(57)【要約】  【課題】  光学要素を配置するだけで光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能な可変光減衰器を提供する。  【解決手段】  入力側光ファイバフェルール１１と出力側光ファイバフェルール１２とボールレンズ１３とを内側面に当接させて支持する光学要素支持部材（中空支持部材）２０を備え、光学要素支持部材２０は、入力側光ファイバフェルール１１と出力側光ファイバフェルール１２とボールレンズ１３とをそれぞれ支持する部分において、内側面の内接円の中心がすべて同一軸上を通るように形成するとともに、この内接円の直径が、入力側光ファイバフェルール１１の外接円の直径と出力側光ファイバフェルール１２の外接円の直径とボールレンズ１３の外接円の直径のそれぞれと略同一に形成した。  【選択図】  図１
2005195806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光信号を減衰させて出力する可変光減衰器であって、
光信号が入力される第１の光学要素と、
前記第１の光学要素からの光信号を出力する第２の光学要素と、
前記第１の光学要素からの光信号を前記第２の光学要素に集光する集光レンズと、
前記第１の光学要素と前記第２の光学要素と前記集光レンズとを内側面に当接させて支持する中空支持部材とを備え、
前記中空支持部材は、前記第１の光学要素と前記第２の光学要素と前記集光レンズとをそれぞれ支持する部分において、前記内側面の内接円の中心がすべて同一軸上を通るように形成するとともに、当該内接円の直径が、前記第１の光学要素の外接円の直径と前記第２の光学要素の外接円の直径と前記集光レンズの外接円の直径のそれぞれと略同一に形成されたことを特徴とする可変光減衰器。
【請求項２】
前記中空支持部材は、前記内側面の内接円の直径が一様に形成されるとともに、前記第１の光学要素の外接円の直径と前記第２の光学要素の外接円の直径と前記集光レンズの外接円の直径とは、同一に形成されたことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器。
【請求項３】
前記中空支持部材における前記内側面の内接円の直径をΦ１、前記第１の光学要素における外接円の直径をΦ２、前記第２の光学要素における外接円の直径をΦ３、前記集光レンズにおける外接円の直径をΦ４として、
Φ１−Φ２≦１０μｍ
Φ１−Φ３≦１０μｍ
Φ１−Φ４≦１０μｍ
を満たすことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器。
【請求項４】
前記集光レンズはボールレンズであり、前記第１の光学要素と前記第２の光学要素とは光軸に関する回転対称体で形成されるとともに、前記中空支持部材は円筒状に形成されることを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器。
【請求項５】
前記集光レンズは、スライド移動可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の可変光減衰器。
【請求項６】
光信号が入力される入力側光ファイバフェルールと、
前記入力側光ファイバフェルールからの光信号を出力する出力側光ファイバフェルールと、
前記入力側光ファイバフェルールからの光信号を前記出力側光ファイバフェルールに集光する集光レンズとを備え、
前記入力側光ファイバフェルールと前記出力側光ファイバフェルールとを内側面に当接させて固定するとともに、前記集光レンズを内側面に当接させてスライド移動可能に支持することで、前記入力側光ファイバフェルールの光軸と前記出力側光ファイバフェルールの光軸と前記集光レンズの光軸とを一致させる光学要素支持部材と
を備えたことを特徴とする可変光減衰器。
【請求項７】
前記集光レンズは、超音波モータによってスライド移動させることを特徴とする請求項６記載の可変光減衰器。
【請求項８】
前記光学要素支持部材は前記集光レンズのスライド移動領域において開口を有するとともに、当該開口を介して当該集光レンズに接合された集光レンズ移動部材をさらに備え、当該集光レンズ移動部材を前記超音波モータによってスライド移動させることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器。
【請求項９】
前記光学要素支持部材は、前記超音波モータの内部に支持されることを特徴とする請求項７記載の可変光減衰器。
【請求項１０】
