(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、
前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、
前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、
前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子と、
前記光入出力ポートから出力され前記回折格子で反射し前記第二レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが前記第二レンズを透過し前記回折格子で反射し再び前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、
前記レンズアレイと前記ミラーとの光路上の間に配置され、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、
を備える波長選択スイッチ。
【請求項２】
前記光遮蔽手段は、前記第二レンズと前記回折格子との光路上の間に配置された遮蔽板、又は、前記第二レンズの表面に形成された遮蔽膜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３】
一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、
前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、
前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、
前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子と、
前記回折格子を間にして前記第二レンズの反対側に配置される第三レンズと、
前記光入出力ポートから出力され前記レンズアレイ、前記第一レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第二レンズ、前記回折格子及び前記第三レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが前記第三レンズ、前記回折格子、前記第二レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを再び透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、
前記レンズアレイと前記ミラーとの光路上の間に配置され、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、
を備える波長選択スイッチ。
【請求項４】
前記光遮蔽手段は、前記第二レンズと前記第三レンズとの光路上の間に配置された遮蔽板、又は、前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方の表面に形成された遮蔽膜であることを特徴とする請求項３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、
前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、
前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、
前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子と、
前記光入出力ポートから出力され前記回折格子で反射し前記第二レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが前記第二レンズを透過し前記回折格子で反射し再び前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、を備える波長選択スイッチであって、
前記第二レンズは、少なくとも一部が、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光に対してレンズを形成していないことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項６】
前記第二レンズは、半円状であることを特徴とする請求項５に記載の波長選択スイッチ。
【請求項７】
一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、
前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、
前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、
前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、
前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子と、
前記回折格子を間にして前記第二レンズの反対側に配置される第三レンズと、
前記光入出力ポートから出力され前記レンズアレイ、前記第一レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第二レンズ、前記回折格子及び前記第三レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが前記第三レンズ、前記回折格子、前記第二レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを再び透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、を備える波長選択スイッチであって、
前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方は、少なくとも一部が、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光に対してレンズを形成していないことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項８】
前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方は、半円状であることを特徴とする請求項７に記載の波長選択スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光波長多重通信において、異なる波長の光を分岐し又は結合することが可能な波長選択スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
