(57)【要約】　　　（修正有）【課題】小さなサイズで、部品数が少なく、サーキュレータを必要とせず、光学部品の位置合わせを必要としない、光ＷＤＭ装置を提供する。【解決手段】少なくとも１つの第１の入力ポートＩ１と２つの出力ポートＯ１，Ｏ２と、波長に基づく偏光成分を空間的に分離する分散要素２８と、偏光成分をその状態により所定の反射角に反射する偏光制御要素３０を有し、偏光制御要素が第１の状態にあるとき、いずれかの偏光成分が第１の出力ポートを介して出力され、偏光制御要素が第２の状態にあるとき、偏光成分の少なくとも一部が第２の出力ポートを介して出力されることを特徴とする、集積化された光ＷＤＭ装置により解決される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積化された光波長分割多重（ＷＤＭ）装置が、少なくとも１つの第１の入力ポート（Ｉ１）、第１の出力ポート（Ｏ１）及び第２の出力ポート（Ｏ２）を有し、
前記ＷＤＭ装置は分散要素を含み、前記分散要素が複数の波長の光を受信し、前記光が偏光成分からなり、前記分散要素が前記波長に基づいて前記偏光成分を空間的に分離し、それぞれの偏光成分が関連する波長を有するとともに、
前記ＷＤＭ装置は偏光制御反射器を含み、前記反射器が前記分散要素によって空間的に分離された偏光成分を受信するために複数の空間的に分離された偏光制御要素を有し、前記反射器が前記空間的に分離された偏光成分を反射する前記偏光制御要素の状態に依存する偏光の反射角において、前記空間的に分離された偏光成分を反射し、
前記ＷＤＭ装置は前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信しかつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作する偏光依存光経路装置を含み、前記入力偏光成分が前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、前記入力偏光成分が、前記偏光制御要素の前記状態に依存する偏光の角度によって反射され、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第１の状態にあるとき、反射されるいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第２の状態にあるとき、反射される前記偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される
ことを特徴とする、集積化された光波長分割多重（ＷＤＭ）装置。
【請求項２】
前記偏光依存光経路装置が、入力偏光依存経路分割要素を含み、前記入力偏光依存経路分割要素が、前記入力偏光成分を空間的に分離した入力偏光成分に変換することを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記偏光依存光経路装置が、出力偏光依存経路分割要素を含み、前記偏光依存光経路装置からいずれかの偏光成分が出力される前に、前記偏光依存光経路装置が、前記反射された偏光成分を少なくとも一部を空間的に一致する出力偏光成分に変換することを特徴とする、請求項２に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項４】
前記反射器の前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第３の状態にあるとき、前記反射される偏光成分の少なくとも一部が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射される偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されることを特徴とする、請求項３に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項５】
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置が、アナログ光ＷＤＭ装置として機能するように状態の連続体を構成し、かつ、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、請求項３に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項６】
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分を少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、請求項３に記載の光学装置。
【請求項７】
前記光ＷＤＭ装置が、さらに第２の入力ポート（Ｉ２）を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置が、前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介しかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信し、かつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作し、前記入力偏光成分が前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第１の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつそ、前記偏光制御要素のいずれか１つが前記複数の状態のうち第２の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力されることを特徴とする、請求項３に記載の光学装置。
【請求項８】
前記偏光依存光経路装置が、入力偏光依存経路分割要素を含み、前記入力偏光依存経路分割要素が、前記入力偏光成分を空間的に分離された入力偏光成分に変換することを特徴とする、請求項７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記偏光依存光経路装置が、出力偏光依存経路分割要素を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置からいずれかの偏光成分が出力される前に、前記偏光依存光経路装置が、前記反射された偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換することを特徴とする、請求項８に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項１０】
