(57)【要約】【課題】  小型で大量生産に適した波長選択スイッチを提供する。【解決手段】  波長選択スイッチ２０は、光ファイバアレイ２３とマイクロレンズアレイ２５からなる光出入射部２６と、フィルタミラーブロック３４とで構成されている。波長多重光（λ１,λ２,…）を光ファイバ２１ａに入射して、マイクロレンズ２４ａ、反射防止膜３３、スペーサー３２ａ、透明基板２７の順に透過させる。ミラー層２９で反射した光は、透明薄膜４４の表面のフィルタ３１ｂに入射する。フィルタ３１ｂを透過した特定波長の光は、光ファイバ３１ｂから取り出される。フィルタ３１ｂで反射した光は、ミラー層２９でも反射して光ファイバ２１ｃから取り出される。フィルタ帯３０は、透過波長の異なる複数のフィルタ３１ａ,３１ｂ,…を一列に並べたもので、フィルタの長さ方向に可動台３９を動かせば、光ファイバ２１ｂから取り出す光の波長を切り換えることができる。【選択図】      図９
2004252445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光伝送路から入射した光のうち所定の波長域の光を分波して第２の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、
透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、第１の光伝送路から出射されていずれかの前記波長分離手段により分波された光が、前記波長分離手段に関して第１の光伝送路と同じ側に配置されている第２の光伝送路に入射するように、第１の光伝送路からの光を反射させるためのミラーを有する導光部品と、
前記導光部品を相対的に移動させて前記第１の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えた波長選択スイッチ。
【請求項２】
第２の光伝送路を複数本備え、第１の光伝送路から出射された光が前記波長分離手段により各波長域の光に分波され、分波された各波長域の光がいずれかの第２の光伝送路へ入射するようにした、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項３】
第１の光伝送路から出射された光が前記波長分離手段により各波長域の光に分波され、分波された各波長域の光のうちいずれかの波長域の光は第２の光伝送路に入射しないようにした、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項４】
第２の光伝送路に入射しないように定められた光が、第２の光伝送路に入射するのを防止するための迷光防止手段を備えた、請求項３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
前記導光部品は、透明基板の表面に透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数のフィルタを配置され、透明基板の裏面にミラーを形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項６】
前記導光部品は、透明基板の内部に透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数のフィルタを配置され、透明基板の裏面にミラーを形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項７】
第１の光伝送路から入射した光をすべていずれかの第２の光伝送路へ向けて出射させるための光反射部品と、第１の光伝送路から出射した光の入射先を前記導光部品と前記光反射部品とに切り換える手段とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項８】
第１の光伝送路から入射した光をすべていずれかの第２の光伝送路へ向けて出射させるための光反射部品を備え、前記導光部品の各波長分離手段の間を前記光反射部材で結んだことを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項９】
前記第１及び第２の光伝送路は、光ファイバアレイを構成する各光ファイバであることを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光伝送路と前記導光部品との間で前記各光伝送路に入出射する光の光軸を偏向させるための複数個のレンズを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項１１】
前記レンズはレンズアレイを構成していることを特徴とする、請求項１０に記載の波長選択スイッチ。
【請求項１２】
複数本の第２の伝送路を備え、各第２の光伝送路から入射した光のうちそれぞれ所定の波長域の光を合波して第１の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、
透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、同じ方向へ向けて出射された各第２の光伝送路からの出射光が、前記波長分離手段に関して各第２の光伝送路と同じ側に配置されている第１の光伝送路に入射するように、各第２の光伝送路からの光を反射させるミラーを有し、各第２の光伝送路から出射され前記波長分離手段を透過又は反射した所定波長域の光を合波させる導光部品と、
前記導光部品を相対的に移動させて前記第２の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えた波長選択スイッチ。
【請求項１３】
第１の光伝送路から入射した光のうち所定の波長域の光を分波して第２の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、
所定の波長域の光だけを反射させ、かつ、当該反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、波長分離手段を透過した光を吸収する部材とを有し、第１の光伝送路から出射されていずれかの前記波長分離手段により反射された光が、前記波長分離手段に関して第１の光伝送路と同じ側に配置されている第２の光伝送路に入射するようにした導光部品と、
前記導光部品を相対的に移動させて前記第１の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えた波長選択スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重信号光から特定の波長域の光のみを取り出し、あるいは、特定波長域の光とそれ以外の波長域の光とを合波する波長選択スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長の異なる複数の光信号を多重化して一本の光ファイバで伝送する「波長多重伝送システム」によって、大容量データの高速伝送が可能になった。波長選択スイッチは、波長多重光から特定波長の光のみを抜き出す装置であって、特定波長光の信号状態を検査する目的等で利用されている。
【０００３】
図１は、下記特許文献１に記載されている従来の波長選択スイッチ１の構成を説明するための図である。この波長選択スイッチ１は、移動ステージ２、移動ステージ２に載せられた光フィルタ３、波長多重光出力コリメータ５、選択波長光入力コリメータ６、波長多重光入力コリメータ７、選択波長光出力コリメータ８で構成されている。
【０００４】
移動ステージ２は、上下（Ｚ方向）に動くステージ２ａと、ステージ２ａの上で左右（Ｘ方向）に動くステージ２ｂとで構成されている。波長多重光出力コリメータ５と選択波長光入力コリメータ６とは、その光出射部と光入射部とが光フィルタ３を介して対向している。また、波長多重光入力コリメータ７と選択波長光出力コリメータ８も、その光入射部と光出射部とが光フィルタ３を介して対向している。
【０００５】
光フィルタ３の左半分には、波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光を透過する誘電体多層膜フィルタ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅが縦一列に形成されており、右半分には金属蒸着膜等のミラー層４ｆが形成されている。
【０００６】
選択波長光入力コリメータ６には、波長多重光出力コリメータ５から出射された波長多重光のうち光フィルタ３を透過した特定波長の光が入射する。例えば、図１に示すように、波長多重光出力コリメータ５から誘電体多層膜フィルタ４ｄに波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光信号を多重化した波長多重光を出射すると、フィルタ４ｄを透過した波長λ４の光だけが選択波長光入力コリメータ６から取り出される。波長λ４の光信号を除いた波長多重光（λ１、λ２、λ３、λ５）は、フィルタ４ｄで反射されて波長多重光入力コリメータ７に入射する。また、波長λ４の光を選択波長光出力コリメータ８から出射すると、フィルタ４ｄを透過して波長多重光入力コリメータ７に入射し、フィルタ４ｄで反射された波長多重光に多重化される。
【０００７】
この波長選択スイッチ１において、選択する特定波長の光を例えばλ４からλ１に切り換える場合、まず移動ステージ２のステージ２ａを向かって左に動かして、波長多重光出力コリメータ５から出射された光をミラー層４ｆに入射させる。ミラー層４ｆではすべての波長の光が反射されるので、ミラー層４ｆに光を入射させている間は、選択波長光入力コリメータ６には光が入射しない。
【０００８】
次に、波長多重光出力コリメータ５から出射された光が、ミラー層４ｆのフィルタ４ａと同じ高さに入射するようにステージ２ａを降下させる。最後にステージ２ｂを向かって右に移動させて、波長多重光出力コリメータ５から出射された光をフィルタ４ａに入射させると、フィルタ４ａを透過した波長λ１の光のみが選択波長光入力コリメータ６に入射する。
【０００９】
上述のように、波長選択スイッチ１を用いれば、波長多重光信号から特定波長の光信号のみを抜き出すことができる。しかしながら、図１に示す波長選択スイッチ１では、コリメータ５、７とコリメータ６、８とを光フィルタ３を挟んで対向させなければならず、また、干渉を防止するためにコリメータ５、６、７、８を光フィルタ３から離して配置しなければない。したがって、図１に示す波長選択スイッチ１の小型化には限界があった。また、光フィルタ３やコリメータ５、６、７、８といった個別の部品毎の配置調整が煩雑であることなどから、大量生産には適していなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３３７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは小型で大量生産に適した波長選択スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる波長選択スイッチは、第１の光伝送路から入射した光のうち所定の波長域の光を分波して第２の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、第１の光伝送路から出射されていずれかの前記波長分離手段により分波された光が、前記波長分離手段に関して第１の光伝送路と同じ側に配置されている第２の光伝送路に入射するように、第１の光伝送路からの光を反射させるためのミラーを有する導光部品と、前記導光部品を相対的に移動させて前記第１の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えていることを特徴としている。ここで、導光部品位置調整手段は、手動で導光部品を動かすものでもよく、動力を用いて動かすものでもよい。
【００１３】