前記集光レンズをスライド移動させることにより、光信号の減衰量を変化させることを特徴とする請求項６記載の可変光減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力した光信号を減衰させて出力する可変光減衰器に関し、さらに詳しくは、光学要素間で伝達される光信号の減衰量を調節可能な可変光減衰器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバによる光通信は、大容量の情報を高速に伝送することができることから、急速に実用化が図られている。かかる状況のもと、従来の光ファイバによる光通信では、光ファイバの両端に送信機と受信機とがつながれた単純な１：１の通信が中心であったのに対して、光スイッチング技術の進展に伴い、現在では、光信号を電気信号に変換することなく、光信号のままで切り替える光クロスコネクトが実用化され、多数の光ファイバからの光信号を光信号のままで、それぞれ異なる経路に切り替えることが可能となっている。
その際に、光クロスコネクトにおいて多チャンネル光スイッチが用いられるが、多チャンネル光スイッチでは、スイッチングにより光のパスの長さが変化したり、また、光信号が異なる光スイッチ部を通過することにより、それぞれの通過減衰量（ロス）に異なりが生じる場合がある。すなわち、多チャンネル光スイッチにおいては、入力側に等しい強度の光信号が入力したとしても、出力側からの出力光の強度にばらつきが生じる。また、スイッチングにより、同じ出力端子であっても出力光の強度が変化することもある。そのため、光信号の切り替えに対応させて、その出力光の強度を一定に保つように調整する可変光減衰器が用いられている。
【０００３】
ここで、可変光減衰器に関する従来技術として、図５に示したように、可変光減衰器１００において、入力側光ファイバフェルール１１１からの光を出力側光ファイバフェルール１１２に集光するための集光レンズ１１３と、集光レンズ１１３と出力側光ファイバフェルール１１２との間に設けられて少なくとも一つのピンホールを有する薄板形状の遮蔽部材１１４と、遮蔽部材１１４を少なくとも光軸方向に移動させる駆動手段１１５とが具備され、駆動手段１１５によって遮蔽部材１１４を光軸方向に移動させることによって、遮蔽部材１１４のピンホールの周縁部での集光ビームを遮蔽する量を変化させる技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４００６０号公報(第３−５頁、図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載した可変光減衰器のように、従来の可変光減衰器では、光信号の減衰量を調節するために多くの光学要素を必要とし、また、それらの光学要素の中には空間対称性が低いものもあることから光軸調整が難しかった。そのために、製造過程においてパワーメータ等を用いて光量を確認しながらの光軸調整（アクティブアラインメント）を行う必要があり、歩止りが悪く、製造コストも高価なものとなっていた。
【０００６】
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、光学要素を配置するだけで光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能な可変光減衰器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明の可変光減衰器は、入力された光信号を減衰させて出力する可変光減衰器であって、光信号が入力される第１の光学要素と、第１の光学要素からの光信号を出力する第２の光学要素と、第１の光学要素からの光信号を第２の光学要素に集光する集光レンズと、第１の光学要素と第２の光学要素と集光レンズとを内側面に当接させて支持する中空支持部材とを備えており、中空支持部材は、第１の光学要素と第２の光学要素と集光レンズとをそれぞれ支持する部分において、内側面の内接円の中心がすべて同一軸上を通るように形成するとともに、この内接円の直径が、第１の光学要素の外接円の直径と第２の光学要素の外接円の直径と集光レンズの外接円の直径のそれぞれと略同一に形成されたことを特徴としている。これにより、第１の光学要素と第２の光学要素と集光レンズとを配置するだけで、各光学要素の光軸を機械的に一致させることができ、光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。
【０００８】
ここで、中空支持部材は、内側面の内接円の直径が一様に形成されるとともに、第１の光学要素の外接円の直径と第２の光学要素の外接円の直径と集光レンズの外接円の直径とは、同一に形成された構成とすることができる。これにより、簡単な構成で光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。
また、中空支持部材における内側面の内接円の直径をΦ１、第１の光学要素における外接円の直径をΦ２、第２の光学要素における外接円の直径をΦ３、集光レンズにおける外接円の直径をΦ４として、
Φ１−Φ２≦１０μｍ
Φ１−Φ３≦１０μｍ
Φ１−Φ４≦１０μｍ