前記反射器の前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第３の状態にあるとき、前記反射される偏光成分の少なくとも一部が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射される偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されることを特徴とする、請求項９に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項１１】
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置がアナログ光ＷＤＭ装置として機能するようにし状態の連続体を構成し、かつ、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、請求項９に記載の光ＷＤＭ装置。
【請求項１２】
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、請求項９に記載の光学装置。
【請求項１３】
次のａ）からｅ）のステップを含む光波長分割多重（ＷＤＭ）装置によって光波長分割多重化を行なう方法。
ａ）　偏光依存光経路装置、分散要素、及びそれぞれ複数の状態を有する配列制御可能な反射要素を有する光ＷＤＭ装置を設けるステップ。
ｂ）　入力光を前記光ＷＤＭ装置に結合するステップ。
ｃ）　前記入力光を入力偏光成分に分離するために前記偏光依存光経路装置を利用し、それぞれの入力偏光成分が関連する波長を有するステップ。
ｄ）　分散要素において前記入力偏光成分を受信し、かつ前記波長に基づいて前記入力光成分を空間的に分離するために前記分散要素を利用するステップ。
ｅ）　前記配列制御可能な反射要素の前記制御可能な１つ又は複数の反射要素を前記複数の状態のうちの１つの状態に設定し、前記制御可能な反射要素が偏光の反射角によって入射する前記入力偏光成分を反射し、偏光の前記反射角が前記制御可能な反射要素の状態に依存し、前記偏光制御要素のいずれか１つが前記複数の状態のうち第１の状態にあるとき、反射されるいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第２の状態にあるとき、１つ又は複数の反射される前記偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されるステップ。
【請求項１４】
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置がアナログ光ＷＤＭ装置として機能するように状態の連続体を構成し、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記光ＷＤＭ装置が、さらに第２の入力ポート（Ｉ２）を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置が、前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介しかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信し、かつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作し、前記入力偏光成分が、前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第１の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第２の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）に関し、かつさらに特定すれば、反射システムでありかつ集積化された光ＷＤＭに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ＷＤＭによれば、光のそれぞれの波長が、光のその他のすべての波長から空間的に分離されるように、多重の波長の光を空間的に分散することができる。ＷＤＭ装置は、典型的に２つの主な機能部分を含む。第１の部分は、格子（例えば配列波ガイド格子、フィルタ配列等）の利用を介して個々の波長の空間的なデマルチプレックス（すなわち分散）を提供する。この時、第２の部分は、例えば減衰、モニタ、補償又はスイッチングのために１つ又は複数の空間的に分散された波長に作用する。
【０００３】
反射システムにおいて、この時、これらの波長は、同じ分散要素を介して返送され、それにより１つの光ファイバ上に再びこれらをマルチプレックスする（すなわち波長を組合せる）。光ファイバネットワークにおいて、反射ＷＤＭシステムは、透過ＷＤＭシステムと比較して、簡素で、寸法が小さく、部品数が少ないことから、ますます利用されている。しかしながら反射システムの利用は、入力信号と出力信号を分離するためにサーキュレータの利用を必要とする。サーキュレータは、しばしば高価であり、小さな光学系内への集積化することが困難である。加えて偏光素子を利用するシステムは、さらに複雑であり、かつ種々のポートの間における信号のルートを形成するために、別のサーキュレータ状の分離段を必要とする。多くの部品数を有することに加えて、これらのタイプのシステムは、典型的にいくつかの光学部品の正確な位置合わせを必要とするため、多くの時間を必要とし、かつ高価である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、周知の反射ＷＤＭシステムより小さなサイズで、周知の反射ＷＤＭシステムより部品数が少なく、サーキュレータを必要とせず、かつ光学部品の位置合わせを必要としない、光ＷＤＭ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、反射ＷＤＭ装置を提供するために、互いに集積化された光学部品を含む集積化反射光ＷＤＭ装置を提供し、この装置は、どのようなサーキュレータも必要とせず、この装置は、その集積化された特性のために位置合わせが簡素化でき、比較的低コストである。ＷＤＭ装置は、集積化されたポート分離器、分散要素及び反射器を含む。
【０００６】
集積化されたポート分離器は、種々の光学部品を含み、これらの光学部品は、集積化されたポート分離器の入力ポートを介して入力された光ビームの偏光成分を空間的に分離する。空間的に分離された偏光成分は、集積化されたポート分離器から出力され、かつ分散要素に入力する。この分散要素は、偏光成分と関連する波長により空間的に分離する。それから空間的に分離された波長は、反射要素に入力され、かつ反射要素の状態に依存する偏光角度に反射される。反射された偏光成分は、これらが反射されたときに、そのそれぞれの波長を維持する。しかしながらこれらが反射されたとき、これらの偏光成分は、反射された偏光成分の偏光の角度に依存する集積化ポート分離器を通る経路に沿って向けられ、この偏光は、反射要素の状態に依存する。
【０００７】