本発明にかかる波長選択スイッチは、第１の光伝送路から出射された光を所定波長域の光に分波して第２の光伝送路へ入射させることができるものであり、導光部品位置調整手段により導光部品の位置を移動させて第１の光伝送路から出射される光が入射する波長分離手段を切り換えることができ、それによって第２の光伝送路から取り出される波長域を変化させることができる。しかも、本発明の波長選択スイッチにあっては、ミラーによって第１の光伝送路からの光を反射させて第１の光伝送路と同じ側に位置する第２の光伝送路に入射させるようにしているので、第１の光伝送路と第２の光伝送路を同じ側に並べて配置することができ、波長選択スイッチの小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明にかかる波長選択スイッチの実施態様においては、第２の光伝送路を複数本備え、第１の光伝送路から出射された光が前記波長分離手段により各波長域の光に分波され、分波された各波長域の光がいずれかの第２の光伝送路へ入射するようにしているので、どの波長分離手段に切り換えられている場合でも、全ての波長域の光をいずれかの第２の光伝送路から取り出すことができる。この場合には、波長分離手段により分離される光の波長領域の数と第２の光伝送路の本数とは等しくなる。
【００１５】
本発明にかかる波長選択スイッチの別な実施態様においては、第１の光伝送路から出射された光が前記波長分離手段により各波長域の光に分波され、分波された各波長域の光のうちいずれかの波長域の光は第２の光伝送路に入射しないようにしている。この実施態様では、波長分離手段により分離される光の波長領域の数よりも第２の光伝送路の本数が少なくてよい。よって、光ファイバの本数を減らすことができ、それに関連したレンズ等の部品の数も減らすことができ、波長選択スイッチの小型軽量化とコストダウンを図ることができる。
【００１６】
この実施態様の場合には、第２の光伝送路に入射しないように定められた光が迷光となって第２の光伝送路に入射するとノイズとなる。しかし、第２の光伝送路に入射しないように定められた光が、第２の光伝送路に入射するのを防止するための迷光防止手段を備えていれば、第２の光伝送路に入射しないように定められた光が迷光となって第２の光伝送路に入射してノイズとなるのを防ぐことができる。
【００１７】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、前記導光部品として、透明基板の表面に透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数のフィルタを配置され、透明基板の裏面にミラーを形成されたものを用いてもよく、あるいは、透明基板の内部に透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数のフィルタを配置され、透明基板の裏面にミラーを形成されたものを用いてもよい。これらの導光部品によれば、第１の光伝送路から出射された光をいずれかのフィルタに入射させ、フィルタで反射した光を再度ミラーで反射させることによりフィルタを透過した光と平行に揃えることができる。
【００１８】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、第１の光伝送路から入射した光をすべていずれかの第２の光伝送路へ向けて出射させるための光反射部品と、第１の光伝送路から出射した光の入射先を前記導光部品と前記光反射部品とに切り換える手段とを備えたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、切り換え元の波長分離手段と切り換え先の波長分離手段との間にさらに別な波長分離手段が存在している場合でも、第１の光伝送路から出射した光の入射先を一旦光反射部品へ切り換えておき、波長分離手段を移動させた後に再び第１の光伝送路から出射した光の入射先を導光部品へ切り換えれば、切り換え元の波長分離手段と切り換え先の波長分離手段との中間に位置する波長分離手段の影響を受けることなく波長分離手段を切り換えることができる。
【００１９】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、第１の光伝送路から入射した光をすべていずれかの第２の光伝送路へ向けて出射させるための光反射部品を備え、前記導光部品の各波長分離手段の間を前記光反射部材で結んだことを特徴としている。かかる実施態様によれば、切り換え元の波長分離手段と切り換え先の波長分離手段との間にさらに別な波長分離手段が存在している場合でも、光反射部材を経由して第１の光伝送路から出射した光の入射先を切り換え元の波長分離手段と切り換え先の波長分離手段に切り換えれば、中間に位置する波長分離手段の影響を受けることなく波長分離手段を切り換えることができる。
【００２０】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、前記第１及び第２の光伝送路は、光ファイバアレイを構成する各光ファイバであることを特徴としている。かかる実施態様によれば、光ファイバを個別の部品として用いずに、光ファイバアレイを用いて部品数を少なくできるので、組み立て性が良く、小型化することができる。
【００２１】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、前記第１及び第２の光伝送路と前記導光部品との間で前記各光伝送路に入出射する光の光軸を偏向させるための複数個のレンズを備えていることを特徴としている。かかる実施態様によれば、導光部品内を伝搬する光をレンズで互いに平行に揃えて各光伝送路に入出射させることができる。
【００２２】
本発明にかかる波長選択スイッチのさらに別な実施態様においては、前記レンズはレンズアレイを構成していることを特徴としている。かかる実施態様においては、レンズを個別の部品として用いずに、レンズアレイを用いて部品数を少なくできるので、組み立て性が良く、小型化することができる。
【００２３】
また、誘電体多層膜フィルタなど波長分離手段とミラーとで光を反射させながら導光するので、入射光を伝搬する光ファイバと分波後の光を伝搬させる光ファイバを導光部品を挟んで対向させるのではなく、導光部品の同じ側方に配置することができ、装置全体を小型化することができる。
【００２４】
また、マイクロレンズに光を透過させることよって光軸の向きを変えることができるので、光ファイバを平行に並べることができる。さらに、マイクロレンズを適当に設計することによって、汎用されている光ファイバアレイを用いることができる。汎用性の高い部品を用いることができれば、波長選択スイッチを安価で大量生産しやすくなる。
【００２５】
本発明にかかる別な波長選択スイッチは、複数本の第２の伝送路を備え、各第２の光伝送路から入射した光のうちそれぞれ所定の波長域の光を合波して第１の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、透過波長域又は反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、同じ方向へ向けて出射された各第２の光伝送路からの出射光が、前記波長分離手段に関して各第２の光伝送路と同じ側に配置されている第１の光伝送路に入射するように、各第２の光伝送路からの光を反射させるミラーを有し、各第２の光伝送路から出射され前記波長分離手段を透過又は反射した所定波長域の光を合波させる導光部品と、前記導光部品を相対的に移動させて前記第２の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えたことを特徴としている。
【００２６】
本発明にかかる別な波長選択スイッチは、各第２の光伝送路から出射された光のうちそれぞれの所定の波長域の光を合波させて第１の光伝送路へ入射させることができるものであり、導光部品位置調整手段により導光部品の位置を移動させて第２の光伝送路から出射される光の合波に用いる波長分離手段を切り換えることができ、それによって第１の光伝送路から取り出される光の波長を変化させることができる。しかも、本発明の波長選択スイッチにあっては、同じ方向へ向けて出射された第２の光伝送路からの出射光をミラーによって反射させて同じ側に配置されている第１の光伝送路に入射させるようにしているので、第１の光伝送路と第２の光伝送路同じ側に並べて配置することができ、波長選択スイッチの小型化を図ることができる。
【００２７】
本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチは、第１の光伝送路から入射した光のうち所定の波長域の光を分波して第２の光伝送路へ入射させるための波長選択スイッチであって、所定の波長域の光だけを反射させ、かつ、当該反射波長域が互いに異なる複数の波長分離手段、および、波長分離手段を透過した光を吸収する部材とを有し、第１の光伝送路から出射されていずれかの前記波長分離手段により反射された光が、前記波長分離手段に関して第１の光伝送路と同じ側に配置されている第２の光伝送路に入射するようにした導光部品と、前記導光部品を相対的に移動させて前記第１の光伝送路から出射された光の入射先をいずれかの波長分離手段に切り換えて上記所定波長域を変化させるための導光部品位置調整手段とを備えたことを特徴としている。
【００２８】
本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチは、第１の光伝送路から出射された光の一部を分波して第２の光伝送路へ導き、第２の光伝送路から取り出すことができるものであり、波長分離手段を切り換えることにより、第２の光伝送路から取り出される光の波長域を切り換えることができる。しかも、この波長選択スイッチにあっては、一部の波長域の光を光吸収部材で吸収させて第２の光伝送路に入射させないので、波長分離手段により分離される光の波長領域の数よりも第２の光伝送路の本数が少なくてよい。また、波長分離手段として所定の波長域の光だけを反射させる反射型のものを用いているので、光を反射させて光伝送路側へ戻すためのミラーも必要なくなる。よって、光ファイバの本数を減らし、ミラーを不要にすることができ、波長選択スイッチの小型軽量化とコストダウンを図ることができる。
【００２９】
なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態に限られるものではない。
【００３１】
（第１の実施形態）
図２は、本発明の一実施形態による波長選択スイッチ２０の分解斜視図である。この波長選択スイッチ２０は、光出入射部２６とフィルタミラーブロック３４とで構成されている。
【００３２】
光出入射部２６は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本（図２では３本）の光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを平行に並べて、その端面を露出させるようにして先端部にコネクタ２２を取り付けたものである。
【００３３】
マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが形成されている。マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの断面と同程度の大きさをしている。
【００３４】
フィルタミラーブロック３４は、透明基板２７の裏面にミラー層２９を形成し、表面にフィルタ層２８、及び反射防止膜（ＡＲコート）３３を積層したものである。ミラー層２９は、透明基板２７の裏面にアルミニウムや金などの金属を蒸着したり、金属膜を貼付して形成した、光を反射する層である。
【００３５】
フィルタ層２８は、フィルタ帯３０とスペーサー３２ａ、３２ｂで構成されている。フィルタ帯３０は、ポリイミドなどの透明薄膜４４の表面に形成された誘電体多層膜のフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを並べたものである。フィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ異なる特定波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の光を透過し、特定波長以外の波長の光は反射する透過型フィルタである。図３は各フィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの光透過率特性を示している。
【００３６】
スペーサー３２ａ、３２ｂは、フィルタ帯３０と同じ厚みの透明なプラスチックフィルムやガラス薄板で形成したり、透明な接着剤（未硬化の樹脂）を塗布し硬化させて形成するとよい。なお、スペーサー３２ａ、３２ｂを反射防止膜にした場合には、フィルタ層２８の表面を反射防止膜３３で覆う必要はない。しかしながら、フィルタ３１ａ〜３１ｄの表面が露出していると、フィルタ３１ａ〜３１ｄがめくれ上がって剥がれたり、表面が傷ついたり、汚れ易くなるので、このようなことを防止することも兼ねて、フィルタ層２８の上に反射防止膜３３を形成しておくとよい。