光波長多重通信の普及に伴い、波長毎に光信号を合波又は分波する波長選択スイッチが光通信のキーデバイスとなっている。
【０００３】
ここで、図１６に従来の波長選択スイッチの概略構成図を示す。
【０００４】
図１６の波長選択スイッチ２００は、焦点位置に配置された光入出力ポート１０１ｃから出力される光を平行光にするマイクロレンズアレイ１０２と、マイクロレンズアレイ１０２からの光を収束させる高開口数レンズ１０３と、高開口数レンズ１０３と焦点位置を共通に配置された第二レンズ１０４と、第二レンズ１０４からの光を波長ごとに異なる角度に反射する回折格子１０５と、第二レンズ１０４の焦点位置に配置され回折格子１０５から第二レンズ１０４を透過した光を第二レンズ１０４に向けて任意の角度で反射するアレイミラー１０６と、を備える（例えば、特許文献１〜３を参照。）。
【０００５】
これにより、アレイミラー１０６において任意の角度で反射された光は、アレイミラー１０６の個々のミラーの角度に応じて波長ごとに異なる光入出力ポートに収束させることができる。このように、高開口数レンズ１０３は、アレイミラー１０６で反射した光のうち回折格子１０５で再び反射して第二レンズ１０４を透過した光の角度を変えるとともに光入出力ポート１０１ｃからの光の光軸にオフセットを付与する機能を有している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０１４７９号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６２１６号公報
【特許文献３】特開２００６−２８４７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の波長選択スイッチ２００は、光入出力ポート１０１のいずれかに光の出力を切り替える際、光入出力ポート１０１に光が漏れ、クロストーク及びノイズが発生する問題がある。図１７に、光入出力ポートの入出力端面における切り替え時の光の動作を示した。図１７は、光入出力ポート１０１ｂから光入出力ポート１０１ｄに光を切り替える例である。図１７（ａ）は理想的な光の動きであり、図１７（ｂ）は従来の波長選択スイッチの光の動きである。図１７（ａ）に示すように、アレイミラー（不図示）をｘ軸方向に回転させて、光入出力ポート１０１ｂに入射している光を他の光入出力ポート１０１に光が入射しない位置までｘ軸方向に動かす。その後、アレイミラーをｙ軸方向に回転させて、光入出力ポート１０１ｄと同じ位置まで光をｙ軸方向に動かす。その後、再びアレイミラーをｘ軸方向に回転させて、光入出力ポート１０１ｄに入射するまで光をｘ軸方向に動かす。このようにすれば、光入出力ポート１０１の切り替え時に光が他の光入出力ポート１０１、例えば、光入出力ポート１０１ｃに入射することはない。
【０００８】
しかし、従来の波長選択スイッチでは、反射ミラーの構造上、反射ミラーの回転角度が制限され、図１７（ｂ）に示すように他の光入出力ポート１０１に光が入射しない位置までｘ軸方向に動かすことができない。このため、光入出力ポート１０１の切り替え時に光の一部が光入出力ポート１０１ｃに入射し、クロストークやノイズが発生する問題があった。この問題は、光路上にビームエキスパンダ等の光学素子を配置して光の断面の形状がｘ軸方向に長い楕円形となる場合に顕著となる。
【０００９】
そこで、本発明は、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減する波長選択スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る波長選択スイッチは、ミラーで反射された光が収束する光入出力ポート以外に進行する光を遮蔽する光遮蔽手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
具体的には、本発明に係る波長選択スイッチは、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子と、前記光入出力ポートから出力され前記回折格子で反射し前記第二レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが前記第二レンズを透過し前記回折格子で反射し再び前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、前記レンズアレイと前記ミラーとの間に配置され、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、を備える。
【００１２】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００１３】
本発明に係る波長選択スイッチでは、前記光遮蔽手段は、前記第二レンズと前記回折格子との間に配置された遮蔽板、又は、前記第二レンズの表面に形成された遮蔽膜であることが好ましい。
【００１４】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れをより低減することができる。
【００１５】
具体的には、本発明に係る波長選択スイッチは、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子と、前記回折格子を間にして前記第二レンズの反対側に配置される第三レンズと、前記光入出力ポートから出力され前記レンズアレイ、前記第一レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第二レンズ、前記回折格子及び前記第三レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが前記第三レンズ、前記回折格子、前記第二レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを再び透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、前記レンズアレイと前記ミラーとの間に配置され、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、を備える。
【００１６】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００１７】
本発明に係る波長選択スイッチでは、前記光遮蔽手段は、前記第二レンズと前記第三レンズとの間に配置された遮蔽板、又は、前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方の表面に形成された遮蔽膜であることが好ましい。
