(57)【要約】【課題】小型な構成でフィルタ特性の補正が可能な波長選択スイッチを提供する。【解決手段】少なくとも一つの入力ポート10aと、該入力ポート10aから入射される入力光を波長分散する分散部30と、分散部30により波長分散される光を集光する集光素子40と、集光素子40により集光される光を偏向する偏向部50と、偏向部50で偏向された光を出力光として出射する少なくとも一つの出力ポート10b-10eと、入力ポート10aと分散部30との間の光路中に配置され、分散部30により波長分散される光の偏向部50に対する入射位置をシフトさせる光路補正部20と、を備える。【選択図】図１Ｂ
2012168285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの入力ポートと、
該入力ポートから入射される入力光を波長分散する分散部と、
該分散部により波長分散される光を集光する集光素子と、
該集光素子により集光される光を偏向する偏向部と、
該偏向部で偏向された光を出力光として出射する少なくとも一つの出力ポートと、
前記入力ポートと前記分散部との間の光路中に配置され、前記分散部により波長分散される光の前記偏向部に対する入射位置をシフトさせる光路補正部と、
を備えることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項２】
前記入力ポートおよび前記出力ポートは直線状に配列されており、
前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記分散部との間の光路中には、前記入力光の集光点を形成する集光点形成素子が配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項３】
前記集光素子は、当該集光素子の前側焦点面が前記集光点近傍に位置するように配置され、
前記入力光は、前記集光点形成素子および前記集光素子を経て前記分散部に入射され、前記分散部により波長分散される光は、前記集光素子を経て前記偏向部に入射され、前記偏向部で偏向される前記出力光は、前記集光素子、前記分散部、前記集光素子および前記集光点形成素子を経て前記出力ポートへ入射されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の波長選択スイッチ。
【請求項４】
前記分散部は、透過型の分散素子と反射素子とを備え、前記分散素子により波長分散される光を前記反射素子により反射させて再び前記分散素子に入射させるリットマン・メトカルフ構造からなる、
ことを特徴とする請求項３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
前記光路補正部は、前記集光点形成素子と前記集光素子との間の光路中に配置されている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の波長選択スイッチ。
【請求項６】
前記光路補正部は、前記集光点の近傍に配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の波長選択スイッチ。
【請求項７】
前記光路補正部は、前記入力光に対して透明な平行平板からなり、
前記平行平板は、前記入力光を前記分散部により波長分散される光の波長分散方向にシフトさせるように、前記入力光の光路に対して傾斜して配置されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長選択スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長選択スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波長選択スイッチが有する波長ブロッカ機能および波長イコライザ機能については、例えば特許文献１に開示のものが知られている。図１０は、特許文献１に開示された光信号処理装置を示すものである。図１０において、波長分割多重された光信号は、分散素子であるＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating：アレイ導波路回折格子）１０１により各波長に分散されて、ＡＷＧ１０１の端面から射出される。ＡＷＧ１０１から射出された光信号は、シリンドリカルレンズ１０２、集光レンズ１０３および平行平板１０４を経て波長に対応する信号処理素子１０５に集光されて、該信号処理素子１０５により変調される。そして、変調された光信号は、ミラー１０６により反射された後、往路とは逆の経路を辿ってＡＷＧ１０１により合波される。
