(57)【要約】【課題】透過又は透過阻止する波長帯を制御できる光波長分布変換装置を提供する。【解決手段】光源からの光は第１ポート２に入射し、第２ポート３から出射光５となって、合分波装置６に入射する。合分波装置６は、入射した光を波長毎に分波し、横に長い分波光として出射する機能を有する。この分波光７は、合分波装置６から出射される。もし、遮光体８が無ければこの光は、分波光７に垂直におかれたミラー９からなる反射体で反射されて反射光１０となり、もと来た光路を逆に進み、前述のように合分波装置６で一つの光に合成されて、光ファイバ型サーキュレータ１の第２ポート３に入射し、第３ポート４から出力光として出力される。ミラー９の前に遮光体８が設けられているよって、出力光は、遮光体８がある部分に対応する波長部分が欠落したスペクトルを有するものとなる。【選択図】  図１
2004177605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光を、入射した方向に反射する反射手段と、当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体とを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項２】
光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光を、入射した方向に反射する反射手段と、当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を遮る遮光体であって、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なる遮光体とを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項３】
光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光の一部を、入射した方向に反射する交換可能な反射手段とを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項４】
光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光の一部を、入射した方向に反射する、移動可能に設けられた反射手段であって、その移動位置に応じて、分波された光を反射する位置が異なる反射手段とを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項５】
入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する第１の光ファイバと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体と、前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項６】
入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する第１の光ファイバと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を遮る遮光体であって、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なる遮光体と、前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有することを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項７】
入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する光ファイバ型サーキュレータと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を反射する交換可能な反射体と、前記反射手段で反射されて前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有し、前記反射体で反射された光は、前記合分波手段で一つの光に合成され、再び前記光ファイバ型サーキュレータに入射するように構成されていることを特徴とする光波長分布変換装置。
【請求項８】
