(57)【要約】【課題】信号光の光偏向器への入射位置のズレを補正する。【解決手段】波長選択スイッチ１００は、入出力ユニット２０、分散部２５、集光部２６、偏向部４０、位置検出部４３、および変位機構４４を有する。入出力ユニット２０は光を入力または出力させる複数の入出力部を有する。分散部２５は入出力部から入力される信号光とガイド光とを波長毎に異なる方向に分散する。集光部２６は波長毎の信号光及びガイド光を集光する。偏向部４０は信号光を偏向する複数の光偏向器４２を有する。光偏向器４２によって偏向された信号光が波長毎に異なる入出力部に入射するように光偏向器４２は配置される。位置検出部４３はガイド光の入射光を検出する。変位機構４４は信号光の偏向部４０への入射位置を分散方向に沿って相対的に変位させる。【選択図】図１
2013164470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入力または出力させる複数の入出力部を有する入出力ユニットと、
前記入出力部から入力される信号光とは波長の異なるガイド光を、前記入出力ユニットに供給するガイド光源ユニットと、
前記信号光と、前記ガイド光とを分散する分散部と、
前記分散部により分散される前記信号光及び前記ガイド光を集光する集光部と、
前記集光部により集光された前記信号光を偏向する複数の偏向素子を有し、複数の前記偏向素子は前記信号光が波長毎に異なる前記偏向素子に入射するように分散方向に沿って配置され、各前記偏向素子によって偏向された前記信号光が波長毎に異なる前記入出力部に入射するように配置された偏向ユニットと、
前記集光部により集光されたガイド光の前記偏向ユニット近傍における所定の領域内への入射位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部により検出された前記ガイド光の入射位置に基づいて、前記信号光の前記偏向ユニットへの入射位置を前記分散方向に沿って変位させる変位機構とを備え、
前記位置検出部は、前記所定の領域内に設けられ、入射する前記ガイド光の光量を検出する第１の受光部と、前記第１の受光部による前記ガイド光の受光量に基づいて、前記ガイド光の入射位置を検出する算出部とを有する
ことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の波長選択スイッチにおいて、前記第１の受光部は前記分散方向に沿って２分割され、別々に受光量を検出することを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項３】
請求項２に記載の波長選択スイッチにおいて、
前記第１の受光部は、前記ガイド光の中心が前記２分割された境界線上に照射されるように配置され、
前記変位機構は、２分割された前記第１の受光部のそれぞれの受光量が実質的に等しくなるように、前記信号光の入射位置を変位させる
ことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項４】
請求項１に記載の波長選択スイッチにおいて、前記第１の受光部は前記分散方向に沿った前記ガイド光の入射位置を検出する光位置センサであることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の波長選択スイッチにおいて、前記変位機構は前記偏向ユニットを前記分散方向に沿って変位させることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項６】
請求項５に記載の波長選択スイッチにおいて、前記変位機構は前記分散方向に沿って変位可能な基台を有し、前記基台上に前記偏向ユニット及び前記第１の受光部が設けられることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項７】
請求項５に記載の波長選択スイッチにおいて、前記偏向ユニットと前記第１の受光部が一体的に形成された分散光入射ユニットが前記変位機構により前記分散方向に沿って変位可能であることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項８】
請求項１に記載の波長選択スイッチにおいて、前記変位機構は前記偏向ユニットを前記分散方向に沿って変位させることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の波長選択スイッチにおいて、