【００３７】
フィルタ層２８のフィルタ帯３０は、図４、図５に説明する製造方法で製造することができる。まず、図４（ａ）に示すように、ガラス板やプラスチック板などの平面板４７の表面にポリイミド樹脂などで透明薄膜４４を成膜し、その上に誘電体多層膜３１を成膜する。図２に示したフィルタ帯３０を製造するには、４種類（透過波長がλ１、λ２、λ３、λ４）の誘電体多層膜３１を、個別の平面板４７の上に成膜しておく。このときに、個別に作製したどの透明薄膜４４の厚みも同じ厚みになるようにする。透明薄膜４４の材料は、透明で平面板４７との接着力の弱い物質であれば、ポリイミド以外であってもよい。
【００３８】
次に、透明薄膜４４と誘電体多層膜３１からなる層を、図４（ｂ）に破線で示すように一定の幅で裁断して、図４（ｃ）に示すように平面板４７から剥離する。または、図４（ａ）に示す透明薄膜４４と誘電体多層膜３１からなる層を平面板４７から剥離した後に、透明薄膜４４と誘電体多層膜３１とを一定の幅で裁断してもよい。
【００３９】
次に、帯状になった誘電体多層膜３１を、図５（ｄ）に示すように異なる透過波長毎に一枚ずつ平行に並べる。このときに、図示していない透明なシールに貼り付けるなどして、誘電体多層膜３１の帯を並べた状態で一体化させておく。図５（ｅ）に破線で示すように、誘電体多層膜３１の長さ方向に対して垂直な方向で切断すれば、フィルタ３１ａ〜３１ｄからなる複数のフィルタ帯３０が完成する。
【００４０】
フィルタ帯３０は、図５（ｆ）に示すように透明基板２７の表面に接着する。スペーサー３２ａ、３２ｂは、フィルタ帯３０の周辺に紫外線硬化型の透明な接着剤を滴下し均一に広げた後に硬化させたり、透明薄膜４４と各々の誘電体多層膜フィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを合わせた厚みと同じ厚みを有するフィルムやガラス薄板を接着するなどして形成する。
【００４１】
マイクロレンズアレイ２５のマイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、図６（ａ）（ｂ）に平面図と正面図で示す非球面レンズ２４から円形に切り出したレンズである。非球面レンズ２４の中心軸からずれた位置で切り出したマイクロレンズ２４ａ〜２４ｃは、入射してきた光の光軸を曲げて出射できるような形状になっている。
【００４２】
波長選択スイッチ２０のフィルタミラーブロック３４は、フィルタ３１ａ〜３１ｄの配列方向（フィルタ帯３０の長さ方向）と平行な方向に移動させて使用する。フィルタミラーブロック３４を一軸方向に動かすには、例えば、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に左側面図、平面図、及び図７（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図で示すフィルタ移動装置３５を用いると良い。
【００４３】
フィルタ移動装置３５は、固定台３６、可動台３９、ステッピングモーター４１、ねじ４０、バネ４３で構成されている。可動台３９の正面には、ねじ穴３７ａが形成された板３９ａが取り付けられていて、ねじ穴３７ａは可動台３９の空洞部３７ｂと繋がっている。また、可動台３９の裏面には、一端が固定台３６の壁面に固定されたバネ４３の他端を差し込んで固定する、バネ固定凹部３８が形成されている。また、可動台３９には、正面から背面に貫通する二本のガイド孔５５ａ、５５ｂが形成されていて、ガイド孔５５ａ、５５ｂには、固定台３６の対向する壁面間に渡されたガイド棒４２ａ、４２ｂが通されている。
【００４４】
ステッピングモーター４１は、固定台３６の壁面（前面）の外側に固定されている。ステッピングモーター４１の主軸先端に取り付けられたねじ４０は、固定台３６の壁面を貫通して板３９ａのねじ穴３７ａに螺合されている。ステッピングモーター４１を右に回転させると、可動台３９をステッピングモーター４１の取り付けられている壁面に引き寄せながら、ねじ４０がねじ穴３７ａの奥にねじ込まれてゆく。また、ステッピングモーター４１を左に回転させると、可動台３９を押し出しながらねじ４０がねじ穴３７ａから出てゆく。このように、ねじ４０を回転させることによって、可動台３９をガイド棒４２ａ、４２ｂに沿った両方向で自在に移動させることができる。また、可動台３９の移動距離は、ステッピングモーター４１の右回り又は左回りのステップ数で調節できる。
【００４５】
バネ４３は移動する可動台３９の壁面を押圧しているので、ステッピングモーター４１の回転を静止させても可動台３９がぐらついたりぶれたりせず、静止状態を自己保持することができる。
【００４６】
図８は本発明の波長選択スイッチ２０の使用態様を説明する図であって、図７に示した可動台３９にフィルタミラーブロック３４を載せて固定し、光出入射部２６をその上方に配置して固定した斜視図である。
【００４７】
フィルタミラーブロック３４は、フィルタ３１ａ〜３１ｄの配列方向が可動台３９の移動方向と平行になるようにして可動台３９に載せて固定し、光出入射部２６は、マイクロレンズ２４ａとフィルタミラーブロック３４の間に小さな間隙をあけた状態で、図示していない器具などを用いて固定しておく。この間隙はできるだけ小さいことが望ましく、反射防止膜３３もできるだけ薄いことが望ましい。
【００４８】
次に、波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を波長多重した波長多重光から特定波長の光を取り出す方法を図９により説明する。図９は、図８の光ファイバ２１ａ〜２１ｃのコアを通る面における一部破断した概略断面図である。光ファイバ２１ａに入射させた波長多重光は、光ファイバ２１ａのコア端面からマイクロレンズアレイ２５のマイクロレンズ２４ａに出射される。この波長多重光は、マイクロレンズ２４ａを透過することによって、その光軸を偏向させられるので、マイクロレンズ２４ａを出射した光は、５°程度の入射角でフィルタミラーブロック３４に入射する。フィルタミラーブロック３４に入射した光は、反射防止膜３３、スペーサー３２ａ、透明基板２７を順に透過して、底面のミラー層２９の表面で反射される。
【００４９】
光出入射部２６とフィルタミラーブロック３４は、ミラー層２９で反射された光がフィルタ帯３０に入射するように、予め配置されている。また、取り出したい波長に合わせて、上述の可動台３９を移動させ、ミラー層２９で反射した光を入射させるフィルタ３１ａ〜３１ｄを選択してマイクロレンズ２４ｂの真下に位置させておく。
【００５０】
例えば、波長λ２の光を取り出すときには、図９及び図１０（ａ）（ｂ）に示すように、マイクロレンズ２４ｂの真下にフィルタ３１ｂが位置するようフィルタミラーブロック３４を移動させ、ミラー層２９で反射した後に、フィルタ３１ｂを透過した波長λ２の光がマイクロレンズ２４ｂに入射するようにする。なお、図１０（ａ）は、光ファイバ２１ｂのコアを通り、フィルタ帯３０を長さ方向に横断する面における概略断面図であり、図１０（ｂ）はフィルタ層２８の上面における水平断面であってフィルタ層２８を透過する光の位置を示している。フィルタ３１ｂを透過してマイクロレンズ２４ｂに入射した波長λ２の光は、マイクロレンズ２４ｂによって光軸を偏向させられて、光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。
【００５１】
図９に示すように、フィルタ３１ｂで反射された、波長λ２の光を除く波長λ１、λ３、λ４の多重光は、ミラー層２９で再び反射されて、マイクロレンズ２４ｃに入射する。この波長多重光はマイクロレンズ２４ｃを透過することによって光軸を偏向させられて光ファイバ２１ｃの端面に結合させられる。
【００５２】
したがって、図１１（ａ）に示すような波長λ１、λ２、λ３、λ４の多重光を光ファイバ２１ａから出射させると、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ２１ｂから波長λ２の光を取り出すことができ、図１１（ｃ）に示すように、光ファイバ２１ｃからは、波長λ1、λ３、λ４の波長多重光が取り出される。
【００５３】
光ファイバ２１ｂから取り出す光の波長をλ２から波長λ４に切り換えるには、フィルタミラーブロック３４を、図１０（ａ）に示す位置から図１２（ａ）に示す位置まで動かせばよい。すなわち、フィルタ移動装置３５によってフィルタミラーブロック３４を移動させてフィルタ３１ｄをマイクロレンズ２４ｂの真下に位置させる。図１２（ａ）はこのときの光ファイバ２１ｂのコアを通る概略断面図であり、図１２（ｂ）はフィルタ層２８の上面における水平断面であってフィルタ層２８を透過する光の位置を示している。
【００５４】
図１２（ａ）（ｂ）に示すようにしてフィルタ３１ｄを光出入射部２６の下に移動させると、光ファイバ２１ａから出射された波長λ１、λ２、λ３、λ４の多重光はミラー層２９で反射された後にフィルタ３１ｄに入射し、波長λ４の光はフィルタ３１ｄを透過して光ファイバ２１ｂに入射する。また、フィルタ３１ｄで反射した波長λ１、λ２、λ３の光は再度ミラー層２９で反射した後、光ファイバ２１ｃに入射する。
【００５５】
したがって、図１３（ａ）に示すような波長λ１、λ２、λ３、λ４の多重光を光ファイバ２１ａから出射させると、図１３（ｂ）に示すように、光ファイバ２１ｂから波長λ４の光を取り出すことができ、図１３（ｃ）に示すように、光ファイバ２１ｃからは、波長λ1、λ２、λ３の波長多重光が取り出される。
【００５６】
この波長選択スイッチ２０は、例えば光通信網の一部を構成している光ファイバ２１ａと光ファイバ２１ｃとの間で伝送されている多重化された光信号のうちの特定波長の光の状態を検査する目的などで使用される。
【００５７】
なお、フィルタミラーブロック３４を例えばフィルタ３１ｂの使用位置からフィルタ３１ｄの使用位置へと移動させるときには、透過波長λ３のフィルタ３１ｃが光出入射部２６の真下を通過する。そのため、波長λ３の光が光ファイバ２１ｂへ送られたり、光ファイバ２１ｃから除去されたりするので、光ファイバ２１ｂ、２１ｃ側でノイズを発生したりする不都合を生じる場合がある。このように切替え元のフィルタと切替え先のフィルタの中間に別なフィルタが存在している場合には、フィルタミラーブロック３４を動かす前に、光通信網の回線である光ファイバ２１ａや２１ｃを一旦遮断状態にしておくことが望ましい。
【００５８】
本発明の波長選択スイッチ２０は、光ファイバ２１ａ〜２１ｃやマイクロレンズ２４ａ〜２４ｃを個別の部品として用いずに、光ファイバアレイ２３やマイクロレンズアレイ２５を用いて部品数を少なくしているので、組み立て性が良く、小型化することができる。また、フィルタ３１ａ〜３１ｄとミラー層２９とで光を反射させながらフィルタミラーブロック３４の内部で導光するので、入射光を伝搬する光ファイバ２１ａと分波後の光を伝搬させる光ファイバ２１ｂ、２１ｃをフィルタミラーブロック３４を挟んで対向させるのではなく、フィルタミラーブロック３４の同じ側方に配置することができる。これにより、波長選択スイッチ２０を小型化することができる。
【００５９】
また、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｃによって光軸の向きを変えることができるので、光ファイバ２１ａ〜２１ｃを平行に並べることができ、アレイ化された光ファイバを用いることができる。さらに、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｃを適当に設計することによって、汎用されている光ファイバアレイ２３を用いることができる。汎用性の高い部品を用いることができれば、波長選択スイッチを安価で大量生産しやすくなる。
【００６０】