を満たせば、中空支持部材に各光学要素をスムーズに配設し、また集光レンズの移動を円滑に行うことができるとともに、各光学要素の光軸相互間に位置ずれが生じたとしても、出力光量の調整に与える影響は問題のないレベルとなる。
さらに、集光レンズはボールレンズであり、第１の光学要素と第２の光学要素とは光軸に関する回転対称体で形成されるとともに、中空支持部材は円筒状に形成されることを特徴とすれば、パッシブアラインメントが容易となる。さらにまた、集光レンズは、スライド移動可能に構成することを特徴とすれば、高精度な出力光量調整を実現することができる。
【０００９】
また、本発明の可変光減衰器は、光信号が入力される入力側光ファイバフェルールと、入力側光ファイバフェルールからの光信号を出力する出力側光ファイバフェルールと、入力側光ファイバフェルールからの光信号を出力側光ファイバフェルールに集光する集光レンズとを備えており、入力側光ファイバフェルールと出力側光ファイバフェルールとを内側面に当接させて固定するとともに、集光レンズを内側面に当接させてスライド移動可能に支持することで、入力側光ファイバフェルールの光軸と出力側光ファイバフェルールの光軸と集光レンズの光軸とを一致させる光学要素支持部材とを備えたことを特徴としている。これにより、入力側光ファイバフェルールと出力側光ファイバフェルールと集光レンズとを配置するだけで、各光学要素の光軸を機械的に一致させることができ、光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。
【００１０】
ここで、集光レンズは、超音波モータによってスライド移動させることを特徴とすれば、超音波モータの高い駆動トルクによって、集光レンズを円滑に移動させることができる。特に、光学要素支持部材は集光レンズのスライド移動領域において開口を有するとともに、開口を介して集光レンズに接合された集光レンズ移動部材をさらに備え、集光レンズ移動部材を超音波モータによってスライド移動させることを特徴とすることができる。また、光学要素支持部材が超音波モータの内部に支持される構成を採用すれば、装置の小型化を可能とする。
さらには、集光レンズをスライド移動させることにより、光信号の減衰量を変化させることを特徴とすれば、高精度な出力光量調整を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、光学要素を配置するだけで光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能な可変光減衰器を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の可変光減衰器を示した断面図である。図１に示す可変光減衰器１は、入力側光ファイバ１４および出力側光ファイバ１５、入力側光ファイバ１４および出力側光ファイバ１５のそれぞれの先端に設けられた入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２、入力側光ファイバフェルール１１の先端から出射した光を出力側光ファイバフェルール１２に集光する集光レンズの一例としてのボールレンズ１３、ボールレンズ１３を光軸方向に移動させる駆動手段としての超音波モータ３０を備えている。
【００１３】
本実施の形態の可変光減衰器１では、入力側光ファイバフェルール１１によって支持された入力側光ファイバ１４からの入射光は、ボールレンズ１３によって集光され、出力側光ファイバフェルール１２によって支持された出力側光ファイバ１５から外部へ出力される。そして、このボールレンズ１３は、超音波モータ３０の内側に配設されており、超音波モータ３０によって光軸方向に移動可能に構成されている。
出力側光ファイバ１５からの出力光量は、ボールレンズ１３の位置を移動させることにより調整することができる。すなわち、出力側光ファイバ１５からの出力光量は、ボールレンズ１３を入力側光ファイバフェルール１１と出力側光ファイバフェルール１２との中心位置に配置した時に最大となり、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の間の距離を固定したまま、ボールレンズ１３を出力側光ファイバフェルール１２、あるいは入力側光ファイバフェルール１１のいずれかへ近づけることにより出力光量を減少させることができる。そこで、本実施の形態の可変光減衰器１では、超音波モータ３０によってボールレンズ１３を光軸方向に移動させて、出力側光ファイバ１５からの出力光量を調整している。
【００１４】
ここで、入力側光ファイバフェルール１１の光軸と出力側光ファイバフェルール１２の光軸とボールレンズ１３の光軸とを一致させて配置するとともに、超音波モータ３０によりボールレンズ１３を光軸に沿って移動可能とするための構成について説明する。
