(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用導波路、出力用導波路および複数本の入出力用導波路を有するチャネル導波路部と、
前記入力用導波路および前記入出力用導波路からの光信号を出射させる光出射部と前記出力用導波路および前記入出力用導波路に向かう光信号を入射させる光入射部とを有する１つのスラブ導波路と、
一端が前記光出射部に接続されると共に他端が前記光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成されたアレイ導波路と、
前記光入射部からの光信号を前記光出射部に向けて反射させる反射ミラーと、この反射ミラーを駆動させる駆動手段とを有し、前記スラブ導波路と前記入出力用導波路との光接続をオン・オフさせるスイッチ手段とを備えることを特徴とする光ＡＤＭ装置。
【請求項２】
前記チャネル導波路部、前記スラブ導波路、前記アレイ導波路は基板に設けられ、前記基板上には、前記複数本の入出力用導波路を横切る方向に延びる溝部が形成されており、
前記駆動手段は、前記反射ミラーを前記溝部内に対して進退させる手段であることを特徴とする請求項１記載の光ＡＤＭ装置。
【請求項３】
前記反射ミラーは、前記入出力用導波路の本数と同じ数だけ有し、前記駆動手段は、これらの反射ミラーを個別に駆動させる手段であり、
前記スイッチ手段は、温度変化に伴って前記複数の反射ミラーの位置が前記入出力用導波路を横切る方向に沿って変化するように、前記反射ミラーを保持する保持手段を更に有することを特徴とする請求項１または２記載の光ＡＤＭ装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前記反射ミラーを固定した固定部材と、前記基板に支持されると共に前記固定部材に結合され、温度変化に応じて前記入出力用導波路を横切る方向に膨張収縮する金属部材とを有することを特徴とする請求項３記載の光ＡＤＭ装置。
【請求項５】
前記複数本の入出力用導波路は、前記スラブ導波路側に向かって導波路幅が広くなるようなテーパ形状を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ＡＤＭ装置。
【請求項６】
第１入力用導波路および第１出力用導波路を有する第１チャネル導波路部と、
前記第１入力用導波路からの光信号を出射させる第１光出射部と前記第１出力用導波路に向かう光信号を入射させる第１光入射部とを有する１つの第１スラブ導波路と、
一端が前記第１光出射部に接続されると共に他端が前記第１光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成された第１アレイ導波路と、
前記第１入力用導波路と同じ側に設けられた第２入力用導波路および前記第１出力用導波路と同じ側に設けられた第２出力用導波路を有する第２チャネル導波路部と、
前記第１スラブ導波路と対向するように配置されると共に、前記第２入力用導波路からの光信号を出射させる第２光出射部と前記第２出力用導波路に向かう光信号を入射させる第２光入射部とを有する１つの第２スラブ導波路と、
一端が前記第２光出射部に接続されると共に他端が前記第２光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成された第２アレイ導波路と、
前記第１光入射部からの光信号を前記第１光出射部に向けて反射させると共に前記第２光入射部からの光信号を前記第２光出射部に向けて反射させる反射ミラーと、この反射ミラーを駆動させる駆動手段とを有し、前記第１スラブ導波路と前記第２スラブ導波路との光接続をオン・オフさせるスイッチ手段とを備えたことを特徴とする光ＡＤＭ装置。
【請求項７】
前記第１チャネル導波路部、前記第１スラブ導波路、前記第１アレイ導波路、前記第２チャネル導波路部、前記第２スラブ導波路、前記第２アレイ導波路は基板に設けられ、前記基板上における前記第１スラブ導波路と前記第２スラブ導波路との間には、前記第１スラブ導波路と前記第２スラブ導波路との対向方向に対して垂直な方向に延びる溝部が形成されており、