上記の説明では、波長選択スイッチ２０を分波用として用いる場合について説明したが、この波長選択スイッチ２０は合波用としても用いることができる（以下に説明する他の実施形態でも同じである。）。例えば、図１４に示すように、フィルタ３１ｂを光出入射部２６の真下に位置させた状態で、光ファイバ２１ｂに波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を入射させ、光ファイバ２１ｃに波長λ９（≠λ１〜λ４）の光を入射させた場合を考えると、光ファイバ２１ｃから出射された波長λ９の光はミラー層２９で反射された後、フィルタ３１ｂでも反射されてミラー層２９へ戻る。また、光ファイバ２１ｂから出射された波長λ１〜λ４の光のうち、波長λ２の光だけがフィルタ３１ｂを透過する。そして、フィルタ３１ｂで反射された波長λ９の光とフィルタ３１ｂを透過した波長λ２の光がミラー層２９で反射された後、マイクロレンズ２４ａを通って光ファイバ２１ａに入射する。また、フィルタ移動装置３５によって光出入射部２６を移動させて例えばフィルタ３１ｄを光出入射部２６の真下に移動させると、波長λ４、λ９の光が光ファイバ２１ａへ送られる。
【００６１】
（第２の実施形態）
図１５は、本発明の別な実施形態による波長選択スイッチ５０の概略分解斜視図である。図１５に示す波長選択スイッチ５０は、光出入射部４８とフィルタミラーブロック４９とで構成されている。
【００６２】
光出入射部４８は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本（図１５では４本）の光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを平行に並べて、その端面を露出させるようにして先端部にコネクタ２２を取り付けたものである。
【００６３】
マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの断面と同程度の大きさのマイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが形成されている。
【００６４】
フィルタミラーブロック４９は、透明基板２７の裏面にミラー層２９を形成し、表面にフィルタ層２８及び反射防止膜（ＡＲコート）３３を積層したものである。ミラー層２９は、透明基板２７の裏面にアルミニウムや金などの金属を蒸着したり、金属膜を貼付して形成した、光を反射する層である。
【００６５】
フィルタ層２８は、フィルタ帯３０ａ、３０ｂとスペーサー３２ａ、３２ｂで構成されている。フィルタ帯３０ａ、３０ｂは、ポリイミドなどの透明薄膜４４の表面に形成された誘電体多層膜のフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを並べたものである。フィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、図３にその波長透過特性を示しているように、それぞれ異なる特定波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の光を透過し、特定波長以外の波長の光は反射する透過型のフィルタである。フィルタ帯３０ａ、３０ｂは、第１の実施形態で図４、図５を用いて説明した製造方法で製造することができる。フィルタ帯３０ａとフィルタ帯３０ｂとで隣り合うフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、透過する波長が異なっていれば、どのような組み合わせであってもよい。
【００６６】
スペーサー３２ａ、３２ｂは、フィルタ帯３０ａ、３０ｂと同じ厚みの透明なプラスチックフィルムやガラス薄板や接着剤（未硬化の樹脂を硬化させたもの）などで形成されている。なお、スペーサー３２ａを反射防止膜で形成した場合には、フィルタ層２８の表面を反射防止膜３３で覆う必要はない。しかしながら、フィルタ３１ａ〜３１ｄの表面が露出していると、フィルタ３１ａ〜３１ｄがめくれ上がって剥がれたり、表面が傷ついたり、汚れ易くなるので、このようなことを防止することも兼ねて、フィルタ層２８の上に反射防止膜３３を形成しておくとよい。
【００６７】
フィルタミラーブロック４９は、第１の実施形態で説明し、図７に示したフィルタ移動装置３５の可動台３９に載せて固定し、一軸方向（フィルタ帯３０ａ、３０ｂの長さ方向）に移動させながら使用する。図１６は、可動台３９に載せた波長選択スイッチ５０の概略断面図である。光出入射部４８は、フィルタミラーブロック４９の表面から少し浮かせた状態で図示していない器具などを用いて固定しておく。
【００６８】
次に、本実施形態の波長選択スイッチを用いて波長多重光から特定波長の光を抜き出す方法を説明する。光ファイバ２１ａには、波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を多重した波長多重光を入射させる。光ファイバ２１ａ内を伝搬してその出射端からマイクロレンズアレイ２５に出射された波長多重光は、マイクロレンズ２４ａを透過して、５°程度の入射角でフィルタミラーブロック４９に入射し、反射防止膜３３、スペーサー３２ａ、透明基板２７を順に透過して、底面のミラー層２９で反射される。光出入射部４８とフィルタミラーブロック４９は、ミラー層２９で反射された光が、丁度フィルタ帯３０ａに入射するように、予め配置しておく。
【００６９】
本実施形態の波長選択スイッチ５０では、波長の異なる二つの光を取り出すことができる。例えば、波長λ２と波長λ３の信号を取り出したいときには、図１６に示すように、光ファイバ２１ａを出射してマイクロレンズ２４ａを透過し、ミラー層２９で反射された波長多重光をフィルタ帯３０ａのフィルタ３１ｂに入射させる。フィルタ帯３０ｂは、フィルタ帯３０ａで反射されて、さらにミラー層２９で反射された光が入射する位置に形成されている。したがって、図１６に示すように、フィルタ帯３０ａのフィルタ３１ｂで反射されてミラー層２９で反射された光は、フィルタ帯３０ｂのフィルタ３１ｃに入射する。
【００７０】
フィルタ帯３０ａのフィルタ３１ｂを透過した波長λ２の光は、反射防止膜３３を透過してマイクロレンズ２４ｂに入射し、マイクロレンズ２４ｂによって光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。光ファイバ２１ｂは、光ファイバ通信の回線保安者のもとへ繋がっているので、回線保安者は、この光ファイバ２１ｂから出射される波長λ２の光信号の状態を調べることができる。
【００７１】
また、フィルタ帯３０ｂのフィルタ３１ｃを透過した波長λ３の光は、反射防止膜３３を透過してマイクロレンズ２４ｃに入射し、マイクロレンズ２４ｃによって光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。光ファイバ２１ｃも、回線保安者のもとへ繋がっている。したがって、回線保安者は、光ファイバ２１ｃから出射される波長λ３の光信号の状態を調べることができる。
【００７２】
また、フィルタ帯３０ｂのフィルタ３１ｃで反射された、波長λ１と波長λ４の波長多重光は、ミラー層２９で再び反射されて、スペーサー３２ｂと反射防止膜３３を透過して、マイクロレンズ２４ｄに入射し、光ファイバ２１ｄのコアに結合させられる。
【００７３】
この場合にも選択波長を切り換える場合には、光通信網に繋がっている光ファイバ２１ａ、２１ｄを遮断しておくことが望ましい。
【００７４】
なお、フィルタミラーブロック４９をフィルタ帯３０ａ、３０ｂの中間で分割しておき、それぞれのフィルタ帯３０ａ、３０ｂを別々にスライドさせて、隣り合うフィルタ３１ａ〜３１ｄの組み合わせ、ひいては、光ファイバ２１ｂ、２１ｃから取り出す光の波長を自在に選べるようにしておいてもよい。より具体的には、フィルタ帯３０ａが形成されたフィルタミラーブロックと、フィルタ帯３０ｂが形成されたフィルタミラーブロックとを個別のフィルタミラーブロックにしておくとよい。そうすれば、フィルタ帯３０ａが形成されているブロックとフィルタ帯３０ｂの形成されているブロックをそれぞれ長さ方向にスライドさせることによって、フィルタの組み合わせを自在に変えることができる。
【００７５】
本実施形態の波長選択スイッチ５０は、２本のフィルタ帯３０ａ、３０ｂを備えているので、異なる２波長の光を取り出すことができる。また、光ファイバ２１ａ〜２１ｃやマイクロレンズ２４ａ〜２４ｃを個別の部品として用いずに、光ファイバアレイ２３やマイクロレンズアレイ２５を用いて部品数を少なくしているので、組み立て性が良く、小型化することができる。
【００７６】
また、本実施形態の波長選択スイッチ５０は、フィルタ３１ａ〜３１ｄとミラー層２９とで光を反射させながら導光しており、入射光を伝搬する光ファイバ２１ａと分波後の光を伝搬させる光ファイバ２１ｂ〜２１ｄをフィルタミラーブロック４９を挟んで対向させるのではなく、フィルタミラーブロック４９の同じ側方に配置することができるので、装置全体を小型化することができる。
【００７７】
また、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｄによって光軸の向きを変えることができるので、光ファイバ２１ａ〜２１ｄを平行に並べることができる。さらに、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｄを適当に設計することによって、汎用されている光ファイバアレイ２３を用いることができる。汎用性の高い部品を用いることができれば、波長選択スイッチを安価で大量生産しやすくなる。
【００７８】
（第３の実施形態）
図１７は、本発明のさらに別な実施形態による波長選択スイッチ５１の概略分解斜視図である。図１７に示す波長選択スイッチ５１は、光出入射部２６とフィルタミラーブロック５２とで構成されている。フィルタミラーブロック５２は、中心軸５４を中心に、所望する角度だけ回転させられるようになっている。
【００７９】
光出入射部２６は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本（図１７では３本）の光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを平行に並べて、その端面を露出させるようにして先端部にコネクタ２２を取り付けたものである。
【００８０】
マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが形成されている。マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、光ファイバの断面と同程度の大きさをしている。
【００８１】
フィルタミラーブロック５２は、円板形の透明基板２７の裏面にミラー層２９を形成し、表面にフィルタ層２８と反射防止膜（ＡＲコート層）３３を積層したものである。ミラー層２９は、アルミニウムや金などの金属を蒸着したり、金属薄膜を貼付して形成した、光を反射する層である。
【００８２】
フィルタ層２８は、フィルタ帯５３とその内周側と外周側に位置するスペーサー３２ａ、３２ｂで構成されている。フィルタ帯５３は、第１の実施形態で図４を用いて製造方法を説明したものと同じように、ポリイミドなどの透明薄膜４４の表面に形成された誘電体多層膜のフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３１ｈを環状に配列したものである。フィルタ３１ａ〜３１ｈは、それぞれ異なる特定波長（λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８）の光を透過し、特定波長以外の波長の光は反射する。
【００８３】
スペーサー３２ａ、３２ｂは、フィルタ帯５３と同じ厚みの透明なプラスチックフィルムやガラス薄板や接着剤（未硬化の樹脂を硬化させたもの）などで形成されている。なお、スペーサー３２ａを反射防止膜で形成した場合には、フィルタ層２８の表面を反射防止膜３３で覆う必要はない。しかしながら、フィルタ３１ａ〜３１ｈの表面が露出していると、フィルタ３１ａ〜３１ｈがめくれ上がって剥がれたり、表面が傷ついたり、汚れ易くなるので、このようなことを防止することを兼ねて、フィルタ層２８の上に反射防止膜３３を形成しておくとよい。
【００８４】
図１８は、図１７に示す波長選択スイッチ５１の、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃのコアを通る面における一部破断した概略断面図である。以下に、図１８を用いて波長多重光から特定波長の光を取り出す方法を説明する。
【００８５】
まず、波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８の光を多重した波長多重光を、光ファイバ２１ａに入射させる。波長多重光は、光ファイバ２１ａの出射端からマイクロレンズアレイ２５に出射され、マイクロレンズ２４ａを透過して、５°程度の入射角でフィルタミラーブロック５２に入射する。