【００１８】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れをより低減することができる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明に係る波長選択スイッチは、第二レンズが、ミラーで反射された光が収束する光入出力ポート以外に進行する光に対してレンズを形成していないことを特徴とする。
【００２０】
具体的には、本発明に係る波長選択スイッチは、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子と、前記光入出力ポートから出力され前記回折格子で反射し前記第二レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが前記第二レンズを透過し前記回折格子で反射し再び前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、を備える波長選択スイッチであって、前記第二レンズは、少なくとも一部が、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光に対してレンズを形成していないことを特徴とする。
【００２１】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００２２】
本発明に係る波長選択スイッチでは、前記第二レンズは、半円状であることが好ましい。
【００２３】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れをより低減することができる。
【００２４】
具体的には、本発明に係る波長選択スイッチは、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポートに対向して前記光入出力ポートからの光を平行光にするように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイを間にして前記光入出力ポートの反対側に配置され、前記レンズアレイからの光を収束光にする第一レンズと、前記第一レンズを間にして前記光入出力ポートの反対側、かつ、前記第一レンズと前記第一レンズの焦点との間に配置され、前記第一レンズの焦点において、前記光入出力ポートの配列方向では前記第一レンズからの収束光をそのまま収束させ、前記光入出力ポートの配列方向と直交する方向では前記第一レンズを透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダと、前記ビームエキスパンダからの光を平行光にするように配置された第二レンズと、前記光入出力ポートから入出力される光のうち前記第二レンズを透過した光を受ける面上に前記光入出力ポートの配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面において前記第二レンズを透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子と、前記回折格子を間にして前記第二レンズの反対側に配置される第三レンズと、前記光入出力ポートから出力され前記レンズアレイ、前記第一レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第二レンズ、前記回折格子及び前記第三レンズを透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが前記第三レンズ、前記回折格子、前記第二レンズ、前記ビームエキスパンダ、前記第一レンズ及び前記レンズアレイを再び透過して前記光入出力ポートのいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラーと、を備える波長選択スイッチであって、前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方は、少なくとも一部が、前記ミラーで反射された光が収束する前記光入出力ポート以外に進行する光に対してレンズを形成していないことを特徴とする。
【００２５】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００２６】
本発明に係る波長選択スイッチでは、前記第二レンズ及び前記第三レンズの少なくとも一方は、半円状であることが好ましい。
【００２７】
上記波長選択スイッチは、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れをより低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、光入出力ポートの切り替え時に光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減する波長選択スイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、具体的に実施形態を示して本願発明を詳細に説明するが、本願の発明は以下の記載に限定して解釈されない。なお、以下の実施形態では、１つの光入出力ポート（後述の光入出力ポート１０１ｄ）から光が出力され他の光入出力ポート（後述の光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇ）に光を波長ごとに分けて出力する構成について説明するが、当該他の光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのいずれかから出力される光を波長ごとに分けて当該１つの光入出力ポート１０１ｄに入力する形態についても同様に説明できる。光入出力ポート１０１というときは、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇの総称を表す。
【００３０】
（第１実施形態）
図１、図２に第１実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図を示す。図１（ａ）、図２（ａ）は、ｘ−ｚ面での波長選択スイッチを示し、図１（ｂ）、図２（ｂ）は、ｙ−ｚ面での波長選択スイッチを示している。図１、図２では、光入出力ポート１０１ｄから出力して回折格子６０で反射し、ミラー８０ａに至るまでの光路等についてはレンズアレイ２０、第一レンズ３０、ビームエキスパンダ４０及び第二レンズ５０の作用を表すために破線で光束の広がりを示し、実線で主光線を示している。他の光路については図の錯綜を避けるため主光線のみを実線、又は一点鎖線で示している。
【００３１】
