(57)【要約】【課題】光減衰量変動を所望の大きさに設定する光可変減衰器を提供する。【解決手段】入力用光ファイバ１１の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面１５ａを有するミラー１５を、アクチュエータ１３により該ミラー面１５ａと平行関係にない所定の方向に連続的に移動させることにより、入力用光ファイバ１１から出射された光の減衰量変動を所望の大きさに設定する。【選択図】  図２
2004309791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用光導波路と、
出力用光導波路と、
前記入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、前記入力用光導波路と前記出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、
前記ミラー面と平行関係にない方向に前記反射ミラー部を移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする光可変減衰器。
【請求項２】
前記アクチュエータは、前記反射ミラー部を一次元的に移動させることを特徴とする請求項１記載の光可変減衰器。
【請求項３】
前記入力用光導波路から出射された光をコリメートさせる手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の光可変減衰器。
【請求項４】
前記反射ミラー部は２つのミラー面を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光可変減衰器。
【請求項５】
前記２つのミラー面同士のなす角が９０度であることを特徴とする請求項４記載の光可変減衰器。
【請求項６】
前記２つのミラー面のいずれか一方への入射角と、前記反射ミラー部の移動方向と前記一方のミラー面の面方向とがなす角との和が９０度であることを特徴とする請求項４または５記載の光可変減衰器。
【請求項７】
前記光導波路は光ファイバであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光可変減衰器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムの特性測定等で用いられる光可変減衰器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光可変減衰器は、入力用導波路から入射した光パワー強度を一定量減衰させて出力用導波路から出射する光デバイス装置であり、主に、光通信システムでの光受信器に対して適正な強度で光が入力されるように調整するため、あるいは光通信システムの特性測定時に所望の光パワーを得るために用いられる。
【０００３】
このような光可変減衰器として、例えば特許文献１には、導波路アレイを構成する各導波路から入射された光をミラーからなる光減衰素子を透過および反射させることによって光の減衰量を調整する光可変減衰器の構成が示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−１６９１０４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の光可変減衰器では、光の減衰量を変化させるために、光減衰素子を光路上に移動させ、この光減衰素子の遮蔽量あるいは反射量を用いて光の減衰量を変化させている。したがって、従来技術の光可変減衰器において、光減衰素子の移動量に対する光減衰量変動を所望の大きさに設定するためには、光のビーム径（パワー分布）を変化させなければならなかった。しかしながら光のビーム径を変化させるためには、光可変減衰器の構造が複雑化してしまうとともに高価になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、光減衰量変動を所望の大きさに設定することができる光可変減衰器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光可変減衰器は、入力用光導波路と、出力用光導波路と、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面を有し、入力用光導波路と出力用光導波路との間の光路上に配置された反射ミラー部と、ミラー面と平行関係にない方向に反射ミラー部を連続的な位置に移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、入力用光導波路から出射された光は、入力用光導波路の光軸と垂直でもなく平行でもないミラー面に入射して反射した後に、出力用光導波路に入光する。ミラー面は、アクチュエータによってミラー面と平行関係にない方向に連続的な位置に移動させられるため、反射後の光路もミラー面の移動に伴って連続的な位置に移動することとなる。