【０００３】
ここで、信号処理素子１０５は、液晶素子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー、光学結晶などを用いて構成される。図１０に示した光信号処理装置において、光信号を入出力するためのポートが複数配置された装置が波長選択スイッチであるため、波長選択スイッチは、光信号処理装置とほぼ同等の部品を備えている。
【０００４】
図１０に示した光信号処理装置は、平行平板１０４の熱光学作用により、あるいは平行平板１０４の光軸に対する傾斜角度を調整することにより、ＡＷＧ１０１の分散特性の温度依存性を補償して、ＡＷＧ１０１で分散された各波長の信号光を信号処理素子１０５の対応する位置に集光させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３６９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、波長選択スイッチは、光学部品の取付け誤差等による組立て誤差やその他の誤差の発生要因によって、波長分散された光信号の集光位置が対応する信号処理素子の中心から分散方向にずれる場合がある。このような集光位置のずれが生じると、使用波長に対する波長選択スイッチとしての所望の光透過率特性つまりフィルタ特性が得られなくなる。その集光位置のずれを補正する方法として、例えば図１０の構成を採用し、分散光路中に平行平板を配置して、その光軸に対する傾斜角度を調整することにより、分散光の光路を補正することが想定される。
【０００７】
しかしながら、図１０に示した構成のように、平行平板を分散素子と信号処理素子との間の分散光路中に配置すると、平行平板として、空間的に分散される全ての波長の信号光が入射する大きさのものが必要となる。しかも、分散光の各波長に割り当てられる信号処理素子の要素素子の間隔を小さくできない場合は、波長分割多重された光信号の波長の数が多くなるほど、各波長の信号光を要素素子に入射させるために、分散光路中での分散光の空間的な広がり幅を大きくする必要がある。そうすると、分散光の空間的な広がり幅にしたがって信号処理素子が大きくなるため、平行平板の大きさも大きくする必要がある。その結果、フィルタ特性を所望の特性が得られるように補正するために、装置全体が大型化することが懸念される。
【０００８】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、小型な構成でフィルタ特性の補正が可能な波長選択スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する波長選択スイッチの発明は、
少なくとも一つの入力ポートと、
該入力ポートから入射される入力光を波長分散する分散部と、
該分散部により波長分散される光を集光する集光素子と、
該集光素子により集光される光を偏向する偏向部と、
該偏向部で偏向された光を出力光として出射する少なくとも一つの出力ポートと、
前記入力ポートと前記分散部との間の光路中に配置され、前記分散部により波長分散される光の前記偏向部に対する入射位置をシフトさせる光路補正部と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
前記入力ポートおよび前記出力ポートは直線状に配列されており、
前記入力ポートおよび前記出力ポートと前記分散部との間の光路中には、前記入力光の集光点を形成する集光点形成素子が配置されている、のが好ましい。
【００１１】
前記集光素子は、当該集光素子の前側焦点面が前記集光点近傍に位置するように配置され、
前記入力光は、前記集光点形成素子および前記集光素子を経て前記分散部に入射され、前記分散部により波長分散される光は、前記集光素子を経て前記偏向部に入射され、前記偏向部で偏向される前記出力光は、前記集光素子、前記分散部、前記集光素子および前記集光点形成素子を経て前記出力ポートへ入射されるように構成されている、のが好ましい。
