜傾いた方向に振動する直線偏光Ｂ１０ａとして第２上方旋光子６２ｕから出射し、第２の光路Ｌ２を辿る光Ｂ９ｂについては右下から左上に向かって４５゜傾いた方向に振動する直線偏光Ｂ１０ｂとして第２下方旋光子６２ｄから出射する。それによって、互いに直交しつつ上下左右方向に対して４５゜傾いた光（Ｂ１０ａ、Ｂ１０ｂ）が第２のファラデー回転子６１に入射する（ｓ７）。
【００５４】
第２のファラデー回転子６１は、入射した直線偏光（Ｂ１０ａ、Ｂ１０ｂ）を後方から見て時計回りに４５゜回転させて出射する。したがって、第１の光路Ｌ１を辿って後方から入射した上下方向に対して時計回りに４５゜傾いた光Ｂ１０ａは、左右方向に振動する直線偏光Ｂ１１ａとして第２のファラデー回転子６１から出射し、第２の光路Ｌ２を辿ってきた上下方向に対して反時計回りに４５゜傾いた光Ｂ１０ｂは、上下方向に振動する直線偏光Ｂ１１ｂとして第２のファラデー回転子６１から出射する。そして、第１の光路Ｌ１を辿る左右方向に振動する直線偏光Ｂ１１ａが上段ＥＯ素子１０ｕに入射し、第２の光路Ｌ２を辿る上下方向に振動する直線偏光Ｂ１１ｂが下段ＥＯ素子１０ｄに入射する（ｓ８）。
【００５５】
オン状態では、上段ＥＯ素子１０ｕおよび下段ＥＯ素子１０ｄのＥＯ層１２には電界Ｅが印加されていない（Ｅ＝０）。そのため、前方から入射した直線偏光（Ｂ１１ａ、Ｂ１１ｂ）がＥＯ層１２内ではそのまま直進する光（Ｂ１２ａ、Ｂ１２ｂ）として透過して前方から出射する。そしてその出射光（Ｂ１３ａ、Ｂ１３ｂ）が反射板７０に入射する（ｓ９）。以上が往路の光路である。次に図１２を参照しつつオン状態における復路の光路について説明する。
【００５６】
オン状態における復路の光路は、図１２（Ｃ）に示したように、左右方向から見たときは往路と同じである。しかし、左右方向に光路をシフトさせる第２の複屈折素子４２に対して前後に非相反素子である第２および第１のファラデー回転子（６１、５１）が配置されているため、上方から見た復路の光路は往路の光路と一致しない。往路にて第１の光路Ｌ１および第２の光路Ｌ２を辿ってきた光（Ｂ１３ａ、Ｂ１３ｂ）は、ともに振動方向を維持したまま反射板７０により後方に反射する（ｓ１１）。オン状態では上段と下段のＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）のＥＯ層１２には電界Ｅが印加されていないため（Ｅ＝０）、この反射光（Ｂ２１ａ、Ｂ２１ｂ）はＥＯ層１２の内部では後方に向けて直進する光（Ｂ２２ａ、Ｂ２２ｂ）となり、この光（Ｂ２２ａ、Ｂ２２ｂ）が出射する（ｓ１２）。
【００５７】
上段と下段のＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）から出射した光（Ｂ２３ａ、Ｂ２３ｂ）は第２の非相反部６０に入射する。第２の非相反部６０は、前方から第１の光路Ｌ１を辿って入射した左右方向に振動する光Ｂ２３ａおよび第２の光路Ｌ２を辿って入射した上下方向に振動する光Ｂ２３ｂを、ともに上下方向に振動する光（Ｂ２５ａ、Ｂ２５ｂ）として後方に出射する。
【００５８】
具体的には、、前方から第１の光路Ｌ１を辿ってきた左右方向に振動する光Ｂ２３ａと第２の光路Ｌ２を辿ってきた上下方向に振動する光Ｂ２３ｂが第２のファラデー回転子６１に入射する。第２のファラデー回転子６１は、後方から見て光（Ｂ２３ａ、Ｂ２３ｂ）の振動方向を時計回りに４５゜回転させて後方に出射する（ｓ１３）。それによって、第１の光路Ｌ１を辿ってきた左右方向に振動する光Ｂ２３ａは上下方向に対して反時計回りに４５゜傾いた方向に振動する光Ｂ２４ａとして出射し、第２の光路Ｌ２を辿ってきた上下方向に振動する光Ｂ２３ｂは上下方向に対して時計回りに４５゜傾いた方向に振動する光Ｂ２４ｂとして出射する。そして、これらの出射光（Ｂ２４ａ、Ｂ２４ｂ）のうち、第１の光路Ｌ１上の光Ｂ２４ａが第２上方旋光子６２ｕに入射し、第２の光路Ｌ２上の光Ｂ２４ｂが第２下方旋光子６２ｄに入射する。