波長選択スイッチ１０は、反射型の構成、つまり、回折格子６０で光を反射する構成である。第１実施形態に係る波長選択スイッチ１０は、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポート１０１に対向して光入出力ポート１０１からの光を平行光にするように配置されたレンズアレイ２０と、レンズアレイ２０を間にして光入出力ポート１０１の反対側に配置され、レンズアレイ２０からの光を収束光にする第一レンズ３０と、第一レンズ３０を間にして光入出力ポート１０１の反対側、かつ、第一レンズ３０と第一レンズ３０の焦点３０ａとの間に配置され、第一レンズ３０の焦点３０ａにおいて、光入出力ポート１０１の配列方向では第一レンズ３０からの収束光をそのまま収束させ、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向では第一レンズ３０を透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダ４０と、ビームエキスパンダ４０からの光を平行光にするように配置された第二レンズ５０と、光入出力ポート１０１から入出力される光のうち第二レンズ５０を透過した光を受ける面上に光入出力ポート１０１の配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面６２において第二レンズ５０を透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子６０と、光入出力ポート１０１から出力され回折格子６０で反射し第二レンズ５０を透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが第二レンズ５０を透過し回折格子６０で反射し再びビームエキスパンダ４０、第一レンズ３０及びレンズアレイ３０を透過して光入出力ポート１０１のいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラー８０ａ，８０ｂと、レンズアレイ２０とミラー８０ａ，８０ｂとの間に配置され、ミラー８０ａ，８０ｂで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、を備える。さらに、図１には、光遮蔽手段として、遮蔽板９０を示した。
【００３２】
光入出力ポート１０１は、複数備えている。図１、図２では、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇと７つ記載しているが、これ以上又はこれ以下の任意の数で配置可能である。光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇには、例えば、図１、図２に示すように光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇごとに光ファイバ１４０ａ〜１４０ｇが接続され、又は、光導波路（不図示）が接続される。また、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇは、それぞれ光ファイバ１４０ａ〜１４０ｇを伝搬する一以上の波長を含む光を入出力する。また、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇは、横並び直線状に設けられる。図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇは、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇから出力される光の向きがｚ軸方向に平行となるように配置されているが、レンズアレイ２０において平行光に変換されるのであれば、いずれの向きに向いていてもよい。
【００３３】
レンズアレイ２０としては、例えば、マイクロレンズアレイがある。
【００３４】
第一レンズ３０及び第２レンズ５０としては、例えば、凸レンズ、光学収差を低減させるために適切な凸レンズと凹レンズを接着して組み合わせたダブレットレンズ、及び、トリプレットレンズのように複数のレンズを組み合わせたレンズや非球面レンズがある。
【００３５】
格子面６２上には、図１（ｂ）、図２（ｂ）のｙ軸方向に平行な格子が図１（ａ）、図２（ａ）のｘ軸方向に平行に複数形成される。格子は、格子面６２上に形成された複数の凹凸形状の溝であってもよいし、光を反射する部分と吸収する部分とを交互に配置してもよい。これにより、図１（ａ）に示すように、第２レンズ５０を透過した光は、回折格子６０の格子面６２上で反射してｘ軸方向に波長ごとに異なる角度で反射する。なお、図１（ｂ）のｚ軸方向にはそのまま返送される。図１では簡単のため回折格子６０の格子面６２は、第二レンズ５０に正対しているが、一般的には格子面６２の法線がｘ−ｚ面内にあるように光軸（ｚ軸）に対して傾斜している。
【００３６】
ミラー８０ａ，８０ｂは、図１では２つ記載しているが、光ファイバ１４０内を伝搬する光の波長数に応じて波長ごとに複数配置するとよい。以下、ミラー８０ａを中心に説明するが、ミラー８０ｂも同様である。ミラー８０ａが光入出力ポート１０１ｃに、光を収束するように設定されているが、角度に応じて光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのいずれにも収束させることは可能である。例えば、ミラー８０ａのように反射する方向を図１（ｂ）上で下方に傾けると入出力ポート１０１ｃに収束させることができ、一方、ミラー８０ａ’のように反射する方向を図１（ｂ）上で上方に傾けると光入出力ポート１０１ｅに収束させることができる。このように、ミラーの角度を変えることで波長選択が可能となる。ミラーとしては、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを適用して小型の波長選択スイッチを実現することができる。
【００３７】
波長選択スイッチ１０は、レンズアレイ２０と第一レンズ３０が、また第二レンズ５０と回折格子６０がそれぞれ共焦点光学系を構成するように配置することが好ましい。ここで、共焦点光学系を構成するように配置するとは、焦点が一致するように配置することである。
【００３８】
ビームエキスパンダ４０としては、例えば、凸面シリンドリカルレンズ、プリズムがある。図１では、ビームエキスパンダ４０として、凸面を第一レンズ３０に向けて凸面シリンドリカルレンズを配置している。図１（ａ）に示すように、ビームエキスパンダ４０は、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向、すなわち、ｘ軸方向では第一レンズ３０を透過した光をより大きく収束させる。一方、図１（ｂ）に示すように、ビームエキスパンダ４０は、光入出力ポート１０１の配列方向、すなわち、ｙ軸方向では第一レンズ３０からの収束光をそのまま収束させる。このため、第一レンズ３０からの収束光は、第一レンズ３０の焦点３０ａではｘ軸方向が縮小された楕円形のスポットになり、第二レンズ５０に近づくほどｘ軸方向が拡大し、第二レンズ５０にて平行光となる。第二レンズ５０における光の断面は、ｘ軸方向に拡大された楕円形となる。また、図１の回折格子６０で反射された光は、再び第二レンズ５０を透過し、ｘ軸方向により大きく収束された楕円形となり、ミラー８０ａに入射する。