まず超音波モータ３０は、図１に示したように、円筒型圧電素子３１、円筒型圧電素子３１の上端面および下端面に配置されたローター３２、３３、円筒型圧電素子３１の外側面に倣って円弧状に形成され、円筒型圧電素子３１の中心軸を通る直交面によって４等分に分割して配置された４つの銀電極３４によって主要部が構成されている。そして、対向する銀電極３４を一対として、隣同士の銀電極３４間で９０°ずつ位相の異なる４相交流電圧を印加することにより、円筒型圧電素子３１の両端面には進行波が発生し、それぞれの端面に圧接して配置されたローター３２、３３は同一方向に回転する。ここで、ローター３２、３３の内側面には雌ネジ３２ａ、３３ａがそれぞれ形成されている。なお、円筒型圧電素子３１を構成する圧電セラミックの素材としては、Ｐｄ（Ｚｒ−Ｔｉ）Ｏ３系の強誘電体を用いている。
【００１５】
一方、超音波モータ３０の内側には光学要素支持部材（中空支持部材）２０とボールレンズ移動部材２３とが配設されている。光学要素支持部材２０は、内径および外径が一様な円筒形状で形成され、内側面には、両端部において入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２を固定し、内部にボールレンズ１３をスライド移動可能に支持している。その際、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径とは、同一径で形成されている。さらに、光学要素支持部材２０の内径（φ１とする）は、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径（φ２とする）と略同一ではあるが、光学要素支持部材２０の内径の方を若干大きく形成している。これは、光学要素支持部材２０の内部にこれらの光学要素をスムーズに配設するためであり、またボールレンズ１３の移動を円滑にするためである。
このように構成することによって、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の光軸とボールレンズ１３の中心（光軸）とは光学要素支持部材２０の中心軸（Ｚ軸）にすべて一致させることができる。
【００１６】
なお、光学要素支持部材２０の内径（φ１）と、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径（φ２）とを、φ１−φ２≦１０μｍを満たすように構成すれば、入力側光ファイバフェルール１１の光軸や出力側光ファイバフェルール１２の光軸、さらにはボールレンズ１３の中心（光軸）の相互間に位置ずれが生じたとしても、後段で述べる光信号損失の調整に与える影響は問題のないレベルに抑えることが可能である。
【００１７】
また、図２は、光学要素支持部材２０の斜視図である。図２に示したように、光学要素支持部材２０の側壁には、対向した位置に一対の開口２０ａが形成されている。開口２０ａにおいては、ボールレンズ１３は露出されて支持されている。ただし、開口２０ａが配置された領域においても、ボールレンズ１３は光学要素支持部材２０の内側面により支持されているため光軸の位置ずれを生じることはない。
【００１８】
ボールレンズ移動部材２３は、光学要素支持部材２０の周囲に配設されている。図３は、ボールレンズ移動部材２３の構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。ボールレンズ移動部材２３は、円筒を中心軸を通る平面によって２等分した２つの半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂから構成され、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂが光学要素支持部材２０を挟み込むように配置されている。
半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂの内側面には、対向した位置にそれぞれ凸部２３ａが形成されている。半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂが光学要素支持部材２０を挟み込むように配置された際に、凸部２３ａはともに光学要素支持部材２０の開口２０ａに位置する。そして、その際、半円筒状部材２３Ａおよび半円筒状部材２３Ｂの凸部２３ａ同士の距離は、ボールレンズ１３の直径と略同一となるように構成されている。そのため、半円筒状部材２３Ａおよび半円筒状部材２３Ｂの凸部２３ａは、光学要素支持部材２０の開口２０ａを介してボールレンズ１３に当接し、さらに、各凸部２３ａとボールレンズ１３とは接着固定されている。
なお、凸部２３ａは半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂのいずれか一方に配設し、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂのいずれか一方の凸部２３ａとボールレンズ１３とを接着固定させた構成としてもよい。