【００５９】
第２上方旋光子６２ｕと第２下方旋光子６２ｄは、入射した光（Ｂ２４ａ、Ｂ２４ｂ）の振動方向を自身の光学軸（１６２ｕ、１６２ｄ）と対称となる方向に変換して出射する（ｓ１４）。そのため、第１の光路Ｌ１上および第２の光路Ｌ２上の光（Ｂ２４ａ、Ｂ２４ｂ）は、ともに上下方向に振動する直線偏光（Ｂ２５ａ、Ｂ２５ｂ）として出射し、この出射光（Ｂ２５ａ、Ｂ２５ｂ）が第２の複屈折素子４２に入射する。
【００６０】
第２の複屈折素子４２の光学軸１４２は前後方以降から見ると左右方向である。そのため前方から入射した二つの上下方向に振動する光（Ｂ２５ａ、Ｂ２５ｂ）はともに常光（Ｂ２６ａ、Ｂ２６ｂ）として振る舞い、そのまま直進して後方から出射する（ｓ１５）。そして、第１光路Ｌ１および第２光路Ｌ２を辿る上下方向に振動する光（Ｂ２７ａ、Ｂ２７ｂ）がともに第１の非相反部５０に入射する。
【００６１】
第１の非相反部５０は、これらの左右方向に振動する光（Ｂ２７ａ、Ｂ２７ｂ）を、それぞれ第１の光路Ｌ１を辿る上下方向に振動する光Ｂ２９ａと、第２の光路Ｌ２を辿る左右方向に振動する光Ｂ２９ｂとして後方に出射する。ここでは、第１の光路Ｌ１を辿る上下方向に振動する光Ｂ２７ａおよび第２の光路Ｌ２を辿る上下方向に振動する光Ｂ２７ｂが第１上方旋光子５２ｕおよび第１下方旋光子５２ｄに入射する。そして、第１上方旋光子５２ｕは、上下方向に振動する入射光Ｂ２７ａの振動方向を時計回りに４５゜回転させて出射し、第１下方旋光子５２ｄは、入射光Ｂ２７ｂを上下方向に対して反時計回りに４５゜回転させて出射（ｓ１６）する。
【００６２】
第１ファラデー回転子５１は、第１上方旋光子５２ｕおよび第１下方旋光子５２ｄから上下方向および左右方向から時計回りに４５゜傾いた方向に振動する二つの直線偏光（Ｂ２８ａ、Ｂ２８ｂ）を入射し、この入射光（Ｂ２８ａ、Ｂ２８ｂ）を、ともに後方から見て反時計回りに４５゜回転させる。それによって、第１上方旋光子５２ｕから出射した光Ｂ２８ａが上下方向に振動する直線偏光Ｂ２９ａとなり、第１下方旋光子５２ｄから出射した光Ｂ２９ｂが左右方向に振動する直線偏光Ｂ２９ｂとなる（ｓ１７）。そして、これらの直線偏光（Ｂ２９ａ、Ｂ２９ｂ）が第１の複屈折素子４１に入射する。
【００６３】
第１の複屈折素子４１では、上下方向に振動する光（Ｂ２９ａ）が異常光Ｂ３０ａとして振る舞う。そのため、第１上方旋光子５２ｕから第１のファラデー回転子５１を経て第１の複屈折素子４１に入射した光Ｂ２９ａが、当該複屈折素子４１の光学軸１４１に沿って下方にシフトする。また、第１下方旋光子５２ｄから第１のファラデー回転子５１を経て第１の複屈折素子４１に入射した左右方向に振動する光Ｂ２９ｂは常光Ｂ３０ｂとしてそのまま直進する。そして、往路において第１の複屈折素子４１にて分離した第１光路Ｌ１と第２光路Ｌ２のそれぞれを辿る光同士の離間距離Ｄは、復路にて第１の複屈折素子４１に入射するまでに変化していない。そのため、復路において第１の複屈折素子４１において常光と異常光のそれぞれに対応する光（Ｂ３０ｂ、Ｂ３０ａ）は、往路において後面に入射した位置と同じ位置で合波する（ｓ１８）。また復路では、第１の複屈折素子４１には往路に対して左右対称の位置から（光Ｂ２９ａ、Ｂ２９ｂ）が入射するため、当該合波した光Ｂ３１は、三角プリズム３０にて右方に屈折しつつコリメートレンズ２２の焦点位置１０１にて光軸１００と交差し、コリメートレンズ２２に入射する。そして、コリメートレンズ２２に入射した光Ｂ３２が光軸１００に対して入力側ファイバ２３ｉと対称位置にある出力側ファイバ２３ｏの開口端２５ｏに結合する（ｓ１９）。それによって、入力側ファイバ２３ｉと出力側ファイバ２３ｏとが透過状態（オン状態）となる。
【００６４】