【００８６】
フィルタミラーブロック５２に入射した波長多重光は、反射防止膜３３、スペーサー３２ａ、透明基板２７を順に透過して、底面のミラー層２９の表面で反射される。光出入射部２６とフィルタミラーブロック５２は、ミラー層２９で反射された光が、丁度フィルタ帯５３に入射するように、予め配置設計しておく。
【００８７】
また、抜き出す波長の光に合わせてミラー層２９で反射された光を入射させるフィルタ３１ａ〜３１ｈを決定して、予めフィルタミラーブロック５２を回転させて、フィルタ３１ａ〜３１ｈの位置調整を行っておく。
【００８８】
例えば、波長多重光の中から波長λ７の光を取り出すときには、図１８に断面図で示すように、光出入射部２６のマイクロレンズ２４ａから出射されてミラー層２９で反射された光がフィルタ３１ｇに入射するように、フィルタミラーブロック５２を回転させて位置調整しておく。フィルタ３１ｇを透過した波長λ７の光は、反射防止膜３３を透過してマイクロレンズ２４ｂに入射し、マイクロレンズ２４ｂによって光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。光ファイバ２１ｂは、回線保安者のもとへ繋がっており、回線保安者は、光ファイバ２１ｂから取り出される波長λ７の信号を点検することができる。
【００８９】
また、フィルタ３１ｇで反射された、波長λ７を除いた波長多重光（λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ８）は、ミラー層２９で再び反射されて、マイクロレンズ２４ｃに入射し、光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。
【００９０】
本発明の波長選択スイッチ５１は、光ファイバ２１ａ〜２１ｃやマイクロレンズ２４ａ〜２４ｃを個別の部品として用いずに、光ファイバアレイ２３やマイクロレンズアレイ２５を用いて部品数を少なくしているので、組み立て性が良く、小型化することができる。
【００９１】
本発明の波長選択スイッチ５１は、フィルタミラーブロック５２を回転させることによって、抜き出す波長を切り換えることができる。フィルタミラーブロック５２では、フィルタ３１ａ〜３１ｈとミラー層２９とで光を反射させながら導光するので、入射光を伝搬する光ファイバ２１ａと分波後の光を伝搬させる光ファイバ２１ｂ、２１ｃをフィルタミラーブロック５２を挟んで対向させるのではなく、フィルタミラーブロック５２の同じ側方に配置することができるので、装置全体を小型化することができる。
【００９２】
また、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｃによって光軸の向きを変えることができるので、光ファイバ２１ａ〜２１ｃを平行に並べることができる。さらに、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｃを適当に設計することによって、汎用されている光ファイバアレイ２３を用いることができる。汎用性の高い部品を用いることができれば、波長選択スイッチを安価で大量生産しやすくなる。
【００９３】
（第４の実施形態）
図１９は本発明のさらに別な実施形態による波長選択スイッチ５６を示す斜視図、図２０はその断面図である。この波長選択スイッチ５６にあっては、以下に説明するように、フィルタミラーブロック３４の内部にフィルタ層２８が設けられており、それに伴って光ファイバ２１ａと光ファイバ２１ｂ、２１ｃとの間には光ファイバ１本分の隙間が設けられている。
【００９４】
フィルタミラーブロック３４は、図１９に一部分解して示すように、薄板ガラスからなる下側透明基板２７ｂの裏面にミラー層２９を形成し、表面にフィルタ層２８、薄板ガラスからなる上側透明基板２７ａ、反射防止膜３３を順に積層したものである。
【００９５】
フィルタ層２８は、フィルタ帯３０とスペーサー３２ａ、３２ｂとで構成されている。フィルタ３１ａ〜３１ｄはスペーサー３２ａとスペーサー３２ｂの間で一列に配列されている。フィルタ帯３０は、特定波長の光を透過させる透過型の誘電体多層膜からなるフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを一列に配列させたものである。フィルタ層２８は、マイクロレンズ２４ａ〜２４ｃからの距離とミラー層２９からの距離が等しい位置に配置されていることが望ましいが、フィルタミラーブロック３４はマイクロレンズ２４ａ〜２４ｃと近接させて配置されるので、上側透明基板２７ａと下側透明基板２７ｂとを同じ厚みの薄板ガラスで形成しておいても良い。
【００９６】
光出入射部２６は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本の光ファイバ２１ａ〜２１ｃを平行に並べてコネクタ２２で先端部を結束させたものである。光出射用の光ファイバ２１ａと光入射用の複数本（図１９では２本）の光ファイバ２１ｂ、２１ｃとの間には、光ファイバ１本分の隙間が形成されている。もっとも、特別な光ファイバアレイ２３を用いる必要はなく、光ファイバ２１ａと光ファイバ２１ｂの間に存在していた光ファイバを途中でカットするだけでもよい。
【００９７】
これに対応して、マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃと同じ感覚でマイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが形成されており、マイクロレンズ２４ａとマイクロレンズ２４ｂ、２４ｃとの間にはマイクロレンズ１個分のスペースが形成されている。もっとも、波長選択スイッチ５０等で用いるマイクロレンズアレイとの共用化のためには、マイクロレンズ２４ａとマイクロレンズ２４ｂとの間に不使用のマイクロレンズが存在していても差し支えない。
【００９８】
この波長選択スイッチ５６にあっても、図２０に示すように、フィルタミラーブロック３４は図７のようなフィルタ移動装置３５の可動台３９の上面に固定され、その上方に光出入射部２６が配置される。フィルタミラーブロック３４は、フィルタ帯３０の長さ方向と平行な方向（図２０の紙面に垂直な方向）に直線的に移動させられるようになっている。
【００９９】
いま、フィルタミラーブロック３４の内部のフィルタ３１ｂが光出入射部２６の真下に位置している場合を考える。図２０に示すように、光ファイバ２１ａから波長λ１、λ２、λ３、λ４の波長多重光が出射されているとすると、光ファイバ２１ａから出射された光はマイクロレンズ２４ａで出射方向を曲げられた後、フィルタミラーブロック３４内に入射してスペーサー３２ａを透過し、ミラー層２９で反射される。ミラー層２９で反射された光はフィルタ３１ｂに達し、波長λ２の光はフィルタ３１ｂを透過してマイクロレンズ２４ｂを通って光ファイバ２１ｂに入射する。また、波長λ２以外の光すなわち波長λ１、λ３、λ４の光はフィルタ３１ｂで反射した後、再度ミラー層２９で反射し、スペーサー３２ｂを透過してマイクロレンズ２４ｃに達し、マイクロレンズ２４ｃを通過して光ファイバ２１ｃ内に入射する。図２１（ａ）（ｂ）はフィルタ層２８の上面における水平断面であって、図２１（ａ）はこのときフィルタ層２８を透過する光の位置（破線は光ファイバ２１ａの投影位置）を示している。
【０１００】
ついで、フィルタ３１ｄが光出入射部２６の真下にくるようにフィルタミラーブロック３４を移動させると、図２１（ｂ）のように波長λ４の光がフィルタ３１ｄを透過して光ファイバ２１ｂに入射し、波長λ２以外の光すなわち波長λ１〜λ３の光が光ファイバ２１ｃに入射する。
【０１０１】
よって、この波長選択スイッチ５６でも、フィルタ移動装置３５によってフィルタミラーブロック３４を移動させることにより、所望の波長の光を光ファイバ２１ｂから取り出すことができる。
【０１０２】
（第５の実施形態）
図２２は、本発明のさらに別の実施形態による波長選択スイッチ５７の概略分解斜視図である。図２２に示す波長選択スイッチ５７は、光出入射部５８、フィルタミラーブロック５９、及びミラーブロック６０で構成されている。
【０１０３】
光出入射部５８は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本（図２２では３本）の光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃを平行に並べて、その端面を露出させるようにして先端部にコネクタ２２を取り付けたものである。
【０１０４】
マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃが形成されている。マイクロレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃの断面と同程度の大きさをしている。
【０１０５】
フィルタミラーブロック５９は、透明基板２７の裏面にミラー層２９を形成し、表面にフィルタ層２８を形成したものである。ミラー層２９は、アルミニウムや金などの金属を蒸着したり金属薄膜を貼付して形成した、光を反射する層である。
【０１０６】
フィルタ層２８は、誘電体多層膜のフィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、スペーサー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅとで構成されている。フィルタ３１ａ〜３１ｄとスペーサー３２ａ〜３２ｅの表面は同じ高さで平坦になっている。
【０１０７】
スペーサー３２ａ〜３２ｅは透明な物質で形成されている。なお、スペーサー３２ａ〜３２ｅは、反射防止膜であることが望ましい。フィルタ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ異なる特定波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の光を透過し、特定波長以外の波長の光は反射する透過型のフィルタである。交互に並べられているフィルタ３１ａ〜３１ｄとスペーサー３２ｂ〜３２ｄは、すべて同じ幅になっている。
【０１０８】
ミラーブロック６０は、透明基板６１の裏面に裏面ミラー層６２を形成し、表面に表面ミラー層６３を形成したものである。裏面ミラー層６２は、アルミニウムや金などの金属を蒸着したり、金属薄膜を貼付して形成した、光を反射する層である。表面ミラー層６３は、アルミニウムや金などの薄膜を帯状に形成したミラー帯６４とスペーサー６５ａ、６５ｂとで構成されている。スペーサー６５ａ、６５ｂは透明な物質で形成されている。スペーサー６５ａ、６５ｂは反射防止膜であることが望ましい。
【０１０９】
なお、フィルタミラーブロック５９の表面と、ミラーブロック６０の表面を反射防止膜で覆ってもよい。その場合には、フィルタミラーブロック５９のスペーサー３２ａ〜３２ｅと、ミラーブロック６０のスペーサー６５ａ、６５ｂは反射防止膜でなくてよい。フィルタミラーブロック５９のミラー層２９の表面からフィルタの裏面（透明薄膜４４の表面）までの厚さと、ミラーブロック６０の裏面ミラー層の表面からミラー帯６４の裏面までの厚さは同じ厚さとする。しかしながら、透明薄膜４４が透明基板２７の厚みに対して十分薄いときは、透明基板２７と透明基板６１は同じものであってもよい。
【０１１０】
フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０は、図２２に矢印で示すＹ方向に一体となって動き、さらに、フィルタミラーブロック５９のみがＸ方向に動くようにして使用する。図２３に示すように、例えば第１の実施形態で説明したようなフィルタ移動装置３５（図７）と同様な構造の移動装置を２台組み合わせ、Ｙ方向に移動させるための移動装置８１の可動台８０の上にＸ方向に移動させるための移動装置７８と支持台７９を載せ、さらに、移動装置７８の可動台７７の上にフィルタミラーブロック５９を載せ、支持台７９の上にミラーブロック６０を載せれば、フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０とをＹ方向に移動させ、フィルタミラーブロック５９をＸ方向に移動させることができる。
【０１１１】