前記駆動手段は、前記反射ミラーを前記溝部内に対して進退させる手段であることを特徴とする請求項６記載の光ＡＤＭ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ＡＤＭ（Add Drop Multiplexer）装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における光ＡＤＭ装置としては、例えば特開平１１−２７１５５９号公報に記載されている光学装置が知られている。この公報に記載のものは、複数の入力ポートを有する第１の誘電体スラブと、複数の出力ポートを有する第２の誘電体スラブと、これら第１の誘電体スラブと第２の誘電体スラブとを接続するグレーティングと、複数の光スイッチを有し、第２の誘電体スラブの出力ポートと第１の誘電体スラブの入力ポートとを相互接続する複数のコヒーレント接続路とを有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、１つの光ＡＤＭ装置にスラブ導波路が２つ設けられているため、機器自体が大きくなる。また、そのようにスラブ導波路が複数存在する場合には、スラブ導波路の製造上の点から各スラブ導波路の屈折率が異なることがある。つまり、スラブ導波路の製造においては、例えばスラブ導波路の原材料である石英ガラス製の基板中にゲルマニウム等の添加剤を添加して所望の屈折率を得るようにするが、添加剤の添加濃度の面内分布を均一にすることは困難である。このため、複数のスラブ導波路を、１枚の基板中における特に離れた部分から生成する場合には、各スラブ導波路の屈折率が異なり易くなり、この場合には光学特性が劣化する可能性がある。
【０００４】
本発明の目的は、機器の小型化を図ると共に、光学特性の劣化を低減することができる光ＡＤＭ装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ＡＤＭ装置は、入力用導波路、出力用導波路および複数本の入出力用導波路を有するチャネル導波路部と、入力用導波路および前記入出力用導波路からの光信号を出射させる光出射部と出力用導波路および入出力用導波路に向かう光信号を入射させる光入射部とを有する１つのスラブ導波路と、一端が光出射部に接続されると共に他端が光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成されたアレイ導波路と、光入射部からの光信号を光出射部に向けて反射させる反射ミラーと、この反射ミラーを駆動させる駆動手段とを有し、スラブ導波路と入出力用導波路との光接続をオン・オフさせるスイッチ手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような光ＡＤＭ装置において、スイッチ手段によりスラブ導波路と入出力用導波路との光接続がオフ状態にされているときは、入力用導波路から入力された光信号は、スラブ導波路及びアレイ導波路を通って出力用導波路より出力（スルー）される。具体的には、入力用導波路から入力された波長の異なる複数の光信号はスラブ導波路で拡がり、光出射部からアレイ導波路内に入る。そして、この光信号はアレイ導波路で位相差が付与され、その状態で光入射部からスラブ導波路内に入り、各波長毎に分波される。この分波光は反射ミラーで反射される。そして、この反射光は、スラブ導波路の光出射部、アレイ導波路、スラブ導波路の光入射部を通り、スラブ導波路において合波されて出力用導波路より出力される。一方、スイッチ手段によりスラブ導波路と入出力用導波路との光接続がオン状態にされているときは、光信号のアドまたはドロップを実行することが可能となる。つまり、スラブ導波路において波長毎に分波された光は、入出力用導波路より出力（ドロップ）される。また、入出力用導波路よりスラブ導波路に入力（アド）された波長の異なる複数の光信号は、スラブ導波路の光出射部、アレイ導波路、スラブ導波路の光入射部を通り、スラブ導波路において合波されて出力用導波路より出力される。従って、スラブ導波路が１つであっても、ＡＤＭ装置を構成することが可能となる。このようにスラブ導波路を１つとすることにより、ＡＤＭ装置が小型になる。また、複数のスラブ導波路を使用した場合に生じ易い屈折率の違いによる光学特性の劣化が防止される。さらに、スイッチ手段の構成として反射ミラーを使用するので、熱光学スイッチを用いる場合に比べて、スイッチ手段の動作速度が速くなる。
【０００９】