入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する光ファイバ型サーキュレータと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を反射する反射体であって、その移動位置に応じて、分波された光を反射する位置が異なる反射体と、前記反射体で反射されて前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有し、前記反射体で反射された光は、前記合分波手段で一つの光に合成され、再び前記光ファイバ型サーキュレータに入射するように構成されていることを特徴とする光波長分布変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信、光情報処理、光計測等に使用するのに好適な光波長分布変換装置、すなわち、入射した光の波長分布と異なる波長分布を有する光を出射する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信において、安定な通信システムを構成するために光デバイスが重要となる。特に、光ファイバ通信の技術的進展に伴い、より高度な光学的機能を持つ光デバイスの必要性が生じてきている。
【０００３】
現在、光ファイバに多数の波長の光を多重化して通信することにより、単一波長の光を用いた場合に比べ伝送量を大幅に増加させる光波長多重通信方式が実現されている。光波長多重通信では、多くの波長チャネルの光から特定波長の光だけを分岐したり、特定波長の光を挿入する機能が必要となる。さらには用途により、狭い波長選択性、波長可変性などが求められる。
【０００４】
ある特定波長の光だけを通過させたり、通過を阻止したりする機能を有する光学素子として誘電体多層膜などを用いた光バンドパスフィルタが使用されている。さらには、光フィルタとしての機能を持たせた光ファイバ型デバイスとして、紫外線を用いて光ファイバのコア中に回折格子を形成する光ファイバブラッググレーティングがある。
【０００５】
また、周期的な透過域を持つフィルタとしてファブリ・ペロー・エタロンフィルタがある。これは、多重干渉を利用したデバイスで、２つの部分透過ミラーが反射型共振器を形成するように配置されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の方法は、フィルタの波長透過特性が一定であり一つの素子で透過波長幅や透過波長領域を任意に可変させることが不可能であるという欠点があった。また、透過波長領域や透過阻止波長領域を任意に選択することが難しいという欠点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、透過又は透過阻止する波長帯を制御できる光波長分布変換装置、透過又は透過阻止する波長帯域幅を制御できる光波長分布変換装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光を、入射した方向に反射する反射手段と、当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体とを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項１）である。
【０００９】
本手段においては、光ファイバ型サーキュレータから出射した光が、合分波手段に入って波長に応じて分波され異なる光路を通る光線となる。この分波された光線を反射手段で反射させると、光線はもときた光路を逆にたどって合分波手段に入り、再び一つの光に合成される。そして、合成された光は入射した光路を逆にたどって光ファイバ型サーキュレータに入る。光ファイバ型サーキュレータは、逆方向の光を、元の入射光が入射した光路とは別の光路に通すようになっているので、合分波手段から戻ってきた光は、別の光路に出力される。
【００１０】
ここで、本手段においては、反射手段と合分波手段の間に分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体を入れている。この遮光体の形状と入れる位置、すなわち分波されて帯状に広がった光のどの位置にどの程度の広さの遮光体を入れるかによって、合分波手段に帰っていく光の分光強度分布を変えることが出来る。遮光体を交換することにより、その他の構成を変えなくても、異なる分光強度分布の光を、光ファイバ型サーキュレータから出射させることができる。また、遮光体を用いているので、遮断したい波長に対して非常にシャープな減衰特性を有する出力光を得ることができる。
【００１１】
前記課題を解決するための第２の手段は、光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光を、入射した方向に反射する反射手段と、当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を遮る遮光体であって、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なる遮光体とを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項２）である。
【００１２】