図２３において、支持台７９は、ミラーブロック６０の表面とフィルタミラーブロック５９の表面を同じ高さにする台である。光出入射部５８は、フィルタミラーブロック５９の上方で固定しておく。しかしながら、図２３に示すような移動装置７８、８１を用いることは、あくまで実施態様の一例であって、フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０を動かすための手段は特に限定されるものではない。
【０１１２】
次に、本実施形態の波長選択スイッチ５７を用いて、波長多重光（λ１、λ２、λ３、λ４）から波長λ２の光を抜き出す方法を、図２４、図２５、図２６を用いて説明する。図２４、図２５は、フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０の平面図であって、向きを持った円で示しているものは、フィルタ層２８や表面ミラー層６３に入射する光束６６、６７、６８である。図２６は、光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃのコアを通る断面図であって、一点鎖線は光路を示している。
【０１１３】
波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を多重した波長多重光を、光ファイバ２１ａに入射させると、波長多重光は光ファイバ２１ａのコア内を伝搬して、マイクロレンズアレイ２５のマイクロレンズ２４ａに出射される（図２６（ａ））。マイクロレンズ２４ａを透過した波長多重光は、５°程度の入射角で、図２４（ａ）に光束６６で示すように、フィルタミラーブロック５９のスペーサー３２ｂに入射し、透明基板２７を透過して、ミラー層２９の表面で反射される。
【０１１４】
ミラー層２９で反射された光は、図２４（ａ）に光束６７で示すように、フィルタ３１ｂに入射する。フィルタ３１ｂを透過した波長λ２の光は、マイクロレンズ２４ｂに入射して、光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。
【０１１５】
フィルタ３１ｂで反射された波長多重光（λ１、λ３、λ４）は、ミラー層２９で再び反射されて、図２４（ａ）に光束６８で示すようにスペーサー３２ｃを透過して、マイクロレンズ２４ｃに入射し、光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。
【０１１６】
光ファイバ２１ｂで波長λ２の光を取り出している状態から、選択波長を切り換えるには、まず、フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０とを移動装置８１によりＹ方向に動かす。そして、光出入射部５８の下方にミラーブロック６０が来るようにして、光束６６、６７、６８を、図２４（ｂ）に示すように、スペーサー６５ａ、ミラー帯６４、スペーサー６５ｂに入射させる。
【０１１７】
このとき、図２６（ｂ）に示すように、光ファイバ２１ａを伝搬してマイクロレンズ２４ａから出射される波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を多重した波長多重光は、ミラーブロック６０のスペーサー６５ａに入射して、透明基板６１を透過し、裏面ミラー層６２の表面で反射される。裏面ミラー層６２で反射された光は、表面ミラー層６３のミラー帯６４で反射されて、さらに裏面ミラー層６２で反射され、スペーサー６５ｂを透過してマイクロレンズ２４ｃに入射する。マイクロレンズ２４ｃを透過した波長λ１〜λ４の多重光は光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。一方、光ファイバ２１ｂには光は入射しない。
【０１１８】
このように、光ファイバ２１ｃにすべての波長多重光が入射するようにしておいてから、図２５（ｃ）に示すように、ミラー帯６４とフィルタ３１ｄとが並ぶ位置までフィルタミラーブロック５９を移動装置７８によりＸ方向に動かす。
【０１１９】
次に、光出入射部５８の下方にフィルタミラーブロック５９が来るまで、フィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０とを移動装置８１によりＹ方向に移動させる。このとき、図２５（ｄ）に示すように、光束６６、６７、６８は、順にスペーサー３２ｄ、フィルタ３１ｄ、スペーサー３２ｅに入射する。
【０１２０】
つまり、光ファイバ２１ａを出射してマイクロレンズ２４ａを透過した波長多重光は、スペーサー３２ｄに入射して透明基板２７を透過し、ミラー層２９で反射してフィルタ３１ｄに入射する。フィルタ３１ｄを透過した波長λ４の光は、マイクロレンズ２４ｂに入射して、光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。したがって、光ファイバ２１ｂからは波長λ４の光を取り出すことができる。フィルタ３１ｄで反射された波長多重光（λ１〜λ３）は、ミラー層２９で反射してスペーサー３２ｅを透過し、マイクロレンズ２４ｃに入射して、光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。
【０１２１】
例えば第１の実施形態で説明したように、特定の選択波長を切り換えるときに、切替え元のフィルタと切替え先のフィルタの間に別なフィルタがある場合には、光ファイバ２１ｂ、２１ｃ等に望まない波長の光が入射したり、反対にカットされたりしてノイズとなる恐れがある。そのため回線を遮断しておく必要があり、回線を使用状態に保ったままで波長選択スイッチを切り換えることができない場合がある。しかしながら、この実施形態のような波長選択スイッチ５７では、選択する波長を切り換えるときに、光ファイバ２１ａ〜２１ｃをミラーブロック６０の上方に移動させておくことにより、光ファイバ２１ａ〜２１ｃが切り替え元と切り換え先の中間に位置するフィルタの上方を横切らないで切り換えを行えるようにすることが可能になる。したがって、選択波長を切り換えるときに、光ファイバ２１ａ、２１ｄなどを光通信網から遮断しておかなくても、ノイズの混ざった信号が光通信網に流れ込む恐れがなくなる。
【０１２２】
なお、フィルタ３１ａ〜３１ｄ上を特定波長（順にλ１、λ２、λ３、λ４）の光を反射し、特定波長以外の光を透過させる反射型フィルタにしてもよい。そのような場合、光ファイバ２１ｂには、特定波長を除いた波長多重光が入射し、光ファイバ２１ｃには、フィルタ３１ａ〜３１ｄで反射した特定波長λ１（λ２、λ３、λ４）が入射する。
【０１２３】
（第６の実施形態）
図２７は、本発明のさらに別の実施形態による波長選択スイッチ８３の概略分解斜視図である。図２７に示す波長選択スイッチ８３は、光出入射部８４とフィルタミラーブロック８５で構成されている。
【０１２４】
光出入射部８４は、光ファイバアレイ２３の先端にマイクロレンズアレイ２５を取り付けて一体化したものである。光ファイバアレイ２３は、複数本（図２７では３本）の光ファイバ２１ａ、２１ｃ、２１ｂを平行に並べて、その端面を露出させるようにして先端部にコネクタ２２を取り付けたものである。なお、光ファイバ２１ａと光ファイバ２１ｃとの間には光ファイバ１本分の隙間があけられている。
【０１２５】
マイクロレンズアレイ２５の表面（下面）には、光ファイバ２１ａ、２１ｃ、２１ｂの端面に対向させてマイクロレンズ２４ａ、２４ｃ、２４ｂが形成されている。マイクロレンズ２４ａ、２４ｃ、２４ｂは、光ファイバ２１ａ、２１ｃ、２１ｂの断面と同程度の大きさをしている。
【０１２６】
フィルタミラーブロック８５は、図２８に分解斜視図で示すように、下側透明基板８７の裏面にミラー層８６を形成し、表面にフィルタ層８８、上側透明基板８９、反射防止膜９０を順に形成したものである。ミラー層８６は、アルミニウムや金などの金属を蒸着したり金属薄膜を貼付して形成した、光を反射する層である。
【０１２７】
フィルタ層８８は、誘電体多層膜のフィルタ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄとスペーサー９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１ｆで構成されている。スペーサー９１ａ〜９１ｆは、図２８に破線で区切っているように、６つの領域に分かれているが、個々のスペーサー９１ａ〜９１ｆは実際に個別に形成されたものでなく、一体形成されていてもよい。スペーサー９１ａ〜９１ｆは、透明なフィルムや薄板ガラス、硬化させた接着剤（未硬化の樹脂を硬化させたもの）などで形成する。
【０１２８】
フィルタ９２ａ〜９２ｄとスペーサー９１ａ〜９１ｆの表面は同じ高さで平坦になっている。フィルタ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄは、それぞれ異なる特定波長（λ１、λ２、λ３、λ４）の光を反射し、特定波長以外の波長の光を透過する反射型フィルタである。
【０１２９】
なお、フィルタミラーブロック８５は、図２９に概略分解斜視図で示すようなものであってもよい。図２９に示すフィルタミラーブロック８５は、スペーサー９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１ｅとフィルタ９２ａ〜９２ｄとを交互に並べてできたフィルタ層７４を備えている。フィルタ層７４は、下側透明基板７３の表面に形成されており、フィルタ層７４の表面には、上側透明基板７５が形成されている。下側透明基板７３、フィルタ層７４、上側透明基板７５を一体化したものの側面には、これらを加えた厚みと同じ厚みを有する透明ブロック７６を貼り合わせる。このようにしてできたフィルタブロック８２の裏面と表面に、ミラー層８６と反射防止膜９０を形成すれば、図２９に示すようなフィルタミラーブロック８５ができる。
【０１３０】
フィルタミラーブロック８５は、選択波長の切り換えを行うときに、図２１〜図２９に矢印で示すＸ方向及びＹ方向に移動させられる。フィルタミラーブロック８５をＸＹ方向に動かすための手段は、どのようなものであってもよい。例えば、第４の実施形態で説明し、図１７に示すように、Ｙ方向に移動させるための移動装置８１の可動台８０の上にＸ方向に移動させるための移動装置７８を載せて、その上にフィルタミラーブロック８５を載せるようにしてもよい。
【０１３１】
次に、本実施形態の波長選択スイッチ８３を用いて、波長多重光（λ１、λ２、λ３、λ４）から波長λ２の光を抜き出して検査し、次に抜き出す光を波長λ４に切り換える方法を、図３０〜図３５を用いて説明する。図３０、図３１は、フィルタミラーブロック８５のフィルタ層８８の概略平面図であって、フィルタ９２ａ〜９２ｄやスペーサー９１ａ〜９１ｆに入射する光束６６、６７、６８を向きを有する円で示している。また、図３２、図３３、図３４、図３５は、光ファイバ２１ａ〜２１ｂのコアを通る面での断面図であって、それぞれ図３０（ａ）、図３０（ｂ）、図３１（ｃ）、図３１（ｄ）に対応している。図３２〜図３５の一点鎖線は光路を示している。
【０１３２】
波長λ２の光を取り出すには、波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を多重化した波長多重光を、光ファイバ２１ａに入射させて、マイクロレンズアレイ２５のマイクロレンズ２４ａから出射させる。このときに、マイクロレンズ２４ａから出射した光束６６が、図３０（ａ）に示すようにスペーサー９１ｂに入射するよう、フィルタミラーブロック８５の位置を予め調整しておく。スペーサー９１ｂに入射し、下側透明基板８７を透過した光は、底面のミラー層８６の表面で反射される（図３２も参照）。
【０１３３】
ミラー層２９で反射された光は、図３０（ａ）に光束６７で示すように、フィルタ９２ｂに入射する。フィルタ９２ｂを透過した波長λ１、λ３、λ４の光は、マイクロレンズ２４ｃに入射して光ファイバ２１ｃのコアに結合させられる。
【０１３４】
また、フィルタ９２ｂで反射された波長λ２の光は、図３０（ａ）に光束６８で示すように、ミラー層８６で反射されてスペーサー９１ｃを透過し、マイクロレンズ２４ｂに入射して、光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。
【０１３５】