【００１２】
前記分散部は、透過型の分散素子と反射素子とを備え、前記分散素子により波長分散される光を前記反射素子により反射させて再び前記分散素子に入射させるリットマン・メトカルフ構造からなる、のが好ましい。
【００１３】
前記光路補正部は、前記集光点形成素子と前記集光素子との間の光路中に配置されている、のが好ましい。
【００１４】
前記光路補正部は、前記集光点の近傍に配置されている、のが好ましい。
【００１５】
前記光路補正部は、前記入力光に対して透明な平行平板からなり、
前記平行平板は、前記入力光を前記分散部により波長分散される光の波長分散方向にシフトさせるように、前記入力光の光路に対して傾斜して配置されている、のが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、分散部により分散される光の偏向部に対する入射位置をシフトさせる光路補正部が、入力ポートと分散部との間の光路中に配置されるので、小型な構成でフィルタ特性の補正が可能な波長選択スイッチを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明に係る波長選択スイッチを分散部による波長分散方向から見た概念図である。
【図１Ｂ】図１Ａの波長選択スイッチを分散部による波長分散方向と直交する方向から見た概念図である。
【図２】平行平板による光路の平行シフトを説明するための図である。
【図３Ａ】組立て誤差とフィルタ特性との関係を示す図である。
【図３Ｂ】偏向素子に対応する透過波長帯域と光信号帯域との関係を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施の形態に係る波長選択スイッチの要部の構成を分散部による波長分散方向と直交する方向から見た図である。
【図４Ｂ】図４Ａの波長選択スイッチを分散部による波長分散方向から見た光路の展開図である。
【図５Ａ】図４Ａの分散部の部分拡大図である。
【図５Ｂ】図４Ａの分散部における入射角と回折効率との関係を説明するための図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施の形態に係る波長選択スイッチの要部の構成を分散部による波長分散方向と直交する方向から見た図である。
【図６Ｂ】図６Ａの波長選択スイッチを分散部による波長分散方向から見た光路の展開図である。
【図７】図６Ｂに示す１／４波長板および偏向部の変形例を示す図である。
【図８Ａ】光路を平行シフトする光路補正部の他の例を示す図である。
【図８Ｂ】光路を平行シフトする光路補正部の更に他の例を示す図である。
【図８Ｃ】光路を平行シフトする光路補正部の更に他の例を示す図である。
【図８Ｄ】光路を平行シフトする光路補正部の更に他の例を示す図である。
【図９Ａ】光路の角度を調整する光路補正部の一例を示す図である。
【図９Ｂ】光路の角度を調整する光路補正部の他の例を示す図である。
【図１０】従来の技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態に係る波長選択スイッチについて、図を参照して説明する。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂは、本実施の形態に係る波長選択スイッチの概念図である。図１Ａは波長選択スイッチを分散部による波長分散方向から見た概念図であり、図１Ｂは波長選択スイッチを波長分散方向と直交する方向から見た概念図である。
【００２０】
この波長選択スイッチは、１つの入力ポート１０ａ、４つの出力ポート１０ｂ−１０ｅ、光路補正部２０、分散部３０、集光素子である集光レンズ４０および偏向部５０を備える。ここで、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、分散部３０による波長分散方向をＸ方向、分散部３０の波長分散により分散光が空間的に広がる面に対して垂直な方向をＹ方向とする。なお、現実の波長選択スイッチの光路中に、図示しないミラー、プリズム等の偏向部材が光路を折り曲げるために配置されている場合には、Ｘ方向及びＹ方向との説明は、このような偏向部材が無いものとした仮想的な光学系を前提として用いられることとする。