本手段の構成や作用効果は、前記第１の手段とほぼ同じであるが、遮光体が移動するものであり、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なるように構成されているところが異なる。よって、遮光体の位置を移動させることにより、異なる分光強度分布の光を、光ファイバ型サーキュレータから出射させることができる。分波された光の広がり方向（スペクトル分布方向）に遮光体を移動させれば、遮断する波長を変えることができ、また、分波された光の広がり方向と直角な方向にもある程度の厚みを持った光の分布にしておき、そこに遮光体をこの厚み方向から入れて移動させることにより、減衰率を変化させることができる。
【００１３】
前記課題を解決するための第３の手段は、光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光の一部を、入射した方向に反射する交換可能な反射手段とを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項３）である。
【００１４】
本手段の構成は、前記第１の手段とほぼ同じであるが、第１の手段においては、反射手段により、分波された光を原則として全部反射し、その一部を遮光体で遮光していたのに対し、本手段においては、反射手段そのものにより、反射される光を制御している点が異なる。しかし、その作用効果は前記第１の手段とほぼ同様である。
【００１５】
前記課題を解決するための第４の手段は、光ファイバ型サーキュレータと、当該光ファイバ型サーキュレータから出射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段により分波された光の一部を、入射した方向に反射する、移動可能に設けられた反射手段であって、その移動位置に応じて、分波された光を反射する位置が異なる反射手段とを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項４）である。
【００１６】
本手段の構成は、前記第２の手段とほぼ同じであるが、第２の手段においては、反射手段により、分波された光を原則として全部反射し、その一部を遮光体で遮光していたのに対し、本手段においては、反射手段そのものにより、反射される光を制御している点が異なる。しかし、その作用効果は前記第２の手段とほぼ同様である。
【００１７】
前記課題を解決するための第５の手段は、入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する第１の光ファイバと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体と、前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項５）である。
【００１８】
前記第１の手段においては、光ファイバ型サーキュレータを使用して合分波手段に入射する光の入射側と、合分波手段から出射する光の出射側を分けていたが、本手段においては、合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段を使用して、これらを分けている。
【００１９】
すなわち、第１の光ファイバから合分波手段に入射した光は、光の波長に応じて分散されて光路を変えられ帯状の光となるが、前記反射手段は、この帯状の光を分波の方向、すなわち帯状の光の帯状面に垂直な方向に位置をずらせて反射させ、反射された光が、合分波手段において、分波された光と異なる場所で一つに合成されるようにする。すると、この合成された光は、合分波手段に入射した光路とは異なる光路を通るように合分波手段から放出される。よって、この光を第２の光ファイバで受けることにより、第１の光ファイバの入射側とは別の方向に導くことができる。
【００２０】
そして、反射手段中、又は反射手段と合分波手段の間に分波された光の一部を遮る交換可能な遮光体が設けられているので、前記第１の手段の説明で述べたのと同じ作用効果により、遮光体を交換することにより、その他の構成を変えなくても、異なる分光強度分布の光を、第２の光ファイバに導くことができる。
【００２１】
前記課題を解決するための第６の手段は、入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する第１の光ファイバと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を遮る遮光体であって、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なる遮光体と、前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有することを特徴とする光波長分布変換装置（請求項６）である。
【００２２】
本手段の構成や作用効果は、前記第５の手段とほぼ同じであるが、遮光体が移動するものであり、その移動位置に応じて、分波された光を遮る位置が異なるように構成されているところが異なる。よって、遮光体の位置を移動させることにより、異なる分光強度分布の光を、第２の光ファイバに導くことができる。
【００２３】