このように波長λ２の光を取り出している状態（図３０（ａ））から、選択波長を切り換えるには、まず、フィルタミラーブロック８５をＹ方向に動かして、図３０（ｂ）に示すように、光束６６をスペーサー９１ｆに入射させる（図３３も参照）。このとき、このとき、光ファイバ２１ａから出射されてマイクロレンズ２４ａを透過した光は、反射防止膜９０、上側透明基板８９、スペーサー９１ｆ、下側透明基板８７を透過して、ミラー層８６で反射する。ミラー層８６で反射した光は、下側透明基板８７、スペーサー９１ｆ、上側透明基板８９、反射防止膜９０を透過して、マイクロレンズ２４ｃに入射する。このとき、光ファイバ２１ａからフィルタミラーブロック８５に入射したどの波長の光も、光ファイバ２１ｃから取り出される。
【０１３６】
次に、図３１（ｃ）に示すように、フィルタミラーブロック８５をＸ方向に移動させて、次に選択したい波長を反射させるフィルタ９２ｄの延長線上に光束６７を位置させる（図３４も参照）。
【０１３７】
最後に、図３１（ｄ）に示すように、フィルタミラーブロック８５をＹ方向に移動させて、光束６７をフィルタ９２ｄに位置させる（図３５も参照）。このとき、光ファイバ２１ａに入射してマイクロレンズ２４ａから出射された波長λ１、λ２、λ３、λ４の光を多重した波長多重光は、スペーサー９１ｄに入射して、上側透明基板８９を透過し、ミラー層８６の表面で反射される。
【０１３８】
ミラー層８６で反射された光は、下側透明基板８７を透過して、フィルタ９２ｄに入射する。フィルタ９２ｄを透過した波長多重光（λ１、λ２、λ３）は上側透明基板８９、反射防止膜９０を透過して、マイクロレンズ２４ｃに入射し、光ファイバ２１ｃのコアに結合される。
【０１３９】
また、フィルタ９２ｄで反射された波長λ４の光は、ミラー層８６で反射されて、下側透明基板８７、スペーサー９１ｅ、上側透明基板８９、反射防止膜９０を透過してマイクロレンズ２４ｂに入射して、光ファイバ２１ｂのコアに結合させられる。
【０１４０】
この実施形態でも、切替え元のフィルタと切替え先のフィルタとの間に別なフィルタが存在する場合でも、フィルタのない領域（ミラー層８６の見えている領域）を経由して切り換えることができ、中間のフィルタを横切る必要が無くなる。よって、切替え元のフィルタと切替え先のフィルタとの間に別なフィルタが存在する場合でも、ノイズが光ファイバ２１ｂ等に発生する恐れがなくなる。
【０１４１】
また、この実施形態は、反射型のフィルタを用いている点も特徴となっているが、他の実施形態も反射型のフィルタを用いて構成することは可能である。また、この実施形態では、フィルタミラーブロック８５が全体として移動するので、第５の実施形態のフィルタミラーブロック５９とミラーブロック６０の間のように摺り合わせが生じず、ダストの発生や摩耗の問題が起きない。
【０１４２】
なお、本発明の波長選択スイッチ５７は、分波器としてだけでなく、合波器として用いることもできる。光を合波するには、光ファイバ２１ｂに特定波長（例えばλ１）の光を入射させて、マイクロレンズ２４ｂを透過させ、スペーサー９１ｂ（又はスペーサー９１ｃ〜９１ｅ）に入射させる。また、波長多重光又は、特定波長光（光ファイバ２１ｃに入射させた波長と異なる光）を光ファイバ２１ｃに入射させて、マイクロレンズ２４ｃを透過させ、フィルタ９２ａ（又は９２ｂ〜９２ｄ）を透過させるようにすれば、フィルタミラーブロック８５の内部でこれらの光が合波されて、光ファイバ２１ａから多重化された光信号を取り出すことができる。
【０１４３】
（第７の実施形態）
図３６は本発明のさらに別な実施形態による波長選択スイッチ９３の構造を示す断面図、図３７は使用状態の断面図である。また、図３８（ａ）〜（ｆ）は波長を切替えるための動作を表しており、いずれもフィルタ層の上面における水平断面である。
【０１４４】
第５の実施形態や第６の実施形態では、中間のフィルタを通過することなくフィルタを切り換えられるようにするため、光ファイバの配列している方向とフィルタの並んでいる方向とが平行となっていたが、図３６に示すように、光ファイバの配列している方向をフィルタの並んでいる方向と直角にすることもできる。
【０１４５】
この実施形態による波長選択スイッチ９３では、特定波長の光を反射させる反射型のフィルタ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄを用いており、上側透明基板８９と下側透明基板８７との間に反射型フィルタ９２ａ〜９２ｄと透明なスペーサ９１からなるフィルタ層８８を挟み込んでいる。フィルタ層８８においては、フィルタ９２ａ〜９２ｄを間隔をおいて一列に配列してあり、各フィルタ９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ間とフィルタ９２ａ〜９２ｄの両側の領域にスペーサ９１が設けられている。
【０１４６】
光出入射部８４においては、光ファイバ２１ａと光ファイバ２１ｃ、２１ｂとの間に光ファイバ１本分の隙間をあけてあり、各光ファイバ２１ａ、２１ｃ、２１ｂの端面に対向させてマイクロレンズアレイ２５の下面にマイクロレンズ２４ａ、２４ｃ、２４ｂを設けている。この光出入射部８４は、光ファイバ２１ａ、２１ｃ、２１ｂの配列方向がフィルタ９２ａ〜９２ｄの配列方向と直交する向きに向けてフィルタミラーブロック８５の上に配置されている。また、移動装置は直交２軸方向に移動させられるもの、例えば移動装置７８、８１を用いている。
【０１４７】
図３７は切り換え動作を表しており、フィルタ層８８の上面において光の通過する位置を表している。いま、図３７及び図３８（ａ）に示す状態では、光ファイバ２１ａから出射された波長λ１、λ２、λ３、λ４の光は、スペーサ９１を透過してミラー層８６で反射された後、フィルタ９２ｂに入射する。このフィルタ９２ｂを透過した波長λ１、λ３、λ４の光は光ファイバ２１ｃに入射する。また、フィルタ９２ｂで反射された波長λ２の光は再度ミラー層８６で反射し、スペーサ９１を透過して光ファイバ２１ｂに入射する。
【０１４８】
この状態より、フィルタミラーブロック８５をフィルタ９２ａ〜９２ｄの配列方向と平行な方向に移動させて光出入射部８４を図３８（ｂ）のようにフィルタ間に移動させる。この状態では、光ファイバ２１ａから出射された波長λ１〜λ４の光はミラー層８６で反射されて全て光ファイバ２１ｃに入射し、光ファイバ２１ｂには光は入射しない。このような状態を保ったままで、図３８（ｂ）〜（ｅ）に示すように、フィルタ９２ｃの周囲を迂回するようにして光出入射部８４をフィルタ９２ｃとフィルタ９２ｄとの中間へ移動させ、ついで、光出入射部８４をフィルタ９２ａ〜９２ｄの配列方向と平行な方向に移動させてフィルタ９２ｄの上へ移動させる。
【０１４９】
よって、光ファイバ２１ａから出射された波長λ１、λ２、λ３、λ４の光は、スペーサ９１を透過してミラー層８６で反射された後、フィルタ９２ｄに入射し、フィルタ９２ｄを透過した波長λ１〜λ３の光は光ファイバ２１ｃに入射する。また、フィルタ９２ｄで反射された波長λ４の光は再度ミラー層８６で反射し、スペーサ９１を透過して光ファイバ２１ｂに入射する。
【０１５０】
（第８の実施形態）
図３９、図４０は本発明にかかる波長選択スイッチ９４ａ、９４ｂを利用した波長選択型アド−ドロップマルチプレクサ（ＡＤＭ）９５の概略構成図である。この波長選択型アド−ドロップマルチプレクサ９５は、複数の波長選択スイッチを並列につなぐことで構成されている。例えば、図３９、図４０に示している波長選択型アド−ドロップマルチプレクサ９５では、光通信回線と直列につながる光ファイバ２１ａ、２１ｂ、２１ｃに波長選択スイッチ９４ａ、９４ｂを介して光ファイバ９６ａ、９６ｂを接続している。
【０１５１】
しかして、図３９に示すように、２つの波長選択スイッチ９４ａ、９４ｂにλ２選択信号を送って分波用の波長選択スイッチ９４ａの選択波長と合波用の波長選択スイッチ９４ｂの選択波長をいずれもλ２に設定してあれば、光ファイバ２１ａから送信されてきた波長多重信号のうち波長λ２の信号を波長選択スイッチ９４ａを介して光ファイバ９６ｂへドロップさせ、また、波長選択スイッチ９４ｂを介して波長λ２の別な信号を光ファイバ９６ｂから光ファイバ２１ｃへ送り込み、この波長λ２の信号を光ファイバ２１ｂから送られた波長λ１、λ３、λ４の信号と多重化して送信させることができる。
【０１５２】
また、２つの波長選択スイッチ９４ａ、９４ｂに例えばλ３選択信号を送って図４０に示すように分波用の波長選択スイッチ９４ａの選択波長と合波用の波長選択スイッチ９４ｂの選択波長をいずれもλ３に切り換えると、光ファイバ２１ａから送信されてきた波長多重信号のうち波長λ３の信号を波長選択スイッチ９４ａを介して光ファイバ９６ｂへドロップさせ、また、波長選択スイッチ９４ｂを介して波長λ３の別な信号を光ファイバ９６ｂから光ファイバ２１ｃへ送り込み、この波長λ３の信号を光ファイバ２１ｂから送られた波長λ１、λ２、λ４の信号と多重化して送信させることができる。
【０１５３】
本発明の波長選択スイッチを利用したこのような波長選択型アド−ドロップマルチプレクサによれば、従来のＦＢＲ（ファイバーブラックグレーティング）とサーキュレータを使った構成のものよりも、安価で小型のＡＤＭを実現することが可能である。
【０１５４】
（第９の実施形態）
これまで説明した実施形態ではいずれも、分波させた各波長の光は、いずれかの光ファイバに導かれ、いずれかの光ファイバから取り出される。しかし、波長選択スイッチの用途によっては、特定の波長の光だけを分波して取り出すことができれば、それ以外の波長の光は必要ない場合がある。例えば、光ファイバ通信用の家庭内引き込み線を検査する場合などには、所定波長の光信号だけを取り出すことができればよい場合がある。このような用途に用いる場合、これまで説明してきたような波長選択スイッチを用いると、最終段の光ファイバに導かれた光は利用されないので、最終段の光ファイバやマイクロレンズが不用の冗長部品となってしまう。
【０１５５】
そこで、下記の実施形態では、所定波長域の光だけを分波して取り出し、所定波長域外の光は光ファイバから取り出せないようにし、それによって不用の光ファイバやマイクロレンズを省いて波長選択スイッチのコストを安価にしている。
【０１５６】
図４１はこのような実施形態の波長選択スイッチ１００の構造を示す分解斜視図、図４２はその断面図である。この波長選択スイッチ１００は、構造的には、図２〜図１３に示した第１の実施形態の波長選択スイッチ２０において光ファイバ２１ｃ及びマイクロレンズ２４ｃを除去したものとなっている。
【０１５７】
いま、図４２に示すように、光ファイバ２１ａから例えば波長λ１、λ２、λ３、λ４の光信号を多重化した波長多重信号が出射されており、光ファイバ２１ａ、２１ｂと対向する領域には、波長λ１の光だけを透過させ、他の波長域の光を反射させるフィルタ３１ａが位置していたとする。この場合には、フィルタミラーブロック３４に入射した波長λ１、λ２、λ３及びλ４の光は、ミラー層２９で反射した後、フィルタ３１ａに入射する。そして、波長λ１の光はフィルタ３１ａを透過して光ファイバ２１ｂに導かれ、光ファイバ２１ｂから取り出される。一方、フィルタ３１ａで反射した波長λ２、λ３、λ４の光は、再度ミラー層２９で反射して光出入射部２６に向けてフィルタミラーブロック３４から出射する。この波長λ１以外のλ２、λ３、λ４の波長域の光は、光ファイバによって受光されないので、捨てられることになる。
【０１５８】
次に、フィルタミラーブロック３４を移動させ、例えば波長λ３の光だけを透過させ他の波長域の光を反射させるフィルタ３１ｃを光ファイバ２１ａ、２１ｂと対向する領域に位置させたとする。この場合には、光ファイバ２１ａから出射された波長λ１、λ２、λ３及びλ４の光のうち、波長λ３の光はフィルタ３１ｃを透過して光ファイバ２１ｂに導かれ、光ファイバ２１ｂから取り出される。一方、フィルタ３１ｃで反射した波長λ１、λ２、λ４の光は、光ファイバで受光されず捨てられることになる。
【０１５９】
よって、このような波長選択スイッチ１００によれば、フィルタ移動装置などでフィルタミラーブロック３４を移動させることにより、必要な波長域の光だけを選択して取り出すことができる。しかも、光ファイバやマイクロレンズの数を減らして構造を簡略に出来るので、コストを下げることができる。
【０１６０】
なお、必要な波長域の光だけを取り出せるようにする実施形態としては、第１の実施形態をもとにしたものに限らない。上記のいずれの実施形態においても、最終段の光ファイバとマイクロレンズを省いて最後に残った波長域の光を捨てるようにすることができる。特に、図１５及び図１６に示されている波長選択スイッチ５０（第２の実施形態）において、最終段の光ファイバ２１ｄとマイクロレンズ２４ｄを省けば、２つの波長域の光だけを光ファイバ２１ｂ、２１ｃから取り出し、残りの波長域の光は取り出せないようにすることができる。