望ましくは反射要素は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ピクセルの配列を含み、これらのピクセルのそれぞれは、個別に制御可能である。したがって集積化ポート分離器を通るそれぞれの偏光成分の経路は、偏光成分が入力するＬＣＤピクセルの状態に依存し、この状態は、それぞれの偏光成分と関連する波長、及び対応する偏光成分を反射要素への導く分散要素が波長を空間的に分離する状態に依存する。
【０００８】
光学装置は、例えば保護スイッチや追加／脱落モジュール、波長の偏光感応操作が必要な又は望まれるその他の用途など種々の目的のために利用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の集積化光ＷＤＭの一実施例としての構成を、図１から図４に示す。図１は、本発明の光ＷＤＭ２０の概略的な線図を示している。望ましくはＷＤＭ２０は、それぞれ番号２１、２２、２３及び２４によって表わされた４つのピグテールのポートＩ１、Ｏ１、Ｉ２及びＯ２、指向性段２５、偏光段２６、分散要素２８、及び複数の状態を有する反射要素３０を含んでいる。望ましくは反射要素３０は、液晶セル又はピクセルの配列であり、それぞれ制御可能に選択することができる複数の状態を有する。
【００１０】
それぞれの入力ポート２１及び２３は、光ファイバ（図示せず）の端部から光を受信するように構成されている。それぞれの出力ポート２２及び２４は、光ファイバの端部内に光を出力するように構成されている。光ファイバと集積化ＷＤＭ光学系との間において光出力を中継するための光学系は、例えば勾配インデックス（ＧＲＩＮ）レンズ、マイクロレンズ、又は熱膨張するコア（ＴＥＣ）ファイバを含むことができる。
【００１１】
ＷＤＭ装置２０は、ツリー状の構造における２段分離を有するものとみなすことができる。指向性段２５において、入力ポートＩ１及びＩ２に入る光は、偏光により分離され、偏光ごとに種々の光学部品によって操作される。偏光されたそれぞれのビームは、複数の波長を含んでいてもよい。光の方向は、それぞれ光経路Ｉ１及びＯ１及びＩ２及びＯ２の位置となる。偏光段２６において、光の経路は、入力する光経路Ｉ１及びＩ２及び出力される光経路Ｏ１及びＯ２における光の偏光に依存する。
【００１２】
偏光段２６を通って伝搬する入力ビームＩ１及びＩ２に対して、偏光段２６は、特定の偏光成分に対して、反射要素３０が回転していないとき、Ｉ１及びＩ２からの光をそれぞれ出力経路Ｏ１及びＯ２に沿って反射させ、反射要素３０が回転しているとき、それぞれＩ１及びＩ２からの光をそれぞれ出力経路Ｏ２及びＯ１に沿って反射させる。出力ビームＯ１及びＯ２の偏光は、反射要素３０の状態に依存し、この反射要素は、反射要素３０によって反射されたときに、偏光段２６によって光をどのように操作するかを決定する。
【００１３】
分散要素２８は、反射要素３０に向かって伝搬する光には偏光段２６からの偏光成分を受信し、かつ波長及びそのそれぞれの偏光成分を分散し（すなわち空間的に分離し）、それにより反射要素３０のＬＣピクセル配列の異なったピクセルへの偏光成分を入力させる。前記のように、それぞれのピクセルは、選択的に制御することができる複数の状態を有する。
【００１４】
好ましい実施例において、Ｉ１経路からの偏光成分が入力するＬＣピクセルが回転していない場合、偏光成分はＯ１経路を介して出力される。その逆にＩ１経路からの偏光成分が入力されるＬＣピクセルが９０°だけ回転している場合、偏光成分はＯ２経路を介して出力される。同様にＩ２経路からの偏光成分が入力されるＬＣピクセルが回転していない場合、偏光成分はＯ２経路を介して出力される。その逆にＩ２経路からの偏光成分が入力されるピクセルが９０°だけ回転している場合、偏光成分はＯ１経路を介して出力される。
【００１５】
反射される偏光成分は、関連する波長を有するので、特定の経路に沿って反射された偏光成分を出力することは、特定の経路に沿った反射された偏光成分と関連する波長を出力することと同じである。例えばＩ１における光入力が、出力経路Ｏ２を介して出力する必要がある所定の波長を含み（すなわちネットワークにおける所定の位置において除去され又は取り出される）、かつその他の波長が、順方向に継続する必要がある（すなわち出力経路Ｏ２を通る）、反射要素３０の所定のピクセルは９０°だけ回転され、かつその他のピクセルは回転されない。回転したピクセルに対して、反射される偏光成分と関連した光の波長は、分散要素２８によって組合わされ、かつ経路Ｏ２を介して出力される。回転されないピクセルに対して、これらのピクセルによって反射された偏光成分と関連した光の波長は、分散要素２８によって組合わされ、かつ経路Ｏ１を介して出力される。したがって光が入力ポートＩ１を介して入力されたか、又は入力ポートＩ２を介して入力されたかどうかに関係なく、異なった波長の光をＯ１ポート又はＯ２ポートを介して出力されるようにすることができる。
【００１６】
指向性段２５を実現するために、望ましくはウオークオフ結晶、ファラデー回転器及び半波板が、光経路の分離を達成するために利用される。これらの部品は、反射要素３０によって反射される両方の入力ポートＩ１及びＩ２からの光が出力ポートＯ１とＯ２の一方または両方だけに侵入できるように、選択され、かつ組合わされる。換言すれば、入力ポートに戻る光の反射は避けることができる。偏光段２６を実現するために、偏光ビームスプリッタ、ウオラストンプリズム、又はウオークオフ結晶が、例えば偏光の１つ又は複数の特定の角度を偏光成分に供給するために利用される。分散要素２８は、望ましくは配列されたウエーブガイド格子（ＡＷＧ）のような格子である。これらの部品がそれぞれの働きを達成するために実現される構成は、図４を引用して後に詳細に説明する。
【００１７】
集積化光ＷＤＭ２０の平面図及び側面図は、それぞれ図２Ａ及び図２Ｂに示されている。図２Ａの平面図によれば、Ｉ１及びＯ１光経路は、ＷＤＭ装置２０を通るこれらの光経路の進路にわたって同じ垂直平面内に留まる。それ故に両方の光経路は、空間的に分離されているとはいえ、単一の線２１、２２によって表わす。同様にＩ２及びＯ２光経路は、装置２０を通るこれらの光経路の進路にわたって図２Ａの平面図に関して同じ垂直平面内にある。それ故にこれら両方の光経路も、空間的に分離されているとはいえ、単一の線２３、２４によって表わす。
【００１８】
図２Ｂにおいて、光経路Ｉ１及びＩ２は、側面図に関して装置２０を通るこれらの光経路の進路にわたって同じ横断平面内にある。それ故に両方の光経路は、空間的に分離されているとはいえ、単一の線２１、２３によって表す。同様にＯ１及びＯ２光経路は、装置２０を通るこれらの光経路の進路にわたって図２Ｂの側面図に関して同じ横断平面内にある。それ故にこれら両方の光経路は、空間的に分離されているとはいえ、単一の線２２、２４によって表す。
【００１９】