前記課題を解決するための第７の手段は、入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する光ファイバ型サーキュレータと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に設けられ、分波された光の一部を反射する交換可能な反射体と、前記反射手段で反射されて前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有し、前記反射体で反射された光は、前記合分波手段で一つの光に合成され、再び前記光ファイバ型サーキュレータに入射するように構成されていることを特徴とする光波長分布変換装置（請求項７）である。
【００２４】
本手段は、前記第１の手段と前記第５の手段とを組み合わせたものである。すなわち、光ファイバ型サーキュレータから照射された光は合分波手段で分波され、帯状の光となって、前記第５の手段で述べたように、反射手段によって、この帯状の光を分波の方向、すなわち帯状の光の帯状面に垂直な方向に位置をずらせて反射させ、反射された光が、合分波手段において、分波された光と異なる場所で一つに合成される。すると、この合成された光は、合分波手段に入射した光路とは異なる光路を通るように合分波手段から放出される。よって、この光を第２の光ファイバに入射する。
【００２５】
ここで、本手段においては、反射手段中、又は反射手段と前記合分波手段の間に、分波された光の一部を反射する交換可能な反射体が設けられているので、分波された光のうち、この反射体によって反射された光は、もときた光路を逆にたどって、合分波手段で一つに合成され、前記第１の手段で述べたように、光ファイバ型サーキュレータの、光が入射した方向とは別の方向に導かれる。すなわち、本手段においては、一つの光を、異なる波長強度分布を持つ二つの光に分けることができる。
【００２６】
前記課題を解決するための第８の手段は、入射した光を波長に応じて分波し、かつ波長の異なる光を一つの光に合成する合分波手段と、当該合分波手段に光を照射する光ファイバ型サーキュレータと、前記合分波手段から分波されて出射した光を、分波の方向と垂直な方向に位置をずらせて再び前記合分波手段で一つの光に合成されるように反射する反射手段と、当該反射手段中、又は当該反射手段と前記合分波手段の間に移動可能に設けられ、分波された光の一部を反射する反射体であって、その移動位置に応じて、分波された光を反射する位置が異なる反射体と、前記反射手段で反射されて前記合分波手段で一つの光に合成された光を受光する第２の光ファイバを有し、前記反射体で反射された光は、前記合分波手段で一つの光に合成され、再び前記光ファイバ型サーキュレータに入射するように構成されていることを特徴とする光波長分布変換装置（請求項８）である。
【００２７】
本手段の構成や作用効果は、前記第７の手段とほぼ同じであるが、反射体が移動するものであり、その移動位置に応じて、分波された光を反射する位置が異なるように構成されているところが異なる。よって、反射体の位置を移動させることにより、異なる分光強度分布の光を、第２の光ファイバ、光ファイバ型サーキュレータから出射させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。（ａ）は全体の概要を示す図（平面図）であり、（ｂ）〜（ｄ）は反射体と遮光体とを、（ａ）のＡ−Ａ方向から見た図である。
【００２９】
光ファイバ型サーキュレータ１はファラデー効果を利用した光非相反素子を用いたものであり、３つの入出力ポート２，３，４を有している。そして、第１ポート２から入射した光は第２ポート３から出射し、第２ポート３から入射した光は第３ポート４から出射する。すなわち、光源からの光は第１ポート２に入射し、第２ポート３から出射光５となって、合分波装置６に入射する。
【００３０】
合分波装置６は、後に述べるように、グレーティングと光学レンズ系を使用して、入射した光を波長毎に分波し、横に長い分波光として出射する機能を有するもので、出射した光が横方向（分波方向）、縦方向ともに、波長毎に一点に収束するものである。すなわち、集光点が波長毎に横方向に並ぶため、集光点においては、横方向に分布したスペクトルが得られる。
【００３１】
光の可逆性により、合分波装置６から出射した光と同じ横に長い分波光が、出射位置に入射すると、この光は合分波装置６により合成されて一つの光になり、前述の説明で出射光５が入射した位置から、出射光５が入射した方向と逆方向に出射される。
【００３２】
（ａ）において、７が分波された（集光される前の）帯状の分波光であり、図の上下方向で波長が異なる光となっている。この分波光７は、合分波装置６から出射され、ミラー９の位置において結像される。もし、遮光体８が無ければこの光は、分波光７に垂直におかれたミラー９からなる反射体で反射されて反射光１０となり、もと来た光路を逆に進み、前述のように合分波装置６で一つの光に合成されて、出射光２１として、出射光５の光路を逆にたどり、光ファイバ型サーキュレータ１の第２ポート３に入射する。そして、前述のように第３ポート４から出力光として、入射した第１ポート２とは別の方向に導かれる。