【０１６１】
図４２においては、必要のない波長域の光は、フィルタミラーブロック３４の上面からそのまま光出入射部２６に向けて出射されている。そのため、光出入射部２６等の材質や構造によっては、フィルタミラーブロック３４に向けて出射された不用の光信号が光ファイバ２１ｂに入射してノイズとなる恐れがある。これを防止するための方法としては、いろいろな方法を考えることができる。例えば、光ファイバアレイ２３のコネクタ２２を黒色樹脂などで成形しておき、フィルタミラーブロック３４に向けて出射された不用の光信号をコネクタ２２で吸収させるようにすればよい。あるいは、最終段のフィルタとして、所定の波長域の光を透過させ、他の波長域の光を吸収するようなフィルタを用いてもよい。また、以下に説明する各変形例のような方法も有効である。
【０１６２】
図４３は実施形態９の変形例であって、フィルタミラーブロック３４の上面から出射される不用な光が光ファイバアレイ２３に当たらないよう、光ファイバアレイ２３の幅を狭くしたものである。フィルタミラーブロック３４から外れた方向へ出射された光は、波長選択スイッチ１００を収容したケースの内面などで吸収されるのが望ましく、そのためには、ケース内面に黒色塗料などを塗布しておけばよい。
【０１６３】
図４４は実施例９の別な変形例であって、マイクロレンズアレイ２５の下面の不用の光が当たる領域に迷光防止部材１０１を設けたものである。迷光防止部材１０１としては、光を吸収する光吸収材が好ましく、例えば黒色シートを貼ったり、黒色塗料を塗布したりして不用の光を吸収させればよい。また、迷光防止部材１０１として拡散シートや拡散塗料のような拡散材を用い、不用の光を拡散させて不用の光の強度が弱くなるようにしてもよい。あるいは、迷光防止部材１０１としては、光ファイバ２１ｂに入射しない方向へ不用の光を反射させる反射シートや反射プリズムであってもよい。なお、この迷光防止部材１０１は、マイクロレンズアレイ２５とコネクタ２２との間に挟み込まれていてもよい。
【０１６４】
図４５は実施例９のさらに別な変形例であって、フィルタミラーブロック３４のスペーサー３２ｂを黒色シートのような光吸収シートで形成している。よって、フィルタ帯３０で反射された光は、ミラー層２９で反射された後にスペーサー３２ｂで吸収されるので、光ファイバ２１ｂに入射する心配がない。また、３２ｂとして拡散シートを用いてフィルタ帯３０で反射した後の光を拡散させるようにしてもよい。あるいは、スペーサー３２ｂを下面が反射面となった反射シートによって形成し、フィルタ帯３０で反射した光をミラー層２９とスペーサー３２ｂで反射させながらフィルタミラーブロック３４の側面より外部へ逃がすようにしてもよい。この方法によれば、部材点数が増加しないので、迷光防止を行ってもコストが増加しない。
【０１６５】
なお、図示しないが、フィルタミラーブロック３４の上面の不用の光が通過する領域に、光吸収材や拡散材、反射シートなどの迷光防止部材を設けるようにしてもよい。
【０１６６】
図４６は実施例９のさらに別な変形例であって、フィルタミラーブロック３４の裏面にミラー層２９と迷光防止部材１０１を設けたものである。ミラー層２９はフィルタミラーブロック３４に入射した光を反射させる領域を含む領域に設けられており、フィルタ帯３０はフィルタ帯３０で反射した光が入射する領域に設けている。ここでは、迷光防止部材１０１として、黒色シートや黒色塗料のような光吸収材、拡散シートや拡散塗料のような光拡散材を用い、反射シートは用いない。この変形例では、フィルタ帯３０で反射された光は、迷光防止部材１０１で吸収又は拡散されるので、迷光となって光ファイバ２１ｂに入射しなくなる。
【０１６７】
なお、フィルタミラーブロック３４が設置されるフィルタ移動装置３５などで光が反射されて光ファイバ２１ｂに入射する恐れがない場合には、図４６で迷光防止部材１０１を設けた領域に迷光防止部材１０１もミラー層２９も設けず、透明基板２７を露出させておいてもよい。この場合には、フィルタ帯３０で反射した不用の光はフィルタミラーブロック３４の裏面を透過して出ていき、光ファイバ２１ｂへ入りにくくなる。
【０１６８】
図４７は実施例９のさらに別な変形例であって、黒色板のような光吸収性の板材からなる迷光防止部材１０１の表面にフィルタ層２８と反射防止膜３３を設けたものである。但し、フィルタ層２８のフィルタ帯３０を構成する各フィルタは特定波長域の光を反射し、それ以外の波長域の光を透過させる反射型の分岐フィルタを用いている。この変形例では、光ファイバ２１ａから入射した光のうち、特定波長、例えば波長λ１の光がフィルタ帯３０で反射されて光ファイバ２１ｂに入射させられ、それ以外の波長域の波長λ２〜λ４の光はフィルタ帯３０を透過して迷光防止部材１０１で吸収される。
【０１６９】
この変形例では、透明基板２７とミラー層２９が不要になるので部品点数を減らすことができ、小型軽量化を図れると共にコストをさらの下げることができるが、フィルタ帯３０のフィルタとして反射型フィルタを用いるので、透過型フィルタを用いる場合よりも多少波長選択性能が低下する。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】従来の波長選択スイッチを説明する図である。
【図２】本発明にかかる波長選択スイッチの分解斜視図である。
【図３】フィルタの特性を説明する図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はフィルタ層の製造工程を説明する図である。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は図４の続図である。
【図６】マイクロレンズの構造を説明する図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は移動装置を説明する図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図８】図３の波長選択スイッチを移動装置の上に設置した状態を示す斜視である。
【図９】本発明の波長選択スイッチの断面図である。
【図１０】（ａ）は波長λ２の光を選択している状態の波長選択スイッチの一部破断した断面図、（ｂ）はそのときのフィルタ層と光の透過又は反射位置との関係を説明する図である。
【図１１】（ａ）は図１０の状態において光出射側の光ファイバから出射されている光の特性を示す図、（ｂ）は光入射側の一方の光ファイバに入射する光の特性を示す図、（ｃ）は光出射側の他方の光ファイバに入射する光の特性を示す図である。
【図１２】（ａ）は波長λ４の光を選択している状態の波長選択スイッチの一部破断した断面図、（ｂ）はそのときのフィルタ層と光の透過又は反射位置との関係を説明する図である。
【図１３】（ａ）は図１２の状態において光出射側の光ファイバから出射されている光の特性を示す図、（ｂ）は光入射側の一方の光ファイバに入射する光の特性を示す図、（ｃ）は光出射側の他方の光ファイバに入射する光の特性を示す図である。
【図１４】図３の波長選択スイッチを合波用に用いた状態を説明する断面図である。
【図１５】本発明にかかる別な波長選択スイッチの分解斜視図である。
【図１６】同上の波長選択スイッチの作用説明図である。
【図１７】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチの斜視図である。
【図１８】同上の波長選択スイッチの作用説明図である。
【図１９】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチの分解斜視図である。
【図２０】同上の波長選択スイッチにおける光の挙動を説明する断面図である。
【図２１】図１９の波長選択スイッチにおけるフィルタ層と光の反射又は透過位置との関係を説明する図であって、（ａ）は波長λ２の光を選択している状態を示し、（ｂ）は波長λ４の光を選択している状態を示している。
【図２２】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチの分解斜視図である。
【図２３】同上の波長選択スイッチを移動装置に設置した状態を示す斜視図である。
【図２４】（ａ）（ｂ）は、図２２の波長選択スイッチにおいて選択波長をλ２からλ４へ切り換える際における、フィルタミラーブロック及びミラーブロックと光の透過又は反射位置との関係を説明する図である。
【図２５】同上の続図である。
【図２６】（ａ）は図２４（ａ）に対応する波長選択スイッチの一部破断した断面図、（ｂ）は図２４（ｂ）又は図２５（ａ）に対応する波長選択スイッチの一部破断した断面図、（ｃ）は図２５（ｂ）に対応する波長選択スイッチの一部破断した断面図である。
【図２７】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチの斜視図である。
【図２８】図２７に示すフィルタミラーブロックの分解斜視図である。
【図２９】図２７に示すフィルタミラーブロックの別の例を示す分解斜視図である。
【図３０】（ａ）（ｂ）は、図２７の波長選択スイッチにおいて選択波長をλ２からλ４へ切り換える際の、フィルタミラーブロックのフィルタ層における光の透過又は反射位置を説明する図である。
【図３１】（ｃ）（ｄ）は図３０の続図である。
【図３２】図２７の波長選択スイッチの概略断面図であって、図３０（ａ）に対応する。
【図３３】図２７の波長選択スイッチの概略断面図であって、図３０（ｂ）に対応している。
【図３４】図２７の波長選択スイッチの概略断面図であって、図３１（ｃ）に対応している。
【図３５】図２７の波長選択スイッチの概略断面図であって、図３１（ｄ）に対応している。
【図３６】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチの斜視図である。
【図３７】同上の波長選択スイッチの断面図である。
【図３８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、図３６の波長選択スイッチにおいて選択波長をλ２からλ４へ切り換える際の、フィルタミラーブロックのフィルタ層における光の透過又は反射位置を説明する図である。
【図３９】本発明にかかる波長選択スイッチを利用した波長選択型アド−ドロップマルチプレクサの概略構成図である。
【図４０】同上の波長選択型アド−ドロップマルチプレクサの選択波長をλ３に切り換えた状態を示す図である。
【図４１】本発明にかかるさらに別な波長選択スイッチを示す分解斜視図である。
【図４２】同上の波長選択スイッチの断面図である。
【図４３】図４１に示した波長選択スイッチの変形例を説明する断面図である。
【図４４】図４１に示した波長選択スイッチの別な変形例を説明する一部破断した断面図である。
【図４５】図４１に示した波長選択スイッチのさらに別な変形例を説明する一部破断した断面図である。
【図４６】図４１に示した波長選択スイッチのさらに別な変形例を説明する一部破断した断面図である。
【図４７】図４１に示した波長選択スイッチのさらに別な変形例を説明する一部破断した断面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
２０  波長選択スイッチ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  光ファイバ
２３  光ファイバアレイ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  マイクロレンズ
２５  マイクロレンズアレイ
２６  光出入射部
２７  透明基板
２７ａ  上側透明基板
２７ｂ  下側透明基板
２８  フィルタ層
２９  ミラー層
３０  フィルタ帯
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  フィルタ
３２ａ、３２ｂ  スペーサー
３３  反射防止膜
３４  フィルタミラーブロック
３５  フィルタ移動装置
３９  可動台
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2004252445.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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