(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入力側光ファイバフェルール１１と、入力側光ファイバフェルール１１からの光信号を出力する出力側光ファイバフェルール１２と、入力側光ファイバフェルール１１からの光信号を出力側光ファイバフェルール１２に集光するボールレンズ１３と、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とに対して、光軸を一致させて配置させる位置基準となる側面を有する円筒型圧電素子２１とを備えている。  【選択図】  図１
2005173255.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に対して、光軸を一致させて配置させる位置基準となる側面を有する円筒状部材と
を備えたことを特徴とする可変光減衰器。
【請求項２】
前記円筒状部材は、超音波モータの構成要素である圧電素子であ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３】
前記圧電素子は、圧電セラミックで形成されていることを特徴とする請求項２記載の可変光減衰器。
【請求項４】
前記集光レンズは、前記超音波モータにより前記光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２記載の可変光減衰器。
【請求項５】
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、当該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を支持する光ファイバフェルール支持部材と、
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を支持する集光レンズ支持部材と、
円筒状圧電素子を有し、前記集光レンズ支持部材をスライド移動させる超音波モータとを備え、
前記光ファイバフェルール支持部材を前記円筒状圧電素子の外側面に固定するとともに、前記集光レンズ支持部材を前記円筒状圧電素子の内側面に当接させて配置し、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】
前記集光レンズ支持部材の一部を支持するフランジをさらに備え、当該フランジと当該集光レンズ支持部材とはネジ同士によって嵌合させ、当該集光レンズ支持部材を前記超音波モータのローターに連結して回転させることで、当該集光レンズ支持部材を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】
前記超音波モータは前記円筒状圧電素子の外側面に複数の電極が配置され、前記光ファイバフェルール支持部材は当該電極同士の間に固定されたことを特徴とする請求項６記載の可変光減衰器。
【請求項９】
前記光ファイバフェルール支持部材は、前記光軸と直交する面内における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の位置を定めるＸ軸方向支持部とＹ軸方向支持部とを有す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１０】
前記集光レンズ支持部材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６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に対して、光軸を一致させて配置させる位置基準となる側面を有する円筒状部材とを備え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。なお、ここで「側面」とは、円筒状部材の外側面と内側面の双方を含むものであり、以下の記述においても同様である。
【０００８】
ここで、円筒状部材は、超音波モータの構成要素である圧電素子であることを特徴とすれば、駆動手段である超音波モータの構成要素を用いて各光学要素の光軸を一致させるように配置することができ、装置の小型化が容易となる。特に、圧電素子を圧電セラミックで形成すれば、硬度が高く、熱膨張率も極めて小さい圧電セラミックによって、各光学要素の高精度な位置設定を維持することができる。さらには、集光レンズは、超音波モータにより光軸に沿って移動可能に構成されていることを特徴とすれば、超音波モータから高いトルクが得られることから、集光レンズを円滑に移動させることができる。
また、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すれば、各光学要素の光軸を一致させ易く、パッシブアラインメントが容易となる。
【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を支持する光ファイバフェルール支持部材と、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を支持する集光レンズ支持部材と、円筒状圧電素子を有し、集光レンズ支持部材をスライド移動させる超音波モータとを備え、光ファイバフェルール支持部材を円筒状圧電素子の外側面に固定するとともに、集光レンズ支持部材を円筒状圧電素子の内側面に当接させて配置し、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、集光レンズ支持部材の一部を支持するフランジをさらに備え、フランジと集光レンズ支持部材とはネジ同士によって嵌合させ、集光レンズ支持部材を超音波モータのローターに連結して回転させることで、集光レンズ支持部材をスライド移動させることを特徴とすることができる。これにより、集光レンズを光軸方向にスライド移動させることができる。また、超音波モータは円筒状圧電素子の外側面に複数の電極が配置され、光ファイバフェルール支持部材はこの電極同士の間に固定すれば、光ファイバフェルール支持部材を精度良く固定することができる。
さらには、光ファイバフェルール支持部材は、光軸と直交する面内における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の位置を定めるＸ軸方向支持部とＹ軸方向支持部とを有するように構成すれば、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における光軸と直交する面内での位置ずれを抑えることができる。
また、集光レンズ支持部材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２０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２０の内部に配設され、超音波モータ２０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２０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２０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。
図２は、図１に示した可変光減衰器１のＡＡ断面図であり、図１が同時に図２のＢＢ断面図となる関係にある。図１および図２に示したように、超音波モータ２０は、円筒型圧電素子２１、円筒型圧電素子２１の上端面および下端面に配置されたローター２２、２３、円筒型圧電素子２１の外側面に倣って円弧状に形成され、円筒型圧電素子２１の中心軸（Ｚ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２８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２８を一対として、隣同士の銀電極２８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２１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２２、２３は同一方向に回転する。なお、円筒型圧電素子２１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】
