(57)【要約】【課題】本発明は、光通信システムに用いられる光部品に関し、良好な光学特性の得られる光部品を提供することを目的とする。【解決手段】発散光をほぼ平行光にするレンズ４と、入射した光を常光と異常光とに分離して互いに異なる２つの光路にそれぞれ射出する複屈折くさび板６と、２つの光路から入射する光に対する所定の光学機能を備えたファラデー回転子８とを有する光部品であって、レンズ４の中心軸に平行で２つの光路が重なって射影されるＹＺ面が存在し、ファラデー回転子８は、ＹＺ面内であってファラデー回転子８の光入出射面にほぼ平行な方向Ｄに光学特性の分布を有するように配置する。【選択図】図１
2005049610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発散光をほぼ平行光にするレンズと、光の進行方向に見て前記レンズの前後の少なくともいずれか一方に配置され、入射した光を常光と異常光とに分離して互いに異なる２つの光路にそれぞれ射出する複屈折素子と、前記２つの光路から入射する光に対する所定の光学機能を備えた光学素子とを有する光部品であって、
前記レンズの中心軸に平行で、前記２つの光路が重なって射影される仮想平面が少なくとも１つ存在し、
前記光学素子は、前記仮想平面に平行な面内で、当該光学素子の光入出射面にほぼ平行な方向に光学特性の分布を有するように配置されること
を特徴とする光部品。
【請求項２】
請求項１記載の光部品であって、
前記光学素子を通過した光を反射し、当該光学素子に再び入射させる反射膜をさらに有すること
を特徴とする光部品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光部品であって、
前記２つの光路は、前記仮想平面に射影した場合に、前記レンズの中心軸とほぼ一致すること
を特徴とする光部品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光部品であって、
前記光学素子はファラデー効果を有する磁気光学結晶であり、前記光入出射面にほぼ垂直な方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成され、前記磁区Ａと異なる光学特性を有する磁区Ｂと、前記磁区Ａと前記磁区Ｂとの境界面である磁壁とを備えること
を特徴とする光部品。
【請求項５】
請求項４記載の光部品であって、
前記磁壁は、前記仮想平面にほぼ垂直に形成されること
を特徴とする光部品。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の光部品であって、
前記磁壁は、前記仮想平面に平行な面内であって前記光入出射面にほぼ平行な方向に移動可能であること
を特徴とする光部品。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光部品であって、
前記２つの光路は、前記仮想平面に射影されたとき、少なくとも前記光学素子内で前記磁壁にほぼ平行であること
を特徴とする光部品。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光部品であって、
前記光学素子はファラデー効果を有する磁気光学結晶であり、
前記仮想平面に平行な面内で、当該磁気光学結晶の光入出射面にほぼ平行な方向に第１の磁界が印加されており、
かつ、第１の磁界とは異なる方向に第２の磁界が印加されていること
を特徴とする光部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに用いられる光部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、小型かつ低価格の光部品が必要とされている。光部品は透過型と反射型に大別される。透過型光部品は、一般に光ファイバ、レンズ、光学素子、レンズ、光ファイバの順に配置された構成を有している。それに対し反射型光部品は、一般に２芯ファイバ、レンズ、光学素子、反射膜の順に配置された構成を有している。反射型光部品は、透過型に比べて部品点数をほぼ半減させることができ、光学素子の厚さを半分にできる。このため、小型かつ低価格を実現する光部品として反射型光部品が有望となっている。
【０００３】
図１２は、特許文献１に記載された反射型の可変光アッテネータの構成を示している。図１２に示すように、可変光アッテネータは、入力用光ファイバ１０１と出力用光ファイバ１０２とを備えた２芯フェルール１０３を有している。入力用光ファイバ１０１の光射出端１１１から射出する光の進行方向には、レンズ１０４、複屈折くさび板１０６、ファラデー回転子１０８、及び反射膜１１０がこの順に配置されている。また、可変光アッテネータは、ファラデー回転子１０８に磁界を印加する磁界印加ユニット１２０と、制御信号に基づき上記の磁界を変化させる調節ユニット１２２とを有している。
【０００４】
図１３は、ファラデー回転子１０８及び磁界印加ユニット１２０近傍の構成を示している。図１３に示すように、磁界印加ユニット１２０は、２つの永久磁石１３０Ａ、１３０Ｂを有している。永久磁石１３０Ａは板状であり、その一方の極（図ではＳ極）を与える平坦面とファラデー回転子１０８との間に反射膜１１０が密着して介在している。永久磁石１３０Ｂは開口を有する円環状であり、その開口を入力ビームＩＢ及び反射ビームＲＢが貫通するようになっている。永久磁石１３０Ａ、１３０Ｂにより、入力ビームＩＢ及び反射ビームＲＢと実質的に平行な一定の磁界をファラデー回転子１０８に与えるために、永久磁石１３０ＢのＮ極に対応する端面がファラデー回転子１０８の永久磁石１３０Ａと反対側の端面に固着されている。また、磁界印加ユニット１２０は、ヨーク（電磁ヨーク）１３２にコイル１３４が巻き回された電磁石を有している。ヨーク１３２の一端はファラデー回転子１０８の光入出射面に垂直な一端面に近接して配置され、ヨーク１３２の他端はファラデー回転子１０８の当該一端面に対向する他端面に近接して配置されている。
【０００５】
すなわちファラデー回転子１０８には、図１２及び図１３で破線の両矢印Ｆで示す方向に電磁石により第１の磁界が印加され、第１の磁界の印加方向に垂直な方向（光入出射面に垂直な方向）に永久磁石１３０Ａ、１３０Ｂにより第２の磁界が印加されるようになっている。
【０００６】
図１４は、図１２に示す可変光アッテネータを構成する各光学素子の配置とそれらを透過又は反射する光の光路とを模式的に示している。光ビームは一定の幅を有しているが、本願ではビームの中心軸で光路を示している。図１４では、可変光アッテネータのレンズ１０４の中心軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する面内で直交する２方向にＸ軸及びＹ軸をとっている。図１４（ａ）はＸＺ面に射影した光路を示し、図１４（ｂ）はＹＺ面に射影した光路を示している。なお図１４（ａ）では、電磁石のヨーク１３２の配置を併せて示している。図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、可変光アッテネータの入力用光ファイバ１０１及び出力用光ファイバ１０２は、ＹＺ面内でＺ軸に平行に隣接して配置されている。入力用光ファイバ１０１の光射出端１１１から射出する光の進行方向（Ｚ軸方向）には、レンズ１０４、複屈折くさび板１０６、ファラデー回転子１０８、及び反射膜１１０がこの順に配置されている。