これにより、反射後の光路を出力用光導波路の光軸から連続的な位置にずらすことができる。このように連続的な位置にずらすことができれば、所定の減衰量が得られるようにずらすことも可能となり、光可変減衰ができる。さらに、入力用光導波路の光軸とミラー面のなす角度、およびミラー面と移動方向のなす角度を所定に値の設定することにより、ミラー面の移動量に対する反射後の光軸ずれ量を所望の値に設定することが可能となり、ミラー面の移動量に対する光減衰量変動を容易に所望の大きさに設定することができる。したがって、簡単な構造で、光減衰量変動を所望の大きさに設定することができる。また、光軸の軸ずれ変化を光の減衰量制御に使用するため、ミラーの遮蔽・反射量を制御することで光の減衰量制御を行う場合に比べて反射ミラー部の移動量を少なくすることができる。
【０００８】
本発明に係る光可変減衰器において、アクチュエータは、反射ミラー部を一次元的に移動させることが好ましく、このようにすれば、アクチュエータの制御が容易になり、駆動部の構成を簡素、小型にすることができるため、アクチュエータおよび光可変減衰器を更に小型化、集積化、低廉化することが可能になる。
【０００９】
また、本発明に係る光可変減衰器において、入力用光導波路から出射された光をコリメートさせる手段を有することが好ましく、このようにすれば、入力用光導波路から出射され出力用光導波路に入光する光のビーム径と、出力用光導波路のビーム径の差を小さくできるため、空間伝搬による挿入損失を低減させることが可能になる。また、ミラーの位置誤差による損失が低くなるため、製造工程における加工誤差の許容量が大きくなり、製造の容易化かつ歩留まりの向上による低廉化が可能になる。さらに、コリメートすることにより光のビーム径が小さくなるため、光の光軸をずらした際に得られる光減衰量変化をより大きくすることが可能になる。
【００１０】
また、本発明に係る光可変減衰器において、反射ミラー部は２つのミラーを有していることが好ましく、このようにすれば、入力用光導波路と出力用光導波路を、光可変減衰器を収納するケースの同じ側面に集約することができるため、光可変減衰器を収納するケース内のスペースを省スペース化できる。
【００１１】
また、本発明に係る光可変減衰器において、２つのミラー面同士のなす角が９０度であることが好ましく、このようにすれば、ミラーへの入射光と反射光とのなす角が１８０度になるため、入力用光導波路と出力用光導波路を平行に配列することも可能となり、平行平面導波路、ファイバアレイあるいは多心光コネクタ等、汎用部品を光導波路として使用できるため、低廉化が可能になる。
【００１２】
また、本発明に係る光可変減衰器において、２つのミラー面のいずれか一方のミラー面への入射角と、反射ミラー部の移動方向と一方のミラー面の面方向とがなす角との和が９０度であることが好ましく、このようにすれば、ミラー部の移動量に対する光軸のずれ量を最大に設定することができるため、より少ない移動量による光減衰が可能となり、ひいては、アクチュエータおよび光可変減衰器の小型化、集積化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００１３】
また、本発明に係る光可変減衰器において、光導波路は光ファイバであることが好ましく、このようにすれば、ファイバアレイや多心光コネクタ等、汎用部品を光導波路として使用できるため、低廉化が可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光可変減衰器の各実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光可変減衰器１をアレイ状に配置した状態を示す平面図である。図１に示す各光可変減衰器１ａ〜１ｃ（以下、特に識別する必要がないときには光可変減衰器１と記載する）は、各光可変減衰器１の入力側にある光ファイバ１１ａ〜１１ｃ（以下、入力用光ファイバ１１と記載する）と、各光可変減衰器１の出力側にある光ファイバ１２ａ〜１２ｃ（以下、出力用光ファイバ１１と記載する）とがその長手方向の延長線上でほぼ直角に交わる交点に配置されている。なお、入力用光ファイバ１１と出力用光ファイバ１２とは必ずしも各々の長手方向の延長線上でほぼ直角に交わるように形成する必要はない。
【００１６】
また、各光可変減衰器１および各光ファイバ１１，１２の光可変減衰器１側の一端付近は基板Ｂの表面に配置されている。これら光可変減衰器１の配列ピッチは、光ファイバ１１，１２の直径である１２５μｍ程度まで集積されることがある。また、各光可変減衰器１は、個別に形成された後に配列されたものではなく、複数個が所定の間隔にて配列された状態で、あるいはさらに基板とともに、一体として形成されたものでもよい。これにより複数の光可変減衰器を容易に低廉化、集積化できる。
【００１７】
