(57)【要約】【課題】構成が簡単で、組立てが容易であり、安価な可変光減衰器を提供すること。【解決手段】ビームスプリッタ（１３）に対する入射光の入射角を変えるように、アクチュエータでビームスプリッタ（１３）を回転駆動して、ビームスプリッタ（１３）の透過率を変化する。これにより、入射側光ファイバ（２２）からコリメータレンズ（１１）を介してビームスプリッタ（１３）に入射した入射光（平行光）は、その一部が反射され、残りがビームスプリッタ（１３）を透過する。この透過した光は、出射光として、集光レンズ（１２）を介して出射側光ファイバ（２４）へ集光される。これにより、出射光量を調節するすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を減衰量を変えながら減衰し、減衰した光を出射光として出射する可変光減衰器において、
前記入射光を受け、前記入射光の入射角によって透過率が変化し、透過した光を前記出射光として出射するビームスプリッタと、
該ビームスプリッタに対する前記入射光の入射角を変化させるように、前記ビームスプリッタを回転駆動するアクチュエータと
を有することを特徴とする可変光減衰器。
【請求項２】
前記入射光は入射側光ファイバから入射され、前記出射光は出射側光ファイバへ向けて出射され、前記可変光減衰器は、
前記入射側光ファイバと前記ビームスプリッタとの間に配置されて、前記入射光を平行光に変換し、該平行光を前記ビームスプリッタへ入射させるコリメータレンズと、
前記ビームスプリッタと前記出射側光ファイバとの間に配置されて、前記出射光を前記出射側光ファイバに集光させる集光レンズと、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の可変光減衰器。
【請求項３】
前記ビームスプリッタの透過率は、前記入射角が小さくなるにつれて小さくなる、ことを特徴とする請求項１に記載の可変光減衰器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光減衰器に関し、特に、可変光減衰器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、光減衰器（optical attenuator）は光ファイバあるいは空間を伝搬する光に一定の減衰を与えるデバイスである。光減衰器は、光機器あるいは受光素子の性能評価や伝搬損調整のために用いられるもので、可変光減衰器（variable optical attenuator）と固定光減衰器（fixed optical attenuator）との２種類がある。前者は減衰量が変えられるもので、主として光通信装置とシステムの性能評価に用いられる。後者は減衰量が固定なもので、可変光減衰器と同様な用途のほか、中継区間損調整用に用いられ、一般に小形につくられている。
【０００３】
光を減衰させるには、主に、以下に述べる３つの方法が採用されている。（１）ビーム全体にわたってほぼ一定な割合をもって光を反射する方法。（２）ビーム全体にわたってほぼ一定な割合をもって光を吸収する方法。（３）ビームの一部をさえぎる方法。光ファイバ通信用の光減衰器では、反射量の波長依存性が小さい、反射量の温度安定性と経時安定性がよい、フィルタ寸法と設置角度を適当に得られば入射光に対するモード選択性と偏波面選択性が少ない、などの特長から、上記の減衰法（１）と（２）に対応するガラス基板上に金属膜を蒸着した金属フィルタが最も広く採用されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
この非特許文献１には、可変光減衰器の一例として、ステップ可変フィルタと連続可変フィルタとの２枚のフィルタを用いたものが開示されている。入射側光ファイバからの光は、入力レセプタクル内に組み込まれたコリメータレンズによって平行ビームに変換され、２枚のフィルタによって減衰を受けた後、出力レセプタクルに組み込まれた集光レンズによって出射側光ファイバに入射させられる。２枚のフィルタをビームに対して傾斜して配置することにより多重反射の影響を防止すると共に、傾斜角を左右のフィルタで対称にすることにより光路のずれを防止している。
【０００５】
また、波長分割多重（ＷＤＭ）通信用としては、図１に示されるような、磁気光学式可変光減衰器が採用されている。ここで、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）とは、一本の光ファイバに複数の波長の光信号を送信する通信方式であって、幹線系においてすでに仕様されている。尚、単一の波長の光信号しか使用しない時分割多重（ＴＤＭ）方式においても、勿論、可変光減衰器が必要となる。しかしながら、ＷＤＭでは、各波長毎にパワーを調節する必要があるので、より多くの数の可変光減衰器が必要となる。
【０００６】
また、出射光量を調節する必要がある理由は次の通りである。光通信において、最終的には光信号をフォトダイオード（ＰＤ）で検知する。ここで、光の強度が強すぎる場合、ＰＤの特性が飽和して、正確に光信号を検出できなくなる。単純に、光量を減衰する場合には、いわゆる固定光減衰器（fixed optical Attenutor）を用いても良い。しかしながら、厳密に光のパワーを調節したい場合には、可変光減衰器（ＶＯＡ：variable optical attenuator）を用いる必要がある。