【０００７】
２芯フェルール１０３の光入出射端面は、当該端面での反射光が元の光路に戻らないように、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ３で傾斜するように研磨されている。複屈折くさび板１０６は、２芯フェルール１０３の光入出射端面の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して所定の傾斜角度で傾斜配置されている。またファラデー回転子１０８は、２芯フェルール１０３の光入出射端面や複屈折くさび板１０６の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ４で傾斜配置されている。
【０００８】
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、入力用光ファイバ１０１の光射出端１１１から射出した光ビームは光路Ｌ１１を通り、レンズ１０４に入射して発散光線束から平行光線束に変換されて光路Ｌ１２上に射出される。光路Ｌ１２上を通る光ビームは複屈折くさび板１０６に入射して常光と異常光に分離される。複屈折くさび板１０６を射出した常光は光路Ｌ１３ｏに進み、異常光は常光の光路Ｌ１３ｏとは異なる光路Ｌ１３ｅに進む。光路Ｌ１３ｏ、Ｌ１３ｅを進む光は、ファラデー回転子１０８の異なる位置にそれぞれ入射する。図１４（ａ）、（ｂ）に示すファラデー回転子１０８は、図１３に示す永久磁石１３０Ａ、１３０Ｂから飽和磁界が印加されて光入出射面に垂直な方向に飽和磁化されている。また、図１３に示す電磁石によりファラデー回転子１０８に対し、Ｘ軸にほぼ沿う方向（図１４（ａ）で破線の両矢印Ｆで示す方向）に可変磁界が印加されるようになっている。飽和磁界と可変磁界との合成磁界の方向にファラデー回転子１０８の飽和磁化の方向を回転させて、光入出射面に垂直な方向の磁化成分の強さを制御することにより、ファラデー回転角θｆ（例えば０°＜θｆ≦４５°）を変化させるようになっている。
【０００９】
光路Ｌ１３ｏ、Ｌ１３ｅからファラデー回転子１０８の光入出射面に入射した２つの光は、反射膜１１０で反射して２度ファラデー回転子１０８内を通過して光入出射面から射出する。ファラデー回転角θｆが４５°の場合には、光路Ｌ１３ｏから入射した常光は偏光面を９０°回転させられてファラデー回転子１０８を射出し、光路Ｌ１４ｅに進む。光路Ｌ１４ｅ上の光は複屈折くさび板１０６を異常光として通過して光路Ｌ１５ｅに進む。一方、光路Ｌ１３ｅから入射した異常光も偏光面を９０°回転させられてファラデー回転子１０８を射出し、光路Ｌ１４ｏに進む。光路Ｌ１４ｏ上の光は複屈折くさび板１０６を常光として通過して光路Ｌ１５ｏに進む。図１４（ａ）に示すＸＺ面内で光路Ｌ１５ｅ、Ｌ１５ｏは共に光路Ｌ１２に平行になるので、光路Ｌ１５ｅ、Ｌ１５ｏを通ってレンズ１０４に入射する光は、収束光線束となってそれぞれ光路Ｌ１６ｅ、Ｌ１６ｏを通り、２芯フェルール１０３の出力用光ファイバ１０２の光入射端１１２に結合する。したがって、ファラデー回転角θｆが４５°の場合には、入力用光ファイバ１０１の光射出端１１１から射出した光を減衰させずに出力用光ファイバ１０２の光入射端１１２に入射させることができる。
【００１０】
一方、ファラデー回転角θｆが約０°の場合には、光路Ｌ１３ｏから入射した常光は偏光面を回転させることなくファラデー回転子１０８を射出し、光路Ｌ１４ｅに進む。光路Ｌ１４ｅ上の光は複屈折くさび板１０６を常光として通過して、光路Ｌ１５ｅより＋Ｘ方向にずれた光路（不図示）に進む。一方、光路Ｌ１３ｅから入射した異常光も偏光面を回転させることなくファラデー回転子１０８を射出し、光路Ｌ１４ｏに進む。光路Ｌ１４ｏ上の光は複屈折くさび板１０６を異常光として通過して光路Ｌ１５ｏより−Ｘ方向にずれた光路（不図示）に進む。これらの光路は図１４（ａ）に示すＸＺ面内で光路Ｌ１２と平行にならず、レンズ１０４を透過した収束光線束は２芯フェルール１０３の出力用光ファイバ１０２の光入射端１１２に結合しない。したがって、ファラデー回転角θｆが約０°の場合には、入力用光ファイバ１０１の光射出端１１１から射出した光を最大限減衰させることができる。この可変光アッテネータでは、ファラデー回転角θｆを約０°から４５°の間で変化させることにより、入力用光ファイバ１０１から出力用光ファイバ１０２への光透過損失を制御し、所望の減衰量が得られるようになる。
【００１１】
ところで、当該可変光アッテネータは、複屈折くさび板１０６で常光と異常光とを光路Ｌ１３ｏ、Ｌ１３ｅに分離するため、分離された２つの光は、図１４（ａ）の破線両矢印Ｆ方向についてファラデー回転子１０８の異なる位置にそれぞれ入射する。従って、分離された２つの光はファラデー回転子１０８内で異なる光路を通過する。しかしながら、永久磁石１３０Ａ、１３０Ｂや電磁石によりファラデー回転子１０８に印加される磁界は一様でなく一般に分布を有している。図１２乃至図１４に示す例では、破線両矢印Ｆで示す方向に電磁石による可変磁界が印加されるが、当該可変磁界の強度を破線両矢印Ｆ方向で一様にすることは困難である。従って、合成磁界の方向に微妙なずれが生じてしまい、破線両矢印Ｆ方向に関しファラデー回転角θｆに分布が生じてしまう。このため、光路Ｌ１３ｏからファラデー回転子１０８に入射した光の偏光面の回転角と光路Ｌ１３ｅからファラデー回転子１０８に入射した光の偏光面の回転角とが一致しなくなるため、偏光により減衰量の差異が生じ、偏光依存性が大きくなるという問題が生じる。このように、異なる２つの光路を含む面内方向でファラデー回転子１０８の光学特性に分布が生じてしまうと、複屈折板を用いた偏波無依存型の可変光アッテネータの特性が低下してしまうという問題が生じる。
【００１２】
透過型光部品であれば、入力用光ファイバ１０１と出力用光ファイバ１０２とを独立に位置調整できる。ところが、反射型光部品では、通常入力用光ファイバ１０１及び出力用光ファイバ１０２が２芯フェルール１０３として一体化されているため、調整の自由度が半分になってしまう。このため、特に光学特性の分布が生じるファラデー回転子１０８に対して、最適条件に光を入射させるのは困難である。したがって、反射型の光部品は、透過型と比較して安定な光学特性を得るのが困難であるという問題を有している。
【特許文献１】特開平１０−１６１０７６号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９６７号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８２２９号公報