超音波モータ２０の内部には、ボールレンズ１３を内部に保持したボールレンズ保持部材２４が配設されている。図３は、ボールレンズ保持部材２４の構成を説明する図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）がＣ方向から見た側面図である。図３に示すように、ボールレンズ保持部材２４は、内径および外径の異なる２つの部分からなる円筒状の部材であり、内部にボールレンズ１３を固定して保持するボールレンズ固定部２４Ａと、出力側光ファイバフェルール１２を内挿するフェルール内挿部２４Ｂとで構成されている。また、ボールレンズ固定部２４Ａおよびフェルール内挿部２４Ｂの内側面と外側面とはいずれも同心円で形成され、それぞれの肉厚は均一である。
【００１６】
ボールレンズ固定部２４Ａの内側面２４ｄは、ボールレンズ１３の直径と同一の内径で形成され、ボールレンズ１３をボールレンズ固定部２４Ａの内部に配置することによって、ボールレンズ１３の中心とボールレンズ固定部２４Ａの内側面２４ｄおよび外側面２４ａの中心軸とは一致するように形成されている。また、ボールレンズ固定部２４Ａの外径は、超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１の内径と同一に形成されている。
さらに、ボールレンズ固定部２４Ａには、Ｚ軸方向（円筒型圧電素子２１の中心軸方向）に向けて９０°間隔で４本の貫通孔２４ｃが形成されている。
一方、フェルール内挿部２４Ｂでは、内側面２４ｅが出力側光ファイバフェルール１２の直径と同一の内径で形成され、出力側光ファイバフェルール１２の中心軸とフェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅおよび外側面２４ｂの中心軸とは一致するように形成されている。したがって、フェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅに出力側光ファイバフェルール１２を内挿することによって、出力側光ファイバフェルール１２の中心軸はフェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅおよび外側面２４ｂの中心軸上に位置することとなる。その際、出力側光ファイバフェルール１２は、フェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅに沿ってスライド移動可能である。
さらに、フェルール内挿部２４Ｂの外側面２４ｂには雄ネジが形成されている。
【００１７】
ボールレンズ１３が固定配置されたボールレンズ保持部材２４は、超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１の内部に回転自在およびスライド自在に配置される。そして、ボールレンズ固定部２４Ａに形成された４本の貫通孔２４ｃにはそれぞれ細棒２７が挿入され、細棒２７の両端はそれぞれローター２２、２３に固定される。その際、ボールレンズ保持部材２４と細棒２７との間は、スライド自在に構成されている。
また、細棒２７はローター２２とローター２３とがそれぞれ円筒型圧電素子２１の上端面および下端面を圧接するように固定している。そのため、ローター２２、２３は円筒型圧電素子２１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。
ローター２２、２３が回転すると、ローター２２、２３の回転が細棒２７を介してボールレンズ保持部材２４を駆動し、ボールレンズ保持部材２４は、円筒型圧電素子２１の内部で回転することができる。
【００１８】
そして、ボールレンズ固定部２４Ａの外径は円筒型圧電素子２１の内径と同一に形成され、さらに、ボールレンズ１３の中心とボールレンズ固定部２４Ａの内側面２４ｄおよび外側面２４ａの中心軸とは一致するように形成されているので、ボールレンズ保持部材２４が回転する際には、ボールレンズ１３の中心は円筒型圧電素子２１の中心軸上に常に位置し、Ｘ軸、Ｙ軸方向への位置ぶれが抑えられている。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸とは、Ｚ軸（円筒型圧電素子２１の中心軸）と直交する平面内における直交軸である。
一方、ボールレンズ保持部材２４は、Ｚ軸方向にはスライド自在であるので、ボールレンズ保持部材２４は細棒２７および円筒型圧電素子２１の内側面に支持されながら、円筒型圧電素子２１の内部をＺ軸方向にスライド移動可能である。
【００１９】
また、超音波モータ２０の外部には、光ファイバフェルール固定部材２５、２６が配設されている。図４は、一例として光ファイバフェルール固定部材２５の構成を示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）がＤ方向から見た側面図であるが、光ファイバフェルール固定部材２６も同様に構成されている。図４に示すように、光ファイバフェルール固定部材２５は、枠体で構成され、両側部にはそれぞれ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を支持する支持孔２５ａ、２５ｂが形成されている。さらに、光ファイバフェルール固定部材２５には、光ファイバフェルール固定部材２５を円筒型圧電素子２１の外側部に固定するための凸部２５ｃが設けられている。凸部２５ｃは、円筒型圧電素子２１の外側面の銀電極２８と銀電極２８との間の溝部に嵌合して、円筒型圧電素子２１の外側面に直接接触しながら光ファイバフェルール固定部材２５を固定している。
【００２０】
光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６とが超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１の外側面に固定され、支持孔２５ａ、２５ｂ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が支持されることによって、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の光軸は一致するように構成されている。その際、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６とは、互いに９０°で交差するように固定されている。そのため、支持孔２５ａ、２５ｂに支持される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は、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６によって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向への位置ずれが抑制されている。
【００２１】
さらに、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６との内部には、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６の内側面に固定されて、ボールレンズ保持部材２４のフェルール内挿部２４Ｂを支持するフランジ２９が配設されている（図１参照）。フランジ２９の中心には、フェルール支持穴２９ａが形成され、フェルール支持穴２９ａには雌ネジが形成されている。そして、フェルール支持穴２９ａの雌ネジはフェルール内挿部２４Ｂの外側面２４ｂの雄ネジと嵌合している。