図３は、１つの実施例にしたがった本発明のＷＤＭ２０の斜視図を示しており、この実施例は、ピグテールを有する４つのポートＩ１、Ｉ２、Ｏ１及びＯ２を含めて、完全に集積化された全パッケージを含む。指向性段２５は、第１のウオークオフ要素（ＷＯ１）３１、補償要素（Ｃｏｍｐ）３２、第１のファラデー回転器（Ｆ１）３３、第１の半波板（ＨＷＰ１）３４、第２のウオークオフ要素（ＷＯ２）３５、第２のファラデー回転器（Ｆ２）３６、及び第２の半波板（ＨＷＰ２）３７からなる。偏光段２６は、偏光組合せ及び分離段からなり、この段は、例えば第３のウオークオフ要素（ＷＯ３）３８であってもよい。
【００２０】
図３は、波長λ１、λ２、λ３、λ４及びλ５のグループをこの例においてＩ１である１つの入力ポートから入力し、分散要素２８によって分離し、かつ反射要素３０によって反射する例であり、その際、いくつかの波長（λ１、λ３、λ４）は、分散要素２８によってＯ１経路上に組合わされ、かつ出力ポートＯ１を通して出力され、かつ、いくつかの波長（λ２及びλ５）は、分散要素２８によってＯ２経路上に組合わされ、かつ出力ポートＯ２を通して出力されている。
【００２１】
図４にＷＤＭ２０のスイッチ動作を達成するために互いに関連してこれらの部品が動作する原理を示す。図４は、それぞれの光経路２１から２４に対するそれぞれの部品３１から３８における偏光の様子を示している。ブロック２１Ａから２１Ｉは、光経路Ｉ１に沿ってそれぞれの部品３１から３８及びＬＣセル３０の偏光をそれぞれ示している。ブロック２２Ａから２２Ｈは、光経路Ｏ１に沿ってそれぞれの部品３１から３８の偏光をそれぞれ示している。ブロック２４Ａから２４Ｈは、光経路Ｏ２に沿ってそれぞれの部品３１から３８の偏光をそれぞれ示している。ブロック２３Ａから２３Ｉは、光経路Ｉ２に沿ってそれぞれの部品３１から３８及びＬＣセル３０の偏光をそれぞれ示している。
【００２２】
入力ポートＩ１及びＩ２に侵入する光は、２つの直交する偏光成分に分解することができる偏光ベクトルを有する。同様に出力ポートＯ１及びＯ２から出る光は、２つの直交する偏光成分の組合せに対応する偏光ベクトルを有する。基本的にそれぞれの入力ポートに侵入するそれぞれの光信号の偏光ベクトルは、初めに２つの分離した直交偏光成分に分解され、特定の方向にウオークオフされ、かつ特定の方向に回転されるので、分散要素２８を通過しかつ反射要素３０に衝突する種々の波長のこれらのポートからの光信号は、反射され、組合わされ、かつ出力ポートＯ１、Ｏ２を通って、又は部分的にそれぞれの出力ポートＯ１及びＯ２を通って出力される。しかしながら装置は、入力ポートＩ１又はＩ２の１つからの光のうちいずれも又は実質的にいずれも入力ポートの１つに戻るように反射されないようになっている。
【００２３】
各それぞれの信号の各それぞれの偏光ベクトルの偏光成分も、ブロック２２Ａ及び２４Ａにおいてプラス記号によって表示するように、出力ポートＯ１、Ｏ２から出る前に組合わされる。それ故に指向性段２５のそれぞれの入力経路は、それぞれの偏光ベクトルを分離した偏光成分に分離し、かつこれらの偏光成分に所定の操作を行うが、指向性段２５の出力経路は、それぞれの反射され分離された偏光成分に所定の操作を行い、かつそれぞれの偏光成分をそれぞれの偏光ベクトルに組合せる。
【００２４】
波板３４及び３７は、水晶からなり、この水晶は、波板を製造するために典型的に利用される材料である。ウオークオフ要素３１、３５及び３８は、例えばイットリウムバナジン酸塩から、又はルチル材料からなることができる。ウオークオフ結晶は、その結晶構造によって定義される偏光方向を有する。ファラデー回転器３３及び３６は、例えばざくろ石からなることができる。ファラデー回転器は、磁界の適用を介して光の偏光を回転する。ファラデー回転器は、保持機能をもつファラデー回転器であることができる。保持機能をもつファラデー回転器は、ファラデー回転器に加える磁界を除去した後も光を回転する機能を保持する。保持機能をもつファラデー回転器の代わりに、ファラデー回転器に隣接した又はこれにきわめて近接した集積化ＷＤＭ装置２０内に、必要な磁界を発生する磁石を埋め込んでもよい。
【００２５】
これらの部品は、当該技術分野において周知であり、かつこれらが光信号の偏光ベクトルを偏光成分に分離し、かつ偏光成分に及ぼす作用は、米国特許第６０８８４９１号明細書及び米国特許第６０２６２０２号明細書に詳細に記載されている。その故にこれらの部品が必要な動作の詳細な説明は割愛する。
【００２６】
初めに光ファイバからポートＩ１に侵入する光信号の偏光ベクトルは、ブロック２１Ａに小さな十字によって表示されたように、分離した直交成分に分離されていない。しかしながら入射された光信号が、ＷＯ１　３１を通過した後に、光信号の水平偏光成分が分離され、かつブロック２１Ｂによって表示するように、垂直偏光成分からウオークオフ方向に変位される。ＷＯ１　３１は、ＷＯ１　３１のウオークオフ方向に対して平行な光の偏光成分だけに（すなわちブロック３１における水平な矢印によって表示されたウオークオフ方向に対して平行な水平偏光成分だけに）作用する。これにより、垂直に偏光された成分から水平に偏光された成分を分離しかつ変位する。したがってＷＯ１　３１のウオークオフ方向に対して平行な偏光を有する光は、ＷＯ１　３１によって、ＷＯ１　３１と同じ配向を有するビームに分離される。ＷＯ１　３１のウオークオフ方向とは平行ではない偏光を有する光は、変位されないため初めの光ビームと一致しかつ変位されたビームの偏光に直交する偏光を有するビームのみが残ることになる。
【００２７】
それからこれらのビームは、補償要素３２を通過し、この補償要素は、ビームの偏光を変化しないが、ウオークオフ変位によって引起こされるあらゆる光経路長さの差を補償する。それから光は、第１のファラデー回転器Ｆ１　３３を通過し、このファラデー回転器は、ブロック２１Ｄにおける線によって表示するように、それぞれのビームの偏光の方向を４５°だけ変化する。それから光は、第１の半波板ＨＷＰ１　３４を通過し、この半波板は、それぞれのビームの偏光を独立に回転し、これらのビームが、ブロック２１Ｅによって表示するように、両方とも水平の偏光を有するようにする。ＨＷＰ１部品３４における破線は、部品のそれぞれの部分が偏光されたビームに別々に作用し、この部分は、ブロック２１Ｅ、２２Ｄ、２３Ｅ及び２４Ｄにおける表記からも明らかである。入力経路Ｉ１では偏光成分は水平なので、これらの偏光成分は第２のウオークオフ要素ＷＯ２
３５を通過する際に影響を受けない。このウオークオフ要素ＷＯ２は、ブロック３５における垂直な双方向矢印によって表示するように、垂直ウオークオフ方向の偏光成分のみウォークさせる。
【００２８】
Ｏ１及びＯ２光経路に沿って逆方向に伝搬する光が、ＷＯ２　３５によって空間的に変位されることに注意する。なぜならブロック２２Ｆ、２２Ｅ、２４Ｆ及び２４Ｅに示されたように、これらの経路に沿った光ビームは、これらのブロックにおける垂直な平行線、及びブロック２２Ｆと２２Ｅとの間及びブロック２４Ｆと２４Ｅとの間におけるこれらの線の垂直な変位によって表示するように、この点において垂直に偏光されているからである。指向性段２５におけるＩ１とＩ２光経路に関するＯ１とＯ２光経路の方向におけるシフトは、図２Ｂに示す装置２０の側面図から明らかである。