【００３３】
この実施の形態においては、ミラー９の前に遮光体８が設けられている。そのため、図において遮光体８がある部分の光は遮られてミラー９で反射されない。よって、反射光１０は、図に示すように、遮光体８がある部分に対応する波長部分が欠落したスペクトルを有するものとなる。従って、光ファイバ型サーキュレータ１の第３ポート４から出力される光も、遮光体８がある部分に対応する波長部分が欠落したスペクトルを有するものとなる。よって、遮光体８の形状を変えることによって、出力光のスペクトル分布を変えることができる。
【００３４】
図２は、図１に示す実施の形態において、遮光体８の形状をいろいろ変えたときの、出力光のスペクトル分布の例を示す図である。（ａ）は、入力光のスペクトル分布で、簡単化のために一様なスペクトル分布をしているものとする。もし、遮光体８が無ければ、これと同じパターンのスペクトル分布を持った出力光が得られる。
【００３５】
（ｂ）は、分波光７の分布方向の中央部付近に狭い遮光体８を挿入した場合に得られる出力光のスペクトル分布を示すものである。狭い範囲の波長に対応するスペクトル強度がシャープに減衰している。（ｃ）、（ｄ）は、この遮光体８を分波光７の分布方向に移動させるか、別の遮光体に交換した場合に得られる出力光のスペクトル分布を示すものである。特に、遮光体８を分波光７の分布方向に移動させることにより、減衰させる波長を任意に選択できるようにすると都合がよい（図１（ｂ））。
【００３６】
（ｅ）は、（ｂ）に比べて広い遮光体８を用いた場合の出力光のスペクトル分布を示すものである。遮光体８を交換することにより（ｂ）の特性を（ｅ）の特性に変えることができるが、▼形状の遮光体を、分波光７の分布方向と直角方向（図１（ａ）の紙面に垂直な方向）から分布光７中に差し込み、その差し込み深さを変えることによっても遮光幅を変えることができる。さらに、この遮光体を分波光７の分布方向に移動させれば、遮光する波長を変えることができる（図１（ｃ））。
【００３７】
（ｆ）、（ｇ）は、分波光７をそれぞれ２箇所、３箇所で遮光することによって得られる出力光のスペクトル分布を示す図である。このとき、像のボケの影響を避けるため、遮光体８は、ミラー９にできるだけ近接させて設けることが好ましい。
【００３８】
この場合には、逆に、遮光体８を結像位置であるミラー９の部分から遠ざけることにより、遮光されるスペクトルのエッジをなまらせることができる。すなわち、図２（ｂ）のスペクトル分布を得たときと同じ遮光体８を結像位置から離して設けた場合、ボケのために、（ｈ）に示されるように、エッジがなまり、かつ減衰率の低いスペクトル分布が得られる。分波光７は、入射ファイバ３のコアの像であり、各波長毎に大きさを持っている。すなわち、集光される位置が波長毎に異なっている。
【００３９】
図１（ｄ）は、分波光７を、分波方向のみでなく、それと垂直な方向にもある程度の厚みを持つようにして、この厚み方向から遮光体８を差し込む形態を示すものである。このようにすると、遮光体８の差し込み深さに応じて、減衰させる波長の減衰率を変えることができる。また、遮光体８を図の左右に移動させることによって、減衰させる波長を変えることができる。
【００４０】
なお、図２において、遮光体で遮られる部分の分光強度が完全に零にならないのは、遮光体が完全に黒体でないことと、バックグラウンドノイズによるものである。また、この実施の形態を初め、他の実施の形態においても、遮光体として、物体を用いているので、遮光をほぼ完全に行うことができる。
【００４１】
以上の説明に用いられた合分波装置６は周知のものであるが、図３にその１例の概要を示す。以下の図においては前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略することがある。
【００４２】
合分波装置６は、光学レンズ系１１と回折格子１２を主な構成要素として構成されている。光ファイバ型サーキュレータの第２ポート３から合分波装置６に入射する入射光５は、光学レンズ系１１により、回折格子１２に斜め入射するように方向を変えられて平行光線である入射光１３として回折格子１２に入射する。すると、周知の原理により、入射光は光分散を受け、波長毎に異なる出射方向にスペクトル光１４として分散される。光学レンズ系１１は、この波長毎に分散されて入射位置と入射角度が異なる光を、分波光７として放出し、波長毎に結像位置に集光する。
【００４３】
光の進行の可逆性により、スペクトル光が分波光７と逆方向から入射した場合、光学レンズ系１１により回折格子１２の一点に集光され、回折格子により一つの光に変換されて、入射光１３の光路に逆向きに反射され、入射光５の光路に逆向きに放出されることは言うまでもない。図３は、図１（ａ）と同じように平面図で示しているが、これらの図に示される光の光路は、全て紙面上にあり、紙面に垂直な方向へは進まない。
【００４４】