好ましくは、チャネル導波路部、スラブ導波路、アレイ導波路は基板に設けられ、基板上には、複数本の入出力用導波路を横切る方向に延びる溝部が形成されており、駆動手段は、反射ミラーを溝部内に対して進退させる手段である。これにより、スイッチ手段を基板に組み付けることが可能となり、ＡＤＭ装置の簡易化および低コスト化が図れる。
【００１０】
また、好ましくは、反射ミラーは、入出力用導波路の本数と同じ数だけ有し、駆動手段は、これらの反射ミラーを個別に駆動させる手段であり、スイッチ手段は、温度変化に伴って複数の反射ミラーの位置が入出力用導波路を横切る方向に沿って変化するように、反射ミラーを保持する保持手段を更に有する。スラブ導波路およびアレイ導波路を含む光導波路部を石英系材料で形成した場合には、光導波路部の温度が上がると、石英系材料の熱膨張によりアレイ導波路の各光路長差が大きくなり、その結果、スラブ導波路で波長毎に分波された光の集光位置がずれてしまう。そこで、温度変化に応じて複数の反射ミラーの位置を変えることによって、入力用導波路から入力された光信号を出力用導波路にスルーさせる場合に、分波された光の集光位置がずれても、分波光は確実に反射ミラーで反射するようになる。そして、その反射光は、分波光の集光位置のずれ方向と同方向にずれた状態で再びアレイ導波路に向かうため、スラブ導波路における合波光の焦光点は常に同じ位置となる。
【００１１】
この場合、保持手段は、反射ミラーを固定した固定部材と、基板に支持されると共に固定部材に結合され、温度変化に応じて入出力用導波路を横切る方向に膨張収縮する金属部材とを有することが好ましい。これにより、保持手段を簡単な構成で実現できるので、光ＡＤＭ装置の簡易化および低コスト化が図れる。
【００１２】
さらに、好ましくは、複数本の入出力用導波路は、スラブ導波路側に向かって導波路幅が広くなるようなテーパ形状を有している。これにより、例えば光信号のドロップを行う場合、分波された光の集光位置がずれても、その分波光が確実に入出力用導波路より出力されるようになる。
【００１３】
また、本発明の光ＡＤＭ装置は、第１入力用導波路および第１出力用導波路を有する第１チャネル導波路部と、第１入力用導波路からの光信号を出射させる第１光出射部と第１出力用導波路に向かう光信号を入射させる第１光入射部とを有する１つの第１スラブ導波路と、一端が第１光出射部に接続されると共に他端が第１光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成された第１アレイ導波路と、第１入力用導波路と同じ側に設けられた第２入力用導波路および第１出力用導波路と同じ側に設けられた第２出力用導波路を有する第２チャネル導波路部と、第１スラブ導波路と対向するように配置されると共に、第２入力用導波路からの光信号を出射させる第２光出射部と第２出力用導波路に向かう光信号を入射させる第２光入射部とを有する１つの第２スラブ導波路と、一端が第２光出射部に接続されると共に他端が第２光入射部に接続され、光路長が所定長ずつ異なるように形成された第２アレイ導波路と、第１光入射部からの光信号を第１光出射部に向けて反射させると共に第２光入射部からの光信号を第２光出射部に向けて反射させる反射ミラーと、この反射ミラーを駆動させる駆動手段とを有し、第１スラブ導波路と第２スラブ導波路との光接続をオン・オフさせるスイッチ手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような光ＡＤＭ装置において、スイッチ手段により第１スラブ導波路と第２スラブ導波路との光接続がオフ状態となっているときは、第１入力用導波路から入力された光信号は、第１スラブ導波路、第１アレイ導波路、第１スラブ導波路、第１アレイ導波路、第１スラブ導波路を通って第１出力用導波路より出力（スルー）される。また、第２入力用導波路から入力された光信号は、第２スラブ導波路、第２アレイ導波路、第２スラブ導波路、第２アレイ導波路、第２スラブ導波路を通って第２出力用導波路より出力（スルー）される。一方、スイッチ手段により第１スラブ導波路と第２スラブ導波路との光接続がオン状態となっているときは、第１入力用導波路から入力された光信号は、第１スラブ導波路、第１アレイ導波路、第１スラブ導波路、第２スラブ導波路、第２アレイ導波路、第２スラブ導波路を通って第２出力用導波路より出力される。