(57)【要約】【課題】  光部品における光結合の有無または程度を高精度に検出し制御することができる光部品制御装置および方法を提供する。【解決手段】  入力光ファイバ１１1から出力された光がミラー１３1により反射されて出力光ファイバ１２2へ入力するように、ミラー１３1の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３1の反射面の法線方向を所定方向として、この所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向が周波数ｆ1で振動する。出力光ファイバ１２2を導波光の一部は、光分岐部１５2により取り出され、フォトダイオード１６2により受光されて、検出回路１７2から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。この電気信号に含まれる周波数ｆ1の成分の有無または強弱が検出され、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２2への光結合の有無または程度が求められる。【選択図】  図１
2005031576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光導波路から出射された光を傾斜可能な反射面で反射して出力光導波路へ入射させるミラーと、前記ミラーの反射面の傾斜を調整するミラー駆動部と、を含む光部品を制御する装置であって、
前記出力光導波路に入射して前記出力光導波路を導波する光の一部を分岐して取り出す光分岐部と、
前記光分岐部により取り出された光の強度を検出して、その検出した光の強度に応じた値の電気信号を出力する光検出部と、
所定方向を中心にして前記ミラーの反射面の法線方向を所定周波数で振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示するとともに、前記光検出部から出力された電気信号のうち前記所定周波数の成分を検出して、その検出結果に基づいて、前記入力光導波路から前記出力光導波路への光結合の有無または程度を求める制御部と、
を備えることを特徴とする光部品制御装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記検出結果に基づいて、前記ミラーの反射面の法線方向を調整するよう前記ミラー駆動部に対して指示することで、前記入力光導波路から前記出力光導波路への光結合の程度を制御する、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項３】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
前記制御部が、複数の前記ミラーそれぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項４】
前記光部品が前記入力光導波路を複数備え、
前記制御部が、複数の前記入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項５】
前記光部品が、前記入力光導波路から前記出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備え、
前記制御部が、前記光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項６】
前記光部品が、前記入力光導波路を複数備え、前記入力光導波路から前記出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備え、前記ミラーの反射面が２軸それぞれに対して傾斜可能であり、
前記制御部が、複数の前記入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第１面上で振動させるとともに、前記光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第２面上で振動させるよう、前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記光検出部から出力された電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、常時行なう、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項８】
前記制御部が、前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記光検出部から出力された電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、外部からの要求に応じて行なう、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項９】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
前記制御部が、前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記光検出部から出力された電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、複数の前記ミラーについて順次に行なう、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項１０】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
前記制御部が、前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記光検出部から出力された電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、複数の前記ミラーについて同時に行なう、ことを特徴とする請求項１記載の光部品制御装置。
【請求項１１】
入力光導波路から出射された光を傾斜可能な反射面で反射して出力光導波路へ入射させるミラーと、前記ミラーの反射面の傾斜を調整するミラー駆動部と、を含む光部品と、
この光部品を制御する請求項１〜１０の何れか１項に記載の光部品制御装置と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
入力光導波路から出射された光を傾斜可能な反射面で反射して出力光導波路へ入射させるミラーと、前記ミラーの反射面の傾斜を調整するミラー駆動部と、を含む光部品を制御する方法であって、
前記出力光導波路に入射して前記出力光導波路を導波する光の一部を分岐して取り出し、この取り出した光の強度に応じた値の電気信号を得て、
所定方向を中心にして前記ミラーの反射面の法線方向を所定周波数で振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示するとともに、前記電気信号のうち前記所定周波数の成分を検出して、その検出結果に基づいて、前記入力光導波路から前記出力光導波路への光結合の有無または程度を求める、