【特許文献４】特開２００３−１０７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、良好な光学特性の得られる光部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、発散光をほぼ平行光にするレンズと、光の進行方向に見て前記レンズの前後の少なくともいずれか一方に配置され、入射した光を常光と異常光とに分離して互いに異なる２つの光路にそれぞれ射出する複屈折素子と、前記２つの光路から入射する光に対する所定の光学機能を備えた光学素子とを有する光部品であって、前記レンズの中心軸に平行で、前記２つの光路が重なって射影される仮想平面が少なくとも１つ存在し、前記光学素子は、前記仮想平面に平行な面内で、当該光学素子の光入出射面にほぼ平行な方向に光学特性の分布を有するように配置されることを特徴とする光部品によって達成される。
【００１５】
上記本発明の光部品であって、前記光学素子を通過した光を反射し、当該光学素子に再び入射させる反射膜をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
上記本発明の光部品であって、前記２つの光路は、前記仮想平面に射影した場合に、前記レンズの中心軸とほぼ一致することを特徴とする。
【００１７】
上記本発明の光部品であって、前記光学素子はファラデー効果を有する磁気光学結晶であり、前記光入出射面にほぼ垂直な方向の磁化により構成される磁区Ａと、前記磁区Ａの磁化方向とは逆向きの方向の磁化により構成され、前記磁区Ａと異なる光学特性を有する磁区Ｂと、前記磁区Ａと前記磁区Ｂとの境界面である磁壁とを備えることを特徴とする。
【００１８】
上記本発明の光部品であって、前記磁壁は、前記仮想平面にほぼ垂直に形成されることを特徴とする。
【００１９】
上記本発明の光部品であって、前記磁壁は、前記仮想平面に平行な面内であって前記光入出射面にほぼ平行な方向に移動可能であることを特徴とする。
【００２０】
上記本発明の光部品であって、前記２つの光路は、前記仮想平面に射影されたとき、少なくとも前記光学素子内で前記磁壁にほぼ平行であることを特徴とする。
【００２１】
上記本発明の光部品であって、前記光学素子はファラデー効果を有する磁気光学結晶であり、前記仮想平面に平行な面内で、当該磁気光学結晶の光入出射面にほぼ平行な方向に第１の磁界が印加されており、かつ、第１の磁界とは異なる方向に第２の磁界が印加されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、良好な光学特性の得られる光部品を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の第１の実施の形態による光部品について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による可変光アッテネータを構成する各光学素子の配置とそれらを透過又は反射する光の光路とを模式的に示している。図１では、レンズの中心軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する面内で直交する２方向にＸ軸及びＹ軸をとっている。図１（ａ）はＸＺ面に射影した光路を示し、図１（ｂ）はＹＺ面に射影した光路を示している。なお図１（ｂ）では、電磁石のヨーク３２の配置を併せて示している。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、可変光アッテネータは、入力用光ファイバ１と出力用光ファイバ２とを備えた２芯フェルール３を有している。入力用光ファイバ１と出力用光ファイバ２とは、ＹＺ面内でＺ軸に平行に隣接して配置されている。入力用光ファイバ１の光射出端（入力ポート）１１から射出する光の進行方向（Ｚ軸方向）には、レンズ４、複屈折くさび板（複屈折素子）６、ファラデー回転子（光学素子）８、及び反射膜１０がこの順に配置されている。ファラデー回転子８はほぼ直方体状であり、光が入射する光入出射面と、光入出射面に対向する対向面とを有している。またファラデー回転子８は、ＸＺ面にほぼ垂直な２つの側端面と、ＹＺ面にほぼ垂直な２つの側端面とを有している。反射膜１０は、ファラデー回転子８の対向面に、誘電体多層膜またはアルミニウム等の金属薄膜を蒸着して成膜されている。なお、ファラデー回転子８の対向面側に、例えばガラス基板面に誘電体多層膜またはアルミニウム等の金属薄膜を反射膜として蒸着した反射ミラーを配置してもよい。図示していないが、ファラデー回転子８の光入出射面側には、ファラデー回転子８に入射する光ビームの進路が開口された円環状の永久磁石が配置されている。また、反射膜１０の裏面側には、板状の永久磁石が配置されている。ファラデー回転子８のＹＺ面にほぼ垂直な一側端面近傍には、図１（ｂ）に示すように「Ｃ」字状の断面を有するヨーク３２の一端部が配置されている。ファラデー回転子８のＹＺ面にほぼ垂直な他側端面近傍には、ヨーク３２の他端部が配置されている。ここで、ヨーク３２の両端部のＸＺ面に平行な断面は、例えばファラデー回転子８よりも十分に大きくなっている。これにより、図１（ａ）の破線両矢印Ｅ方向の磁界の分布は、実用的な問題の生じない程度に一様になる。
【００２５】
すなわちＹＺ面に平行な面内では、ファラデー回転子８に対して、光入出射面にほぼ平行な破線両矢印Ｄ方向に電磁石により第１の磁界（可変磁界）が印加され、第１の磁界の印加方向にほぼ垂直な方向（光入出射面に垂直な方向）に永久磁石により第２の磁界が印加される。ファラデー回転子８に印加される第１の磁界は、破線両矢印Ｅ方向にはほぼ一様になっており、破線両矢印Ｄ方向には例えば所定の分布が生じるようになっている。第２の磁界は、ファラデー回転子８の光入出射面内でほぼ一様になっている。
【００２６】
２芯フェルール３の光入出射端面は、当該端面での反射光が元の光路に戻らないように、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ１で傾斜するように研磨されている。複屈折くさび板６は、２芯フェルール３の光入出射端面の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して所定の傾斜角度で傾斜配置されている。またファラデー回転子８は、２芯フェルール３の光入出射端面や複屈折くさび板６の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ２で傾斜配置されている。図１（ｂ）に示すように、ＹＺ面への射影では、２芯フェルール３の光入出射端面、入力用光ファイバ１の光射出端１１、及び出力用光ファイバ２の光入射端１２は、Ｚ軸にほぼ垂直になっている。また、レンズ４、複屈折くさび板６、ファラデー回転子８、及び反射膜１０の各端面はＺ軸にほぼ垂直になっている。