【００１９】
また、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂの凸部２３ａ以外の内側面の内径は、光学要素支持部材２０の外側面の外径と略同一に形成されている。
さらに、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂには、Ｚ軸（光学要素支持部材２０の中心軸：光軸）方向に向けてそれぞれ貫通孔２３ｂが形成されている。また、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂの外側面には、中央部を除いて雄ネジ２３ｃが形成されている。さらにまた、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂの外側面の中央部には、雄ネジ２３ｃよりも若干大きな外径の滑らかな円筒面２３ｄが形成されている。
【００２０】
超音波モータ３０の内側に光学要素支持部材２０とボールレンズ移動部材２３とが配設された際には、ボールレンズ移動部材２３の貫通孔２３ｂに細棒２７が挿入され、細棒２７の両端部は、光学要素支持部材２０の両端部に配設されたフランジ２６によって固定されている。その際、ボールレンズ移動部材２３は細棒２７によりスライド自在に支持されている（図１参照）。
そして、ボールレンズ移動部材２３の外側面において中央部を除いて形成された雄ネジ２３ｃは、ローター３２、３３の内側面に形成された雌ネジ３２ａ、３３ａとそれぞれ嵌合している。したがって、超音波モータ３０を駆動させてローター３２、３３を回転させると、ローター３２、３３とボールレンズ移動部材２３とのネジ同士の嵌合により、ボールレンズ移動部材２３はＺ軸（光軸）方向に移動する。その結果、ボールレンズ１３を光学要素支持部材２０内においてＺ軸（光軸）に沿ってスライド移動させることが可能となる。
【００２１】
ここで、ローター３２、３３のＺ軸（光軸）方向の外側にはベアリング２４がＺ軸方向にスライド自在に配設され、ベアリング２４は、フランジ２６との間に配置された板バネ２５によってそれぞれローター３２、３３方向に付勢されている。これによって、ローター３２、３３は、それぞれ円筒型圧電素子３１の上端面および下端面に対し、ベアリング２４を介して板バネ２５によって付勢力が適度に調整されながら圧接されている。そのため、ローター３２、３３は円筒型圧電素子３１の両端面に生じる進行波を効率よく受けて、高いトルクで回転することができる。また、ローター３２、３３はベアリング２４を介して板バネ２５によって付勢されているので、回転による摩擦は軽減されている。
【００２２】
さらに、半円筒状部材２３Ａ、２３Ｂが光学要素支持部材２０を挟み込むように配置された際に、ボールレンズ移動部材２３の外側面の中央部に形成された円筒面２３ｄの外径が、円筒型圧電素子３１の内径と略同一となるように形成されている。これによって、円筒型圧電素子３１はボールレンズ移動部材２３の円筒面２３ｄによって支持されている。そのため、円筒型圧電素子３１はＸ軸、Ｙ軸方向への位置ぶれが抑えられるので、円筒型圧電素子３１による進行波を効率よくローター３２、３３に伝達することが可能となる。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸とは、Ｚ軸（光軸）と直交する平面内における直交軸である。
【００２３】
このように、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径とを同一に形成し、さらに、光学要素支持部材２０の内径は、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径と略同一となるように構成しているので、ボールレンズ１３の中心と、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の光軸とを機械的に精度良く一致させることができる。そのため、ボールレンズ１３、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２といった光学要素を配置するだけで光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。その際、ボールレンズ１３、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２といった光学要素は、光軸に関して回転対称体で形成されているため、パッシブアラインメントが容易となる。
【００２４】