【００２９】
それからＩ１光経路に沿って進行する光ビームは、第２のファラデー回転器Ｆ２　３６を通過し、このファラデー回転器は、ブロック２１Ｇに示すように、光ビームの偏光を４５°だけ回転する。Ｆ２　３６は、光経路Ｏ１及びＯ２に沿って進行する光に偏光を回転するように作用し、これらの偏光が、ブロック２２Ｇ、２２Ｆ、２４Ｇ及び２４Ｆにおける線によって表示するように、垂直になるように作用し、このＦは、Ｏ１及びＯ２光経路偏光を、図２Ｂの側面図に示す指向性段２５に示した方向にこれらの光経路を向け、ＷＯ２　３５によって操作することを可能にする。
【００３０】
それからＩ１に沿って進行する光ビームは、ＨＷＰ２　３７を通過し、このＨＷＰ２　３７は、２１Ｈにおける線によって表示するように、両方のビームの偏光を水平偏光に回転する。それからＩ１に沿って進行する光ビームは、偏光段２６を通過する。この偏光段２６はＷＯ３ブロック３８に相当する。ＷＯ３　３８は、光ビームの方向を変化し、光経路Ｉ１に相当するビームが、図２Ａの平面図に示した偏光段２６において表示されたように、水平に変位されるようにする。水平の変位は、ブロック２１Ｈにおける水平の線及びこのブロックの左上の隅からブロック２１Ｉの右上の隅へのその移動によって示す。
【００３１】
それからブロック２１Ｉに示された偏光を有する光経路Ｉ１に相当する光ビームは、分散要素２８を通過し、この分散要素は、光ビームにおけるすべての波長を空間的に分離する。光ビームの波長が空間的に分散されたとき、光ビームの偏光成分は、偏光成分と関連する波長に依存して、反射要素３０の種々のピクセルに入射する。偏光成分が入射するピクセルが回転していないと、光経路Ｉ１に対応する光ビームは、そのピクセルにより反射され、かつ分散要素により組合わされ、これらの光ビームが、ビームを水平に変位するＷＯ３　３８を通過するようにする。偏光におけるこの水平のシフトは、ブロック２２Ｈに示す位置へのブロック２１Ｉにおける線の位置における水平のシフトによって表示される。それ故にこの場合、反射された光はＯ１光経路に侵入し、かつブロック２２Ｈから２２Ａにおける線により表示されるように、指向性段２５要素により操作される。
【００３２】
垂直平面において、Ｏ１光経路はＩ１光経路に追従するが、図２Ａの平面図に示すように、かつブロック２２Ｆ及び２２Ｅにおいて垂直方向における偏光成分のシフトによって表示されるように、ＷＯ２により横断平面においてその下にあることに注意する。ＷＯ１　３１は、それぞれ光経路Ｏ１及びＯ２において進行する光の偏光成分を、これらがそれぞれ出力ポートＯ１及びＯ２を介して出力される直前に合成する。このことは、ブロック２２Ｂ及び２２Ａ及び２４Ｂ及び２４Ａにおける線によって表示されている。
【００３３】
ブロック２１Ａにおける十字の位置に比較してブロック２３Ａにおける十字の異なった位置は、図２Ａの平面図から明らかなように、入力光経路Ｉ１及びＩ２におけるビームの水平の分離を表示している。Ｉ２光経路に関して、水平偏光成分は、ブロック２３Ｂにおける偏光表記線によって表示されるように、光がＷＯ１　３１を通過するときに、垂直偏光成分から分離される。Ｉ２光経路に対するブロック２３Ｂから２３Ｇにおける偏光の変化は、基本的にＩ１経路に対するそれぞれブロック２１Ｂから２１Ｇの変化と同じである。同様にＯ１光経路に対するブロック２２Ｇから２２Ａにおける偏光の変化は、基本的にＯ２光経路に対するブロック２４Ｇから２４Ａの変化と同じである。しかしながらＨＷＰ２　３７は、光経路Ｉ１及びＯ１における光の偏光成分に作用とは異なった作用を光経路Ｉ２及びＯ２における光の偏光成分に及ぼす。それぞれブロック２１Ｈ及び２３Ｈによって表示されるように、ＨＷＰ２　３７は、光経路Ｉ１における光の偏光成分を、これらが水平であるように回転するが、一方光経路Ｉ２における光の偏光成分を、これらが垂直であるように回転する。
【００３４】
この相違のため、反射要素３０の対応するＬＣピクセルの偏光が回転しないとき、ブロック２１Ｉ及び２２Ｈによって表示されるように、Ｉ１光経路における反射された光は、光経路Ｏ１上に波長にしたがって分散要素２８によって組合わされ、かつ同じ偏光を維持したまま、水平にシフトされる。偏光成分の水平のシフトは、ＷＯ３　３８が水平ウオークオフ結晶であるためである。光経路Ｉ２に沿って進行する光に関して、反射要素３０の対応するＬＣピクセルの偏光が回転しないとき、ブロック２３Ｉ及び２４Ｈによって表示されるように、反射された光は、光経路Ｏ２上に波長にしたがって分散要素２８によって組合わされ、かつシフトされることなく、かつその垂直偏光を維持したまま、ＷＯ３　３８を通過する。垂直偏光成分は、ＷＯ３　３８が水平ウオークオフ結晶であるためシフトされない。これらの偏光に関して、反射されたＩ１光は、光経路Ｏ１だけに侵入し、かつ反射されたＩ２光は光経路Ｏ２だけに侵入することができる。それから反射された光は、それぞれの出力光経路に沿って指向性段２５を通過し、かつそれぞれの出力ポートを介して集積化光ＷＤＭ２０から出る。
【００３５】
反射要素３０の対応するＬＣピクセルが完全に回転しているとき（すなわち９０°だけの回転）、ブロック２１Ｉによって表示される偏光を有する光経路Ｉ１における光は、ブロック２４Ｈに示すように、分散要素２８によって分散され、かつ回転したピクセルによって垂直偏光を有するように反射される。それからこの光は、影響を受けずにＷＯ３　３８を通過し、かつしたがってＯ２光経路に沿って伝搬するような状態にされるだけである。前記のように、偏光成分は、これらに結び付いた波長を有する。それ故に光経路Ｉ１から光経路Ｏ２への偏光成分の方向付けは、光経路Ｉ１から光経路Ｏ２へのこれらの偏光成分と関連する波長の方向付けと同じである。
【００３６】
光経路Ｉ２に関して、反射要素３０の対応するＬＣピクセルが完全に回転しているとき（すなわち９０°だけの回転）、ブロック２３Ｉによって表示された偏光を有する光経路Ｉ２上の光は、分散要素２８によって分散され、かつブロック２２Ｈによって示されるように、水平偏光を有するように、回転されたピクセルによって反射される。この光は、Ｏ１光経路に沿って伝搬するような条件にされるだけである。それ故に偏光成分に関連する波長にしたがって分散要素２８によって合成されるとき、光経路Ｏ１に沿ってＯ１出力ポートに伝搬するだけである。前記のように、光経路Ｉ１から光経路Ｏ２に及び光経路Ｉ２から光経路Ｏ１に偏光成分を方向付けることは、これらの経路に沿ったこれらの偏光成分と関連する波長の方向付けと同じである。したがって反射要素のピクセルの状態を制御することによって、波長は、本発明のＷＤＭによって選択的に分離取出すことができる。これにより波長は、選択的に分離して取出すことができ、かつ落とすことができ（例えばＩ１からＯ２へスイッチ）、又は加えることができる（例えばＩ１からの光のすべての波長がＯ１に達し、かつＩ２からの光の少なくともいくつかの波長がＯ１に達する）。もちろん本発明のＷＤＭは、多くの別の目的のために使うことができる。例えばこれは、波長を分離して取出し、かつそれから出力ポートを介してこれらを捨てることによって、所定の波長の光を単純に減衰するために利用することができる。ここにおいて考慮された議論を考慮して、本発明のＷＤＭが適した多くの目的は、当業者にとって明らかであろう。