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出した光ビームは光路Ｌ１を通り、レンズ４に入射して発散光線束から平行光線束に変換されて光路Ｌ２上に射出される。光路Ｌ２上を通る光ビームは、複屈折くさび板６に入射して常光と異常光に分離される。複屈折くさび板６を射出した常光は光路Ｌ３ｏに進み、異常光は常光の光路Ｌ３ｏとは異なる光路Ｌ３ｅに進む。光路Ｌ３ｏ、Ｌ３ｅを進む光は、ファラデー回転子８の異なる位置にそれぞれ入射する。図１（ａ）、（ｂ）に示すファラデー回転子８は、永久磁石から飽和磁界が印加されて光入出射面に垂直な方向に飽和磁化されている。また、電磁石によりファラデー回転子８に対し、Ｙ軸にほぼ沿う方向（図１（ａ）で◎印Ｄで示す紙面に垂直方向、及び図１（ｂ）で破線の両矢印Ｄで示す方向）に可変磁界が印加される。これにより、Ｘ軸にほぼ沿う方向（図１（ａ）で破線の両矢印Ｅで示す方向）のファラデー回転子８の光学特性はほぼ一定に維持されるようになっている。飽和磁界と可変磁界との合成磁界の方向にファラデー回転子８の飽和磁化の方向を回転させて、光入出射面に垂直方向の磁化成分の強さを制御することにより、ファラデー回転角θｆ（例えば０°＜θｆ≦４５°）を変化させるようになっている。
【００２８】
光路Ｌ３ｏ、Ｌ３ｅからファラデー回転子８の光入出射面に入射した２つの光は、反射膜１０で反射して２度ファラデー回転子８内を通過して光入出射面から射出する。ファラデー回転角θｆが４５°の場合には、光路Ｌ３ｏから入射した常光は偏光面を９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｅに進む。光路Ｌ４ｅ上の光は複屈折くさび板６を異常光として通過して光路Ｌ５ｅに進む。一方、光路Ｌ３ｅから入射した異常光も偏光面を９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｏに進む。光路Ｌ４ｏ上の光は複屈折くさび板６を常光として通過して光路Ｌ５ｏに進む。図１（ａ）に示すＸＺ面内で光路Ｌ５ｅ、Ｌ５ｏは共に光路Ｌ２に平行になるので、光路Ｌ５ｅ、Ｌ５ｏを通ってレンズ４に入射する光は、収束光線束となってそれぞれ光路Ｌ６ｅ、Ｌ６ｏを通り、２芯フェルール３の出力用光ファイバ２の光入射端（出力ポート）１２に結合する。したがって、ファラデー回転角θｆが４５°の場合には、入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出した光を減衰させずに出力用光ファイバ２の光入射端１２に入射させることができる。なお、図１（ｂ）に示すように、光路Ｌ３ｏとＬ３ｅ、光路Ｌ４ｏとＬ４ｅ、及び光路Ｌ５ｏとＬ５ｅは、それぞれＹＺ面に射影するとほぼ重なっている。
【００２９】
一方、ファラデー回転角θｆが約０°の場合には、光路Ｌ３ｏから入射した常光は偏光面を回転させることなくファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｅに進む。光路Ｌ４ｅ上の光は複屈折くさび板６を常光として通過して、光路Ｌ５ｅより＋Ｘ方向にずれた光路（不図示）に進む。また、光路Ｌ３ｅから入射した異常光も偏光面を回転させることなくファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｏに進む。光路Ｌ４ｏ上の光は複屈折くさび板６を異常光として通過して光路Ｌ５ｏより−Ｘ方向にずれた光路（不図示）に進む。これらの光路は図１（ａ）に示すＸＺ面内で光路Ｌ２と平行にならず、レンズ４を透過した収束光線束は２芯フェルール３の出力用光ファイバ２の光入射端１２に結合しない。したがって、ファラデー回転角θｆが約０°の場合には、入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出した光を最大限減衰させることができる。この可変光アッテネータでは、ファラデー回転角θｆを約０°から４５°の間で変化させることにより、入力用光ファイバ１から出力用光ファイバ２への光透過損失を制御し、所望の減衰量が得られるようになる。
【００３０】
ところで、本可変光アッテネータは、複屈折くさび板６で常光と異常光とを光路Ｌ３ｏ、Ｌ３ｅに分離するため、分離された２つの光は、図１（ａ）の破線両矢印Ｅ方向についてファラデー回転子８の異なる位置にそれぞれ入射する。従って、分離された２つの光はファラデー回転子８内で異なる光路を通過する。しかしながら、本実施の形態では、図１（ａ）に示すＸＺ面に平行な面内で破線両矢印Ｅ方向にほぼ一様な磁界が印加されているため、破線両矢印Ｅ方向のファラデー回転子８の光学特性はほぼ一定に維持されている。従って、合成磁界の方向に微妙なずれが生じることもなく、破線両矢印Ｅ方向に関しファラデー回転角θｆの分布は生じない。このため、光路Ｌ３ｏからファラデー回転子８に入射した光の偏光面の回転角と光路Ｌ３ｅからファラデー回転子８に入射した光の偏光面の回転角とは正確に一致するため、電磁石の動作電流を制御して所望の減衰量を得ることができる。
【００３１】
このように、２つの光路が重ならずに射影される面内方向でファラデー回転子８の光学特性に分布が生じないようにさせることにより、複屈折板を用いた偏波無依存型の可変光アッテネータの特性低下を抑制することができるようになる。一方、ＹＺ面に平行な面内ではファラデー回転子８にファラデー回転角θｆの分布が生じるが、図１（ｂ）に示すように、ファラデー回転子８内の２つの光路の射影は重なり合って共通化されているため、相互に異なる光学特性の影響を受けることはない。従って、本実施の形態の可変光アッテネータによれば、偏光によって光学特性の差異がほとんど生じないので、偏光依存性の小さく良好な光学特性を高い再現性で得られるようになる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態による光部品について図２乃至図１１を用いて説明する。まず、本実施の形態による光部品の動作原理について図２乃至図６を用いて説明する。図２乃至図４は、ファラデー回転子８にそれぞれ条件を変えて磁界を印加している状態を示している。図２（ａ）、図３（ａ）、及び図４（ａ）は、ファラデー回転子８を光入出射面に垂直な方向に見た状態を示している。ファラデー回転子８のほぼ中央の丸で囲んだ領域は光透過領域Ｃである。例えば紙面手前から紙面後方に向かって進む直線偏光の光は、ファラデー回転子８の光透過領域Ｃに入射して、偏光方位を所定角度回転させられて紙面後方に射出する。ファラデー回転子８の両側には永久磁石Ｍ１、Ｍ２が配置されている。２つの永久磁石Ｍ１、Ｍ２は、例えばほぼ同一の磁力を有しており、互いの磁極は逆向き（着磁の方向が正反対）に配置されている。例えば永久磁石Ｍ１内部の磁束は紙面後方から手前に向いており、永久磁石Ｍ２内部の磁束は紙面手前から後方に向いている。また、永久磁石Ｍ１より永久磁石Ｍ２の方が、ファラデー回転子８の光透過領域Ｃの中央部から遠い位置に配置されている。
【００３３】