図２は、図１に示される点線で囲まれた部分Ａを拡大した図である。図２に示すように光可変減衰器１は、後述するアクチュエータ１３と、このアクチュエータ１３により駆動させられる支持部材１４と、この支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部１５とを備えている。ミラー部１５は、入力用光ファイバ１１から出射された光を出力用光ファイバ１２に向けて反射させるミラー面１５ａを有している。なお、ミラー部１５は、入力用ファイバ１１と出力用ファイバ１２との間の光路上に配置されている。
【００１８】
また、基板Ｂの表面には、入力用光ファイバ１１の一端に接続される導波路コア１１ｋと出力用光ファイバ１２の一端に接続される導波路コア１２ｋとを有する平面導波回路（以下、ＰＬＣ：Ｐｌａｎｅｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔと記載する）１６が形成されていてもよい。
【００１９】
このように、本実施形態においては、導波路コア１１Ｋ，１２Ｋを有するＰＬＣ１６を設けることにより、入力用光ファイバ１１から出射された光がミラー面１５ａで反射して出力用光ファイバ１２に入光されるまでの空間伝搬距離（２Ｘ）が極力短くなるように構成することができる。例えば、上記のＰＬＣ１６を設けない場合には、汎用光ファイバ（ファイバ直径１２５［μｍ］）では、空間伝搬距離（２ｘ）としては１２５［μｍ］程度が限界であるが、上記ＰＬＣ１６を設けることにより、空間伝搬距離（２ｘ）を、１２５［μｍ］より短くすることができる。これにより、光の挿入損失を低減することが可能となる。
【００２０】
また、本実施形態においては、導波路コア１１ｋの先端近傍および導波路コア１２ｋの先端近傍にあるコア径を、他の部分のコア径よりも小さくするのが好ましい。このようにすることにより、入力用光ファイバ１１から出射された光は、コリメートされた状態で出力用光ファイバ１２に入光するまで空間伝搬されることになるため、空間伝搬による光の損失を極力抑さえることが可能になる。また、コア径を小さくすることにより、ミラー面１５ａを動かした際に生じる光減衰量変化を、コア径を小さくしない場合に比べて大きくすることが可能になる。すなわち、コア径を小さくすることにより光のビーム径が小さくなるため、光の光軸をずらした際に得られる光減衰量変化をより大きくすることが可能になる。
【００２１】
なお、入力用光ファイバ１１から出射された光をコリメートする手段としては、特にこれに限らず、コリメートレンズを配置してもよい。この場合も上述したコア径を小さくする場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００２２】
図３は、入力側光ファイバ１１を基板Ｂの表面に固定した状態を断面図で示したものである。光ファイバ１１は、基板Ｂ上に加工されたＶ溝４０にはめ込むことにより固定されている。
【００２３】
このようにＶ溝加工を用いて光ファイバ１１を固定することにより更に低廉化を図ることが可能となる。なお、出力側光ファイバ１２も同様にして固定されている。また、光ファイバ１１，１２を基板Ｂの表面に固定する方法は、Ｖ溝加工に限られず、例えば、図４に示されるように柱４１ａ，４１ｂで光ファイバ１１の長手方向の両側を挟み込むようにして固定してもよい。このように柱を用いて光ファイバ１１を固定することにより更に低廉化を図ることが可能となる。
【００２４】
図５は、アクチュエータ１３の概略構成を示す平面図である。アクチュエータ１３は、基板Ｂの表面上に駆動部１３ａを形成している。駆動部１３ａは、櫛歯側が互いに対向して基板Ｂの表面に設けられた第１の櫛形電極１７および第２の櫛形電極１８と、これら第１および第２の櫛形電極１７，１８の間に位置し、その一部が基板Ｂの表面から離間している櫛形フローティング電極１９とを備えている。
【００２５】
櫛形フローティング電極１９は、櫛形電極１９ａと、基板の表面に直接形成されたベース部分１９ｃと、櫛形電極１９ａとベース部分１９ｃとを連結するとともに該櫛形電極１９ａを基板Ｂの表面から所定距離離間した状態で支持する板バネ１９ｂとを備える。
【００２６】
櫛形電極１９ａは、支持部材１４に連結されている。また、櫛形電極１９ａは、支持部材１４の両側から直角方向に延びているとともに、第１および第２の櫛形電極１７，１８の櫛歯の間に接触しないようにかつ第１および第２の櫛形電極１７，１８の櫛歯側に向かって延びている。
【００２７】
なお、アクチュエータ１３を構成する各構成部品およびミラー部１５は、導電性を有するシリコン（Ｓｉ）で形成されていることが望ましい。これにより、半導体プロセスであるフォトリソグラフィー、エッチング技術により、アクチュエータ１３およびミラー部１５を加工することができるため、アクチュエータの小型化、複数個を配列する場合の高集積化、配列の高精度化および大量生産による製品の低廉化および製造の容易化を図ることが可能となる。
【００２８】
次に、図５に示すアクチュエータ１３の動作を説明する。第１の櫛形電極１７及び櫛形フローティング電極１９に所定の電圧が印加されると、基板Ｂの表面から離間している櫛形フローティング電極１９が、板バネ１９ｂの変形を通して全体的に第１の櫛形電極１７に静電気力で引っ張られる。