ことを特徴とする光部品制御方法。
【請求項１３】
前記検出結果に基づいて、前記ミラーの反射面の法線方向を調整するよう前記ミラー駆動部に対して指示することで、前記入力光導波路から前記出力光導波路への光結合の程度を制御する、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１４】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
複数の前記ミラーそれぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１５】
前記光部品が前記入力光導波路を複数備え、
複数の前記入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１６】
前記光部品が、前記入力光導波路から前記出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備え、
前記光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるよう前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１７】
前記光部品が、前記入力光導波路を複数備え、前記入力光導波路から前記出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備え、前記ミラーの反射面が２軸それぞれに対して傾斜可能であり、
複数の前記入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第１面上で振動させるとともに、前記光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第２面上で振動させるよう、前記ミラー駆動部に対して指示する、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１８】
前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、常時行なう、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項１９】
前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、外部からの要求に応じて行なう、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項２０】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、複数の前記ミラーについて順次に行なう、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【請求項２１】
前記光部品が前記ミラーを複数備え、
前記ミラー駆動部への前記ミラーの反射面の振動の指示、および、前記電気信号のうちの前記所定周波数の成分の検出を、複数の前記ミラーについて同時に行なう、ことを特徴とする請求項１２記載の光部品制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力光導波路から出射された光を傾斜可能な反射面で反射して出力光導波路へ入射させる光部品を制御する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
傾斜可能な反射面を有するミラーを含む光部品として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この光部品は、複数の入力ポートおよび複数の出力ポートを含む光スイッチであって、複数の入力ポートのうちから選択した何れかの入力ポートと、複数の出力ポートのうちから選択した何れかの出力ポートとの間を、光学的に結合することができる。ここで互いに光学的に結合すべき入力ポートおよび出力ポートの選択は、ミラーの反射面の傾斜を調整することで為される。また、このような傾斜可能な反射面を有するミラーは、例えばＭＥＭＳ（microelectromechanical systems）技術により製造される。このようなＭＥＭＳ型のミラーは、印加電圧値に応じて反射面の傾斜が設定される。
【０００３】
このような光部品においては、その動作を高精度に行なう為には、ミラーの反射面の傾斜が高精度に制御されることが重要である。そこで、上記特許文献１に開示された光部品では、複数の入力ポートから複数の出力ポートへ至る光路の途中に光合波器および光分波器が設けられ、上記光合波器からパイロット光が上記光路中に挿入され、そのパイロット光がミラーで反射され、上記光分波器からパイロット光が取り出されて、その取り出されたパイロット光がセンサで検出されることにより、ミラーの反射面の傾斜状態が検出され、その傾斜が制御される。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００７６１３６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の光部品は、ミラーの反射面の傾斜を検知し制御することができるものの、入力ポートから出力ポートへの光結合の有無または程度を高精度に検出することも制御することもできない。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、光部品における光結合の有無または程度を高精度に検出し制御することができる光部品制御装置および方法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】
【０００６】
本発明に係る光部品制御装置または方法は、入力光導波路から出射された光を傾斜可能な反射面で反射して出力光導波路へ入射させるミラーと、ミラーの反射面の傾斜を調整するミラー駆動部と、を含む光部品を制御する装置または方法である。また、本発明に係る光モジュールは、このような光部品と、この光部品を制御する本発明に係る光部品制御装置と、を備える。
【０００７】