図４に、本発明の第２の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す。（ａ）は全体の概要を示す図（平面図）であり、（ｂ）〜（ｄ）は反射体を、（ａ）のＡ−Ａ方向から見た図である。本実施の形態の構成はほとんど図１に示した実施の形態の構成と同じであるので、重複する説明は省略し、図１と異なる部分について説明する。
【００４５】
図４に示す実施の形態においては、分波光７全部を反射するようなミラー、及び遮光体が設けられておらず、代わりに、分波光７の一部のみを反射するミラー９が設けられている。よって、分波光７のうち、ミラー９のある部分に当たる光だけが反射されて、もと来た光路を逆にたどり、前述のように、合分波装置６によって、一つにまとめられて入射光５の光路を逆方向に進む出射光２１として放出される。そして、光ファイバ型サーキュレータ１のポート４から出力光として放出される。
【００４６】
この出力光には、ミラー９で反射された波長成分のみが含まれている。ミラー９の形状を変えることによって、出力光のスペクトル分布を変えることができる。
【００４７】
図５は、図４に示す実施の形態において、ミラー９の形状をいろいろ変えたときの出力光のスペクトル分布の例を示す図である。（ａ）は、入力光のスペクトル分布で、簡単化のために一様なスペクトル分布をしているものとする。もし、ミラー９が分波光７の全部をカバーすれば、これと同じパターンのスペクトル分布を持った出力光が得られる。
【００４８】
（ｂ）は、分波光７の分布方向の中央部付近に狭いミラー９を挿入した場合に得られる出力光のスペクトル分布を示すものである。狭い範囲の波長に対応するスペクトル強度がシャープに増加している。（ｃ）、（ｄ）は、このミラー９を分波光７の分布方向に移動させるか、別のミラーに交換した場合に得られる出力光のスペクトル分布を示すものである。特に、ミラー９を分波光７の分布方向に移動させることにより、出力光に含有させる波長を任意に選択できるようにすると都合がよい（図４（ｂ））。
【００４９】
（ｅ）は、（ｂ）に比べて広いミラー９を用いた場合の出力光のスペクトル分布を示すものである。ミラー９を交換することにより（ｂ）の特性を（ｅ）の特性に変えることができるが、▽形状のミラーを、分波光７の分布方向（分波方向）と直角方向（図１（ａ）の紙面に垂直な方向）から分布光７中に差し込み、その差し込み深さを変えることによっても反射幅を変えることができる。さらに、このミラーを分波光７の分布方向に移動させれば、反射する波長を変えることができる（図４（ｃ））。
【００５０】
（ｆ）、（ｇ）は、分波光７をそれぞれ２箇所、３箇所で反射することによって得られる出力光のスペクトル分布を示す図である。
【００５１】
本実施の形態では、ミラー９を結像位置から遠ざけることにより、反射されるスペクトルのエッジをなまらせることができる。すなわち、図５（ｂ）のスペクトル分布を得たときと同じミラー９を結像位置から離して設けた場合、ボケのために、（ｈ）に示されるように、エッジがなまり、かつスペクトル強度の低いスペクトル分布が得られる。
【００５２】
図４（ｄ）は、分波光７を、分波方向のみでなく、それと垂直な方向にもある程度の厚みを持つようにして、この厚み方向からミラー９を差し込む形態を示すものである。このようにすると、ミラー９の差し込み深さに応じて、出力光に含まれる波長の分光強度を変えることができる。また、ミラー９を図の左右に移動させることによって、出力光に含まれる波長を変えることができる。
【００５３】
図６は、本発明の第３の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。（ａ）は全体の概要を示す平面図であり、（ｂ）は全体の概要を示す正面図、（ｃ）は反射体と遮光体等を、（ｂ）のＢ−Ｂ方向から見た図である。
【００５４】
光ファイバ１５から出射した光５は、合分波装置６に入射する。そして、前述のように分波光７となって、第１のミラー１６ａで９０°向きを変えて反射され、続いて第２のミラー１６ｂで再び９０°向きを変えて反射光１７となる。この反射光１７は、分波光７と高さ方向が異なり進行方向が反対で、分波光７に平行な光束となる。
【００５５】
よって、図３に示した合分波装置６の回折格子１２において、分波光７が出射する位置と反射光１７が入射する位置は異なるが、光学レンズ系により回折格子に集光されるとき、その入射角度が、波長毎に分波光７が放出される角度と同じになるようにされるので、集光された光の入射位置で一つの光にまとめられる。そして、一つの光にまとめられた光は出射光１８として、光ファイバ１９に入射する。
【００５６】
よって、このままでは、光ファイバ１９に入射する光のスペクトル分布は、光ファイバ１５から出射して合分波装置６に入射した光のスペクトル分布と同じになる。この実施の形態においては、ミラー１６ａとミラー１６ｂとの間に、遮光体８が設けられている。よって、（ｃ）に示すように、ミラー１６ａからミラー１６ｂに向かう光の一部が遮られ、残りの部分が反射光１７となる。すなわち、合分波装置６を出て光ファイバ１９に入射する光は、遮光体８の位置に対応するスペクトル部分が欠けたものとなる。