【００３９】
波長選択スイッチ１０は、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのいずれかから出力される複数波長の光を他の光入出力ポート（光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのいずれか）に振り分け、光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのうち複数から出力される光を他の１つの光入出力ポート（光入出力ポート１０１ａ〜１０１ｇのいずれか）で合波することができるため、光波長多重通信ネットワーク実現の際の波長多重用の光合分波回路や波長再配置型のａｄｄ−ｄｒｏｐ波長多重回路として適用できる。
【００４０】
第１実施形態に係る波長選択スイッチ１０では、光遮蔽手段は、第二レンズ５０と回折格子６０との間に配置された遮蔽板９０、又は、第二レンズ５０の表面に形成された遮蔽膜（不図示）であることが好ましい。遮蔽板９０としては光吸収材や黒色レイデント、および黒色アルマイト塗装された金属製の板がある。遮蔽板９０の形状は、ｙ軸方向の長さが第二レンズ５０の直径より長い長方形状であるが、正方形、円状、楕円状、半円状又は三角形状であっても良い。波長選択スイッチ１０は、遮蔽板９０によって光入出力ポート１０１の切り替え時に光入出力ポート１０１への光の漏れをより低減することができる。なお、光遮蔽手段として、遮蔽膜を備える例は後述する。
【００４１】
波長選択スイッチ１０の光入出力ポート１０１の切り替えの動作、例えば、図１のミラー８０ａを動かして光を光入出力ポート１０１ｃから光入出力ポート１０１ｅに切り替える例で説明する。図１（ａ）、図１（ｂ）において、光ファイバ１４０ｄからの波長多重された光は、光入出力ポート１０１ｄから出射し、レンズアレイ２０で平行光になり、第一レンズ３０によって収束され、ビームエキスパンダ４０によって進行方向に垂直な面上で、第一レンズの焦点位置３０ａではｘ軸方向が短い楕円形のビームとなり、第二レンズ入射面ではｘ軸方向が長い楕円形のビームとなる。さらに、第二レンズ５０により、ｘ軸方向が長い楕円形の平行光に変換され、回折格子６０の回折面６２で波長ごとにｘ軸方向に異なる角度で反射される。反射された光は第二レンズ５０で収束され、例えばミラー８０ａに向かう波長の光はミラー８０ａで反射され、所望の方向に向けられる。ミラー８０ａで反射された光は第二レンズ５０で平行光になり、回折格子６０の回折面６２でｘ軸方向に先と同じ角度で反射され、第二レンズ５０で収束され、ビームエキスパンダ４０で円形のビームに戻される。円形のビームに戻った光は第一レンズ３０で平行光になり、レンズアレイ２０で収束され、光入出力ポート１０１ｃに入射する。入射した光は光ファイバ１４０ｃを伝搬する。この状態で、ミラー８０ａを８０ａ’のように回転させると、本来入射すべき光入出力ポート以外に光を入射してしまうことになるため、図２に示すように、ｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図２の光入出力ポート１０１ｃに入射している光を遮蔽板９０の位置まで動かす。その後、ｘ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて光が遮蔽板９０に入射した状態を維持したまま、図２のミラー８０ａ’の状態まで光を動かす。その後、再びｙ軸を軸中心にミラー８０ａ’を回転させて、図１の光入出力ポート１０１ｅに入射するまで光を動かす。このように動作させると、波長選択スイッチ１０は、光入出力ポート１０１の切り替え時、遮蔽板９０に光を入射させることによって、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートに光が漏れることを防止することができる。
【００４２】
図３に、回折格子の側から見た第二レンズの側面概略図を示した。波長選択スイッチ１０では、光遮蔽手段は、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向では、第二レンズ５０の光を透過する領域の半径が第二レンズ５０を透過する光の半径ωの１．３倍以上となるように配置することが好ましい。図３では、遮蔽板９０を第二レンズ５０の中心軸からｘ軸方向に、第二レンズ５０を透過する光の半径ωの１．３倍ずらして配置している。図４は第１の実施形態に係る波長選択スイッチの波長透過特性で、横軸が波長変動、縦軸が結合損失のグラフである。図４では、第二レンズの光を透過する領域の半径を、第二レンズを透過する光の半径ωの１．１倍から１．５倍まで変化させた場合で示した。ここで、第二レンズを透過する光はガウシアンビームとし、半径ωは光強度１３．５％時の値である。図４から、第二レンズの光を透過する領域の半径が小さいほど結合損失が増加し、波長変動量、すなわち波長帯域幅が狭くなることがわかる。これは、第二レンズの光を透過する領域の半径が縮小することによりビームの裾野にケラレが発生し、かつ、回折現象によりミラーに入射した光の径が拡大するためである。図４より、損失変動０．５ｄＢで波長変動幅６０ＧＨｚを満足させるためには、第二レンズの光を透過する領域の半径が第二レンズを透過する光の半径ωの１．３倍以上必要なことがわかる。
【００４３】
図５に、第１実施形態に係る波長選択スイッチの光クロストークと波長変動量のグラフを示した。図５では、第二レンズの光を透過する領域の半径が第二レンズを透過する光の半径ωの１．３倍である。また、図６に、従来の波長選択スイッチの光クロストークと波長変動量のグラフを示した。図６では、第二レンズの光を透過する領域の半径が第二レンズを透過する光の半径ωの４倍である。さらに、図５及び図６では、ミラーをｘ軸方向に０°から２°まで回転させた場合で示した。図５と図６を比較すると、ミラーをｘ軸方向に１．５°以上回転させたときに光クロストークに差が発生する。図５では、ミラーをｘ軸方向に２°回転させたとき、光クロストークが３５ｄＢを超え、光入出力ポートへの光信号漏れを１／３０００以下に抑制できる。さらに波長変動に対しても、プラスマイナス３０ＧＨｚ内で光クロストークが３５ｄＢを超えて良好であり、ミラーのｘ軸方向回転角度が小さくても光入出力ポート切り替え時の光信号漏れを抑制することができる。
【００４４】