【００２９】
このように、櫛形フローティング電極１９の位置が図５中の矢印Ｓ１で示された方向に移動することにより、駆動部分１３ａの櫛形フローティング電極１９により保持された支持部材１４およびミラー部１５も矢印Ｓ１で示された方向に移動することになる。
【００３０】
同様に第２の櫛形電極１８及び櫛形フローティング電極１９に所定の電圧が印加されると、基板Ｂの表面から離間している櫛形フローティング電極１９が、全体的に第２の櫛形電極１８に静電気力で引っ張られる。
【００３１】
このように、櫛形フローティング電極１９の位置が図５中の矢印Ｓ１で示された方向とは逆方向に移動することにより、連動して櫛形フローティング電極１９により保持された支持部材１４及びミラー部１５も矢印Ｓ１で示された方向とは逆方向に移動することになる。
【００３２】
以上のように、本実施形態におけるアクチュエータ１３では、第１または第２の櫛形電極１７，１８及び櫛形フローティング電極１９に印加する電圧を制御することによって、ミラー部１５を櫛形電極１９ａの長手方向に平行する線上に沿って（図５紙面の上下方向）所望の移動量だけ、並進の一方向に移動させることが可能となる。
【００３３】
このような構成は、基材となるＳｉにおいて、アクチュエータを構成する構成部品およびミラー部となる部分をフォトリソグラフィーでマスク保護し、それ以外の部分をエッチング技術で除去することにより、容易に加工することができる。
【００３４】
なお、ミラー部１５を駆動するアクチュエータ１３としては、上記の櫛形フローティング電極１９の代わりに、例えば、一端が基板Ｂに固定された片持ちばりを用いてもよい。
【００３５】
次に、図６を参照して、ミラー部１５の移動方向ｖとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度について説明する。
【００３６】
ミラー部１５の移動方向ｖとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度ｄ１は０度にならないように設定する必要がある。角度ｄ１が０度になるということは、ミラー部１５の移動方向ｖとミラー面１５ａの面方向ｍとが一致して平行関係にある場合のことであり、このような場合にミラー部１５を移動させても、入力用光ファイバ１１から出射されてミラー面１５ａによって反射される光の光路は変化しないからである。
【００３７】
次に、図６を参照して、入力用光ファイバ１１から出射されてミラー面１５ａに入射する光の光軸ｎとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度について説明する。
【００３８】
入射光の光軸ｎとミラー面１５ａの面方向ｍとがなす角度ｄ２は０あるいは９０度にならないように設定する必要がある。角度ｄ２が０度の場合には、入射光の光軸ｎはミラー面１５ａの面方向ｍと平行に入射されるため反射光を得ることができないからである。また、角度ｄ２が９０度の場合には、入射光の光軸ｎはミラー面１５ａの面方向ｍに対して垂直に入射されるため入射光と反射光とがなす角度が１８０度となり反射光を出力用光ファイバ１２に入光させることができないからである。
【００３９】
このように入射光の光軸と垂直でもなく平行関係でもないミラー面１５ａで光を反射させ、ミラー面１５ａを面方向と平行関係にない方向へ移動させることにより、反射後の光路を平行に、かつ、連続的に移動させることが可能になる。すなわち、反射後の光路を出力側光ファイバの光軸から連続的にずらすことができる。このように連続的にずらすことができれば、所定の減衰量が得られるようにずらすことも可能となり、光可変減衰ができる。さらに、入力用光導波路の光軸ｎとミラー面１５ａのなす角度、およびミラー面１５ａと移動方向ｖのなす角度を所定の値に設定することにより、ミラー面１５ａの移動量に対する反射後の光軸ずれ量を所望の値に設定することが可能となり、ミラー面１５ａの移動量に対する光減衰量変動を容易に所望の大きさに設定することができる。
【００４０】
以下において、本実施形態に係る光可変減衰器１における光減衰量の特性を、ある公知な光遮断型の光可変減衰器（以下、公知光可変減衰器という。）における光減衰量の特性と比較して説明する。
【００４１】
まず、図７に示すグラフを参照して、本実施形態に係る光可変減衰器１と公知光可変減衰器におけるミラー面の移動量と光減衰量との関係を説明する。図７に示すグラフＨは本実施形態における光可変減衰器１のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ１は公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ２は公知光可変減衰器において光のビーム径を拡大した場合（以下、第２公知光可変減衰器という。）のグラフ特性を示すものである。