図２（ｂ）、図３（ｂ）、及び図４（ｂ）は、図２（ａ）、図３（ａ）、及び図４（ａ）のそれぞれに示したＸ−Ｘ線で切断したファラデー回転子８の断面での磁区構造を模式的に示している。Ｘ−Ｘ線は光透過領域Ｃの中央を横切っている。図２（ｂ）、図３（ｂ）、及び図４（ｂ）において、永久磁石Ｍ１内部の磁束は図中下向きに示し、永久磁石Ｍ２内部の磁束は図中上向きに示している。
【００３４】
図２（ｃ）、図３（ｃ）、及び図４（ｃ）は、光軸に平行な方向（ファラデー回転子８の光入出射面に垂直な方向）に印加される磁界の向きと大きさを矢印の向きと長さで模式的に表している。図示において、横方向はファラデー回転子８の断面の横方向の位置に対応し、縦方向は光軸に平行な方向を表している。
【００３５】
さて、図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）は、永久磁石Ｍ１、Ｍ２だけでファラデー回転子８に磁界が印加されている状態を示している。図２（ｃ）に示すように、ファラデー回転子８の永久磁石Ｍ１に近い左側部分では磁界は図中上向きに（つまり、図２（ａ）において紙面後方に向かって）印加され、一方、永久磁石Ｍ２に近い右側では磁界は図中下向きに（つまり、図２（ａ）において紙面手前に向かって）印加される。ファラデー回転子８に印加される磁界成分の大きさは、光入出射面内の所定方向で単調に変化している。図２（ｂ）のファラデー回転子８内の矢印で示すように、ファラデー回転子８内の磁化の向きは、永久磁石Ｍ１と永久磁石Ｍ２によりファラデー回転子８に印加される磁界の向きと同じになる。永久磁石Ｍ１、Ｍ２はほぼ等しい磁界強度を有しているが、互いに磁極が逆向きであってファラデー回転子８からの距離は永久磁石Ｍ１の方が近いため、ファラデー回転子８内部では図２（ｃ）に示すように上向きの磁界、つまり外部から入射した光の進行方向と同方向の磁界が支配的になる。従って、図２（ｂ）に示すように、ファラデー回転子８には、上向き（光の進行方向と同方向）の磁化を有する磁区Ａの領域の方が下向き（光の進行方向と逆方向）の磁化を有する磁区Ｂの領域より支配的になる。これにより図２（ｃ）に示すように光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏにおいて、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように磁区Ａと磁区Ｂとの境界面（以下、磁壁Ｉという）が形成されて、光透過領域Ｃは、磁区Ａの領域内に完全に包含される。ここで、光透過領域Ｃが磁区Ａ領域内にあるときのファラデー回転角を＋θｆｓ（飽和のファラデー回転角）とする。
【００３６】
ここでは、永久磁石Ｍ１を永久磁石Ｍ２よりファラデー回転子８に近づけることにより光透過領域Ｃが磁区Ａの領域内に入るようにしているが、例えば、永久磁石Ｍ１の磁力を永久磁石Ｍ２のそれより強くして、ファラデー回転子８に対して両者がほぼ等距離になるように配置することにより光透過領域Ｃを磁区Ａの領域内に入れるようにしてもよい。あるいは、永久磁石Ｍ２を用いずに永久磁石Ｍ１だけを用いて光透過領域Ｃを磁区Ａの領域内に入れるようにしてもよい。
【００３７】
次に、不図示の電磁石に通電して、永久磁石Ｍ１、Ｍ２による磁界に加えて光の進行方向と逆方向の磁界をさらに印加すると、光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏが図の左方向に移動してファラデー回転子８のほぼ中央に位置するようになる。これによって図３（ｃ）に示すように、ファラデー回転子８内部は左半分に図中上向きの磁界が印加され、右半分に図中下向きの磁界が印加される状態となる。従って、図３（ｂ）に示すように、磁壁Ｉも図の左方向に移動し、ファラデー回転子８には、上向きの磁化を有する磁区Ａの領域と下向きの磁化を有する磁区Ｂの領域とが中央を境界として左右半々に形成される。これにより図３（ａ）に示すように、光透過領域Ｃには、磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とがほぼ半々に存在するようになる。
【００３８】
続いて、不図示の電磁石にさらに大電流を流すことにより光の進行方向と逆方向の磁界をさらに印加すると、光入出射面に垂直方向の磁界が０となる位置Ｏがさらに図の左方向に移動する。これによって図４（ｃ）に示すように、ファラデー回転子８内部では図中下向きの磁界が支配的になる。従って、図４（ｂ）に示すように、ファラデー回転子８には、下向きの磁化を有する磁区Ｂの領域の方が上向きの磁化を有する磁区Ａの領域より支配的になる。これにより図４（ａ）に示すように、光透過領域Ｃは、磁区Ｂの領域内に完全に包含される。光透過領域Ｃが磁区Ｂ領域内にあるときのファラデー回転角は、−θｆｓとなる。
【００３９】
図５は、上記動作原理を用いる際にファラデー回転子８に生じさせる磁区Ａ、Ｂ間の磁壁Ｉの状態を示している。図５は磁壁Ｉの近傍一部（円内）を示しており、図示のとおり磁壁Ｉは直線状に形成されている。図５に示す写真では、磁壁Ｉの左右の磁区Ａ、Ｂ内で厚さ方向に一部磁化が反転した領域が現れている。このような領域があっても再現性の劣化要因とならなければその存在は許容される。このように、上記動作原理を用いる際には、磁壁Ｉが直線状になるようにファラデー回転子８に印加する磁界強度が制御される。このような直線状の磁壁の構造を得るためには、十分な大きさの勾配を有する磁界を印加する必要がある。図６は、この磁界勾配が小さい場合の磁壁Ｉの近傍一部（円内）を示しており、図示のとおり磁壁Ｉは非直線状に形成されている。
【００４０】
磁壁Ｉが直線状でない場合は、図６の左から右に示すように、例えばファラデー回転子８に印加する磁界（Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３）をＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ２、Ｈ１のように徐々に変化させると、別の磁界から元の磁界に戻しても元の磁区構造に戻らず再現性が得られない。例えば、図６の左端と右端の図示は、同じ磁界Ｈ１の印加状態を示しているが両者の磁区構造は異なっており、従って磁壁Ｉの形状は非直線で且つ両者の形状が異なっている。同様に、図中央の磁界Ｈ３の印加前後の図左右に示す同一磁界Ｈ２の印加状態においても磁区構造の再現性がなく磁壁Ｉの形状は非直線で且つ両者の形状が異なっている。このため、上記図２乃至図４に示した動作原理において、図６に示すような形状の磁壁Ｉを用いると光学特性の再現性が低下してしまい実用上問題となる。
【００４１】
一方、図５に示すように、磁区Ａ、Ｂの境界面である磁壁Ｉをほぼ直線状に維持させている場合は、印加磁界を変化させて磁壁Ｉを移動させても、同一磁界における磁壁Ｉの形状は殆ど変化せず良好な再現性が得られる。
【００４２】