【００３７】
本発明の光ＷＤＭ装置における別の実施例を、図５Ａから図５Ｃを引用して説明する。図５Ａは、種々の光学部品の構成及びこれらがＷＤＭ機能を実行するために光の偏光成分に及ぼす作用を示している。動作原理は図４を引用して前に説明したものと同じであるが、ＷＤＭの構成は図４の構成と異なっている。図５Ｂは、図５Ａに示した部品の平面図、及び入力された光及び反射された光の偏光成分が光ＷＤＭ装置を通って伝搬する様式を示している。図５Ｃは、図５Ａに示した部品の側面図、及び入力された光及び反射された光の偏光成分が光ＷＤＭ装置を通って伝搬する様子を示している。
【００３８】
図５Ａによれば、光ＷＤＭ装置は、ウオークオフ（Ｗ／ＯＦＦ）要素４１、半波板（ＨＷＰ）要素４２、ウオークオン（Ｗ／ＯＮ）要素４３、ファラデー回転器４４、別のＨＷＰ要素４５、ウオークオン（Ｗ／ＯＮ）要素４６、分散要素４７、及び反射要素５０からなり、この反射要素は、望ましくは図４の実施例におけるように、選択的に制御可能なＬＣピクセルの配列である。ブロックは、４つの光ビームを示しており、これらの光ビームのそれぞれは、直交するように組合わされた２つの偏光成分を有する。光ビーム５１及び５２は、それぞれＯ１及びＩ１光経路に対応しており、光ビーム５３及び５４は、それぞれＩ２及びＯ２光経路に対応している。入射する光に対して、Ｗ／ＯＦＦ要素４１は、Ｉ１入力光に対応するビーム５２の水平偏光成分５２Ａを、その垂直成分５２Ｂから変位する。同様にＷ／ＯＦＦ要素４１は、Ｉ２入力光に対応するビーム５３の水平偏光成分５３Ａを、その垂直成分５３Ｂから変位する。光学装置からの出力光に対して、Ｗ／ＯＦＦ要素４１は、出力光経路Ｏ２に対応するビーム５４の水平偏光成分５４Ａを、その垂直成分５４Ｂと合成する。同様にＷ／ＯＦＦ要素４１は、出力光経路Ｏ１に対応するビーム５１の水平偏光成分５１Ａを、その垂直成分５１Ｂと合成する。偏光成分のこの分離及び合成は、図５Ｃのブロック４１に見ることができる。
【００３９】
ＨＷＰ４２は、箱の右側における分離した偏光成分だけに、すなわち偏光成分５１Ａ、５２Ｂ、５３Ａ及び５４Ｂだけに作用する。このことは図５Ｃにおけるブロック４２からも明らかであり、このブロックにおいて偏光成分の半分だけが、ＨＷＰ４２を通って伝搬する。入射する光の分離した偏光成分５２Ｂ及び５３Ａに対して、ＨＷＰ４２は、矢印に示すように時計方向の９０°の回転を加える。出力光に対して、偏光成分５１Ａ及び５３Ａも、ＨＷＰ４２を進行する箱に示すように、Ｗ／ＯＦＦ要素４１の方向に伝搬してＨＷＰ４２を通過するときに、時計方向に９０°だけ回転される。それからＷ／ＯＦＦ要素４１は、２つのビームを形成するように、偏光成分５１ＡとＢ及び５４ＡとＢを直交するように合成し、これら２つのビームそれぞれは、互いに直交する２つの偏光成分を有する。
【００４０】
入力光に関して、偏光成分が、時計方向に９０°だけ回転された後に、入力光は、Ｗ／ＯＮ要素４３を通過する。この時に垂直に偏光されている入力光偏光成分５３Ａ及びＢは、上方にシフトされる。このことは、図５Ｂのブロック４３に示されたＩ２入力の垂直の傾斜から明らかである。Ｉ１入力の入力光偏光成分５２Ａ及びＢは、図５Ｂにおけるブロック４３を通過するまっすぐなＩ１線によって表示されるように、水平に偏光されたままであり、かつこれらがＷ／ＯＮ要素４３を通って伝搬したときに影響を受けない。出力光に関して、Ｗ／ＯＮ要素４３は、出力光Ｏ１の偏光成分５１Ａ及びＢを下方にシフトするが、これらの偏光成分を垂直に偏光したままである。このシフトは、出力光の方向に関して図５Ｂのブロック４３における上方への傾斜によって明らかである。出力光Ｏ２の偏光成分５４Ａ及びＢは、図５Ｂにブロック４３をまっすぐに通過するＯ２線によって表示されるように、水平に偏光されたままであり、Ｗ／ＯＮ要素４３によって作用を受けない。
【００４１】
ファラデー回転器４４は、水平及び垂直に偏光された入力光偏光成分５２ＡとＢ及び５３ＡとＢを、それぞれ４５°だけ回転する。それからＨＷＰ４５は、入力光偏光成分５３ＡとＢ及び５２ＡとＢを、時計方向に４５°だけ回転し、入力光偏光成分５２ＡとＢが垂直に偏光され、かつ入力光偏光成分５３ＡとＢが水平に偏光されるようにする。それからＷ／ＯＮ要素４６は、垂直偏光された入力光偏光成分５２Ａ及び５２Ｂを下方にシフトし、これらの偏光成分が、それぞれ水平に偏光された入力光偏光成分５３ＡとＢと空間的に一致し、かつこれらと直交するようにする。垂直に偏光された入力光偏光成分５２Ａ及び５２Ｂの下方へのシフトは、入力光の伝搬方向に関して図５Ｂのブロック４６における下方への傾斜によって表示される。
【００４２】
反対方向において、垂直に偏光された反射光偏光成分５１ＡとＢは、水平に偏光された出力光偏光成分５４ＡとＢからこれらの偏光成分を分離するために、下方にシフトされる。反射要素５０のＬＣピクセルが、偏光が回転されない状態にあるとき、入力光Ｉ１の空間的に分離された垂直偏光された入力光偏光成分５２ＡとＢは、同じ偏光によってピクセルにより反射され、この偏光は、入力光Ｉ２の入力光偏光成分５３ＡとＢの偏光に対して、かつ出力光Ｏ２の出力光偏光成分５４ＡとＢに対して直交している。それ故にポートＩ１から反射された光は、Ｏ１光経路を介して光学装置から外に伝搬するだけである。なぜならこの経路が、出力光偏光成分を適正に再分離しかつ再結合することができる唯一の光経路であるからである。分散要素４７は、図４の説明で述べたように、入射光を波長にしたがって分離し、かつ反射された光を結合する。
【００４３】
水平偏光された反射されたＩ２光は、Ｏ２光経路を介して光学装置から外に伝搬する。なぜならこの経路が、出力光偏光成分を適正に再分離しかつ再結合することができる唯一の光経路であるからである。他方において反射要素５０の対応するピクセルが、偏光を９０°だけ回転する状態にある場合、回転されたピクセルによって反射されたすべての光成分の偏光は、９０°だけ回転される。それ故に入力光Ｉ１の垂直偏光された入力光偏光成分５２ＡとＢは、９０°だけ回転され、これらの反射された光成分が、水平の偏光を有するようにする。この偏光によって、偏光成分は、これらが光経路Ｏ２を介して光学装置を通ってかつここから外に伝搬するときに、適正に再分離され、かつ再結合される。同様に水平偏光された入力光偏光成分５３ＡとＢの偏光は、９０°だけ回転され、これらの偏光は、垂直に偏光されるようにする。この偏光によって、偏光成分は、これら偏光成分が光経路Ｏ１を介して光学装置を通ってかつここから外に伝搬されるときに、適正に再分離され、かつ再結合される。それ故に９０°だけの反射要素５０の対応するピクセルの偏光の角度の回転は、光学装置がＷＤＭとして機能することを可能にする。なぜならこれは、波長にしたがって光を分離することができ、それぞれの偏光成分は、関連する波長を有し、かつ偏光成分のチャネルは、いずれかの入力ポートからいずれかの出力ポートへのいずれかの選ばれた波長に対応するからである。