【００４２】
図７に示すグラフによると、例えば、ミラー面を５［μｍ］移動した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ）では０〜１０［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜０．７［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０［ｄＢ］である。また、例えば、ミラー面を１０［μｍ］移動した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ）では０〜４０［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜７［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０〜０．７［ｄＢ］程度である。
【００４３】
このように、本実施形態に係る光可変減衰器１では、ミラー面の移動量に対する可変光減衰量の割合が、公知光可変減衰器に比して大きい。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器１では、所定の光減衰量変動を得るのに要するミラー面の移動量を、公知光可変減衰器に比して少なく設定することができる。
【００４４】
このような差異は、公知光可変減衰器では、光の遮蔽・反射量を制御することにより光減衰量を制御しているのに対し、本実施形態に係る光可変減衰器１では、光の光路をずらすことにより光減衰量を制御していることに起因している。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器１では、ミラー面で反射する光の光路を出力側光ファイバの光軸から所定の減衰量が得られる程度にずらすだけで減衰量を可変させることができるため、公知光可変減衰器に比してミラーの移動量を少なくすることができる。
【００４５】
次に、図８に示すグラフを参照して、本実施形態に係る光可変減衰器１と公知光可変減衰器におけるミラー面を移動させるアクチュエータの静電電圧と光減衰量との関係を説明する。図８に示すグラフＨは本実施形態における光可変減衰器１のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ１は公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ２は上述した第２公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものである。
【００４６】
図８に示すグラフによると、例えば、アクチュエータに静電電圧を１０［Ｖ］印加した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ）では０〜４．５［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜０．１［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０［ｄＢ］である。また、例えば、アクチュエータに静電電圧を２０［Ｖ］印加した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ）では０〜３２［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜５［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０〜０．５［ｄＢ］程度である。
【００４７】
このように、本実施形態に係る光可変減衰器１では、アクチュエータに印加される静電電圧に対する可変光減衰量の割合が、公知光可変減衰器に比して大きい。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器１では、所定の光減衰量変動を得るのに要する静電電圧を、公知光可変減衰器に比して低く設定することができる。
【００４８】
ここで、図９を参照して光可変減衰器における静電電圧とミラー面の移動量との関係を説明する。図９に示されるように、光可変減衰器では、アクチュエータに印加される静電電圧が高くなるにしたがってミラー面の移動量も増えている。
すなわち、ミラー面の移動量が少ないほど、このミラー面を移動させるために印加される静電電圧も低く設定することができる。
【００４９】
以上のことから、本実施形態に係る光可変減衰器１では、公知光可変減衰器と同じ光減衰量変動を得ようとする場合には、ミラー面の移動量をより短く設定することができるとともに、アクチュエータに印加する静電電圧もより低く設定することができる。したがって、本実施形態に係る光可変減衰器１では、アクチュエータおよび光可変減衰器の小型化、集積化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００５０】