そして、本発明に係る光部品制御装置は、(1) 出力光導波路に入射して出力光導波路を導波する光の一部を分岐して取り出す光分岐部と、(2) 光分岐部により取り出された光の強度を検出して、その検出した光の強度に応じた値の電気信号を出力する光検出部と、(3) 所定方向を中心にしてミラーの反射面の法線方向を所定周波数で振動させるようミラー駆動部に対して指示するとともに、光検出部から出力された電気信号のうち所定周波数の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光導波路から出力光導波路への光結合の有無または程度を求める制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る光部品制御方法は、出力光導波路に入射して出力光導波路を導波する光の一部を分岐して取り出し、この取り出した光の強度に応じた値の電気信号を得て、所定方向を中心にしてミラーの反射面の法線方向を所定周波数で振動させるようミラー駆動部に対して指示するとともに、電気信号のうち所定周波数の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光導波路から出力光導波路への光結合の有無または程度を求めることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、出力光導波路に入射して出力光導波路を導波する光の強度が検出されて、その光の強度に応じた値の電気信号が得られる。そして、ミラー駆動部により駆動されてミラーの反射面の法線方向が所定方向を中心にして所定周波数で振動するとともに、上記電気信号のうち所定周波数の成分が検出されて、その検出結果に基づいて、入力光導波路から出力光導波路への光結合の有無または程度が直接的に求められる。なお、光部品は、例えば、光スイッチ、可変光減衰器、波長選択スイッチ、等である。
【００１０】
本発明に係る光部品制御装置の制御部は、検出結果に基づいて、ミラーの反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部に対して指示することで、入力光導波路から出力光導波路への光結合の程度を制御するのが好適である。また、本発明に係る光部品制御方法は、検出結果に基づいて、ミラーの反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部に対して指示することで、入力光導波路から出力光導波路への光結合の程度を制御するのが好適である。例えば、光部品が光スイッチであれば、入力光導波路から出力光導波路への光結合の程度は最大値または或る閾値以上の値となるよう制御される。また、光部品が可変光減衰器であれば、入力光導波路から出力光導波路への光結合の程度は或る設定値となるよう制御される。
【００１１】
光部品がミラーを複数備える場合に、本発明に係る光部品制御装置の制御部は、複数のミラーそれぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。また、本発明に係る光部品制御方法は、複数のミラーそれぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。このようにすることにより、出力光ファイバに結合される光が何れのミラーで反射されたものであるかを判別することができる。
【００１２】
光部品が入力光導波路を複数備える場合に、本発明に係る光部品制御装置の制御部は、複数の入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。また、本発明に係る光部品制御方法は、複数の入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。このようにすることにより、出力光ファイバに結合される光が何れの入力光ファイバから入力したものであるかを判別することができる。
【００１３】
光部品が、入力光導波路から出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備える場合に、本発明に係る光部品制御装置の制御部は、光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。また、本発明に係る光部品制御方法は、光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を振動させるようミラー駆動部に対して指示するのが好適である。このようにすることにより、出力光ファイバに結合される光が何れの波長のものであるかを判別することができる。
【００１４】
光部品が、入力光導波路を複数備え、入力光導波路から出力光導波路へ至る光路上に光を合波または分波する光合分波部を更に備え、ミラーの反射面が２軸それぞれに対して傾斜可能である場合に、本発明に係る光部品制御装置の制御部は、複数の入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第１面上で振動させるとともに、光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第２面上で振動させるよう、ミラー駆動部に対して指示するのが好適である。また、本発明に係る光部品制御方法は、複数の入力光導波路それぞれについて互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第１面上で振動させるとともに、光合分波部により合波または分波される光の各波長について互いに異なる周波数で該ミラーの反射面の法線方向を第２面上で振動させるよう、ミラー駆動部に対して指示するのが好適である。このようにすることにより、出力光ファイバに結合される光が何れの入力光ファイバから入力した何れの波長のものであるかを判別することができる。
【００１５】
本発明に係る光部品制御装置の制御部は、ミラー駆動部へのミラーの反射面の振動の指示、および、光検出部から出力された電気信号のうちの所定周波数の成分の検出を、常時行なってもよいし、外部からの要求に応じて行なってもよい。また、本発明に係る光部品制御方法は、ミラー駆動部へのミラーの反射面の振動の指示、および、電気信号のうちの所定周波数の成分の検出を、常時行なってもよいし、外部からの要求に応じて行なってもよい。常時行なう場合には、ミラーを常に振動させればいいので、ミラー駆動部の構成を簡易にすることができる。一方、外部からの要求に応じて行なう場合には、例えば複数の光部品を連結したときに、同一周波数の振動の干渉を回避することができる。
【００１６】
光部品がミラーを複数備える場合に、本発明に係る光部品制御装置の制御部は、ミラー駆動部へのミラーの反射面の振動の指示、および、光検出部から出力された電気信号のうちの所定周波数の成分の検出を、複数のミラーについて順次に行なってもよいし、複数のミラーについて同時に行なってもよい。また、本発明に係る光部品制御方法は、ミラー駆動部へのミラーの反射面の振動の指示、および、電気信号のうちの所定周波数の成分の検出を、複数のミラーについて順次に行なってもよいし、複数のミラーについて同時に行なってもよい。複数のミラーについて順次に行なう場合には、Ａ／Ｄ変換数やＤ／Ａ変換数が少なくて済むので、ミラー駆動部の構成を簡易にすることができる。一方、複数のミラーについて同時に行なう場合には、ミラーを高速に制御することができる。
【００１７】
なお、本発明では、ミラーを振動させることで出力光導波路への光結合の程度を変化させるものであるが、これに限られるものでは無く、光部品に含まれる他の何れかの構成要素の作用（例えば、電気光学効果や磁気光学効果または液晶による偏波制御）によって、出力光導波路への光結合の程度を変化させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光部品における光結合の有無または程度を高精度に検出し制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