【０００７】
図１を参照すると、磁気光学式可変光減衰器３０は、入射側光ファイバ４２と出射側光ファイバ４４との間に配置されている。磁気光学式可変光減衰器３０は、ビームスプリッタ（ＢＳ）３１と、モニタフォトダイオード（ＰＤ）３２と、一対の永久磁石３３−１、３３−２と、これら永久磁石３３−１、３３−２の間に配置された一対の複屈折ウェッジプリズム３４−１、３４−２と、これら複屈折ウェッジプリズム３４−１、３４−２の間に配置されたファラデー回転子３５と、このファラデー回転子３５に対して磁界を印加するための電磁石３６とを有する。
【０００８】
一対の永久磁石３３−１、３３−２の内、一方の永久磁石３３−１は入射側永久磁石と呼ばれ、他方の永久磁石３３−２は出射側永久磁石と呼ばれる。また、一対の複屈折ウェッジプリズム３４−１、３４−２の内、一方の複屈折ウェッジプリズム３４−１は入射側複屈折ウェッジプリズムと呼ばれ、他方の複屈折ウェッジプリズム３４−２は出射側複屈折ウェッジプリズムと呼ばれる。ファラデー回転子３５は偏光面を回転するための素子で、その素材はガーネットからなる。
【０００９】
入射側光ファイバ４２はコリメートされた光を出射し、この出射光が磁気光学式可変光減衰器３０に入射光として入射する。尚、図示しないコリメータレンズはこの入射側光ファイバ４２と一体になっている。
【００１０】
磁気光学式可変光減衰器３０に入射した入射光は、先ず、ビームスプリッタ３１によって、減衰・送信する光とモニタするための光に分割される。モニタするための光はモニタＰＤ３２でモニタされる。一方、減衰・送信する光は、入射側永久磁石３３−１を介して入射側複屈折ウェッジプリズム３４−１に入射し、ここで、屈折角の差による偏光分離が行われる。入力側複屈折ウェッジプリズム３４−１を透過した光は、ファラデー回転子３５によってその偏光面が回転されて、出射側側複屈折ウェッジプリズム３４−２に入射し、ここで、屈折角の差による偏光分離が行われる。この出射側側複屈折ウェッジプリズム３４−２を透過した光は、出射側永久磁石３３−２を介して出射側光ファイバ４４へ向けて出射される。尚、図示しない集光レンズはこの出射側光ファイバ４４と一体になっている。
【００１１】
【非特許文献１】
電子情報通信学会編「電子情報通信ハンドブック第１分冊」平成４年１１月３０日、ｐ．１０４１−１０４２
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１に図示した磁気光学式可変光減衰器は、構成が複雑で、組立てが困難で、高価なデバイスになるという問題がある。
【００１３】
一方、上述した２枚のフィルタを用いた可変減衰器でも、２枚のフィルタを駆動するアクチュエータがそれぞれ必要になるため、構成が複雑になってしまう。
【００１４】
それ故に本発明の課題は、構成が簡単で、組立てが容易であり、安価な可変光減衰器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入射光を減衰量を変えながら減衰し、減衰した光を出射光として出射する可変光減衰器（１０）において、入射光を受け、入射光の入射角度によって透過率が変化し、透過した光を出射光として出射するビームスプリッタ（１３）と、このビームスプリッタに対する入射光の入射角を変化させるように、ビームスプリッタを回転駆動するアクチュエータとを有することを特徴とする可変光減衰器が得られる。
【００１６】
上記可変光減衰器において、入射光が入射側光ファイバ（２２）から入射され、出射光が出射側光ファイバ（２４）へ向けて出射される場合、可変光減衰器は、入射側光ファイバとビームスプリッタとの間に配置されて、入射光を平行光に変換し、この平行光をビームスプリッタへ入射させるコリメータレンズ（１１）と、ビームスプリッタと出射側光ファイバとの間に配置されて、出射光を出射側光ファイバに集光させる集光レンズ（１２）と、を更に有することが好ましい。また、ビームスプリッタ（１３）は、その透過率が、例えば、入射角が小さくなるにつれて小さくなるものが望ましい。
【００１７】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る可変光減衰器１０について説明する。図示の可変光減衰器１０は、入射側光ファイバ２２と出射側光ファイバ２４との間に配置されている。可変光減衰器１０は、入射側光ファイバ２２からの入射光を減衰量を変えながら減衰し、減衰した光を出射光として出射側光ファイバ２４へ向けて出射するデバイスである。
【００２０】
図示の可変光減衰器１０は、コリメータレンズ１１と、集光レンズ１２と、ビームスプリッタ１３と、図示しないアクチュエータとを有する。
【００２１】
コリメータレンズ１１は、入射側光ファイバ２２とビームスプリッタ１３との間に配置されて、入射光を平行光に変換し、この平行光をビームスプリッタ１３へ入射させる。集光レンズ１２は、ビームスプリッタ１３と出射側光ファイバ２４との間に配置されて、出射光を出射側光ファイバ２４に集光させる。