なお、本実施形態に係る光可変減衰器１では、入力用光ファイバ１１の一端に接続される導波路コア１１ｋと出力用光ファイバ１２の一端に接続される導波路コア１２ｋとを有するＰＬＣ１６を使用しているが、ＰＬＣ１６は必ずしも必要ではない。ＰＬＣを使用しない場合には、光ファイバとＰＬＣとの接続が不要になる分、その接続部での損失がなくなり低損失化が可能となり、かつ接続用部品・工程が不要になり低廉化が可能となる。
【００５１】
［第２実施形態］
図１０は、本発明の第２実施形態に係る光可変減衰器を示す平面図である。図１０に示す光可変減衰器２は、基板１６を有しており、この基板１６の表面には、入力用光ファイバ２１と出力用光ファイバ２２とが平行になるように複数組み形成されている。
【００５２】
さらに、光可変減衰器２の基板１６の表面には、複数のアクチュエータ１３が形成されている。また、光可変減衰器２は、一のアクチュエータ１３により駆動させられる支持部材１４と、この支持部材１４の一端に取り付けられたミラー部２５とを備えている。
【００５３】
上述したアクチュエータ１３とミラー部２５は、ファイバ直径の２倍、例えば、２５０μｍ間隔で配置されている。また、これらのアクチュエータ１３とミラー部２５は、個別に形成された後に配列されたものではなく、複数個が所定の間隔にて配列された状態で、あるいはさらに基板とともに、一体として形成されたものでもよい。これにより複数の光可変減衰器を容易に低廉化、集積化できる。
【００５４】
ミラー部２５は、入力用光ファイバ２１から出射された光を出力用光ファイバ２２に向けて反射させる２つのミラー面２５ａ，２５ｂを有し、これらミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度は９０度に設定されている。このようにミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度を９０度に設定することにより、ミラー面２５ａへの入射光とミラー面２５ｂからの反射光とのなす角が１８０度となる。これにより、本実施形態においては、入力用光ファイバ２１と、出力用光ファイバ２２とをほぼ平行に配列することが可能となる。
【００５５】
なお、図１０では２つのミラー面２５ａと２５ｂとが光ファイバ側でなす角度を９０度としているが、これに限られず、例えば、２７０度であってもよい。上記なす角度が１８０度よりも小さい場合には、光はミラー部２５の２つの面２５ａと２５ｂで反射されて出力用光ファイバ２２へ入光するが、なす角度が１８０度よりも大きい場合には、光はミラー部２５のいずれか一方の面２５ａまたは２５ｂで反射されて出力用光ファイバ２２へ入光することになる。
【００５６】
ここで、本実施形態においては、図示はしないが第１実施形態と同様に各光ファイバ２１，２２の一端近傍のコア径を、他の部分のコア径よりも小さくなるようにしてもよい。また、アクチュエータ１３は、第１実施形態と同様に構成されているため説明を省略する。
【００５７】
第１実施形態と同様のアクチュエータ１３を備えることにより、本実施形態における光可変減衰器２は、支持部材１４の位置を連続的に移動させることが可能になる。すなわち、反射後の光路を出力側光ファイバの光軸から連続的にずらすことができる。このように連続的にずらすことができれば、所定の減衰量が得られるようにずらすことも可能となり、光可変減衰ができる。さらに、入力用光導波路の光軸とミラー面２５ａのなす角度、およびミラー面２５ａと移動方向のなす角度を所定の値に設定することにより、ミラー面２５ａの移動量に対する反射後の光軸ずれ量を所望の値に設定することが可能となり、ミラー面２５ａの移動量に対する光減衰量変動を容易に所望の大きさに設定することができる。
【００５８】
次に、図１１を参照してミラー部２５の移動量と光軸のずれ量との関係を説明する。ここで、ミラー部２５がＭ１の位置からＭ２の位置に移動した場合のミラー部２５の移動量をＸとする。また、入射光Ｎの光軸とミラー面２５ａの面方向とがなす角度をｄ２２とし、ミラー部２５の移動方向とミラー面２５ａの面方向とがなす角度をｄ２１とする。
【００５９】
まず、ミラー部２５が１つのミラー面２５ａのみによって構成されている場合を想定し、この場合における入射光Ｎに対する反射光Ｐ１とＰ２の光軸ずれ量をＹ１とする。このＹ１をＸ，ｄ２１，ｄ２２によって表すと、
【００６０】
Ｙ１  ＝  ２Ｘ＊ｓｉｎ（ｄ２１）＊ｃｏｓ（ｄ２２）  （式１）
【００６１】
となる。なお、反射光Ｐ１はミラー部２５がＭ１の位置におけるミラー面２５ａによる反射光であり，反射光Ｐ２はミラー部２５がＭ２の位置におけるミラー面２５ａによる反射光である。
【００６２】
このように、ミラー部２５が１つのミラー面２５ａのみで構成されている場合であっても、ｄ２１，ｄ２２を所定の値にすることによってミラー移動量Ｘに対する光軸ずれ量Ｙ１を所望の値にすることが可能である。
【００６３】