また、第２入力用導波路から入力された光信号は、第２スラブ導波路、第２アレイ導波路、第２スラブ導波路、第１スラブ導波路、第１アレイ導波路、第１スラブ導波路を通って第１出力用導波路より出力される。このように本発明のＡＤＭ装置は、クロスコネクト型ＡＤＭ装置を構成するものである。このとき、スラブ導波路を２つとすることにより、クロスコネクト型ＡＤＭ装置が小型になる。また、クロスコネクト型ＡＤＭ装置に使用するスラブ導波路の数を最小限としたので、屈折率の違いによる光学特性の劣化が低減される。さらに、スイッチ手段の構成として反射ミラーを使用するので、熱光学スイッチを用いる場合に比べて、スイッチ手段の動作速度を速くなる。
【００１５】
好ましくは、第１チャネル導波路部、第１スラブ導波路、第１アレイ導波路、第２チャネル導波路部、第２スラブ導波路、第２アレイ導波路は基板に設けられ、基板上における第１スラブ導波路と第２スラブ導波路との間には、第１スラブ導波路と第２スラブ導波路との対向方向に対して垂直な方向に延びる溝部が形成されており、駆動手段は、反射ミラーを溝部内に対して進退させる手段である。これにより、スイッチ手段を基板に組み付けることが可能となり、クロスコネクト型ＡＤＭ装置の簡易化および低コスト化が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ＡＤＭ装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る光ＡＤＭ装置の一実施形態を示す構成図である。同図において、本実施形態の光ＡＤＭ装置１は、ＳｉまたはＳｉＯ2からなる基板２を有し、この基板２には光導波路部３が設けられている。この光導波路部３は、１本の入力用導波路４、１本の出力用導波路５、複数本のＡｄｄ用導波路６、複数本のＤｒｏｐ用導波路７からなるチャネル導波路部８と、スラブ導波路９と、アレイ導波路１０とを有している。このような光導波路部３は、例えば石英ガラス等の石英系材料で形成されている。
【００１８】
スラブ導波路９は、左右対称の台形形状を有しており、その一方のテーパ部に入力用導波路４が接続され、他方のテーパ部に出力用導波路５が接続されている。そして、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７は、入力用導波路４と出力用導波路５とに挟まれた位置に設けられている。また、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７におけるスラブ導波路９側の端部は、図２に示すように、スラブ導波路９側に向かって導波路幅が広くなるようなテーパ部Ｔを有している。
【００１９】
スラブ導波路９におけるＡｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７とは反対側には、入力用導波路４及びＡｄｄ用導波路６からの光信号を出射させる光出射部９ａと、出力用導波路５及びＤｒｏｐ用導波路７に向かう光信号を入射させる光入射部９ｂとが設けられている。光出射部９ａにはアレイ導波路１０の一端が接続され、光入射部９ｂにはアレイ導波路１０の他端が接続されている。アレイ導波路１０は、各光路長が所定長ずつ異なるように形成されている。このような光路長差をつけることで、スラブ導波路９において光の干渉が起こり、波長の異なる複数の光信号が合分波される。
【００２０】
基板２上におけるスラブ導波路９とＡｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７との間には、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７を横切る方向に延びる溝部２ａが形成されている。
【００２１】
また、基板２上には、スラブ導波路９とＡｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７との光接続をオン・オフさせる光スイッチ１１が設けられている。このスイッチを図３及び図４に示す。
【００２２】