次に上段ＥＯ素子１０ｕおよび下段ＥＯ素子１０ｄの電極間（１１−１１）に電位差を与えて双方のＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）のＥＯ層１２に電界Ｅを印加した「オフ状態」のときの光アッテネータ１の動作について説明する。図１３にオフ状態における往路の光路を示し、図１４にオフ状態における復路の光路を示した。なお、図１３および図１４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ、光路を上方から見たときの平面図、光路上の各位置（Ｐ１〜Ｐ１２）における光の状態遷移（ｓ２１〜ｓ２９およびｓ３１〜ｓ３９）、光路を右方から見たときの側面図を示している。
【００６５】
まずオフ状態の往路では、図１３に示したように、入力側ファイバ２３ｉから前方に向かって光偏向部１０の後面までの光路（Ｂ４１〜Ｂ４３→Ｂ４４ａ〜Ｂ５１ａ、Ｂ４１〜Ｂ４３→Ｂ４４ｂ〜Ｂ５１ｂ）はオン状態における往路と同じ経路（図１１：Ｂ１〜Ｂ３→Ｂ４ａ〜Ｂ１１ａ、Ｂ１〜Ｂ３→Ｂ４ｂ〜Ｂ１１ｂ）を辿る（ｓ２１〜ｓ２８）。しかし、オフ状態では光偏向部１０を構成する上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄのＥＯ層１２に電界Ｅが印加されているため、これら上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄに入射した光（Ｂ５１ａ、Ｂ５１ｂ）は上述した空間電荷制限状態に基づいて電界方向に偏向する。
【００６６】
具体的には、第１の複屈折素子４１によって異常光Ｂ４４ａとして分離した光が辿る光路を第３の光路Ｌ３とし、常光Ｂ４４ｂとして分離した光が辿る光路を第４の光路Ｌ４とすると、第２のファラデー回転子６１から前方に出射する光（Ｂ５１ａ、Ｂ５１ｂ）は、オン状態における第１の光路Ｌ１と同じ経路を辿ってきた左右方向に振動する光Ｂ１１ａと、オン状態における第２の光路Ｌ２と同じ経路を辿ってきた上下方向に振動する光Ｂ１１ｂである。第３の光路Ｌ３上にある上段ＥＯ素子１０ｕは、ＥＯ層１２の左右の面に電極１１が配置されており、ＥＯ層１２には入射した光Ｂ５１ａの振動方向に一致する方向に電界Ｅが印加される。この例では右方から左方に向かって電界Ｅが印加されているものとしている。また第４の光路Ｌ４上にある下段ＥＯ素子１０ｄは、ＥＯ層１２の上下の面に電極１１が配置され、やはり入射した光Ｂ５１ｂの振動方向と電界Ｅの方向が一致する。この例では、上方から下方に向かって電界Ｅが印加されているものとする。したがって、上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄでは、いずれも入射した光（Ｂ５１ａ、Ｂ５１ｂ）がＴＥ光（Ｂ５２ａ、Ｂ５２ｂ）として振る舞い、上段ＥＯ素子１０ｕでは入射光Ｂ５１ａが左方に偏向し、下段ＥＯ素子１０ｄでは下方に偏向する。そして、上段ＥＯ素子１０ｕからはオン状態に対して左方にシフトした位置から光Ｂ５３ａが出射し、下段ＥＯ素子１０ｄからはオン状態に対して下方にシフトした位置から光Ｂ５３ｂが出射する。そしてこれらの出射光（Ｂ５３ａ、Ｂ５３ｂ）が反射板７０に入射する（ｓ２９）。図１３では、往路において光偏向部１０を経た後の第３の光路Ｌ３と当該光路Ｌ３上の光の振動方向を実線で示し、第４の光路Ｌ４とその光路Ｌ４上の光の振動方向を点線によって示した。
【００６７】
次に図１４を参照しつつオフ状態における復路の光路について説明する。この図１４においても、第３の光路Ｌ３と当該光路Ｌ３上の光の振動方向を実線で示し、第４の光路Ｌ４と当該光路Ｌ４上の光の振動方向を点線で示した。まず、往路において上段ＥＯ素子１０ｕにて左方に偏向した光Ｂ５３ａと下段ＥＯ素子１０ｄにて下方に偏向した光Ｂ５３ｂが反射板７０にて反射し（ｓ３１）、それらの反射光（Ｂ６１ａ、Ｂ６１ｂ）は往路での振動方向を維持しつつ再度上段ＥＯ素子１０ｕと下段ＥＯ素子１０ｄに入射する。それによって第３の光路Ｌ３を辿る光Ｂ６１ａは、復路でもＴＥ光Ｂ６２ａとして振る舞い、第４の光路Ｌ４を辿る光Ｂ６１ｂも復路でＴＥ光Ｂ６２ｂとして振る舞う。