磁壁Ｉをほぼ直線状に維持するには、図２（ｃ）、図３（ｃ）、及び図４（ｃ）に示した光入出射面に対する垂直方向磁界が０となる位置Ｏ近傍での磁界強度の勾配が十分大きければよい。また、位置Ｏが光入出射面内で直線状になるように一様な垂直方向磁界を印加することにより、磁壁Ｉを再現性良く安定して移動させることができる。これにより、従来から問題とされている磁区構造のヒステリシスが生じない、繰り返し再現性に優れた磁気光学光部品を実現できる。
【００４３】
磁壁Ｉをほぼ直線状に維持するために必要な磁界の大きさについては、垂直磁気異方性、飽和磁化の大きさ、交換エネルギー等の磁気光学結晶の特性に依存する。少なくとも、磁気光学結晶の両端において、飽和磁界以上の大きさで向きの異なる磁界を印加する必要がある。実験的には、例えば、磁界の勾配を徐々に大きくして、磁壁Ｉがほぼ直線状になる条件を見出すことができる。
【００４４】
本実施の形態による可変光アッテネータのファラデー回転子８は、例えばＬＰＥ（液相エピタキシャル）法により育成されたガーネット単結晶膜を研磨して形成されている。当該ガーネット単結晶膜は膜面に垂直な垂直磁区構造を有しており、ファラデー回転子８は、飽和磁界より小さい磁界を印加した場合は磁区構造を有するため回折損失が生じる。
【００４５】
本実施の形態による可変光アッテネータは、光透過領域Ｃに磁区Ａのみが存在する状態と、光透過領域Ｃに磁区Ａと磁区Ｂの双方が含まれる状態とを形成して、入力用光ファイバ１から出力用光ファイバ２への透過光量を連続的に変化させるようになっている。例えば、永久磁石によりファラデー回転子８の光入出射面に垂直方向の磁界成分が印加され、電磁石のコイルに電流が流れていない状態では、ファラデー回転子８は磁区Ｂと磁区Ｂより領域の広い磁区Ａとを有している。このとき、光透過領域Ｃは例えば磁区Ａ領域に完全に包含されている。飽和のファラデー回転角はθｆｓであり、ここでθｆｓを約４５°に設定する。磁区Ｂの磁化の方向は、磁区Ａの磁化の向きと反対である。従って、磁区Ａを２回通過した光に対するファラデー回転角は＋９０°になり、磁区Ｂを２回通過した光に対するファラデー回転角は−９０°になる。これにより磁区Ａを２回通過した光の位相と磁区Ｂを２回通過した光の位相とは半波長分ずれるため、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光は打ち消し合う。光透過領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とが半々に存在する場合には、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光は全く結合しなくなり、最大の減衰量が得られる。電磁石で発生させる磁界を変化させて、光透過領域Ｃ内で磁区Ａのみが存在する状態から磁区Ａの領域を徐々に減少させて磁区Ｂの領域を徐々に増加させるようにすれば、減衰量を連続的に変化させることができる。
【００４６】
このように、本実施の形態の可変光アッテネータは、ファラデー回転角の変化を利用した従来の可変光アッテネータと異なり、ファラデー回転角の変化を利用せず光の回折効果を利用している点に特徴を有している。
【００４７】
さて、本実施の形態の動作原理を用いて上記第１の実施の形態と同様の可変光アッテネータを構成するには、図１（ａ）、（ｂ）において、磁壁ＩがＸＺ面にほぼ平行になるように、すなわち磁壁Ｉの移動方向がＹ軸に沿った方向（図１（ａ）で◎印Ｄで示す紙面に垂直方向、及び図１（ｂ）で破線両矢印Ｄで示す方向）になるように、ファラデー回転子８に対して不図示の永久磁石と電磁石とを配置すればよい。このように配置することにより、第１の実施の形態と同様に、偏光依存性の小さい特性を得ることができる。しかしながら、磁壁が存在する場合は偏光依存性とは別の問題も生じる。
【００４８】
図７は、ファラデー回転子８に入射する光と磁壁Ｉとの関係を示している。図７に示すように、磁壁Ｉに対して斜めに磁区Ｂに入射する平行光線束の一部は、磁壁Ｉを横切って磁区Ａを通ってしまう。このため、光反射領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とがほぼ半々に存在していても回折が完全には行われない。従って、本実施の形態の動作原理を第１の実施の形態と同様の構成の可変光アッテネータに適用しても十分な減衰量が得られないという問題が生じる。
【００４９】
図８は、上記の問題点を解決する本実施の形態による可変光アッテネータを示しており、アッテネータを構成する各光学素子の配置とそれらを透過又は反射する光の光路とを模式的に示している。図８では、レンズの中心軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する面内で直交する２方向にＸ軸及びＹ軸をとっている。図８（ａ）はＸＺ面に射影した光路を示し、図８（ｂ）はＹＺ面に射影した光路を示している。
【００５０】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、可変光アッテネータは、入力用光ファイバ１と出力用光ファイバ２とを備えた２芯フェルール３を有している。入力用光ファイバ１と出力用光ファイバ２とは、ＸＺ面内でＺ軸に平行に隣接して配置されている。入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出する光の進行方向（Ｚ軸方向）には、レンズ４、複屈折くさび板６、ファラデー回転子８、及び反射膜１０がこの順に配置されている。反射膜１０は、ファラデー回転子８の２芯フェルール３側表面と反対側の対向面に成膜されている。２芯フェルール３の光入出射端面は、当該端面での反射光が元の光路に戻らないように、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ１で傾斜するように研磨されている。複屈折くさび板６は、２芯フェルール３の光入出射端面の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して所定の傾斜角度で傾斜配置されている。またファラデー回転子８は、２芯フェルール３の光入出射端面や複屈折くさび板６の傾斜に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して傾斜角度θ２で傾斜配置されている。図８（ｂ）に示すように、ＹＺ面への射影では、２芯フェルール３の光入出射端面、入力用光ファイバ１の光射出端１１、及び出力用光ファイバ２の光入射端１２は、Ｚ軸にほぼ垂直になっている。また、レンズ４、複屈折くさび板６、ファラデー回転子８、及び反射膜１０の各端面はＺ軸にほぼ垂直になっている。上述のように、ファラデー回転子８、永久磁石及び電磁石は、磁壁ＩがＸＺ面にほぼ平行になり、磁壁Ｉの移動方向がＹ軸に沿った方向（図８（ａ）で◎印Ｄで示す紙面に垂直方向、及び図８（ｂ）で破線両矢印Ｄで示す方向）になるように配置される。これにより、ファラデー回転子８には、ＹＺ面内のＹ軸に沿った方向（破線矢印Ｄ方向）にファラデー回転角の分布（磁区Ａの領域でのファラデー回転角は＋４５°、磁区Ｂの領域でのファラデー回転角は−４５°）が生じることになる。一方ＸＺ面内では、ファラデー回転子８には磁区Ａのみ又は磁区Ｂのみが存在することになるため、ファラデー回転角の分布が生じない。図８（ａ）、（ｂ）に示すように構成することにより、光路のＹＺ面への射影において、少なくともファラデー回転子８内を通過する光の光路は磁壁Ｉにほぼ平行になる。本例では、ＹＺ面への射影においてほぼ全光路がＺ軸に一致している。