これらの図において、光スイッチ１１は枠体１２を有し、この枠体１２には、、溝部２ａの延在方向に沿って並ぶように複数の絶縁プレート１３が片持ち支持されている。この絶縁プレート１３の数は、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７の本数と同数になっている。各絶縁プレート１３の先端部の下面には、スラブ導波路９の光入射部９ｂからの光を光出射部９ａに向けて反射させるための反射ミラー１４がそれぞれ固定されている（図１参照）。ここでは、各反射ミラー１４は直線状に配置されているが、光出射部９ａへの反射方向を最適化するために例えば各反射ミラー１４を傾けて配置してもよい。
【００２３】
反射ミラー１４は、図５に示すように、溝部２ａ内に対して進退自在な構成となっている。各絶縁プレート１３の上面および下面には電極１５，１６がそれぞれ固定され、これら電極１５，１６間には切換スイッチ１７を介して電源１８が接続されている。これにより、枠体１２に設けられた各反射ミラー１４を個別に駆動することが可能となる。
【００２４】
このような光スイッチ１１において、切換スイッチ１７がオフの状態、つまり電極１５，１６間に所定の電圧が印加されていないときは、図５（ａ）に示すように、絶縁プレート１３が基板２の表面に沿ってまっすぐ延びた状態となり、これにより反射ミラー１４が溝部２ａ内に挿入される。この場合には、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７とスラブ導波路９との光接続が遮断される。
【００２５】
一方、切換スイッチ１７がオンの状態、つまり電極１５，１６間に所定の電圧が印加されると、図５（ｂ）に示すように、静電引力により絶縁プレート１３が上方に撓んだ状態となり、これにより反射ミラー１４の大部分が溝部２ａ内から退出する。この場合には、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７とスラブ導波路９とが光接続される。従って、Ａｄｄ用導波路６に入力（アド）された光信号をスラブ導波路９に入れることができると共に、スラブ導波路９を導波した光信号をＤｒｏｐ用導波路７に出力（ドロップ）させることができる。
【００２６】
このような機械的な光スイッチ１１を使用することで、熱光学スイッチを有する光ＡＤＭ装置に比べて動作速度を速くすることができる。また、各反射ミラー１４を個別に駆動するので、波長の異なる複数の光信号のうち必要とする波長の光信号のみをアド・ドロップさせることができる。
【００２７】
上記の光スイッチ１１は、図３及び図４に示すように、基板２上に保持されている。具体的には、基板２上に設けられた突起部１９に、溝部１０の延在方向に延びるロッド状の金属部材２０が取り付けられ、この金属部材２０の先端にスイッチ１１の枠体１２が固定されている。金属部材２０は、温度変化によって溝部１０の延在方向に膨張収縮するものである。つまり、金属部材２０の温度が上がると、金属部材１２が図３のＸ方向に膨張し、これに伴って光スイッチ１１の各反射ミラー１４もＸ方向に移動する。金属部材２０の温度が下がると、金属部材２０が図３のＹ方向に収縮し、これに伴って光スイッチ１１の各反射ミラー１４もＹ方向に移動する。
【００２８】
以上のように構成した光ＡＤＭ装置１において、入力用導波路４に入力された波長の異なる複数の光信号はスラブ導波路９で拡がり（図１のＡ参照）、スラブ導波路９の光出射部９ａからアレイ導波路１０に入る。そして、このアレイ導波路１０において各々を導波する光信号に対して位相差が付与され、その状態で波長の異なる各光信号は光入射部９ｂからスラブ導波路９に入る。そして、スラブ導波路９において波長の異なる複数の光信号は各波長毎に分波され、この分波光は各波長に応じた位置で集光する（図１のＢ参照）。
【００２９】
このとき、光スイッチ１１の各反射ミラー１４が、図５（ａ）に示すように溝部２ａ内に入っているときは、各分波光は反射ミラー１４で反射し、再び光出射部９ａに向かう（図１のＣ参照）。そして、この反射光は、再びアレイ導波路１０を通って光入射部９ｂからスラブ導波路９に入り、このスラブ導波路９において合波される（図１のＤ参照）。そして、この合波光は、出力用導波路５より出力される。このように入力用導波路４に入力された光信号は、スラブ導波路９及びアレイ導波路１０をスルーして、出力用導波路５から出力されることとなる。
【００３０】