【００６８】
図１５に反射板７０による光の反射前と反射後の第３および第４の光路（Ｌ３、Ｌ４）を拡大して示した。図１５（Ａ）は第３および第４の光路（Ｌ３、Ｌ４）を上方から見たときの平面図であり、図１５（Ｂ）は第３および第４の光路（Ｌ３、Ｌ４）を右方から見たときの側面図である。この図１５に示したように、第３の光路Ｌ３および第４の光路Ｌ４を辿る光は、光偏向部１０においてそれぞれ左方および下方に往路と復路で偏向角度θの２倍の角度２θで偏向する。このように、本実施例の光アッテネータ１では空間電荷制限状態に基づく光の偏向を極めて効率よく利用している。  
図１４に示したように、オフ状態では、往路と復路で第３の光路Ｌ３は上段ＥＯ素子１０ｕにより第１の光路Ｌ１に対して左方に離間し、第４の光路Ｌ４は下段ＥＯ素子１０ｄにより第２の光路Ｌ２に対して下方に離間する。そして復路では、上段ＥＯ素子１０ｕおよび下段ＥＯ素子１０ｄによって再度偏向した光（Ｂ６２ａ、Ｂ６２ｂ）が、それぞれ第３の光路Ｌ３および第４の光路Ｌ４を後方に向かって第２のファラデー回転子６１、第２上方旋光子６２ｕおよび第２下方旋光子６２ｄ、第２の複屈折素子４２、第１上方旋光子５２ｕおよび第１下方旋光子５２ｄ、第１のファラデー回転子５１の順に辿り（Ｂ６３ａ〜Ｂ６９ａおよびＢ６３ｂ〜Ｂ６９ｂ）、第１の複屈折素子４１の前面に入射する（ｓ３２〜ｓ３７）。
【００６９】
オン状態とオフ状態では、光路上の各位置（Ｐ１〜Ｐ１２）における光の振動方向は同じであるが、オフ状態における復路では第１の複屈折素子４１の後面で第３の光路Ｌ３を辿ってきた光Ｂ７０ａと第４の光路Ｌ４を辿ってきた光Ｂ７０ｂとが、往路において当該第１の複屈折素子４１の前面における光Ｂ４３の入射位置に対して互いに離間した状態で出射することになる（ｓ３８）。すなわち、後方から見て出力側ファイバ２３ｏの開口端２５ｏの位置に対してずれた位置から二つの直線偏光（Ｂ７０ａ、Ｂ７０ｂ）が個別に出射する。そして、その二つの直線偏光（Ｂ７０ａ、Ｂ７０ｂ）が三角プリズム３０に入射すると、その入射光（Ｂ７１ａ、Ｂ７１ｂ）は、当該三角プリズム３０の左側の斜面３３Ｌから光軸１００方向に向かって屈折し、その光軸１００に対して右側の位置からコリメートレンズ２２の前面に入射する。そして、この入射光（Ｂ７２ａ、Ｂ７２ｂ）が出力側ファイバ２３ｏの開口端２５ｏから離れた位置に結合する（ｓ３９）。すなわち、結合損失が生じ、この結合損失とオン状態における過剰損失との差が当該光アッテネータ１の光減衰量となる。
【００７０】
＝＝＝サイズと光減衰特性＝＝＝
参考までに、実際に作製した光アッテネータ１に使用したＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）におけるＥＯ層１２の物性、光アッテネータ１における各部位のサイズ、および当該光アッテネータ１の性能を以下に示した。
【００７１】
上述したように、ＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）を構成するＥＯ層１２はＫＴＮからなり、ここで用いたＫＴＮは２５℃の温度において、比誘電率εr＝２００００、屈折率ｎ＝２．１８５、電気光学係数ｇ１１=０．０８０９ｍ４/Ｃ２、電子密度分布Ｎ＝4.0×１０２０／ｍ３である。  ２芯光ファイバ２３における入力側の出力側の光ファイバ（２３ｉ、２３ｏ）は、モードフィールド半径Ｗ０＝５μｍで、コアピッチＰ＝２５０μｍである。コリメートレンズ２２は焦点距離ｆ＝１．８１ｍｍで、コリメートレンズ２２から出射する光ビームのビームスポット半径Ｗ１＝１７９μｍである。また、三角プリズム３０はプリズム夾角β＝１１．９°である  