次に、ミラー部２５が２つのミラー面２５ａ，ｂにより構成されている場合を想定し、この場合における入射光Ｎに対する反射光Ｑ１とＱ２の光軸ずれ量をＹ２とする。このＹ２をＸ，ｄ２１，ｄ２２によって表すと、
【００６４】
Ｙ２  ＝  ２Ｘ＊ｓｉｎ（ｄ２１＋ｄ２２）  （式２）
【００６５】
となる。なお、反射光Ｑ１はミラー部２５がＭ１の位置におけるミラー面２５ａ，２５ｂによる反射光であり，反射光Ｑ２はミラー部２５がＭ２の位置におけるミラー面２５ａ，２５ｂによる反射光である。
【００６６】
ここで、式１と式２とを比較すると、上述した式１の場合には、常に“Ｙ１＜２Ｘ”となるが、式２の場合には、（ｄ２１＋ｄ２２）が９０度になるときに、“Ｙ２＝２Ｘ”となり得る。したがって、Ｙ２の最大値は、Ｙ１の最大値よりも大きなり得る。すなわち、ミラー面が１つの場合（Ｙ１）よりも２つの場合（Ｙ２）の方が、ミラーの移動量に対する光軸ずれ量を大きくとることが可能となる。
【００６７】
これにより、ミラー面が１つの場合よりも少ない移動量による光減衰が可能となり、ひいては、アクチュエータおよび光可変減衰器の小型化、集積化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００６８】
以下において、本実施形態に係る光可変減衰器２における光減衰量の特性を、ある公知な光遮断型の光可変減衰器（以下、公知光可変減衰器という。）における光減衰量の特性と比較して説明する。
【００６９】
まず、図１２に示すグラフを参照して、本実施形態に係る光可変減衰器２と公知光可変減衰器におけるミラー面の移動量と光減衰量との関係を説明する。図１２に示すグラフＨ’は本実施形態における光可変減衰器２のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ１は公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ２は上述した第２公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものである。
【００７０】
図１２に示すグラフによると、例えば、ミラー面を５［μｍ］移動した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器２（グラフＨ’）では０〜２０［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜０．７［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０［ｄＢ］である。また、例えば、ミラー面を７［μｍ］移動した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ’）では０〜３８［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜２［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０〜０．２［ｄＢ］程度である。
【００７１】
このように、本実施形態に係る光可変減衰器２では、ミラー面の移動量に対する可変光減衰量の割合が、公知光可変減衰器に比して大きい。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器２では、所定の光減衰量変動を得るのに要するミラー面の移動量を、公知光可変減衰器に比して少なく設定することができる。
【００７２】
このような差異は、公知光可変減衰器では、光の遮蔽・反射量を制御することにより光減衰量を制御しているのに対し、本実施形態に係る光可変減衰器２では、第１実施形態に係る光可変減衰器１と同様に、光の反射光路をずらすことにより光減衰量を制御していることに起因している。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器１では、ミラー面で反射する光の光路を出力側光ファイバの光軸から所定の減衰量が得られる程度にずらすだけで減衰量を可変させることができるため、公知光可変減衰器に比してミラーの移動量を少なくすることができる。
【００７３】
次に、図１３に示すグラフを参照して、本実施形態に係る光可変減衰器２と公知光可変減衰器におけるミラー面を移動させるアクチュエータの静電電圧と光減衰量との関係を説明する。図１３に示すグラフＨ’は本実施形態における光可変減衰器２のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ１は公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものであり、グラフＪ２は上述した第２公知光可変減衰器のグラフ特性を示すものである。
【００７４】