一方、光スイッチ１１の各反射ミラー１４が、図５（ｂ）に示すように溝部２ａの上方に待避しているときは、図１のＢで示すようなスラブ導波路９の集光位置にて並んだ各分波光は、溝部２ａ内を通過して、Ｄｒｏｐ用導波路７より出力（ドロップ）される。
【００３１】
また、この状態で、Ａｄｄ用導波路６に波長の異なる複数の光信号を入力（アド）すると、各光信号は、溝部２ａ内を通過してスラブ導波路９に入り、光出射部９ａに向かう（図１のＣ参照）。そして、その光信号は、アレイ導波路１０及び光入射部９ｂを通ってスラブ導波路９に戻り、このスラブ導波路９で合波された（図１のＤ参照）後、出力用導波路５より出力される。
【００３２】
このように本実施形態においては、光導波路部３に設けるスラブ導波路９を１つとした場合であっても、光ＡＤＭ装置としての機能を十分に発揮させることができ、これにより光ＡＤＭ装置の小型化が図れる。また、スラブ導波路９を１つとすることで、複数のスラブ導波路を使用した場合に生じ易い屈折率の違いによる光学特性の劣化が防止されるため、歩留まりが向上する。
【００３３】
ところで、光導波路部３を石英系材料で形成した場合には、光導波路部３の温度が上がると、石英系材料の熱膨張によりアレイ導波路１０の各光路長差が大きくなる。この場合、アレイ導波路１０の光路長が長い外側領域において導波路の光路長差の増大による光伝搬の遅延が生じる。その結果として、例えばスラブ導波路９において各分波光の集光位置（焦点位置）が変動し、透過帯域シフト（分波波長シフト）が起こってしまう。この焦点位置の変動量は、例えば１０℃当たり０．１ｎｍの波長ずれに相当するものである。
【００３４】
これに対し本実施形態では、複数の反射ミラー１４を有する光スイッチ１１を、温度変化に応じて膨張収縮する金属部材２０に保持させると共に、Ａｄｄ用導波路６及びＤｒｏｐ用導波路７にテーパ部Ｔを設ける構成としたので、光導波路部３の温度変化に依存しない動作が可能となる。
【００３５】
具体的には、まず上記のスルー光の透過特性がアレイ導波路１０の温度変化に依存されなくなる。即ち、アレイ導波路１０の温度上昇によって、スラブ導波路９の光入射部９ｂから出射した各分波光の集光位置が例えば図３のＸ方向にシフトしても、温度上昇により金属部材２０が膨張することで、各反射ミラー１４も同方向にシフトする。このため、各反射ミラー１４で反射した光も、同方向に同じ量だけシフトした状態で、スラブ導波路９の光出射部９ａよりアレイ導波路１０に入ることになる。これにより、スラブ導波路９で合波された光の焦光点は、光導波路部３の温度変化にかかわらず、常に同じ位置となり得る。
【００３６】
また、光信号のアド及びドロップ動作の温度無依存も可能となる。例えば、Ｄｒｏｐ用導波路７にはテーパ部Ｔが設けられているので、アレイ導波路１０の温度上昇により各分波光の集光位置がシフトしても、ドロップすべき分波光は、他の反射ミラー１４で反射することなく、所望のＤｒｏｐ用導波路７に確実に入るようになる。
【００３７】
ここで、金属部材２０の材料および寸法の一例を以下に説明する。即ち、隣接チャンネルの波長差（λn−λn-1）が０．８ｎｍの１００ＧＨｚである場合、上記のように１０℃当たりの波長ずれは０．１ｎｍであるため、８０℃の温度変化では隣接チャンネル間の波長差分だけの波長ずれ（０．８ｎｍ）が生じることになる。ここで、スラブ導波路９における各分波光の集光位置において隣接チャンネル間の距離が２０μｍであるとすると、８０℃の温度変化に対しては２０μｍずれることになる。従って、各反射ミラー１４の位置を、８０℃の温度上昇に対して、アレイ導波路１０の各光路長が長くなる側に対応する方向（図３のＸ方向）に２０μｍずれるようにする。
【００３８】
このとき、金属部材２０の線膨張係数αは、（１）式で表わされる。ただし、Ｌ0は金属部材の初期長さ、ｄＬは金属部材の長さ変化、ｄＴは金属部材の温度変化である。
α＝（１／Ｌ0）×（ｄＬ／ｄＴ）  …（１）
ここでＬ0を１２．５ｍｍとすると、
α＝（１／１２．５）×（２０×１０-3／８０）＝２．０×１０-5
となり、銅の線膨張係数と同じ数値となる。従って、金属部材２０としては、例えば初期長さＬ0が１２．５ｍｍである銅を使用可能である。
【００３９】