図７に、第１実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図を示す。図７の波長選択スイッチ１０は、光遮蔽手段として、遮蔽膜９１を備える。遮蔽膜９１としては、例えば光吸収材や、無反射黒色コーティングがある。遮蔽膜９１は、第二レンズ５０の回折格子６０の側の表面に蒸着又はメッキで半円状に形成される。波長選択スイッチ１０は、遮蔽膜９１によって光入出力ポート１０１の切り替え時に光入出力ポート１０１への光の漏れをより低減することができる。
【００４５】
波長選択スイッチ１０の光入出力ポート１０１の切り替え動作、例えば、図７のミラー８０ａを動かして光信号を光入出力ポート１０１ｃから１０１ｅに切り替える例で説明する。図８に、図７の波長選択スイッチの光入出力ポート切り替え時の概略構成図を示す。ここで、図８に示すように、ｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図７の光入出力ポート１０１ｃに入射している光を遮蔽膜９１の位置まで動かす。その後、ｘ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて光が遮蔽膜９１に入射した状態を維持したまま、図８のミラー８０ａ’の状態まで光を動かす。その後、再びｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図７の光入出力ポート１０１ｅに入射するまで光を動かす。波長選択スイッチ１０は、光入出力ポート１０１の切り替え時、遮蔽膜９１に光を入射させることによって、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートに光が漏れることを防止することができる。以上より、ミラー８０ａの回転角度が制限され、かつ、ビームエキスパンダ４０によって光がｘ軸方向により長い楕円形となる場合であっても、波長選択スイッチ１０は、光入出力ポート１０１への光信号漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る波長選択スイッチについて、第１実施形態に係る波長選択スイッチと異なる点を主に説明する。図９に、第２実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図を示す。波長選択スイッチ１１は、透過型の構成、つまり、回折格子６５が光を透過する構成である。第２実施形態に係る波長選択スイッチ１１は、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポート１０１に対向して光入出力ポート１０１からの光を平行光にするように配置されたレンズアレイ２０と、レンズアレイ２０を間にして光入出力ポート１０１の反対側に配置され、レンズアレイ２０からの光を収束光にする第一レンズ３０と、第一レンズ３０を間にして光入出力ポート１０１の反対側、かつ、第一レンズ３０と第一レンズ３０の焦点３０ａとの間に配置され、第一レンズ３０の焦点３０ａにおいて、光入出力ポート１０１の配列方向では第一レンズ３０からの収束光をそのまま収束させ、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向では第一レンズ３０を透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダ４０と、ビームエキスパンダ４０からの光を平行光にするように配置された第二レンズ５０と、光入出力ポート１０１から入出力される光のうち第二レンズ５０を透過した光を受ける面上に光入出力ポート１０１の配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面６７において第二レンズ５０を透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子６５と、回折格子６５を間にして第二レンズ５０の反対側に配置される第三レンズ７０と、光入出力ポート１０１から出力されレンズアレイ２０、第一レンズ３０、ビームエキスパンダ４０、第二レンズ５０、回折格子６５及び第三レンズ７０を透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが第三レンズ７０、回折格子６５、第二レンズ５０、ビームエキスパンダ４０、第一レンズ３０及びレンズアレイ２０を再び透過して光入出力ポート１０１のいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラー８０ａ，８０ｂと、レンズアレイ２０とミラー８０ａ，８０ｂとの間に配置され、ミラー８０ａ，８０ｂで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽手段と、を備える。さらに、図９には、光遮蔽手段として、遮蔽板９０を示した。
【００４７】
波長選択スイッチ１１は、レンズアレイ２０と第一レンズ３０が、また第二レンズ５０と第三レンズ７０がそれぞれ共焦点光学系を構成するように配置することが好ましい。
【００４８】
第２実施形態に係る波長選択スイッチ１１では、光遮蔽手段は、第二レンズ５０と第三レンズ７０との間に配置された遮蔽板９０、又は、第二レンズ５０及び第三レンズ７０の少なくとも一方の表面に形成された遮蔽膜（不図示）であることが好ましい。さらに、遮蔽板９０は、第二レンズ５０と第三レンズ７０との間ならばどこに配置してもよい。
【００４９】
図９において、光ファイバ１４０ｄからの波長多重された光は、光入出力ポート１０１ｄから出射し、レンズアレイ２０で平行光になり、第一レンズ３０によって収束され、ビームエキスパンダ４０によって進行方向に垂直な面上で、第一レンズの焦点位置３０ａではｘ軸方向が短い楕円形のビームとなり、第二レンズ入射面ではｘ軸方向が長い楕円形のビームとなる。さらに、第二レンズ５０により、ｘ軸方向が長い楕円形の平行光に変換され、回折格子６５の回折面６７で波長ごとにｘ軸方向に異なる角度で回折される。回折された光は第三レンズ７０で収束され、例えばミラー８０ａに向かう波長の光はミラー８０ａで反射され、所望の方向に向けられる。ミラー８０ａで反射された光は第三レンズ７０で平行光になり、回折格子６５の回折面６７でｘ軸方向に先と同じ角度で回折され、第二レンズ５０で収束され、ビームエキスパンダ４０で円形のビームに戻される。円形のビームに戻った光は第一レンズ３０で平行光になり、レンズアレイ２０で収束され、光入出力ポート１０１ｃに入射する。入射した光は光ファイバ１４０ｃを伝搬する。この状態で、ミラー８０ａを８０ａ’のように回転させると、本来入射すべき光入出力ポート以外に光を入射してしまうことになるため、図９に示すように、ｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図９の光入出力ポート１０１ｃに入射している光を遮蔽板９０の位置まで動かす。その後、ｘ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて光が遮蔽板９０に入射した状態を維持したまま、図９のミラー８０ａ’の状態まで光を動かす。その後、再びｙ軸を軸中心にミラー８０ａ’を回転させて、図９の光入出力ポート１０１ｅに入射するまで光を動かす。このように動作させると、波長選択スイッチ１１は、光入出力ポート１０１の切り替え時、遮蔽板９０に光を入射させることによって、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートに光が漏れることを防止することができる。