先ず、本発明に係る光部品制御装置および方法ならびに光モジュールの第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る光モジュール１の構成図である。この図に示される光モジュール１は、光部品１Ａおよび光部品制御装置１Ｂを備える。光部品１Ａは、入力光ファイバ１１1，１１2、出力光ファイバ１２1，１２2、ミラー１３1，１３2およびミラー駆動部１４1，１４2を含み、入力光ファイバ１１1，１１2それぞれの端面から出射された光を、出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させるものである。光部品制御装置１Ｂは、光分岐部１５1，１５2、フォトダイオード１６1，１６2、検出回路１７1，１７2および制御部１９を含み、光部品１Ａを制御するものである。
【００２１】
ミラー１３1，１３2それぞれは、傾斜可能な反射面を有する。ミラー１３1は、入力光ファイバ１１1の端面から出射された光を該反射面で反射して、その反射した光を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。また、ミラー１３2は、入力光ファイバ１１2の端面から出射された光を該反射面で反射して、その反射した光を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。
【００２２】
ミラー駆動部１４1は、制御部１９からの指示に基づいて、ミラー１３1を駆動して、このミラー１３1の反射面の傾斜を調整する。また、ミラー駆動部１４2は、制御部１９からの指示に基づいて、ミラー１３2を駆動して、このミラー１３2の反射面の傾斜を調整する。
【００２３】
ミラー１３1，１３2それぞれは、ＭＥＭＳ技術により製造されたものであるのが小型化の点で好適である。この場合には、ミラー駆動部１４1，１４2は、ミラー１３1，１３2へ印加する電圧値を調整することで、ミラー１３1，１３2の反射面の傾斜を調整することができる。
【００２４】
光分岐部１５1は、出力光ファイバ１２1の途中に設けられ、出力光ファイバ１２1の端面に入射して出力光ファイバ１２1を導波する光の一部を分岐して取り出す。また、光分岐部１５2は、出力光ファイバ１２2の途中に設けられ、出力光ファイバ１２2の端面に入射して出力光ファイバ１２2を導波する光の一部を分岐して取り出す。
【００２５】
フォトダイオード１６1は、出力光ファイバ１２1を導波する光のうち光分岐部１５1から取り出されたものを受光し、その受光した光の強度に応じた値の電流信号を出力する。検出回路１７1は、フォトダイオード１６1から出力された電流信号を入力し、その電流信号を電圧信号に変換して、その電圧信号を出力する。これらフォトダイオード１６1および検出回路１７1は、光分岐部１５1により取り出された光の強度に応じた値の電気信号を出力する光検出部として作用する。
【００２６】
フォトダイオード１６2は、出力光ファイバ１２2を導波する光のうち光分岐部１５2から取り出されたものを受光し、その受光した光の強度に応じた値の電流信号を出力する。検出回路１７2は、フォトダイオード１６2から出力された電流信号を入力し、その電流信号を電圧信号に変換して、その電圧信号を出力する。これらフォトダイオード１６2および検出回路１７2は、光分岐部１５2により取り出された光の強度に応じた値の電気信号を出力する光検出部として作用する。
【００２７】
制御部１９は、ミラー駆動部１４1，１４2を介してミラー１３1，１３2の反射面の傾斜を制御することで、この光モジュール１を光スイッチとして動作させる。すなわち、制御部１９は、入力光ファイバ１１1の端面から出力された光を出力光ファイバ１２1の端面に入射させ、入力光ファイバ１１2の端面から出力された光を出力光ファイバ１２2の端面に入射させることができる。制御部１９は、入力光ファイバ１１1の端面から出力された光を出力光ファイバ１２2の端面に入射させ、入力光ファイバ１１2の端面から出力された光を出力光ファイバ１２1の端面に入射させることができる。制御部１９は、入力光ファイバ１１1および入力光ファイバ１１2それぞれの端面から出力された光の双方を出力光ファイバ１２1の端面に入射させることができる。また、制御部１９は、入力光ファイバ１１1および入力光ファイバ１１2それぞれの端面から出力された光の双方を出力光ファイバ１２2の端面に入射させることができる。
【００２８】
図１では、制御部１９は、入力光ファイバ１１1の端面から出力された光をミラー１３1で反射させて出力光ファイバ１２2の端面に入射させ、また、入力光ファイバ１１2の端面から出力された光をミラー１３2で反射させて出力光ファイバ１２1の端面に入射させている。
【００２９】
そして、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させるようミラー駆動部１４1に対して指示するとともに、検出回路１７2から出力された電気信号のうち周波数ｆ1の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２2への光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４1に対して指示することで、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２2への光結合の程度を制御する。
【００３０】
また、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向を周波数ｆ2で振動させるようミラー駆動部１４2に対して指示するとともに、検出回路１７1から出力された電気信号のうち周波数ｆ2の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２1への光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４2に対して指示することで、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２1への光結合の程度を制御する。
【００３１】
次に、第１実施形態に係る光モジュール１の動作例について説明するとともに、第１実施形態に係る光部品制御方法について説明する。光モジュール１は、制御部１９により制御されて、例えば以下のように動作する。入力光ファイバ１１1の端面から出力された光はミラー１３1の反射面に入射し、入力光ファイバ１１2の端面から出力された光はミラー１３2の反射面に入射する。
【００３２】