【００２２】
ビームスプリッタ１３は、反射面側に透過率・反射率特性の入射角度依存性が大きな誘電体膜を積層しており、コリーメータレンズ１１からの平行光（入射光）を受け、入射光の入射角度によって透過率が変化し、透過した光を出射光として出射する。アクチュエータ（図示せず）は、図２の矢印Ａで示されるようにビームスプリッタ１３を回転することによって、ビームスプリッタ１３に対する入射光の入射度を変化させるように、ビームスプリッタ１３を回転駆動する。
【００２３】
図３に、ビームスプリッタ１３と入射するレーザ光との角度（入射角）（degree）と、ビームスプリッタの透過率（％）との関係を図示する。図３から明らかなように、ビームスプリッタ１３の透過率は、ビームスプリッタ１３に対する入射光の入射角が小さくなるにつれて、小さくなる。したがって、入射光のビームスプリッタ１３に対する入射角を変えることにより、可変光減衰器１０の減衰量を変化させることができる。
【００２４】
アクチュエータとしては、モータとゴニオステージとの組み合わせからなるものや、モータとθステージとの組み合せをからなるもの等を使用することができる。
【００２５】
このように、本発明による可変光減衰器は、基本的には、ビームスプリッタ１３とアクチュエータとの組み合せで構成できるので、構成が簡単で、組立てが容易に行え、安価な可変光減衰器を提供できる。
【００２６】
図４を参照して、図２に示した可変光減衰器１０の動作について説明する。図４において、（ａ）は可変減衰器１０の減衰量が小さい場合、（ｂ）は可変減衰器１０の減衰量が大きい場合を示している。
【００２７】
最初に、図４（ａ）を参照して、可変光減衰器１０の減衰量を小さくしたい場合の動作について説明する。この場合、ビームスプリッタ１３に対する入射光（平行光）の入射角を９０°にするように、アクチュエータ（図示せず）でビームスプリッタ１３を回転駆動して、ビームスプリッタ１３の透過率を大きくする（図３参照）。これにより、入射側光ファイバ２２からコリメータレンズ１１を介してビームスプリッタ１３に入射した入射光（平行光）は、ほとんどビームスプリッタ１３を透過する。この透過した光は、出射光として、集光レンズ１２を介して出射側光ファイバ２４へ集光される。これにより、出射光量を大きくすることができる。
【００２８】
次に、図４（ｂ）を参照して、可変光減衰器１０の減衰量を大きくしたい場合の動作について説明する。この場合、ビームスプリッタ１３に対する入射光（平行光）の入射角を小さくするように、アクチュエータ（図示せず）でビームスプリッタ１３を回転駆動して、ビームスプリッタ１３の透過率を小さくする（図３参照）。これにより、入射側光ファイバ２２からコリメータレンズ１１を介してビームスプリッタ１３に入射した入射光（平行光）は、その一部が反射され、残りがビームスプリッタ１３を透過する。この透過した光は、出射光として、集光レンズ１２を介して出射側光ファイバ２４へ集光される。これにより、出射光量を小さくすることができる。
【００２９】
以上のことから、入射光のビームスプリッタ１３に対する入射角をアクチュエータで調整することにより、出射光量を調節することができることが分かる。
【００３０】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、入射側光ファイバと出射側光ファイバとの間に配置されて使用される可変光減衰器について述べているが、そのような使用にのみ限定されないのは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入射光を受け、入射光の入射角によって透過率が変化し、透過した光を出射光として出射するビームスプリッタと、このビームスプリッタに対する入射光の入射角を変化させるように、ビームスプリッタを回転駆動するアクチュエータとから構成されるので、構成が簡単で、組立てが容易に行え、安価な可変光減衰器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の磁気光学式可変光減衰器の構成を示す光路図である。
【図２】本発明の一実施の形態による可変光減衰器の構成を示す光路図である。
【図３】図２に図示した可変光減衰器に使用されるビームスプリッタと入射するレーザ光との角度（入射角）と、ビームスプリッタの透過率との関係を図示する図である。
【図４】図２に示した可変光減衰器の動作を説明するための光路図である。
【符号の説明】
１０    可変光減衰器
１１    コリメータレンズ
１２    集光レンズ
２２    入射側光ファイバ
２４    出射側光ファイバ
【図１】
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【図２】
2004198560.tif 000004
【図３】
2004198560.tif 000005
【図４】
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