【００２１】
入力ポート１０ａおよび出力ポート１０ｂ−１０ｅは、Ｙ方向に直線状に配列されている。以下、説明の便宜上、入力ポート１０ａおよび出力ポート１０ｂ−１０ｅを、適宜、入出力ポート１０ａ−１０ｅとまとめて表記する。入出力ポート１０ａ−１０ｅは、対応する光ファイバ１１ａ−１１ｅとそれらの端面に配置されたマイクロレンズアレイ１２とを備える。マイクロレンズアレイ１２は、光ファイバ１１ａ−１１ｅと対応する球面または非球面のマイクロレンズ１３ａ−１３ｅとを備える。
【００２２】
入力ポート１０ａの光ファイバ１１ａから出射される波長分割多重された光信号（入力光）は、対応するマイクロレンズ１３ａにより平行光に変換されて光路補正部２０に入射される。
【００２３】
光路補正部２０は、入出力ポート１０ａ−１０ｅと分散部３０との間の光路中に配置される。そして、光路補正部２０は、分散部３０で波長分散されて集光レンズ４０を経て偏向部５０に入射する分散光の入射位置を、偏向部５０上でシフトさせるように光路を補正する。なお、図１Ａおよび図１Ｂは、光路補正部２０が平行平板２１からなる場合を例示している。この場合、平行平板２１は、分散部３０を出射した分散光が分散部３０の波長分散方向（Ｘ方向）に平行にシフトするように、集光レンズ４０の光軸に対して傾斜して配置される。また、平行平板２１は、光路を前記の通り補正した後に固定されることとしてもよいし、光路に対する傾き角が調節可能となるように配置されていてもよい。
【００２４】
分散部３０は、入力ポート１０ａからの入力光を波長毎の光信号に分散する。分散部３０は、例えば透過型グレーティングを有している。図１Ｂは、分散部３０が、入力光を５波長の波長毎の光信号に分散可能な場合を例示している。
【００２５】
集光レンズ４０は、その前側焦点位置が分散部３０の分散基点にほぼ一致するように配置されて、分散部３０で波長分散された光信号を偏向部５０に集光する。ここで、入力光が複数の離散的な波長で波長分割多重されている場合は、波長分散された光信号は、偏向部５０に波長毎に分離して集光する。また、集光レンズ４０により集光される複数の光信号は、波長分散方向に対して垂直な方向から見たときに、偏向部５０に対してほぼ垂直に入射することが好ましい。すなわち、集光レンズ４０は、像側テレセントリックレンズとして構成されていることが好ましい。
【００２６】
偏向部５０は、分散部３０の波長分散方向に直線状に配列された複数の偏向素子を備える。本実施の形態では、偏向部５０は、５つの偏向素子５１ａ−５１ｅを備える場合を例示しているがこの数に限定されない。偏向素子５１ａ−５１ｅは、分散部３０により分散される５波長に対応しており、各々独立して駆動可能に構成されている。これにより、偏向部５０に入射する波長毎の光信号がそれぞれ偏向される。このようなアレイ状の偏向素子５１ａ−５１ｅを備える偏向部５０は、例えば、ＭＥＭＳミラー、液晶素子、光学結晶などを用いて構成される。
【００２７】
偏向部５０により偏向された波長毎の光信号は、集光レンズ４０、分散部３０および光路補正部２０を経て、所望の出力ポート１０ｂ−１０ｅへそれぞれ出力光として入射される。なお、図１Ａは、出力ポート１０ｃへ出力光が入射される場合を例示している。
【００２８】
図１Ａは、分散部３０による波長分散方向（Ｘ方向）から見た図であり、図１Ｂは、波長分散方向と直交する入出力ポート１０ａ−１０ｅの配列方向である出力光のスイッチング方向（Ｙ方向）から見た図である。
【００２９】
なお、図１Ａには、１つの入力ポート１０ａと４つの出力ポート１０ｂ−１０ｅとが例示されているが、入力ポート１０ａが出力ポートとなり、出力ポート１０ｂ−１０ｅが入力ポートとなる場合もある。また、入力ポートおよび出力ポートの数は、例示に限らず適宜設定される。つまり、本発明に係る波長選択スイッチは、上述したように、波長分割多重された入力光を波長毎に分散して出力する場合に限らず、波長毎の複数の入力光を多重して出力するように使用される場合もある。また、入力ポートおよび出力ポートは、一箇所にアレイ状に配列される場合に限らず、入力ポートと出力ポートとが空間的に分離して異なる箇所に配置される場合もある。
【００３０】