【００５１】
図９及び図１０は、ファラデー回転子８に入射する光と磁壁Ｉとの関係を示している。図９は光透過領域Ｃに磁区Ａのみが存在する状態を示し、図１０は光透過領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とがほぼ半々に存在する状態を示している。図９及び図１０に示すように、本実施の形態では、少なくともファラデー回転子８内を通過する光の光路は磁壁Ｉにほぼ平行になっている。このため、ファラデー回転子８の磁区Ａに入射した光は磁壁Ｉを横切ることなく磁区Ａのみを通ってファラデー回転子８から射出し、ファラデー回転子８の磁区Ｂに入射した光は磁壁Ｉを横切ることなく磁区Ｂのみを通ってファラデー回転子８から射出するようになる。
【００５２】
図８（ａ）、（ｂ）に戻り、入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出した光ビームは光路Ｌ１を通り、レンズ４に入射して発散光線束から平行光線束に変換されて光路Ｌ２上に射出される。光路Ｌ２上を通る光ビームは、複屈折くさび板６に入射して常光と異常光に分離される。複屈折くさび板６を射出した常光は光路Ｌ３ｏに進み、異常光は常光の光路Ｌ３ｏとは異なる光路Ｌ３ｅに進む。光路Ｌ３ｏ、Ｌ３ｅを進む光は、ファラデー回転子８の光入出射面の異なる位置にそれぞれ入射する。ファラデー回転子８の光入出射面に入射した２つの光は、反射膜１０で反射して２度ファラデー回転子８内を通過し、光入出射面から射出する。
【００５３】
飽和のファラデー回転角θｆｓが４５°である場合には、磁区Ａのファラデー回転角は＋４５°になり、磁区Ｂのファラデー回転角は−４５°になる。ファラデー回転子８の磁区Ａを２度通過した常光及び異常光は、偏光面を＋９０°回転させられてファラデー回転子８を射出する。ファラデー回転子８の磁区Ｂを２度通過した常光及び異常光は、偏光面を−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出する。すなわち、光路Ｌ３ｏからファラデー回転子８に入射した常光は、偏光面を９０°又は−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｅに進む。光路Ｌ３ｅからファラデー回転子８に入射した異常光は、偏光面を９０°又は−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ４ｏに進む。光路Ｌ４ｅ上の光は複屈折くさび板６を異常光として通過し、光路Ｌ５ｅに進む。一方、光路Ｌ４ｏ上の光は複屈折くさび板６を常光として通過し、光路Ｌ５ｏに進む。光路Ｌ５ｅ、Ｌ５ｏを通ってレンズ４に入射する光は、収束光線束となってそれぞれ光路Ｌ６ｅ、Ｌ６ｏを通り、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光する。
【００５４】
ここで、磁区Ａを２回通過した光の位相と磁区Ｂを２回通過した光の位相とは半波長分ずれる。このため、光路Ｌ２４ｏ上を進み出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光（常光）は打ち消し合い、光路Ｌ２４ｅ上を進み出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光（異常光）は打ち消し合う。光透過領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とが半々に存在する場合には、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光は全く結合しなくなり、最大の減衰量が得られる。電磁石で発生させる磁界を変化させて、光透過領域Ｃ内で磁区Ａのみが存在する状態から磁区Ａの領域を徐々に減少させ、磁区Ｂの領域を徐々に増加させるようにすれば、減衰量を連続的に変化させることができる。
【００５５】
図１１は、本実施の形態による可変光アッテネータの構成の変形例を示している。図１１に示すように、本変形例は、レンズ４とファラデー回転子８との間に配置された複屈折くさび板６に代えて、入力用光ファイバ１の光射出端１１及び出力用光ファイバ２の光入射端１２とレンズ４との間に配置された複屈折平行平板７を備えている点に特徴を有している。複屈折平行平板７は、２芯フェルール３の光入出射端面の傾斜角度に対応して、ＸＺ面内でＸ軸に対して所定の傾斜角度で配置されている。なお、複屈折平行平板７の光学軸はＸＺ面内にある。ＹＺ面への射影では、２芯フェルール３の光入出射端面、入力用光ファイバ１の光射出端１１、及び出力用光ファイバ２の光入射端１２は、Ｚ軸にほぼ垂直になっている。また、複屈折平行平板７、レンズ４、ファラデー回転子８、及び反射膜１０の各端面はＺ軸にほぼ垂直になっている。このように構成することにより、光路のＹＺ面への射影において、少なくともファラデー回転子８内を通過する光の光路は磁壁Ｉにほぼ平行になる。本例では、ＹＺ面への射影においてほぼ全光路がＺ軸に一致している。
【００５６】
入力用光ファイバ１の光射出端１１から射出した光ビームは、複屈折平行平板７に入射して常光と異常光に分離される。複屈折平行平板７を射出した常光は光路Ｌ２１ｏに進み、異常光は常光の光路Ｌ２１とは異なる光路Ｌ２１ｅに進む。光路Ｌ２１ｏ、Ｌ２１ｅを進む光はレンズ４に入射し、それぞれ光路Ｌ２２ｏ、Ｌ２２ｅ上に射出される。光路Ｌ２２ｏ、Ｌ２２ｅを進む光は、ファラデー回転子８の光入出射面の異なる位置にそれぞれ入射する。ファラデー回転子８の光入出射面に入射した２つの光は、反射膜１０で反射して２度ファラデー回転子８内を通過し、光入出射面から射出する。
【００５７】
飽和のファラデー回転角θｆｓが４５°である場合には、磁区Ａのファラデー回転角は＋４５°になり、磁区Ｂのファラデー回転角は−４５°になる。ファラデー回転子８の磁区Ａを２度通過した常光及び異常光は、偏光面を＋９０°回転させられてファラデー回転子８を射出する。ファラデー回転子８の磁区Ｂを２度通過した常光及び異常光は、偏光面を−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出する。すなわち、光路Ｌ２２ｏからファラデー回転子８に入射した常光は、偏光面を９０°又は−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路２３ｅに進む。光路Ｌ２２ｅからファラデー回転子８に入射した異常光は、偏光面を９０°又は−９０°回転させられてファラデー回転子８を射出し、光路Ｌ２３ｏに進む。光路Ｌ２３ｅ、Ｌ２３ｏ上の光はレンズ４に入射し、それぞれ収束光線束に変換されて光路Ｌ２４ｅ、Ｌ２４ｏに進む。光路Ｌ２４ｅ上の光は複屈折平行平板７を異常光として通過し、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光する。光路Ｌ２４ｏ上の光は複屈折平行平板７を常光として通過し、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光する。