【００２２】
上述したように、ボールレンズ１３が固定されたボールレンズ保持部材２４は、ローター２２、２３の回転に伴って、円筒型圧電素子２１の内部で回転することができるとともに、円筒型圧電素子２１の内部をＺ軸方向にスライド移動可能に構成されている。また、ボールレンズ保持部材２４は、フェルール内挿部２４Ｂにおいてフランジ２９とネジによって嵌合している。そのため、ボールレンズ保持部材２４が回転することによって、フランジ２９との間のネジによりボールレンズ保持部材２４はＺ軸方向にスライド移動する。このようにして、ボールレンズ１３は、Ｚ軸方向にスライド移動することが可能となる。
【００２３】
一方、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は、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６とによって、それぞれの光軸が一致するように固定されているが、ボールレンズ保持部材２４がＺ軸方向にスライド移動する際には、ボールレンズ保持部材２４のフェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅに出力側光ファイバフェルール１２を内挿しながら、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との位置関係は維持されるように構成されている。すなわち、光ファイバフェルール固定部材２５と光ファイバフェルール固定部材２６とは、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の光軸と、円筒型圧電素子２１の内側面の中心軸とが一致するように、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を支持している。また、ボールレンズ保持部材２４のボールレンズ固定部２４Ａおよびフェルール内挿部２４Ｂの内側面と外側面とはいずれも同心円で形成され、ボールレンズ固定部２４Ａの外径は、円筒型圧電素子２１の内径と同一に形成されている。そのため、フェルール内挿部２４Ｂの中心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の光軸とは一致しており、ボールレンズ保持部材２４がＺ軸方向にスライド移動しても、出力側光ファイバフェルール１２は光軸の位置ずれを生じることなく、フェルール内挿部２４Ｂの内側面２４ｅをスライドする。
したがって、ボールレンズ保持部材２４をスライド移動させても、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の光軸とは、常に同一直線上に位置している。
【００２４】
このように、超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１の内側面および外側面を基準位置として、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の配置位置をそれぞれ設定するように構成しているため、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あるため、パッシブアラインメントが容易となる。
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２０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２０では、可動部分がローター２２、２３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２１の内部にボールレンズ１３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を生じることもないので、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。
ここで、図５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５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７．４ｍｍ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。
図５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。
【００２６】
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、集光レンズの光軸がボールレンズ保持部材２４の中心軸に一致するように、集光レンズをボールレンズ保持部材２４に設定することによって、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、ボールレンズ保持部材２４への設定が容易になるという利点を有している。
【００２７】
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、超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１のような円筒状部材の内側面および外側面を基準位置として、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の配置位置をそれぞれ設定するように構成しているため、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。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あるため、パッシブアラインメントが容易となる。
特に、配置基準位置となる円筒状部材として、圧電セラミックで形成された超音波モータ２０の円筒型圧電素子２１を用いることで、硬度が高く、さらには熱膨張率も極めて小さい圧電セラミックによって、光学要素の高精度な位置設定を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
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】
【００２９】
【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】本実施の形態の可変光減衰器を示した他の断面図である。
【図３】ボールレンズ保持部材の構成を説明する図である。
【図４】光ファイバフェルール固定部材の構成を示す図である。
【図５】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６】従来の可変光減衰器を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
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…超音波モータ、２１…円筒型圧電素子、２２,２３…ローター、２４…ボールレンズ保持部材、２４Ａ…ボールレンズ固定部、２４Ｂ…フェルール内挿部、２５,２６…光ファイバフェルール固定部材、２７…細棒、２８…銀電極、２９…フランジ
【図１】
2005173255.tif 000003
【図２】
2005173255.tif 000004
【図３】
2005173255.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005173255.tif 000008