【００５０】
また、図１０に、第２実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図を示す。図１０の波長選択スイッチ１１は、光遮蔽手段として、光遮蔽膜９１が第二レンズ５０に形成されている。波長選択スイッチ１１は、図９の波長選択スイッチ１１と同様に、光入出力ポート１０１の切り替え時、遮蔽膜９１に光を入射させて光入出力ポート１０１に光が漏れることを防止する。以上のように、波長選択スイッチ１１は、第１実施形態に係る波長選択スイッチと同様に、光入出力ポート１０１への光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る波長選択スイッチについて、第１実施形態に係る波長選択スイッチと異なる点を主に説明する。図１１に、第３実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図を示す。波長選択スイッチ１２は、反射型の構成、つまり、回折格子６０で光を反射する構成である。第３実施形態に係る波長選択スイッチ１２は、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポート１０１に対向して光入出力ポート１０１からの光を平行光にするように配置されたレンズアレイ２０と、レンズアレイ２０を間にして光入出力ポート１０１の反対側に配置され、レンズアレイ２０からの光を収束光にする第一レンズ３０と、第一レンズ３０を間にして光入出力ポート１０１の反対側、かつ、第一レンズ３０と第一レンズ３０の焦点３０ａとの間に配置され、第一レンズ３０の焦点３０ａにおいて、光入出力ポート１０１の配列方向では第一レンズ３０からの収束光をそのまま収束させ、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向では第一レンズ３０を透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダ４０と、ビームエキスパンダ４０からの光を平行光にするように配置された第二レンズ５０と、光入出力ポート１０１から入出力される光のうち第二レンズ５０を透過した光を受ける面上に光入出力ポート１０１の配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面６２において第二レンズ５０を透過した光を波長ごとに異なる角度で反射する回折格子６０と、光入出力ポート１０１から出力され回折格子６０で反射し第二レンズ５０を透過した光をそれぞれ反射し、反射された光のそれぞれが第二レンズ５０を透過し回折格子６０で反射し再びビームエキスパンダ４０、第一レンズ３０及びレンズアレイ２０を透過して光入出力ポート１０１のいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラー８０ａ，８０ｂと、を備える波長選択スイッチ１２であって、第二レンズ５０は、少なくとも一部が、ミラー８０ａ，８０ｂで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光に対してレンズを形成していない。
【００５２】
第３実施形態に係る波長選択スイッチ１２では、第二レンズ５０は、半円状であることが好ましい。ｘ軸方向の片端を切断して半円状とすることで、第二レンズ５０は、ミラー８０ａで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光をそのまま通過させ、この光に対してレンズを形成していない。ここで、第二レンズ５０は、ｘ軸方向の両端を切断して半円状としても良い。
【００５３】
波長選択スイッチ１２の光入出力ポート１０１の切り替えの動作、例えば、図１１のミラー８０ａを動かして光を光入出力ポート１０１ｃから光入出力ポート１０１ｅに切り替える例で説明する。図１２に、図１１の波長選択スイッチの光入出力ポート切り替え時の概略構成図を示す。ここで、図１２に示すように、ｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図１１の光入出力ポート１０１ｃに入射している光をそのまま通過させる。その後、ｘ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて光が通過した状態を維持したまま、図１１の光入出力ポート１０１ｅと同じ位置まで光を動かす。その後、再びｙ軸を軸中心にミラー８０ａを回転させて、図１１の光入出力ポート１０１ｅに入射するまで光を動かす。光入出力ポート１０１の切り替え時、波長選択スイッチ１２は、光が第二レンズ５０をそのまま通過することで光が光入出力ポート１０１に収束することはなく、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートに光が漏れることを防止する。
【００５４】
図１３に、第３実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図を示す。図１３では、第二レンズ５０の半径を小さくすることで、第二レンズ５０は、ミラー８０ａで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光をそのまま通過させ、この光に対してレンズを形成していない。以上のように、波長選択スイッチ１２は、第１実施形態に係る波長選択スイッチと同様に、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートへの光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【００５５】
（第４実施形態）