前記変位機構は、前記入出力ユニットと前記分散部との間に設けられ、前記入出力ユニットから出力される光を偏向するミラーを有し、
前記ミラーによる偏向方向を変えることにより、前記信号光の前記偏向ユニットへの前記入射位置を相対的に変位させる
ことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の波長選択スイッチにおいて、
前記ガイド光源ユニットは、
前記ガイド光を出射するガイド光源と、
前記ガイド光の光量を検出可能な第３の受光部と、
前記ガイド光源から出射された前記ガイド光を前記入出力ユニット及び前記第３の受光部に分岐させる光分岐部と、
前記第３の受光部における前記ガイド光の受光量に基づいて前記ガイド光源を制御する光制御部とを有する
ことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の波長選択スイッチにおいて、前記多重信号光と前記ガイド光とは、同じ前記入出力部から入力されることを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の波長選択スイッチにおいて、前記信号光と前記ガイド光とは、異なる前記入出力部から入力されることを特徴とする波長選択スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる波長の光を分岐可能な波長選択スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入出力光ファイバ、空間光学系、回折格子、受光素子または光偏向器を用いた波長選択スイッチを光波長多重通信に用いることが知られている。このような波長選択スイッチでは、温度変化によって回折格子の格子ピッチが伸縮して分散角が変化することにより、受光素子や光偏向器上への光スポットの結像位置にズレが生じる。結像位置にずれが生じることにより、異なる波長の光の分岐性が低減化する。
【０００３】
このような問題に対して、空間光学系の光路内に透過性のプリズムを設けることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、分散角の変化した分散光をプリズムに透過させることにより、分散角の変化をキャンセルさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７６３０５９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された波長選択スイッチによれば、温度変化によって回折格子の分散角が変化することによって波長多重された光信号の全波長に亘って生じる光スポットの結像位置のズレを受動的にキャンセル可能である。しかし、スイッチ内部の温度変化は必ずしも均一でないため、回折格子以外の光学系などが膨張／収縮することによって光スポットの結像位置ズレを生じることがある。また、外部からの衝撃によって光スポットの結像位置にズレが生じることがあり得る。特許文献１に記載された波長選択スイッチでは、このような回折格子以外の光学系の温度変化などに起因する光スポットの結像位置ズレを補正することが出来ない。
【０００６】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明では、局所的な温度変化及び外部からの衝撃に起因する光スポットの結像位置のズレを低減化する波長選択スイッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による波長選択スイッチは、
光を入力または出力させる複数の入出力部を有する入出力ユニットと、
入出力部から入力される信号光とは波長の異なるガイド光を、入出力ユニットに供給するガイド光源ユニットと、
信号光と、ガイド光とを分散する分散部と、
分散部により分散される信号光及び前記ガイド光を集光する集光部と、
集光部により集光された信号光を偏向する複数の偏向素子を有し、複数の偏向素子は信号光が波長毎に異なる偏向素子に入射するように分散方向に沿って配置され、各偏向素子によって偏向された信号光が波長毎に異なる入出力部に入射するように配置された偏向ユニットと、
集光部により集光されたガイド光の偏向ユニット近傍における所定の領域内への入射位置を検出する位置検出部と、
位置検出部により検出されたガイド光の入射位置に基づいて、信号光の偏向ユニットへの入射位置を分散方向に沿って変位させる変位機構とを備える