【００４４】
図４及び図５Ａに示された実施例は２つの入力及び２つの出力を示しているとはいえ、本発明の光ＷＤＭ装置が、１つだけの入力及び２つの出力を有することができることに注意する。望ましくはＷＤＭ装置は、２つの入力および２つの出力を有するので、二方向であり、かつ融通性をもって機能することができる。入力光偏光成分の空間的な分離は、入力光が光学装置に入力される前に行うことができる。
【００４５】
当業者は、ここに提供された議論を考慮して、本発明の多くの可能な適用を理解するであろう。もちろん図４および図５Ａに示したもの以外の波板及び結晶の配向は、集積化された形において本発明の目的を達成するために利用することができ、かつここに提供された議論を考慮して、当業者にとって理解することができる。また本発明は、本発明の集積化された光ＷＤＭの部品を創作するためにここに議論した材料に限定されるものではない。例えば前記のように、本発明の反射要素は、液晶セル以外のなんらかのものであることができ、かつ現在周知の又は将来発見され又は開発されるなんらかのものであることができる。
【００４６】
本発明の特定の実施形態を説明し例示したが、本発明は説明し例示した特定の形態或いは部品配置に限定してはならない。本発明範囲は、ここに添付した特許請求の範囲ならびにそれらの均等物により規定されるべきである。しかしながら、本発明の広範な応用の参考に供するため、本発明の実施態様の一部を下記に掲げる。
【００４７】
（実施態様１）
集積化された光波長分割多重（ＷＤＭ）装置が、少なくとも１つの第１の入力ポート（Ｉ１）、第１の出力ポート（Ｏ１）及び第２の出力ポート（Ｏ２）を有し、
前記ＷＤＭ装置は分散要素を含み、前記分散要素が複数の波長の光を受信し、前記光が偏光成分からなり、前記分散要素が前記波長に基づいて前記偏光成分を空間的に分離し、それぞれの偏光成分が関連する波長を有するとともに、
前記ＷＤＭ装置は偏光制御反射器を含み、前記反射器が前記分散要素によって空間的に分離された偏光成分を受信するために複数の空間的に分離された偏光制御要素を有し、前記反射器が前記空間的に分離された偏光成分を反射する前記偏光制御要素の状態に依存する偏光の反射角において、前記空間的に分離された偏光成分を反射し、
前記ＷＤＭ装置は前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信しかつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作する偏光依存光経路装置を含み、前記入力偏光成分が前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、前記入力偏光成分が、前記偏光制御要素の前記状態に依存する偏光の角度によって反射され、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第１の状態にあるとき、反射されるいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第２の状態にあるとき、反射される前記偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される
ことを特徴とする、集積化された光波長分割多重（ＷＤＭ）装置。
【００４８】
（実施態様２）
前記偏光依存光経路装置が、入力偏光依存経路分割要素を含み、前記入力偏光依存経路分割要素が、前記入力偏光成分を空間的に分離した入力偏光成分に変換することを特徴とする、実施態様１に記載の光学装置。
【００４９】
（実施態様３）
前記偏光依存光経路装置が、出力偏光依存経路分割要素を含み、前記偏光依存光経路装置からいずれかの偏光成分が出力される前に、前記偏光依存光経路装置が、前記反射された偏光成分を少なくとも一部を空間的に一致する出力偏光成分に変換することを特徴とする、実施態様３に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５０】
（実施態様４）
前記反射器の前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第３の状態にあるとき、前記反射される偏光成分の少なくとも一部が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射される偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されることを特徴とする、実施態様３に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５１】
（実施態様５）
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置が、アナログ光ＷＤＭ装置として機能するように状態の連続体を構成し、かつ、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、実施態様３に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５２】
（実施態様６）
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分を少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、実施態様３に記載の光学装置。
【００５３】
（実施態様７）
前記光ＷＤＭ装置が、さらに第２の入力ポート（Ｉ２）を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置が、前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介しかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信し、かつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作し、前記入力偏光成分が前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第１の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつそ、前記偏光制御要素のいずれか１つが前記複数の状態のうち第２の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力されることを特徴とする、実施態様３に記載の光学装置。