制御部１９からの光路切替の指示により、入力光ファイバ１１1の端面から出力された光がミラー１３1により反射されて出力光ファイバ１２2の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４1によりミラー１３1の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３1の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４1による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向が周波数ｆ1で振動する。ミラー１３1の反射面で反射された光は、出力光ファイバ１２2の端面へ入力して出力光ファイバ１２2を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５2により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６2により受光されて、検出回路１７2から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００３３】
ミラー１３1の反射面の周波数ｆ1での振動に伴い、出力光ファイバ１２2を導波する光の強度は、周波数ｆ1で時間的に強度変調されたものとなり、検出回路１７2から出力される電気信号も、周波数ｆ1で時間的に強度変調されたものとなる。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆ1の成分の有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２2への光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４1により調整されて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２2への光結合の程度が所定値（例えば、最大値、或る閾値以上の値、或る設定値、等）となるよう制御される。
【００３４】
また、同様に、制御部１９からの光路切替の指示により、入力光ファイバ１１2の端面から出力された光がミラー１３2により反射されて出力光ファイバ１２1の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４2によりミラー１３2の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３2の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４2による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向が周波数ｆ2で振動する。ミラー１３2の反射面で反射された光は、出力光ファイバ１２1の端面へ入力して出力光ファイバ１２1を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５1により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６1により受光されて、検出回路１７1から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００３５】
ミラー１３2の反射面の周波数ｆ2での振動に伴い、出力光ファイバ１２1を導波する光の強度は、周波数ｆ2で時間的に強度変調されたものとなり、検出回路１７1から出力される電気信号も、周波数ｆ2で時間的に強度変調されたものとなる。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆ2の成分の有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２1への光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４2により調整されて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２1への光結合の程度が所定値となるよう制御される。
【００３６】
このように、本実施形態に係る光モジュール１では、入力光ファイバから出力光ファイバへの光結合の有無または程度が直接的に求められるで、光結合の程度が高精度に検出され制御され得る。また、一方のミラー１３1の反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させ、他方のミラー１３2の反射面の法線方向を周波数ｆ2（≠ｆ1）で振動させることにより、出力光ファイバ１２1，１２2に結合される光がミラー１３1，１３2のうち何れのミラーで反射されたものであるかを判別することができる。或いは、一方の入力光ファイバ１１1の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させ、他方の入力光ファイバ１１2の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆ2（≠ｆ1）で振動させることにより、出力光ファイバ１２1，１２2に結合される光が入力光ファイバ１１1，１１2のうち何れの入力光ファイバから入力したものであるかを判別することができる。
【００３７】
なお、制御部１９は、ミラー駆動部１４1，１４2へのミラー１３1，１３2の反射面の振動の指示、および、検出回路１７1，１７2から出力された電気信号のうちの周波数ｆ1，ｆ2の成分の検出を、常時行なってもよいし、外部からの要求に応じて（例えば、入力光ファイバから出力光ファイバへの経路を切り替えた直後に）行なってもよい。常時行なう場合には、ミラー１３1，１３2を常に振動させればいいので、ミラー駆動部１４1，１４2の構成を簡易にすることができる。一方、外部からの要求に応じて行なう場合には、例えば複数の光部品を連結したときに、同一周波数の振動の干渉を回避することができる。
【００３８】
また、制御部１０は、ミラー駆動部１４1，１４2へのミラー１３1，１３2の反射面の振動の指示、および、検出回路１７1，１７2から出力された電気信号のうちの周波数ｆ1，ｆ2の成分の検出を、２つのミラー１３1，１３2について順次に行なってもよいし、２つのミラー１３1，１３2について同時に行なってもよい。複数のミラーについて順次に行なう場合には、Ａ／Ｄ変換数やＤ／Ａ変換数が少なくて済むので、ミラー駆動部１４1，１４2の構成を簡易にすることができる。一方、複数のミラー１３1，１３2について同時に行なう場合には、ミラー１３1，１３2を高速に制御することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光部品制御装置および方法ならびに光モジュールの第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係る光モジュール２の構成図である。この図に示される光モジュール２は、光部品２Ａおよび光部品制御装置２Ｂを備える。光部品２Ａは、入力光ファイバ１１、出力光ファイバ１２1，１２2、ミラー１３1，１３2およびミラー駆動部１４1，１４2を含み、入力光ファイバ１１の端面から出射された２波長λ1，λ2の光それぞれを、出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させるものである。光部品制御装置２Ｂは、光分岐部１５1，１５2、フォトダイオード１６1，１６2、検出回路１７1，１７2、光合分波部１８および制御部１９を含み、光部品２Ａを制御するものである。前述の第１実施形態に係る光モジュール１と比較すると、この第２実施形態に係る光モジュール２は、１本の入力光ファイバ１１を備える点、および、光合分波部１８を更に備える点、で相違する。