第４実施形態に係る波長選択スイッチについて、第３実施形態に係る波長選択スイッチと異なる点を主に説明する。図１４に、第４実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図を示す。波長選択スイッチ１３は、透過型の構成、つまり、回折格子６５が光を透過する構成である。第４実施形態に係る波長選択スイッチ１３は、一以上の波長を含む光を入出力し、横並び直線状に設けられた複数の光入出力ポート１０１に対向して光入出力ポート１０１からの光を平行光にするように配置されたレンズアレイ２０と、レンズアレイ２０を間にして光入出力ポート１０１の反対側に配置され、レンズアレイ２０からの光を収束光にする第一レンズ３０と、第一レンズ３０を間にして光入出力ポート１０１の反対側、かつ、第一レンズ３０と第一レンズ３０の焦点３０ａとの間に配置され、第一レンズ３０の焦点３０ａにおいて、光入出力ポート１０１の配列方向では第一レンズ３０からの収束光をそのまま収束させ、光入出力ポート１０１の配列方向と直交する方向では第一レンズ３０を透過した光をより大きく収束させるビームエキスパンダ４０と、ビームエキスパンダ４０からの光を平行光にするように配置された第二レンズ５０と、光入出力ポート１０１から入出力される光のうち第二レンズ５０を透過した光を受ける面上に光入出力ポート１０１の配置方向に平行な複数の格子が形成された格子面６７において第二レンズ５０を透過した光を波長ごとに異なる角度で透過させる回折格子６５と、回折格子６５を間にして第二レンズ５０の反対側に配置される第三レンズ７０と、光入出力ポート１０１から出力されレンズアレイ２０、第一レンズ３０、ビームエキスパンダ４０、第二レンズ５０、回折格子６５及び第三レンズ７０を透過した光をそれぞれ反射し、反射した光のそれぞれが第三レンズ７０、回折格子６５、第二レンズ５０、ビームエキスパンダ４０、第一レンズ３０及びレンズアレイ２０を再び透過して，光入出力ポート１０１のいずれかに収束するように光の反射角度がそれぞれ設定された複数のミラー８０ａ，８０ｂと、を備える波長選択スイッチ１３であって、第二レンズ５０及び第三レンズ７０の少なくとも一方は、少なくとも一部が、ミラー８０ａ，８０ｂで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光に対してレンズを形成していない。
【００５６】
第４実施形態に係る波長選択スイッチ１３では、第二レンズ５０及び第三レンズ７０の少なくとも一方は、半円状であることが好ましい。図１４では、第二レンズ５０を半円状としている。光入出力ポート１０１の切り替え時、波長選択スイッチ１２は、光が第二レンズ５０をそのまま通過することで光が光入出力ポート１０１に収束することはなく、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポートに光が漏れることを防止する。
【００５７】
図１５に、第４実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図を示す。図１５では、第二レンズ５０の半径を小さくすることで、第二レンズ５０は、ミラー８０ａで反射された光が収束する光入出力ポート１０１以外に進行する光をそのまま通過させ、この光に対してレンズを形成していない。以上のように、波長選択スイッチ１３は、第３実施形態に係る波長選択スイッチと同様に、本来の光入出力ポート以外の光入出力ポート１０１への光の漏れを低減し、クロストーク及びノイズを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の波長選択スイッチは、異なる波長の光を分岐し又は結合することができ、光波長多重通信ネットワーク実現の際の波長多重用の光合分波回路や波長再配置型のａｄｄ−ｄｒｏｐ波長多重回路として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図である。
【図２】図１の波長選択スイッチの光入出力ポート切り替え時における概略構成図を示す。
【図３】回折格子の側から見た第二レンズの側面概略図である。
【図４】第１実施形態に係る波長選択スイッチの結合損失と波長変動量のグラフである。
【図５】第１実施形態に係る波長選択スイッチの光ストロークと波長変動量のグラフである。
【図６】従来の波長選択スイッチの光ストロークと波長変動量のグラフである。
【図７】第１実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図である。
【図８】図７の波長選択スイッチの光入出力ポート切り替え時の概略構成図である。
【図９】第２実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図である。
【図１０】第２実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図である。
【図１１】第３実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図である。
【図１２】図１１の波長選択スイッチの光入出力ポート切り替え時の概略構成図である。
【図１３】第３実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図である。
【図１４】第４実施形態に係る波長選択スイッチの第１形態の概略構成図である。
【図１５】第４実施形態に係る波長選択スイッチの第２形態の概略構成図である。
【図１６】従来の波長選択スイッチの概略構成図である。
【図１７】光入出力ポートの入出力端面における切り替え時の光の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０，１１，１２，１３  波長選択スイッチ
２０  レンズアレイ
３０  第一レンズ
３０ａ  焦点
４０  ビームエキスパンダ
５０  第二レンズ
６０  回折格子
６２  格子面
６５  回折格子
６７  格子面
７０  第三レンズ
８０ａ，８０ｂ  ミラー
９０  遮蔽板
９１  遮蔽膜
１０１  光入出力ポート
１０２  マイクロレンズアレイ
１０３  高開口数レンズ
１０４  第二レンズ
１０５  回折格子
１０６  アレイミラー
１４０  光ファイバ
２００  波長選択スイッチ
【図１】
0004833932.tif 000002
【図２】
0004833932.tif 000003
【図３】
0004833932.tif 000004
【図４】
0004833932.tif 000005
【図５】
0004833932.tif 000006
【図６】
0004833932.tif 000007
【図７】
0004833932.tif 000008
【図８】
0004833932.tif 000009
【図９】
0004833932.tif 000010
【図１０】
0004833932.tif 000011
【図１１】
0004833932.tif 000012
【図１２】
0004833932.tif 000013
【図１３】
0004833932.tif 000014
【図１４】
0004833932.tif 000015
【図１５】
0004833932.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004833932.tif 000018