【００５４】
（実施態様８）
前記偏光依存光経路装置が、入力偏光依存経路分割要素を含み、前記入力偏光依存経路分割要素が、前記入力偏光成分を空間的に分離された入力偏光成分に変換することを特徴とする、実施態様７に記載の光学装置。
【００５５】
（実施態様９）
前記偏光依存光経路装置が、出力偏光依存経路分割要素を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置からいずれかの偏光成分が出力される前に、前記偏光依存光経路装置が、前記反射された偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換することを特徴とする、実施態様８に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５６】
（実施態様１０）
前記反射器の前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第３の状態にあるとき、前記反射される偏光成分の少なくとも一部が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射される偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されることを特徴とする、実施態様９に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５７】
（実施態様１１）
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置がアナログ光ＷＤＭ装置として機能するようにし状態の連続体を構成し、かつ、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、実施態様９に記載の光ＷＤＭ装置。
【００５８】
（実施態様１２）
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、実施態様９に記載の光学装置。
【００５９】
（実施態様１３）
次のａ）からｅ）のステップを含む光波長分割多重（ＷＤＭ）装置によって光波長分割多重化を行なう方法。
ａ）　偏光依存光経路装置、分散要素、及びそれぞれ複数の状態を有する配列制御可能な反射要素を有する光ＷＤＭ装置を設けるステップ。
ｂ）　入力光を前記光ＷＤＭ装置に結合するステップ。
ｃ）　前記入力光を入力偏光成分に分離するために前記偏光依存光経路装置を利用し、それぞれの入力偏光成分が関連する波長を有するステップ。
ｄ）　分散要素において前記入力偏光成分を受信し、かつ前記波長に基づいて前記入力光成分を空間的に分離するために前記分散要素を利用するステップ。
ｅ）　前記配列制御可能な反射要素の前記制御可能な１つ又は複数の反射要素を前記複数の状態のうちの１つの状態に設定し、前記制御可能な反射要素が偏光の反射角によって入射する前記入力偏光成分を反射し、偏光の前記反射角が前記制御可能な反射要素の状態に依存し、前記偏光制御要素のいずれか１つが前記複数の状態のうち第１の状態にあるとき、反射されるいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうち第２の状態にあるとき、１つ又は複数の反射される前記偏光成分の少なくとも一部が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力されるステップ。
【００６０】
（実施態様１４）
前記複数の状態が、前記光ＷＤＭ装置がアナログ光ＷＤＭ装置として機能するように状態の連続体を構成し、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分、及び前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力される偏光成分の前記それぞれの部分が、前記状態の連続体から、前記反射器の前記偏光制御要素の前記状態を選択することによって制御可能に変化することができることを特徴とする、実施態様１３に記載の方法。
【００６１】
（実施態様１５）
前記偏光依存光経路装置が、偏光依存結合器要素を含み、前記偏光依存結合器が、前記反射光偏光成分の少なくとも一部が空間的に一致する出力偏光成分に変換し、前記変換が前記偏光成分を前記出力ポートのいずれか（Ｏ１又はＯ２）から出力する前に行なわれることを特徴とする、実施態様１３に記載の方法。
【００６２】
（実施態様１６）
前記光ＷＤＭ装置が、さらに第２の入力ポート（Ｉ２）を含み、かつ、前記偏光依存光経路装置が、前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介しかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記光ＷＤＭ装置内に結合された偏光成分を受信し、かつ偏光の特定の角度を有する前記入力偏光成分を供給するために前記入力偏光成分を操作し、前記入力偏光成分が、前記分散要素によって受信された前記光の前記偏光成分に相当し、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第１の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ、前記偏光制御要素のいずれか１つが、前記複数の状態のうちの第２の状態にあるとき、前記反射器により反射されかつ前記第１の入力ポート（Ｉ１）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第２の出力ポート（Ｏ２）を介して出力され、かつ前記反射器により反射されかつ前記第２の入力ポート（Ｉ２）を介して前記ＷＤＭ装置内で合成されたいずれかの偏光成分が、前記第１の出力ポート（Ｏ１）を介して出力されることを特徴とする、実施態様１３に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例による本発明の光学装置の概略的な線図である。
【図２】図１に示した本発明の光学装置の平面図及び側面図である。
【図３】特定の部品及び材料を利用して特定の様式で構成された本発明の光学装置の斜視図である。
【図４】図３に示した部品が波長分割多重化のための特定の偏光機能を実行する様式を示す偏光線図である。
【図５】別の実施例を示す装置構成図、偏光線図、平面図及び側面図である。
【符号の説明】
２０　ＷＤＭ装置
２１　Ｉ１ポート
２２　Ｏ１ポート
２３　Ｉ２ポート
２４　Ｏ２ポート
２５　指向性段
２６　偏光段
２８　分散要素
３０　反射要素
【図１】
2004029722.tif 000003
【図２】
2004029722.tif 000004
【図３】
2004029722.tif 000005
【図４】
2004029722.tif 000006
【図５】
2004029722.tif 000007