【００４０】
光合分波部１８は、入力光ファイバ１１の端面から多重化されて出射された２波長λ1，λ2の光を入力して分波し、一方の光λ1をミラー１３1へ出力し、他方の光λ2をミラー１３2へ出力する。ミラー１３1は、光合分波部１８から出力された光λ1を反射して、その反射した光λ1を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。また、ミラー１３2は、光合分波部１８から出力された光λ2を反射して、その反射した光λ2を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。その他の構成要素は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４１】
制御部１９は、ミラー駆動部１４1，１４2を介してミラー１３1，１３2の反射面の傾斜を制御することで、この光モジュール２を光スイッチとして動作させる。すなわち、制御部１９は、入力光ファイバ１１の端面から出力された光λ1を出力光ファイバ１２1の端面に入射させ、入力光ファイバ１１の端面から出力された光λ2を出力光ファイバ１２2の端面に入射させることができる。制御部１９は、入力光ファイバ１１の端面から出力された光λ1を出力光ファイバ１２2の端面に入射させ、入力光ファイバ１１の端面から出力された光λ2を出力光ファイバ１２1の端面に入射させることができる。制御部１９は、入力光ファイバ１１の端面から出力された２波長λ1，λ2の光の双方を出力光ファイバ１２1の端面に入射させることができる。また、制御部１９は、入力光ファイバ１１の端面から出力された２波長λ1，λ2の光の双方を出力光ファイバ１２2の端面に入射させることができる。
【００４２】
図２では、入力光ファイバ１１の端面から出力され光合分波部１８で分波された光λ1をミラー１３1で反射させて出力光ファイバ１２1の端面に入射させ、また、入力光ファイバ１１の端面から出力され光合分波部１８で分波された光λ2をミラー１３2で反射させて出力光ファイバ１２2の端面に入射させている。
【００４３】
そして、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させるようミラー駆動部１４1に対して指示するとともに、検出回路１７1から出力された電気信号のうち周波数ｆ1の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４1に対して指示することで、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の程度を制御する。
【００４４】
また、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向を周波数ｆ2で振動させるようミラー駆動部１４2に対して指示するとともに、検出回路１７2から出力された電気信号のうち周波数ｆ2の成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ2の光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４2に対して指示することで、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ2の光結合の程度を制御する。
【００４５】
次に、第２実施形態に係る光モジュール２の動作例について説明するとともに、第２実施形態に係る光部品制御方法について説明する。光モジュール２は、制御部１９により制御されて、例えば以下のように動作する。入力光ファイバ１１の端面から出力された光λ1，λ2は光合分波部１８により分波されて、一方の光λ1はミラー１３1の反射面に入射し、他方の光λ2はミラー１３2の反射面に入射する。
【００４６】
制御部１９からの光路切替の指示により、ミラー１３1に入射した光λ1がミラー１３1により反射されて出力光ファイバ１２1の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４1によりミラー１３1の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３1の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４1による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向が周波数ｆ1で振動する。ミラー１３1の反射面で反射された光λ1は、出力光ファイバ１２1の端面へ入力して出力光ファイバ１２1を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５1により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６1により受光されて、検出回路１７1から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００４７】
ミラー１３1の反射面の周波数ｆ1での振動に伴い、出力光ファイバ１２1を導波する光λ1の強度は、周波数ｆ1で時間的に強度変調されたものとなり、検出回路１７1から出力される電気信号も、周波数ｆ1で時間的に強度変調されたものとなる。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆ1の成分の有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４1により調整されて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の程度が所定値（例えば、最大値、或る閾値以上の値、或る設定値、等）となるよう制御される。
【００４８】