図１３に示すグラフによると、例えば、アクチュエータに静電電圧を１０［Ｖ］印加した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器２（グラフＨ’）では０〜８［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜０．１［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０［ｄＢ］である。また、例えば、アクチュエータに静電電圧を２０［Ｖ］印加した場合に可能となる可変光減衰量は、光可変減衰器１（グラフＨ’）では０〜６０［ｄＢ］程度であり、公知光可変減衰器（グラフＪ１）では０〜５［ｄＢ］程度であり、第２公知光可変減衰器（グラフＪ２）では０〜０．５［ｄＢ］程度である。
【００７５】
このように、本実施形態に係る光可変減衰器２では、アクチュエータに印加される静電電圧に対する可変光減衰量の割合が、公知光可変減衰器に比して大きい。すなわち、本実施形態に係る光可変減衰器２では、第１実施形態に係る光可変減衰器１と同様に、所定の光減衰量変動を得るのに要する静電電圧を、公知光可変減衰器に比して低く設定することができる。
【００７６】
以上のことから、本実施形態に係る光可変減衰器２では、公知光可変減衰器と同じ光減衰量変動を得ようとする場合には、ミラー面の移動量をより短く設定することができるとともに、アクチュエータに印加する静電電圧もより低く設定することができる。したがって、本実施形態に係る光可変減衰器２では、第１実施形態に係る光可変減衰器１と同様に、アクチュエータおよび光可変減衰器の小型化、集積化および低廉化を図ることが可能になるとともに、アクチュエータの駆動力、駆動電圧・電力・電流の低減や制御時間を削減することが可能になる。
【００７７】
また、図１４は、本実施形態における光可変減衰器２をケースに収納した状態を示した斜視図である。図１４に示すように、本実施形態における光可変減衰器２を使用することにより、入力用光ファイバ２１と出力用光ファイバ２２をほぼ平行に複数組み配列することが可能なため、光可変減衰器２のケースの一側面２ａに光ファイバ２１，２２を集約することができる。これにより収納スペースの省スペース化をより図ることができる。
【００７８】
なお、上述した各実施形態においては、入力用光導波路および出力用光導波路を光ファイバで構成したが、これらの光導波路をＰＬＣ（平面光導波路）で構成してもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明に係る光可変減衰器によれば、光減衰素子の移動量に対する光減衰量変動を所望の大きさに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光可変減衰器をアレイ状に配置した状態を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光可変減衰器の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係る光可変減衰器に接続される光ファイバを基板の表面に固定した状態を示す断面図である
【図４】本発明に係る光可変減衰器に接続される光ファイバを基板の表面に固定した状態を示す断面図である
【図５】図２に示すアクチュエータの概略構成を示す平面図である。
【図６】図２に示すミラー部の移動方向とミラー面の面方向とがなす角度および入力用光ファイバから出射されてミラー面に入射される光の光軸とミラー面の面方向とがなす角度について説明する図である。
【図７】図２に示す光可変減衰器と公知光可変減衰器におけるミラー移動量と光減衰量との関係を示すグラフである。
【図８】図２に示す光可変減衰器と公知光可変減衰器における静電電圧と光減衰量との関係を示すグラフである。
【図９】光可変減衰器における静電電圧とミラー移動量との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る光可変減衰器の概略構成を示す平面図である。
【図１１】図１０に示すミラー部の移動量と光軸のずれ量との関係を説明する図である。
【図１２】図１０に示す光可変減衰器と公知光可変減衰器におけるミラー移動量と光減衰量との関係を示すグラフである。
【図１３】図１０に示す光可変減衰器と公知光可変減衰器における静電電圧と光減衰量との関係を示すグラフである。
【図１４】図１０に示す光可変減衰器をケースに収納した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，２・・・光可変減衰器、１１，２１・・・入力用光ファイバ（入力用光導波路）、１２，２２・・・出力用光ファイバ（出力用光導波路）、１３・・・アクチュエータ、１４・・・指示部材、１５，２５・・・ミラー部（反射ミラー部）、１５ａ，２５ａ，２５ｂ・・・ミラー面。
【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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