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成された本発明に係る波長選択スイッチによれば、位置検出部によるガイド光の入射位置に基づいて偏向ユニットへの分散信号光の入射位置のズレを検出し、ズレに対して分散させた信号光の偏向ユニットへの入射位置を相対的に変位することにより入射位置のズレを低減化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る波長選択スイッチの概略構成を示す側面図である。
【図２】第１〜第４、第６の実施形態における光源ユニットの構成図である。
【図３】第１の実施形態における波長選択スイッチの概略構成を示す上面図である。
【図４】第１の実施形態における偏向部の概略構成を示す上面図である。
【図５】第２の実施形態における偏向部の概略構成を示す上面図である。
【図６】第３の実施形態における偏向部の概略構成を示す上面図である。
【図７】第４の実施形態における波長選択スイッチの概略構成を示す側面図である。
【図８】第４の実施形態における波長選択スイッチの概略構成を示す上面図である。
【図９】第４の実施形態における偏向部の概略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した波長選択スイッチの実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る波長選択スイッチの概略構成を示す側面図である。
【００１１】
波長選択スイッチ１００は、入出力ユニット２０、光源ユニット３０、マイクロレンズアレイ２１、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３、第１のレンズ２４、グレーティング２５（分散部）、第２のレンズ２６（集光部）、偏向部４０などによって構成される。
【００１２】
図１において、入出力ユニット２０は、アレイ状に配置された光ファイバにより構成される入力ポート２０ａと出力ポート２０ｂ〜２０ｅとを備える。この入力ポート２０ａ及び出力ポート２０ｂ〜２０ｅは、それぞれ、波長選択スイッチ１００の外部からの波長多重された多重信号光を入力させ、また、外部へ信号光を出力させるものである。以下、説明の便宜上、入力ポート２０ａ及び出力ポート２０ｂ〜２０ｅを、適宜、入出力ポート２０ａ〜２０ｅ（入出力部）とまとめて表記する。
【００１３】
なお、入力ポート２０ａを構成する光ファイバには、光カプラ２０ｃｐを用いて光源ユニット３０が結合される。光源ユニット３０からは、信号光に用いられる波長とは異なるガイド光が出射される。光カプラ２０ｃｐによりガイド光が多重信号光に多重され、入力ポート２０ａからは多重信号光とガイド光とが入力される。
【００１４】
光源ユニット３０は図２に示すように、ＬＤやＬＥＤなどの光源３１（ガイド光源）、ファイバグレーティング３２、光カプラ３３（光分岐部）、フォトダイオード（ＰＤ）３４（第３の受光部）、光源コントローラ３５（光制御部）によって構成される。
【００１５】
光源３１から出射される光はファイバグレーティング３２によりガイド光として用いられる波長の光が透過される。ファイバグレーティング３２は光カプラ３３に結合される。ファイバグレーティング３２から出力されるガイド光は光カプラ３３により、光カプラ２０ｃｐとＰＤ３４とに伝達される。ＰＤ３４ではガイド光の光量が検出される。光源コントローラ３５はＰＤ３４において検出するガイド光の光量を一定に保つように光源３１を駆動する。したがって、入力ポート２０ａには、安定的な波長のガイド光が一定の光量で供給される。
【００１６】
各光ファイバの一端は波長選択スイッチ１００内にあり、他端は波長選択スイッチ１００の外部と接続される。入出力ポートの数は例えば１０以上である。また、出力ポートの数を入力ポートの数よりも多数設けることも、入力ポートの数を出力ポートの数よりも多数設けることもできる。また、入力ポート及び出力ポートの数が複数で異なっていてもよい。ただし、図１においては、説明の都合から、入出力ポート２０ｃを中心とし、直列に配置された５つの入出力ポート２０ａ〜２０ｅのみを図示している。
【００１７】
各入出力ポート２０ａ〜２０ｅとマイクロレンズアレイ２１に設けられる各マイクロレンズは対となるように、入出力ユニット２０とマイクロレンズアレイ２１は配置される。各マイクロレンズは、入力ポート２０ａから入力される光を平行光束に変換し、また、出力ポート２０ｂ〜２０ｅに向けて出力される平行光束を光ファイバに結合させる。また、入力ポート２０ａとマイクロレンズとを通って波長選択スイッチ１００内に入力された光、及び、出力ポート２０ｂ〜２０ｅのそれぞれに対応するマイクロレンズに向けて出力される光は、それぞれ互いに平行な光束となる。