なお、本実施形態では、複数本のＡｄｄ用導波路６と複数本のＤｒｏｐ用導波路７がそれぞれ基板２に形成されているが、この構成以外にも、例えばＡｄｄ・Ｄｒｏｐ兼用の導波路を基板２に複数本形成し、この導波路の各光路に光サーキュレータを設け、この光サーキュレータによりＡｄｄ／Ｄｒｏｐを切り換えるようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施形態の光ＡＤＭ装置１をＡＷＧ型の光合分波器として使用することも可能である。この場合には、光スイッチ１１の各反射ミラー１４を、図５（ｂ）に示すように溝部２ａの上方に待避させた状態とする。
【００４１】
例えば光ＡＤＭ装置１を光分波器として使用する場合には、１本の入力用導波路４より波長の異なる複数の光信号を入力する。すると、この光信号は、スラブ導波路９、アレイ導波路１０、スラブ導波路９を通り、各波長ごとに分波された光が複数本のＤｒｏｐ用導波路７から出力される。また、光ＡＤＭ装置１を光合波器として使用する場合は、波長の異なる複数の光信号を複数本のＡｄｄ用導波路６よりそれぞれ入力する。すると、この光信号は、スラブ導波路９、アレイ導波路１０、スラブ導波路９を通り、合波された光が１本の出力用導波路５から出力される。
【００４２】
図６は、本発明に係る光ＡＤＭ装置の他の実施形態を示す構成図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
同図において、本実施形態の光ＡＤＭ装置２１は、クロスコネクト部品を構成するものである。光ＡＤＭ装置２１は基板２２を有し、この基板２２には第１光導波路部２３Ａ及び第２光導波路部２３Ｂが設けられている。
【００４４】
第１光導波路部２３Ａは、１本の第１入力用導波路２４Ａ、１本の第１出力用導波路２５Ａからなる第１チャネル導波路部２６Ａと、第１スラブ導波路２７Ａと、第１アレイ導波路２８Ａとを有している。第１スラブ導波路２７Ａには、第１入力用導波路２４Ａからの光信号を出射させる第１光出射部３０ａと、第１出力用導波路２５Ａに向かう光信号を入射させる第１光入射部３０ｂとが設けられている。第１光出射部３０ａには第１アレイ導波路２８Ａの一端が接続され、第１光入射部３０ｂには第１アレイ導波路２８Ａの他端が接続されている。第１アレイ導波路２８Ａは、各光路長が所定長ずつ異なるように形成されている。
【００４５】
第２光導波路部２３Ｂは、１本の第２入力用導波路２４Ｂ、１本の第２出力用導波路２５Ｂからなる第２チャネル導波路部２６Ｂと、第２スラブ導波路２７Ｂと、第２アレイ導波路２８Ｂとを有している。第２スラブ導波路２７Ｂには、第２入力用導波路２４Ｂからの光信号を出射させる第２光出射部３１ａと、第２出力用導波路２５Ｂに向かう光信号を入射させる第２光入射部３１ｂとが設けられている。第２光出射部３１ａには第２アレイ導波路２８Ｂの一端が接続され、第２光入射部３１ｂには第２アレイ導波路２８Ｂの他端が接続されている。第２アレイ導波路２８Ｂは、各光路長が所定長ずつ異なるように形成されている。
【００４６】
基板２２上におけるスラブ導波路２７Ａ，２７Ｂ間には、スラブ導波路２７Ａ，２７Ｂの対向方向に対して垂直な方向に延びる溝部２２ａが形成されている。また、基板２２上には、スラブ導波路２７Ａ，２７Ｂ同士の光接続をオン・オフさせる光スイッチ１１が設けられている。
【００４７】
このような光ＡＤＭ装置２１において、光スイッチ１１の各反射ミラー１４が溝部２２ａ内に下りている場合には、第１入力用導波路２４Ａに入力された光信号は、第１スラブ導波路２７Ａ及び第１アレイ導波路２８Ａを通って、第１出力用導波路２５Ａから出力される。具体的には、第１入力用導波路２４Ａに入力された波長の異なる複数の光信号は、第１スラブ導波路２７Ａ、第１光出射部３０ａ、第１アレイ導波路２８Ａ、第１光入射部３０ｂを通り、第１スラブ導波路２７Ａに戻る。そして、第１スラブ導波路２７Ａにおいて波長の異なる複数の光信号が各波長毎に分波され、各分波光は、反射ミラー１４で反射して再び第１アレイ導波路２８Ａを通り、第１スラブ導波路２７Ａに戻る。そして、その各分波光は、第１スラブ導波路２７Ａで合波され、この合波光は第１出力用導波路２５Ａから出力される。また、第２入力用導波路２４Ｂに入力された光信号は、第２スラブ導波路２７Ｂ及び第２アレイ導波路２８Ｂを通って、第２出力用導波路２５Ｂから出力される。
【００４８】