本実施の形態に係る波長選択スイッチによると、光学部品の取付け誤差等による組立て誤差やその他の誤差の発生要因によって、偏向部５０に入射する光の入射位置が対応する偏向素子の中心からずれた場合、光路補正部２０によりそのずれを補正することができる。例えば、光路補正部２０が平行平板２１からなる場合は、入力光の光路に対する平行平板２１の傾斜角度を調整することにより、上記のずれを補正することができる。
【００３１】
例えば、図２に示すように、平行平板２１が、入力光の光路に対してθ度傾いて配置されている場合、その光路のシフト量Δｘは、下式で表される。ただし、下式において、ｄは平行平板２１の厚さを示し、ｎ１は外部屈折率、ｎ２は平行平板２１の使用波長における屈折率を示す。
Δｘ＝ｄ×ｎ１×θ／ｎ２
【００３２】
これにより、使用波長に対する波長選択スイッチとしての光透過率特性つまりフィルタ特性を補正して所望のフィルタ特性を得ることが可能となる。例えば、図３Ａに示すように、分散部５０の偏向素子５１ａ−５１ｃの各々について、実線で示すフィルタ特性が要求される場合、組立て誤差、温度変化による分散部３０の分散特性の変化等の誤差要因により、偏向素子５１ａ−５１ｃが破線で示す位置にシフトされたとする。この場合、偏向素子５１ａ−５１ｃのフィルタ特性も破線で示すようにシフトされて、フィルタ特性の中心波長ズレが生じることになる。なお、図示しない他の偏向素子についても同様である。その結果、図３Ｂに示すように、各偏向素子に対応する光信号帯域の透過波長帯域が減少して光信号の一部が除去され、信号品質の低下を招くことになる。
【００３３】
本実施の形態に係る波長選択スイッチによると、このような各偏向素子のフィルタ特性のずれを光路補正部２０により補正することができる。また、光路に対する傾き角が調節可能となるように平行平板２１が固定されている場合は、温度変化による分散部３０の分散特性の変化等のように経時的に変化し得る誤差に対応して、フィルタ特性のずれを補正することができる。しかも、光路補正部２０は、入出力ポート１０ａ−１０ｅと分散部３０との間の光路中に配置されているので、小型にできる。例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示したように、光路補正部２０が平行平板２１からなる場合、平行平板２１のＹ方向の寸法は、全ての入出力ポート１０ａ−１０ｅからの入力光が入射する寸法が必要となるが、Ｘ方向の寸法については、入出力ポート１０ａ−１０ｅがＹ方向に一列に並んでいるため、ほぼ一つの入出力ポートからの入力光が入射する寸法を確保すればよい。しかも、そのＸ方向寸法は、波長分割多重される波長の数や波長分散される波長の数に何ら影響されない。したがって、小型な構成で光路を補正してフィルタ特性を補正することが可能な波長選択スイッチを提供することができる。
【００３４】
これに対し、特許文献１に開示のように、波長分散後の集光レンズ４０と偏向部５０との間の光路中に平行平板を配置して光路補正を行う場合は、平行平板のＹ方向寸法およびＸ方向の寸法として、全ての入出力ポート１０ａ−１０ｅからの入力光に対する全ての分散光が入射する寸法を要することになる。しかも、分散光の各波長に割り当てられる信号処理素子の要素素子の間隔を小さくできない場合は、波長分割多重された光信号の波長の数が多くなるほど、各波長の信号光を要素素子に入射させるために、分散光路中での分散光の空間的な広がり幅を大きくする必要がある。そうすると、分散光の空間的な広がり幅にしたがって信号処理素子が大きくなるため、平行平板の大きさも大きくする必要がある。結果として、フィルタ特性を所望の特性が得られるように補正するために、装置全体が大型になる。
【００３５】
なお、光路補正部２０を平行平板２１で構成する場合、好適には、上記のずれが補正された状態で、平行平板２１が入力光の光路に対して傾斜するように組み立てる。そのためには、好ましくは、平行平板２１を入力光の光路に対して予め傾けた状態で、他の光学部品を取付ける。そして、取付け後に、偏向部５０に入射する分散光の入射位置に誤差がある場合、平行平板２１の傾き角を調整して、偏向部５０に入射する分散光の入射位置が、対応する偏向素子のほぼ中心に位置するように入力光の光路を補正する。補正後は、平行平板２１を接着等により固定するか、又は平行平板２１の傾き角が調節可能となるように平行平板２１を固定する。さらに、平行平板２１の傾き角の調整後に平行平板２１が入力光の光路に対して垂直に配置されることのないように、入力光の光路に対して垂直な面を基準として平行平板２１を予め傾ける角度を、想定される傾き角の調整幅より大きく設定することが好ましい。