また、ボールレンズ１３をスライド移動させる駆動手段として超音波モータ３０を用いているので、ボールレンズ１３をスライド移動させるのに際して、高いトルクが得られることから、ボールレンズ１３を円滑に移動させることができる。また、超音波モータ３０では、可動部分がローター３２、３３のみであるため、設計の自由度が高く、上述のような円筒型圧電素子３１の内側に、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２、さらにはボールレンズ１３といった光学要素を配置するような構成も可能であることから、装置の小型化を図ることも可能である。
【００２５】
さらに、ボールレンズ１３をスライド移動させても、ボールレンズ１３において光軸からの位置ずれが抑制されるので、出力側光ファイバ１５からの出力光量を高精度に調整することもできる。特に、光学要素支持部材２０の内径（φ１）と、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径（φ２）とを、φ１−φ２≦１０μｍを満たすように構成すれば、入力側光ファイバフェルール１１の光軸や出力側光ファイバフェルール１２の光軸、さらにはボールレンズ１３の中心（光軸）の相互間に位置ずれが生じたとしても、出力側光ファイバ１５からの出力光量の調整に与える影響は問題のないレベルとなる。
【００２６】
ここで、図４は、入力側光ファイバ１４からの入射された光信号がボールレンズ１３によって集光されて出力側光ファイバ１５から出力される際の光信号損失とボールレンズ１３の位置との関係を示した図である。図４において、横軸は、入力側光ファイバフェルール１１と出力側光ファイバフェルール１２との中心位置を原点（０ｍｍ）として、この中心位置から入力側光ファイバフェルール１１または出力側光ファイバフェルール１２側への移動距離（ｍｍ）を表している。縦軸は、光信号損失（ｄＢ）である。
ここでは、ボールレンズ１３において、直径２．５ｍｍの光学ガラス（ＢＫ７）を用いている。また、入力側光ファイバフェルール１１と出力側光ファイバフェルール１２との間の距離は７．５ｍｍに設定している。入力側光ファイバ１４および出力側光ファイバ１５は、シングルモードファイバであり、使用した光信号の波長は、１５５０ｎｍである。また、光学要素支持部材２０の内径（φ１）と、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径（φ２）とを、φ１−φ２≦１０μｍを満たすように構成している。
図４に示したように、出力側光ファイバ１５からの出力光量をボールレンズ１３の位置により略リニアに減衰させることができるので、高精度な出力光量調整を実現することが可能である。
【００２７】
ところで、本実施の形態の可変光減衰器１では、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径とを同一に形成し、さらに、光学要素支持部材２０を内径および外径が一様な円筒形状で形成し、光学要素支持部材２０の内径は、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の外径とボールレンズ１３の直径と略同一となるように構成した。しかしながら、本発明ではかかる実施の形態に限定されず、入力側光ファイバフェルール１１の外径や出力側光ファイバフェルール１２の外径、さらにはボールレンズ１３の直径がそれぞれ異なる場合にも同様に適用できる。すなわち、入力側光ファイバフェルール１１の外径や出力側光ファイバフェルール１２の外径、さらにはボールレンズ１３の直径が同一であるか異なるかに拘わらず、一般に、光学要素支持部材２０では、少なくとも入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２、さらにはボールレンズ１３のような光学要素をそれぞれ支持する部分において、内側面における内接円の中心が同一軸上を通るような断面形状で形成し、さらにそれぞれの内側面における内接円の直径を各光学要素の外接円の直径と略同一に形成している。このように構成することによって、各光学要素を可変光減衰器１に配置するだけで、光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。
【００２８】
具体的には、光学要素支持部材２０では、光学要素をそれぞれ支持する部分における内側面の断面形状は、円形に限らず正四角形のように多角形で形成することもできる。また、空間対称性の低い例えば四角形断面で形成されている光学要素をも用いることができる。その場合には、光学要素をそれぞれ支持する多角形断面における内接円の中心はすべて同一軸上を通るように形成し、その内接円の直径は、それぞれ支持される光学要素の外接円の直径と略同一に形成する。これによって、光学要素の光軸は同一軸上を通るように構成することができる。したがって、光学要素支持部材２０における光学要素をそれぞれ支持する部分の内接円の直径は、支持される光学要素の外接円の直径によってそれぞれ異なるように構成してもよい。また、光学要素支持部材２０は、断面形状が円形の部分と多角形の部分とを組み合わせた構成を採用することもできる。