また、同様に、制御部１９からの光路切替の指示により、ミラー１３2に入射した光λ2がミラー１３2により反射されて出力光ファイバ１２2の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４2によりミラー１３2の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３2の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４2による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向が周波数ｆ2で振動する。ミラー１３2の反射面で反射された光λ2は、出力光ファイバ１２2の端面へ入力して出力光ファイバ１２2を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５2により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６2により受光されて、検出回路１７2から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００４９】
ミラー１３2の反射面の周波数ｆ2での振動に伴い、出力光ファイバ１２2を導波する光λ2の強度は、周波数ｆ2で時間的に強度変調されたものとなり、検出回路１７2から出力される電気信号も、周波数ｆ2で時間的に強度変調されたものとなる。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆ2の成分の有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ2の光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４2により調整されて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ2の光結合の程度が所定値となるよう制御される。
【００５０】
このように、本実施形態に係る光モジュール２でも、入力光ファイバから出力光ファイバへの光結合の有無または程度が直接的に求められるで、光結合の程度が高精度に検出され制御され得る。また、一方のミラー１３1の反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させ、他方のミラー１３2の反射面の法線方向を周波数ｆ2（≠ｆ1）で振動させることにより、出力光ファイバ１２1，１２2に結合される光がミラー１３1，１３2のうち何れのミラーで反射されたものであるかを判別することができる。或いは、一方の入力光ファイバ１１1の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆ1で振動させ、他方の入力光ファイバ１１2の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆ2（≠ｆ1）で振動させることにより、出力光ファイバ１２1，１２2に結合される光が入力光ファイバ１１1，１１2のうち何れの入力光ファイバから入力したものであるかを判別することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る光部品制御装置および方法ならびに光モジュールの第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態に係る光モジュール３の構成図である。この図に示される光モジュール３は、光部品３Ａおよび光部品制御装置３Ｂを備える。光部品３Ａは、入力光ファイバ１１1，１１2、出力光ファイバ１２1，１２2、ミラー１３1，１３2およびミラー駆動部１４1，１４2を含み、入力光ファイバ１１1，１１2の端面から出射された２波長λ1，λ2の光それぞれを、出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させるものである。光部品制御装置２Ｂは、光分岐部１５1，１５2、フォトダイオード１６1，１６2、検出回路１７1，１７2、光合分波部１８および制御部１９を含み、光部品３Ａを制御するものである。前述の第２実施形態に係る光モジュール２と比較すると、この第３実施形態に係る光モジュール３は、２本の入力光ファイバ１１1，１１2を備える点、および、ミラー１３1，１３2の反射面が２軸それぞれに対して傾斜可能である点、で相違する。
【００５２】
光合分波部１８は、入力光ファイバ１１1，１１2それぞれの端面から多重化されて出力された２波長λ1，λ2の光を入力し、これを分波してミラー１３1，１３2へ出力する。ミラー１３1は、光合分波部１８から出力された光を反射して、その反射した光を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。また、ミラー１３2は、光合分波部１８から出力された光を反射して、その反射した光を出力光ファイバ１２1，１２2のうちの何れかの出力光ファイバの端面へ入射させる。
【００５３】
ミラー１３1，１３2の反射面は、２軸それぞれに対して傾斜可能である。そして、制御部１９は、一方の入力光ファイバ１１1の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆf1で第１面上で振動させ、他方の入力光ファイバ１１2の端面から出射した光を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆf2（≠ｆf1）で第１面上で振動させる。また、制御部１９は、光λ1を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆw1で第２面上で振動させ、光λ2を反射するミラーの反射面の法線方向を周波数ｆw2（≠ｆw1）で第２面上で振動させる。なお、第１面は、第１の軸に対してミラーが振動するときに反射面の法線方向が存在する仮想平面であり、第２面は、第２の軸に対してミラーが振動するときに反射面の法線方向が存在する仮想平面であって、第１面および第２面は互いに異なる。例えば、入力光ファイバ１１1から出力された光λ1をミラー１３1が反射する場合、このミラー１３1の反射面の法線方向は、周波数ｆf1で第１面上で振動し、周波数ｆw1で第２面上で振動する。
【００５４】
図３では、制御部１９は、入力光ファイバ１１1の端面から出力され光合分波部１８で分波された光λ1をミラー１３1で反射させて出力光ファイバ１２1の端面に入射させ、また、入力光ファイバ１１2の端面から出力され光合分波部１８で分波された光λ1をミラー１３2で反射させて出力光ファイバ１２2の端面に入射させている。
【００５５】
そして、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向を周波数ｆf1で第１面上で振動させるとともに周波数ｆw1で第２面上で振動させるようミラー駆動部１４1に対して指示し、検出回路１７1から出力された電気信号のうち周波数ｆf1，ｆw1それぞれの成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４1に対して指示することで、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の程度を制御する。
【００５６】