【００５８】
ここで、磁区Ａを２回通過した光の位相と磁区Ｂを２回通過した光の位相とは半波長分ずれる。このため、光路Ｌ２４ｏ上を進み出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光（常光）は打ち消し合い、光路Ｌ２４ｅ上を進み出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光（異常光）は打ち消し合う。光透過領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とが半々に存在する場合には、出力用光ファイバ２の光入射端１２に集光した２つの光は全く結合しなくなり、最大の減衰量が得られる。電磁石で発生させる磁界を変化させて、光透過領域Ｃ内で磁区Ａのみが存在する状態から磁区Ａの領域を徐々に減少させ、磁区Ｂの領域を徐々に増加させるようにすれば、減衰量を連続的に変化させることができる。
【００５９】
本実施の形態では、磁壁ＩがＸＺ面にほぼ平行になり、磁壁Ｉの移動方向がＹ軸に沿った方向（図８（ａ）又は図１１（ａ）で◎印Ｄで示す紙面に垂直方向、及び図８（ｂ）又は図１１（ｂ）で破線両矢印Ｄで示す方向）になるように、ファラデー回転子８、永久磁石及び電磁石を配置している。このため、２つの光路が重ならないように射影される面内方向でファラデー回転子８の光学特性に分布が生じないようになっている。従って、複屈折板を用いた偏波無依存型の可変光アッテネータの偏光依存性を抑制することができるようになる。一方、ＹＺ面内では、磁壁Ｉを境界としてファラデー回転子８にファラデー回転角θｆの分布が生じるものの、図８（ｂ）及び１１（ｂ）に示すように、ファラデー回転子８内の２つの光路の射影は重なり合って共通化されているため、常光と異常光とで相互に異なる光学特性の影響を受けることはない。
【００６０】
また本実施の形態では、光路のＹＺ面への射影において、少なくともファラデー回転子８内を通過する光の光路は磁壁Ｉにほぼ平行になっている。このため、ファラデー回転子８の磁区Ａに入射した光は磁壁Ｉを横切ることなく磁区Ａのみを通ってファラデー回転子８から射出し、ファラデー回転子８の磁区Ｂに入射した光は磁壁Ｉを横切ることなく磁区Ｂのみを通ってファラデー回転子８から射出するようになる。これにより、光反射領域Ｃに磁区Ａの領域と磁区Ｂの領域とがほぼ半々に存在するときに、回折がほぼ完全に行われるようになる。したがって、本実施の形態の可変光アッテネータによれば、透過型光部品に劣らず容易に所望の減衰量が得られ、良好な光学特性を高い再現性で得られるようになる。
【００６１】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、反射型の可変光アッテネータを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、透過型の可変光アッテネータやその他の光部品にも適用できる。特に、上記第２の実施の形態のファラデー回転子８の磁壁Ｉのような光学的な境界面が形成される光学素子を備えた光部品に適用すれば、上記第２の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
また上記実施の形態では、例えば図１（ａ）、（ｂ）の破線両矢印Ｅ方向に光学特性の分布が生じないファラデー回転子８を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、図１（ａ）、（ｂ）の破線両矢印Ｄ方向及びＥ方向に共に光学特性の分布が生じるファラデー回転子８であっても、ファラデー回転子８に生じる光学特性の分布を予め測定し、光学特性のより均一な方向が破線両矢印Ｅ方向に配置されるようにファラデー回転子８（及び永久磁石、電磁石）を配置すれば、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの動作原理を説明する図（その１）である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの動作原理を説明する図（その２）である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの動作原理を説明する図（その３）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるファラデー回転子に生じる磁区Ａ、Ｂ間の磁壁Ｉの状態を示す図である。
【図６】磁界勾配が小さい場合に生じる磁区Ａ、Ｂ間の磁壁Ｉの状態を示す図である。
【図７】ファラデー回転子に入射する光と磁壁Ｉとの関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図９】ファラデー回転子に入射する光と磁壁Ｉとの関係を示す図である。
【図１０】ファラデー回転子に入射する光と磁壁Ｉとの関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による光部品としての可変光アッテネータの構成の変形例を示す図である。
【図１２】従来の可変光アッテネータの構成を示す図である。
【図１３】従来の可変光アッテネータの磁界印加ユニットの構成を示す図である。
【図１４】従来の可変光アッテネータの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１    入力用光ファイバ
２    出力用光ファイバ
３    ２芯フェルール
４    レンズ
６    複屈折くさび板
７    複屈折平行平板
８    ファラデー回転子
１０    反射膜
１１    光射出端
１２    光入射端
３２    ヨーク
【図１】
2005049610.tif 000003
【図２】
2005049610.tif 000004
【図３】
2005049610.tif 000005
【図４】
2005049610.tif 000006
【図５】
2005049610.tif 000007
【図６】
2005049610.tif 000008
【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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