なお、光学要素支持部材２０を円筒形状とした場合や光学要素が円筒形状または球形状である場合には、それらの内接円または外接円とは、その円筒形または球形の投影円となる。
【００２９】
また、この場合には、光学要素支持部材２０の内接円の直径をΦ１、入力側光ファイバフェルール１１の外接円の直径をΦ２、出力側光ファイバフェルール１２の外接円の直径をΦ３、さらにはボールレンズ１３の外接円の直径をΦ４として、それぞれに対して、
Φ１−Φ２≦１０μｍ
Φ１−Φ３≦１０μｍ
Φ１−Φ４≦１０μｍ
を満たすように構成すれば、入力側光ファイバフェルール１１の光軸や出力側光ファイバフェルール１２の光軸、さらにはボールレンズ１３の中心（光軸）の相互間に位置ずれが生じたとしても、出力側光ファイバ１５からの出力光量の調整に与える影響は問題のないレベルとなる。
【００３０】
なお、本実施の形態の可変光減衰器１では、集光レンズとしてボールレンズ１３を用いたが、通常の凸レンズや、非球面レンズ等を用いることもできる。この場合にも、集光レンズの外接円の直径が光学要素支持部材２０の集光レンズを支持する部分における内側面の内接円の直径と略同一に形成することによって、上述したような光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。
ただし、集光レンズとしてボールレンズ１３を用いた場合には、集光レンズは空間対称性が高く、凸レンズや、非球面レンズ等のように倒れ方向の位置調整を必要としないため、光学要素支持部材２０への設定が容易になるという利点を有している。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態の可変光減衰器１では、光学要素支持部材２０は、少なくとも入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２、さらにはボールレンズ１３のような光学要素をそれぞれ支持する部分において、すべての内側面における内接円の中心が同一軸上を通るような断面形状で形成し、さらに内側面における内接円の直径を各光学要素の外接円の直径と略同一に形成するように構成しているので、可変光減衰器１において、ボールレンズ１３の中心（光軸）と、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の光軸とを機械的に精度良く一致させることができる。そのため、ボールレンズ１３、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２といった光学要素を可変光減衰器１に配置するだけで、光軸調整の必要のないパッシブアラインメントが可能となる。また、ボールレンズ１３をスライド移動させても、ボールレンズ１３の光軸が入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２の光軸から位置ずれすることも抑制することができる。
またその際、ボールレンズ１３、入力側光ファイバフェルール１１および出力側光ファイバフェルール１２といった光学要素は、光軸に関して回転対称体で形成することによって、パッシブアラインメントがさらに容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の活用例として、ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）方式などの波長の異なる複数の光信号を１本の光ファイバによって多重に伝送するシステム等への適用がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態の可変光減衰器を示した断面図である。
【図２】光学要素支持部材の斜視図である。
【図３】ボールレンズ移動部材の構成を説明する図である。
【図４】光信号損失とボールレンズの位置との関係を示した図である。
【図５】従来の可変光減衰器を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…可変光減衰器、１１…入力側光ファイバフェルール、１２…出力側光ファイバフェルール、１３…ボールレンズ、１４…入力側光ファイバ、１５…出力側光ファイバ、２０…光学要素支持部材（中空支持部材）、２３…ボールレンズ移動部材、２３Ａ,２３Ｂ…半円筒状部材、２４…ベアリング、２５…板バネ、２６…フランジ、２７…細棒、３０…超音波モータ、３１…円筒型圧電素子、３２,３３…ローター、３４…銀電極
【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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