【００１８】
以下において、入出力ポート２０ａ〜２０ｅ及びマイクロレンズアレイ２１の対応するマイクロレンズを透過した平行光の進行方向を光軸方向（ｚ方向）とする。この光軸方向は、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３による合成レンズ及び第１のレンズ２４からなる光学系の光軸方向でもある。また、入出力ポート２０ａ〜２０ｅ及びマイクロレンズアレイ２１の配列された方向を第１の方向（ｙ方向）とする。光軸方向と第１の方向（ｙ方向）とは、互いに直交する。さらに、光軸方向（ｚ方向）及び第1の方向（ｙ方向）のそれぞれに直交する方向を第２の方向（分散方向）とする。
【００１９】
第１のシリンドリカルレンズ２２は、第１の方向（ｙ方向）に光束を縮める、すなわち、第１の方向（ｙ方向）に屈折力を有するレンズである。第１のシリンドリカルレンズ２２による第１の方向（ｙ方向）の焦点距離はｆ１である。また、第２のシリンドリカルレンズ２３は、第２の方向（ｘ方向）に光束を縮める、すなわち、第２の方向（ｘ方向）にのみ屈折力を有するレンズである。第２のシリンドリカルレンズ２３による第２の方向（ｘ方向）の焦点距離は、集光位置が第１のシリンドリカルレンズ２２と一致するように設定される。
【００２０】
すなわち、第２のシリンドリカルレンズ２３の焦点距離は、第１のシリンドリカルレンズ２２の焦点距離ｆ１よりも短い。これによって、マイクロレンズにより平行光となった入力光は、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３によって、ほぼ一次集光面Ｓｆ上に集光される。
【００２１】
第１のレンズ２４の前側焦点位置は、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３による入力光の集光位置と一致する。言い換えれば、第１のレンズ２４は前側焦点位置が一次集光面Ｓｆ上に位置する。さらに、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３及び第１のレンズ２４を含む光学系の光軸は、入出力ポート２０ｃを通るように配置される。
【００２２】
また、グレーティング２５は、一次集光面Ｓｆと第１のレンズ２４との距離と、第１のレンズ２４とグレーティング２５の分散（回折）面との距離とが、共に等しく第１のレンズ２４の焦点距離ｆ３となる位置に配置される。グレーティング２５は、例えば、分散面上に第１の方向（ｙ方向）に平行な格子が形成された回折格子である。グレーティング２５としては、波長毎の光の分解性能が高くより分散角が大きいものが望ましい。
【００２３】
図３に示すように、第１のレンズ２４を透過した入力光は、略平行光となってグレーティング２５に入射し、グレーティング２５の分散面上で波長毎に異なる角度で分散される。すなわち、グレーティング２５は入力光を入力光に含まれる波長毎の信号光及びガイド光に分離する。なお、簡単のために、図１では入出力ユニット２０から偏向部４０に至る光軸方向（ｚ方向）の光路を、直線的に示している。
【００２４】
さらに、第２のレンズ２６及び偏向部４０は、グレーティング２５の分散面から第２のレンズ２６までの距離及び第２のレンズ２６から偏向部４０までの距離が、それぞれ、第２のレンズ２６の焦点距離ｆ４となるように配置される。これにより、図３に示すように、グレーティング２５で分散された波長毎の信号光及びガイド光は、第２のレンズ２６により各信号光及びガイド光の主光線が平行な光線となって、偏向部４０に入射する。
【００２５】
また、図１に示すように、一次集光面Ｓｆ上の集光点を通過した入力光は、グレーティング２５で分散された後、偏向部４０においてｙｚ平面内で第２のレンズ２６の光軸と交わる高さ位置に集光する。
【００２６】
図３に示すように、偏向部４０には複数の光偏向器４２ａ〜４２ｄ（偏向素子）と分割ＰＤ４３（第１の受光部）とが設けられる。グレーティング２５で分散された波長毎の信号光及びガイド光は、それぞれ光偏向器４２ａ〜４２ｄおよび分割ＰＤ４３に入射する。
【００２７】