【００３６】
このように、平行平板２１を、組立て誤差その他の誤差による分散光の集光位置のずれが修正された状態で、入力光の光路に対して傾斜した状態で固定すれば、平行平板２１とマイクロレンズアレイ１２や分散部３０との間での入力光や出力光の多重反射を有効に防止できる。したがって、多重反射による迷光が出力光に混入するのを防止できるので、Ｓ／Ｎの向上やクロストークの低減を図ることができる。
【００３７】
また、光路補正部２０は、その熱光学作用により、特許文献１の場合と同様に、分散部３０による分散特性の温度依存性を補償することもできる。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る波長選択スイッチの具体的な実施の形態について説明する。
【００３９】
（第１実施の形態）
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第１実施の形態に係る波長選択スイッチの要部の構成を示す図で、図４Ａは分散部による波長分散方向と直交する方向から見た図であり、図４Ｂは波長分散方向から見た光路の展開図である。なお、図１Ａおよび図１Ｂに示した構成要素と同一作用をなす構成要素には、同一参照符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施の形態に係る波長選択スイッチは、入出力ポート１０ａ−１０ｅと分散部４０との間の光路中に配置され、集光点形成素子を構成するレンズ６０を備える。レンズ６０は、例えば集光レンズ、入出力ポート１０ａ−１０ｅの配列方向にレンズパワーを有するシリンドリカルレンズ、又は入出力ポート１０ａ−１０ｅの配列方向と直交する方向に対して入出力ポート１０ａ−１０ｅの配列方向に強いレンズパワーを有するアナモフィックレンズ等で構成される。これにより、入出力ポート１０ａ−１０ｅからの入力光は、集光点Ｆに集光される。
【００４１】
集光レンズ４０は、その前側焦点位置がレンズ６０による入力光の集光点Ｆの前後近傍に位置するように配置される。
【００４２】
平行平板２１は、レンズ６０による入力光の集光点Ｆの前後近傍、図では集光点Ｆの前側近傍に、入力光の光路に対して傾斜して配置される。
【００４３】
分散部３０は、透過型グレーティングからなる分散素子３１と反射素子である折返しミラー３２とを備え、分散素子３１による分散光を折返しミラー３２により反射させて再び分散素子３１に入射させるリットマン・メトカルフ構造を有している。分散部３０は、分散素子３１の分散基点が、集光レンズ４０の後側焦点位置近傍に位置するように配置される。
【００４４】
なお、分散部３０において、分散素子３１および折返しミラー３２は、入力光が分散素子３１に入射して分散される際の入射角による回折効率と、分散光が折返しミラー３２で折り返されて再び分散素子３１に入射して分散される際の入射角による回折効率とがほぼ等しくなるように配置する。
【００４５】
例えば、図５Ａに分散部３０の部分拡大図を示すように、分散素子３１により分散されて折返しミラー３２へ向かう分散光の最大出射角をα１、最小出射角をα２とする。この場合、折返しミラー３２で折り返されて再び分散素子３１に入射する分散光の入射角は、最大出射角α１で分散された分散光の入射角β１が最小入射角となり、最小出射角α２で分散された分散光の入射角β２が最大入射角となる。したがって、この場合は、図５Ｂに示すように、最小出射角α２における回折効率Ａと、最大入射角β２における回折効率Ｂとが等しくなるように、分散素子３１および折返しミラー３２を配置する。
【００４６】
図４Ａおよび図４Ｂにおいて、偏向部５０は、集光レンズ４０に関して、分散部３０と反対側、つまり入出力ポート１０ａ−１０ｅと同一側に配置される。
【００４７】
本実施の形態に係る波長選択スイッチにおいて、入力ポート１０ａの光ファイバ１１ａから波長分割多重された光信号（入力光）が出射されると、その入力光は、対応するマイクロレンズ１３ａにより平行光に変換されて射出される。その後、入力光は、レンズ６０により集光されて平行平板６１を透過して集光点Ｆに集光される。