第１および第２のファラデー回転子（５１、６１）を構成する磁気光学物質はＹＩＧであり、その光の入出射面は、光アッテネータ１の往路の光路において、第１の複屈折素子４１によって常光と異常光の２本の光ビームに分離された際、その２本の光ビームがそれぞれのビームスポット半径Ｗ１を維持して通過できるように、１．５ｍｍ×１．５ｍｍの正方形形状とした。
【００７２】
ＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）のサイズについては、電極１１が薄膜であるため、実質的にＥＯ層１２のサイズで近似することができる。そしてＥＯ層１２は、前後長が１０ｍｍである。電極間（１１−１１）に挟持されたＥＯ層１２の厚さは、光偏向に際して光ビームの出射面側で「けられ」が生じないように３５７μｍとしている。円筒状の筐体８０のサイズは外径が３ｍｍで前後長Ｌ＝３７．４ｍｍである。筐体８０内には上記の各光部品が収納され、当該筐体８０のサイズが実質的に光アッテネータ１のサイズとなる。
【００７３】
そして本実施例に係る光アッテネータ１では、入力側ファイバ２３ｉより波長１５５０ｎｍの光を入射させた際、オン状態における過剰損失が０．６５ｄＢであり十分な光透過状態が得られ、オフ状態では、ＥＯ素子（１０ｕ、１０ｄ）の電極間（１１−１１）に２０．４Ｖの電圧を印加したときに３０ｄＢの結合損失を得ることができた。
【００７４】
また本実施例に対する比較例として、本実施例のものと同じ焦点距離ｆ＝１．８１ｍｍのコリメートレンズと１芯の光ファイバとを備えたコリメータを前後で対向配置させるとともに、このコリメータ間に本実施例で用いたものと同じＥＯ素子を前後に直列に配置して先発明に係る光アッテネータを作製した。この比較例に係る光アッテネータは、筐体の前後長が３４．３ｍｍであり、筐体の外径はコリメートレンズが実施例のもの同じであることから実施例と同じ３ｍｍであった。なお、比較例における筐体の前後長は本実施例に対して僅かに短かったが、筐体の前後両端にコリメータが接続されていることを考えると、本実施例の光アッテネータ１の実質的な前後長は、比較例と同等かそれ以下であると言える。そして、比較例に係る光アッテネータは、２７．５Ｖの電圧をＥＯ素子の電極間に印加したときに３０ｄＢの結合損失が得られた。すなわち、本実施例の光アッテネータ１では、同じ結合損失が比較例に対して約７Ｖ低い電圧で得られることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
この発明は、光ファイバ網を用いた光通信に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  光アッテネータ、１０ｕ，１０ｄ  電気光学素子（ＥＯ素子）、１１  電極、
１２  電気光学物質（ＥＯ物質、ＥＯ層）、２０  コリメータ、
２２  コリメートレンズ、２３  ２芯光ファイバ、２３ｉ，２３ｏ、光ファイバ、
３０  三角プリズム、４１  第１の複屈折素子、４２  第２の複屈折素子、
５０  第１非相反部、６０  第２非相反部、５１  第１のファラデー回転子、
６１  第２のファラデー回転子、５２ｕ  第１上方旋光子（１／２波長板）、
５２ｄ  第１下方旋光子（１／２波長板）、６２ｕ  第２上方旋光子（１／２波長板）、６２ｄ  第２下方旋光子（１／２波長板）、７０  反射板、８０  筐体  １００  光軸、１０１  焦点  １４１  第１の複屈折素子の光学軸、
１４２  第２の複屈折素子の光学軸、１５２ｕ，２６２ｕ  第１上方旋光子の光学軸、
１５２ｄ，２５２ｄ  第１下方旋光子の光学軸、
１６２ｕ，２６２ｕ  第２上方旋光子の光学軸、
１６２ｄ，２６２ｄ  第２下方旋光子の光学軸
【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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