一方、光スイッチ１１の各反射ミラー１４が溝部２２ａの上方にある場合には、第１入力用導波路２４Ａに入力された光信号は、第２出力用導波路２５Ｂから出力されるようになる。具体的には、第１入力用導波路２４Ａに入力された波長の異なる複数の光信号は、第１スラブ導波路２７Ａ、第１光出射部３０ａ、第１アレイ導波路２８Ａ、第１光入射部３０ｂを通り、第１スラブ導波路２７Ａに戻る。そして、第１スラブ導波路２７Ａにおいて波長の異なる複数の光信号が各波長毎に分波され、各分波光は、溝２２ａ内を通って第２スラブ導波路２７Ｂに入る。そして、その各分波光は、第２光出射部３１ａ、第２アレイ導波路２８Ｂ、第２光入射部３１ｂを通って第２スラブ導波路２７Ｂに戻り、この第２スラブ導波路２７Ｂで合波され、この合波光が第２出力用導波路２５Ｂから出力される。また、第２入力用導波路２４Ｂに入力された光信号は、第２スラブ導波路２７Ｂ、第２アレイ導波路２８Ｂ、第２スラブ導波路２７Ｂ、第１スラブ導波路２７Ａ、第１アレイ導波路２８Ａ、第１スラブ導波路２７Ａを経て、第１出力用導波路２５Ａから出力される。
【００４９】
このようなクロスコネクト型の光ＡＤＭ装置２１においては、各光導波路部２３Ａ，２３Ｂに設けるスラブ導波路を１つずつとしたので、光ＡＤＭ装置２１の小型化が可能となると共に、複数のスラブ導波路を使用した場合に生じ易い屈折率の違いによる光学特性の劣化が低減されるため、歩留まりが向上する。
【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されるものではない。例えば、上記実施形態は、所望の熱膨張係数を有する金属部材を用い、温度変化に応じて反射ミラーの位置が変わるようにしたものであるが、温度変化に応じて反射ミラーを移動させる手段は特にこれには限られない。例えば、各反射ミラーを保持した枠体を移動させるアクチュエータ及び温度センサを設け、温度センサの計測値に応じてアクチュエータを駆動してもよい。
【００５１】
また、温度変化に応じて反射ミラーを移動させる手段を設ける代わりに、基板上にヒータ等の恒温手段を設けてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、スラブ導波路の数を必要最小限としたので、機器自体の小型軽量化を図ることが可能となると共に、光学特性の劣化が低減されるため、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ＡＤＭ装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すＡｄｄ用導波路およびＤｒｏｐ用導波路の拡大図である
【図３】図１に示す光スイッチの平面図である。
【図４】図１に示す光スイッチの側面図である。
【図５】図１に示す光スイッチの動作を示す図である。
【図６】本発明に係る光ＡＤＭ装置の他の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１…光ＡＤＭ装置、２…基板、２ａ…溝部、３…光導波路部、４…入力用導波路、５…出力用導波路、６…Ａｄｄ用導波路（入出力用導波路）、７…Ｄｒｏｐ用導波路（入出力用導波路）、８…チャネル導波路部、９…スラブ導波路、９ａ…光出射部、９ｂ…光入射部、１０…アレイ導波路、１１…光スイッチ（スイッチ手段）、１２…枠体（保持手段、固定部材）、１３…絶縁フレーム（保持手段、固定部材）、１４…反射ミラー、１５，１６…電極（駆動手段）、１７…切換スイッチ（駆動手段）、１８…電源（駆動手段）、２０…金属部材（保持手段）、Ｔ…テーパ部、２１…光ＡＤＭ装置、２２…基板、２２ａ…溝部、２３Ａ…第１光導波路部、２３Ｂ…第２光導波路部、２４Ａ…第１入力用導波路、２４Ｂ…第２入力用導波路、２５Ａ…第１出力用導波路、２５Ｂ…第２出力用導波路、２６Ａ…第１チャネル導波路部、２６Ｂ…第２チャネル導波路部、２７Ａ…第１スラブ導波路、２７Ｂ…第２スラブ導波路、２８Ａ…第１アレイ導波路、２８Ｂ…第２アレイ導波路、３０ａ…光出射部、３０ｂ…光入射部、３１ａ…光出射部、３１ｂ…光入射部。
【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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【図６】
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