【００４８】
そして、入力光は、集光レンズ４０を経てリットマン・メトカルフ構造を有する分散部３０の分散素子３１に入射して波長分散される。分散部３０において、入力光は、分散素子３１により波長分散された後、折返しミラー３２で折り返されて再び分散素子３１により分散され、分散部３０から射出される。これにより、短い光路長であっても、分散光路中での分散光の空間的な広がり幅を大きくすることが可能となる。
【００４９】
分散部３０から波長分散されて射出された光は、集光レンズ４０により集光されて偏向部５０の波長に対応する偏向素子５１ａ−５１ｅに入射する。そして、偏向素子５１ａ−５１ｅにより各々独立して偏向されて、集光レンズ４０、分散部３０、集光レンズ４０、光路補正部２０およびレンズ６０を経て、所望の出力ポート１０ｂ−１０ｅへ出力光として入射される。なお、図４Ａは、分散部３０により３つの波長に分散された場合を例示している。また、図４Ｂは、分散部３０による分散光の１つが出力ポート１０ｃに入射される場合を例示している。
【００５０】
本実施の形態に係る波長選択スイッチによると、光路補正部を構成する平行平板２１が、レンズ６０による入力光の集光点Ｆの近傍に配置されている。したがって、平行平板２１は、Ｙ方向の寸法については、その大きさを入出力ポート１０ａ−１０ｅが配列された幅より小さくしても、全ての入出力ポート１０ａ−１０ｅからの入力光を入射して、その光路をシフトさせることができる。また、平行平板２１のＸ方向の寸法については、前述した通り、ほぼ一つの入出力ポートからの入力光が入射する寸法だけ確保すればよい。これにより、図１Ａおよび図１Ｂで説明した構成の場合よりも、小型な平行平板２１を用いて所望のフィルタ特性を得ることができ、装置全体のさらなる小型化が図られる。
【００５１】
なお、図４Ａおよび図４Ｂに示した構成において、分散光の入射位置を偏向部５０上でシフトさせるための他の手段として、平行平板を集光レンズ４０と偏向部５０との間の分散光の光路中に配置することが想定される。しかし、この場合は、平行平板として、偏向部５０の全ての偏向素子５１ａ−５１ｅに入射する分散光を屈折透過させる大きさを要することになる。そのため、平行平板が大型化して、装置全体も大型化することが懸念される。しかも、平行平板を集光レンズ４０側に傾斜して配置しようとすると、平行平板が入力ポート１０ａから集光レンズ４０に向かう入力光の光路に突出して、入力光にケラレが生じることも想定される。また、そのケラレを解消するため、平行平板を偏向部５０の前面に近接して、偏向部５０と平行に配置しようとすると、偏向部５０との間の多重反射による迷光が発生して、Ｓ／Ｎが低下したり、クロストークが増加したりすることが懸念される。本実施の形態に係る波長選択スイッチによると、このような懸念事項を一挙に解決でき、小型な構成で所望のフィルタ特性が得られる光路補正が可能となる。
【００５２】
（第２実施の形態）
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第２実施の形態に係る波長選択スイッチの要部の構成を示す図で、図６Ａは分散部による波長分散方向と直交する方向から見た図であり、図６Ｂは波長分散方向から見た図６Ａの光路の展開図である。なお、図４Ａおよび図４Ｂに示した構成要素と同一作用をなす構成要素には、同一参照符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本実施の形態に係る波長選択スイッチは、図４Ａおよび図４Ｂに示した構成において、集光レンズ４０と偏向部５０との間の分散光路中に、ミラー７０および１／４波長板７１を配置したものである。そして、集光レンズ４０を経て偏向部５０へ向かう分散光を、分散光が空間的に広がる面に対して所定の角度方向（図６Ａにおいて紙面の下方）へミラー７０により反射させた後、１／４波長板７１を経て偏向部５０に入射させる。また、偏向部５０で偏向された分散光は、１／４波長板７１を経てミラー７０により反射した後、集光レンズ４０を経て分散部３０に入射させる。その他の構成および作用は、第１実施の形態に係る波長選択スイッチと同様である。ミラー７０が分散光を反射させる角度は、９０度であることが好ましいが、実質的に分散光を折り曲げることができればこの角度に制限されるものではない。