【００５７】
遮光体の形状を変えたり、可動としたり、することにより、図２に示したように、いろいろのスペクトル分布の出力光が得られることは、図１に示した実施の形態で使用した手法が、本実施の形態に容易に適用できることからも明らかであろう。
【００５８】
図７は、本発明の第４の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。（ａ）は全体の概要を示す平面図であり、（ｂ）は全体の概要を示す正面図、（ｃ）は反射体と遮光体等を、（ｂ）のＢ−Ｂ方向から見た図である。
【００５９】
光源からの光は光ファイバ型サーキュレータ１第１ポート２に入射し、第２ポート３から出射光５となって、合分波装置６に入射する。そして、前述のように分波光７となって、第１のミラー１６ａで９０°向きを変えて反射され、続いて第２のミラー１６ｂで再び９０°向きを変えて反射光１７となる。この反射光１７は、分波光７と高さ方向が異なり進行方向が反対で、分波光７に平行な光束となる。
【００６０】
よって、図３に示した合分波装置６の回折格子１２において、分波光７が出射する位置と反射光１７が入射する位置は異なるが、光学レンズ系により回折格子に集光されるとき、その入射角度が、波長毎に分波光７が放出される角度と同じになるようにされるので、集光された光の入射位置で一つの光にまとめられる。そして、一つの光にまとめられた光は出射光１８として、光ファイバ１９に入射する。
【００６１】
よって、このままでは、光ファイバ１９に入射する光のスペクトル分布は、光ファイバ１５から出射して合分波装置６に入射した光のスペクトル分布と同じになる。この実施の形態においては、ミラー１６ａとミラー１６ｂとの間に、第３のミラー２０が設けられている。よって、（ｃ）に示すように、ミラー１６ａからミラー１６ｂに向かう光の一部が反射され、残りの部分が反射光１７となる。すなわち、合分波装置６を出て光ファイバ１９に入射する光は、ミラー２０の位置に対応するスペクトル部分が欠けたものとなる。
【００６２】
一方、ミラー２０で反射した光は、もと来た光路を逆にたどるので、図４に示した実施の形態と同様、ミラー２０の位置に対応するスペクトルのみを有する光が、合分波装置６の出射光２１として放出され、光ファイバ型サーキュレータ１の第２ポート３に戻り、第３ポート４から出力光として出力される。
【００６３】
すなわち、本実施の形態においては、ミラー２０の位置に対応する分波光のスペクトルを有する光が、光ファイバ型サーキュレータ１の第３ポート４から出力光として出力され、一方、ミラー２０の位置に対応する分波光のスペクトルが欠けた光が、光ファイバ１９から出力される。
【００６４】
第３のミラーの形状を変えたり、可動としたりすることにより、図２、図５に示したように、いろいろのスペクトル分布の出力光が得られることは、図１、図４に示した実施の形態で使用した手法が、本実施の形態に容易に適用できることからも明らかであろう。なお、図７においては、ミラー２０をミラー１６ａとミラー１６ｂの間に入れているが、合分波装置６とミラー１６ａの間に入れて分波光７の一部を反射するようにしたり、合分波装置６とミラー１６ｂの間に入れて反射光１７の一部を反射するようにしても同じ効果が得られることは明らかである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透過又は透過阻止する波長帯を制御できる光波長分布変換装置、透過又は透過阻止する波長帯域幅を制御できる光波長分布変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。
【図２】図１に示す実施の形態において、遮光板の形状をいろいろ変えたときの、出力光のスペクトル分布の例を示す図である。
【図３】合分波装置の構成の例の概要を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。
【図５】図４に示す実施の形態において、ミラーの形状をいろいろ変えたときの出力光のスペクトル分布の例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態である光波長分布変換装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１：光ファイバ型サーキュレータ、２：第１ポート、３：第２ポート。４：第３ポート、５：出射光（合分波装置の入射光）６：合分波装置、７：分波光、８：遮光体、９：ミラー、１０：反射光、１１：光学レンズ系、１２：回折格子、１３：入射光、１４：スペクトル光、１６ａ：第１のミラー、１６ｂ：第２のミラー、１７：反射光、１８：出射光、１９：光ファイバ、２０：第３のミラー、２１：出射光
【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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