また、制御部１９は、所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向を周波数ｆf2で第１面上で振動させるとともに周波数ｆw1で第２面上で振動させるようミラー駆動部１４2に対して指示し、検出回路１７2から出力された電気信号のうち周波数ｆf2，ｆw1それぞれの成分を検出して、その検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ1の光結合の有無または程度を求める。さらに、制御部１９は、その検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向を調整するようミラー駆動部１４2に対して指示することで、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ1の光結合の程度を制御する。
【００５７】
次に、第３実施形態に係る光モジュール３の動作例について説明するとともに、第３実施形態に係る光部品制御方法について説明する。光モジュール３は、制御部１９により制御されて、例えば以下のように動作する。一方の入力光ファイバ１１1の端面から出力された光のうち波長λ1の光は光合分波部１８を経てミラー１３1の反射面に入射し、他方の入力光ファイバ１１2の端面から出力された光のうち波長λ1の光は光合分波部１８を経てミラー１３2の反射面に入射する。
【００５８】
制御部１９からの光路切替の指示により、ミラー１３1に入射した光λ1がミラー１３1により反射されて出力光ファイバ１２1の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４1によりミラー１３1の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３1の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４1による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３1の反射面の法線方向は、周波数ｆf1で第１面上で振動するとともに、周波数ｆw1で第２面上で振動する。ミラー１３1の反射面で反射された光λ1は、出力光ファイバ１２1の端面へ入力して出力光ファイバ１２1を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５1により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６1により受光されて、検出回路１７1から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００５９】
ミラー１３1の反射面の周波数ｆf1，ｆw1での振動に伴い、出力光ファイバ１２1を導波する光λ1の強度は、周波数ｆf1の強度変調成分および周波数ｆw1の強度変調成分を含む。検出回路１７1から出力される電気信号も、周波数ｆf1の強度変調成分および周波数ｆw1の強度変調成分を含む。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆf1成分および周波数ｆw1成分それぞれの有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３1の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４1により調整されて、入力光ファイバ１１1から出力光ファイバ１２1への光λ1の光結合の程度が所定値（例えば、最大値、或る閾値以上の値、或る設定値、等）となるよう制御される。
【００６０】
また、同様に、制御部１９からの光路切替の指示により、ミラー１３2に入射した光λ1がミラー１３2により反射されて出力光ファイバ１２2の端面へ入力するように、ミラー駆動部１４2によりミラー１３2の反射面の傾斜が調整される。この調整後のミラー１３2の反射面の法線方向を所定方向として、ミラー駆動部１４2による駆動により、この所定方向を中心にしてミラー１３2の反射面の法線方向は、周波数ｆf2で第１面上で振動するとともに、周波数ｆw1で第２面上で振動する。ミラー１３2の反射面で反射された光λ1は、出力光ファイバ１２2の端面へ入力して出力光ファイバ１２2を導波する。その導波光の一部は、光分岐部１５2により分岐されて取り出され、フォトダイオード１６2により受光されて、検出回路１７2から当該受光量に応じた値の電気信号が出力される。
【００６１】
ミラー１３2の反射面の周波数ｆf2，ｆw1での振動に伴い、出力光ファイバ１２2を導波する光λ1の強度は、周波数ｆf2の強度変調成分および周波数ｆw1の強度変調成分を含む。検出回路１７2から出力される電気信号も、周波数ｆf2の強度変調成分および周波数ｆw1の強度変調成分を含む。そして、制御部１９により、この電気信号に含まれる周波数ｆf2成分および周波数ｆw1成分それぞれの有無または強弱が検出されて、この検出結果に基づいて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ1の光結合の有無または程度が求められる。さらに、この検出結果に基づいて、ミラー１３2の反射面の法線方向（振動の中心となる所定方向）がミラー駆動部１４2により調整されて、入力光ファイバ１１2から出力光ファイバ１２2への光λ1の光結合の程度が所定値となるよう制御される。
【００６２】
このように、本実施形態に係る光モジュール３でも、入力光ファイバから出力光ファイバへの光結合の有無または程度が直接的に求められるで、光結合の有無または程度が高精度に検出され制御され得る。また、各ミラーについて、反射面の法線方向の第１面上での振動の周波数で入力光ファイバを判別し得るようにするとともに、反射面の法線方向の第２面上での振動の周波数で光の波長を判別し得るようにすることにより、出力光ファイバに結合される光が何れの入力光ファイバから入力した何れの波長のものであるかを判別することができる。しかも、第２実施形態の延長で考えればミラーの振動周波数の必要数は「入力光ファイバ数×波長多重数」であるところ、本実施形態ではミラーの振動周波数の必要数は「入力光ファイバ数＋波長多重数」と少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態に係る光モジュール１の構成図である。
【図２】第２実施形態に係る光モジュール２の構成図である。
【図３】第３実施形態に係る光モジュール３の構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３…光モジュール、１Ａ，２Ａ，３Ａ…光部品、１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ…光部品制御装置、１１…入力光ファイバ、１２…出力光ファイバ、１３…ミラー、１４…ミラー駆動部、１５…光分岐部、１６…フォトダイオード、１７…検出回路、１８…光合分波部、１９…制御部。
【図１】
2005031576.tif 000003
【図２】
2005031576.tif 000004
【図３】
2005031576.tif 000005