【００５４】
このように、偏向部５０への分散光の入出射光路に１／４波長板７１を配置することにより、偏向部５０に入射する分散光を直線偏光から円偏光に変換でき、さらに偏向部５０から出射される円偏光を入射光の直線偏光と直交する直線偏光に変換して分散部３０へ戻すことができる。これにより、第１実施の形態の場合の効果に加えて、分散部３０の偏光依存性に伴う光信号の損失を低減でき、Ｓ／Ｎを向上することができる。しかも、１／４波長板７１は、ミラー７０によって折り曲げられた分散光の光路中に配置されるので、１／４波長板７１によって集光レンズ４０に入射する入射光にケラレが生じることもない。また、ミラー７０および１／４波長板７１は、光路補正部である平行平板２１の設置に支障をきたすこともない。
【００５５】
なお、１／４波長板７１は、単独で配置する場合に限らず、図７に示すように、偏光部５０のパッケージの入射窓として設けることもできる。また、１／４波長板７１は、高次のものを用いても良い。これにより、コストダウンが図れる。
【００５６】
次に、光路補正部の他の構成について説明する。
【００５７】
光路補正部は、上述した平行平板に限らず、種々の構成が可能である。例えば、上述した平行平板におけるように、光路を平行シフトさせる光路補正部は、図８Ａ−図８Ｄに示すような構成も可能である。
【００５８】
図８Ａに示す光路補正部は、プリズム２２を用いたもので、プリズム２２を破線で示すように移動させることにより、プリズム２２を透過する光路のシフト量Δｘを調整することができる。図８Ｂに示す光路補正部は、２枚の楔状プリズム２３ａ，２３ｂを用いたもので、一方の楔状プリズム２３ａまたは２３ｂを移動させて両者の間隔を調整することにより、２枚の楔状プリズム２３ａ，２３ｂを透過する光路のシフト量Δｘを調整することができる。
【００５９】
図８Ｃに示す光路補正部は、ミラー２４を用いたもので、ミラー２４を破線で示すように移動させることにより、光路のシフト量Δｘを調整することができる。図８Ｄに示す光路補正部は、プリズム２５を用い、該プリズム２５の内部で光線を反射させて出射するもので、プリズム２５を破線で示すように移動させることにより、光路のシフト量Δｘを調整することができる。
【００６０】
また、光路補正部は、光路を平行シフトする構成に限らず、光路の角度を調整して、分散光が偏向部５０に入射する位置を、偏向部５０上でシフトさせるように補正することも可能である。図９Ａおよび図９Ｂは、光路の角度を調整する場合の光路補正部の構成を示すものである。
【００６１】
図９Ａに示す光路補正部は、プリズム２７を用いたもので、プリズム２７を破線で示すように、光線の入射位置を中心に回動させることにより、光路をΔθ傾けることができる。図９Ｂに示す光路補正部は、ミラー２８を用いたもので、ミラー２８を光線の入射位置を中心に破線で示すように回動させることにより、光路をΔθ傾けることができる。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形または変更が可能である。
また、集光レンズ４０は、集光作用を奏すればよく、集光ミラーや、回折型集光素子等を用いることができる。
また、各実施の形態において、マイクロレンズアレイ１２は、必ずしも配置されなくても構わない。
また、分散部は、透過型分散素子や、リットマン・メトカルフ構造に限られず、反射型回折格子、Ｇｒｉｓｍ、スーパープリズム等を用いることもできる。
【符号の説明】
【００６３】
１０ａ−１０ｅ  入出力ポート
１１ａ−１１ｅ  光ファイバ
１２  マイクロレンズアレイ
１３ａ−１３ｅ  マイクロレンズ
２０  光路補正部
２１  平行平板
３０  分散部
３１  分散素子
３２  折返しミラー
４０  集光レンズ（集光素子）
５０  偏向部
５１ａ−５１ｅ  偏向素子
６０  レンズ（集光点形成素子）
７０  ミラー
７１  １／４波長板
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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