それぞれの光偏向器４２は独立に制御され、傾きを変えることが出来る。特に、図１におけるｙｚ平面内での傾きを変えることにより、入射した波長毎の信号光を入射方向とは異なる高さ方向へ反射する。なお、図３に示すように、第１の方向（ｙ方向）から見たとき、波長毎の信号光は光偏向器４２ａ〜４２ｄに垂直に入射し、垂直に反射される。
【００２８】
各光偏向器４２ａ〜４２ｄにより反射された波長毎の信号光は、それぞれ第２のレンズ２６を通りグレーティング２５で回折され、入力光と反対方向の光路を経て、入出力部２０の出力ポート２０ｂ〜２０ｅの何れかに出力される。
【００２９】
ここで、光偏向器４２ａ〜４２ｄに入力した信号光のうち、少なくとも１つの波長の光を入出力ポート２０ｄから出力する場合は、対応する光偏向器４２の偏向方向を制御して、図１に破線で示すように、所定の方向に特定の波長の信号光を反射させる。
【００３０】
光偏向器４２によって反射された特定波長の信号光は、第２のレンズ２６を通り、グレーティング２５、第１のレンズ２４、第２のシリンドリカルレンズ２３、第１のシリンドリカルレンズ２２及びマイクロレンズアレイ２１の対応するマイクロレンズを経て、入出力ポート２０ｄから出力される。同じ入出力ポート２０ｄに出力する波長の信号光が複数ある場合は、それら複数の波長の光がグレーティング２５で合波される。
【００３１】
次に、偏向部４０の構成について説明する。図４に示すように、偏向部４０は、ＭＥＭＳミラーアレイ４１（偏向ユニット）、変位機構４４、及びコントローラ４５（算出部）等によって構成される。
【００３２】
変位機構４４は、本体４４ｂ、基台４４ｓ、リニアアクチュエータ４４ａによって構成される。本体４４ｂは、波長選択スイッチ１００の本体（図示せず）に固定される。基台４４ｓは、第２の方向（ｘ方向）に沿って変位自在に、本体４４ｂに支持される。例えば、圧電素子やボイスコイルモータ等の公知のリニアアクチュエータ４４ａは本体４４ｂに固定され、基台４４ｓを第２の方向（ｘ方向）に沿って変位させる。
【００３３】
ＭＥＭＳミラーアレイ４１は基台４４ｓに固定され、基台４４ｓとともに第２の方向（ｘ方向）に沿って変位可能である。したがって、リニアアクチュエータ４４ａの駆動によりＭＥＭＳミラーアレイ４１が第２の方向（ｘ方向）に沿って変位する。
【００３４】
なお、ＭＥＭＳミラーアレイ４１の所定の位置、例えばリニアアクチュエータ４４ａによる変位範囲の中間点の位置が、初期位置に定められる。ＭＥＭＳミラーアレイ４１が初期位置にあるときに、前述のように、波長毎の信号光が光偏向器４２に入射するように、入出力ユニット２０、マイクロレンズアレイ２１、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３、第１、第２のレンズ２４、２６、グレーティング２５、及び偏向部４０は構成される。
【００３５】
リニアアクチュエータ４４ａによるＭＥＭＳミラーアレイ４１の変位は、コントローラ４５によって制御される。後述するように、コントローラ４５は、ＭＥＭＳミラーアレイ４１に設けられる分割ＰＤ４３によるガイド光の受光量に基づいて、リニアアクチュエータ４４ａの駆動を制御する。
【００３６】
ＭＥＭＳミラーアレイ４１には、マイクロミラーである複数の光偏向器４２と、分割ＰＤ４３とが、分離される波長に対応して、第２の方向（ｘ方向）に並列に配置される。なお、光偏向器４２は、前述のように、ｙｚ平面内で傾きを変えることにより、波長毎の信号光が出力に用いる出力ポート２０ｂ〜２０ｅに入射するように、入射する信号光を偏向する。
【００３７】
分割ＰＤ４３は、ＭＥＭＳミラーアレイ４１が初期位置にあるときのＭＥＭＳミラーアレイ４１上におけるガイド光の入射位置に設けられる。分割ＰＤ４３は２つのＰＤによって構成され、２つのＰＤは第２の方向（ｘ方向）に沿って間隙を空けて並べられる。なお、間隙は、分割ＰＤ４３に入射するガイド光のスポット径よりも十分に小さくなるように定められる。
【００３８】
また、ガイド光のスポット光の中心が間隙の中心に入射するように、所定の領域を受光領域とする分割ＰＤ４３はＭＥＭＳミラーアレイ４１上に設けられる。したがって、ガイド光の分割ＰＤ４３への入射位置が第２の方向（ｘ方向）に沿って変位する場合に、２つのＰＤそれぞれにおいて検出されるガイド光の光量が変わり、その光量差に基づいて変位量を算出することが可能である。
【００３９】
コントローラ４５は分割ＰＤ４３における２つのＰＤの受光量をＰＤアンプ４６を介して受信する。コントローラ４５は２つのＰＤの受光量の差に基づいて、ガイド光の分割ＰＤ４３における実際の入射位置を算出する。ガイド光の実際の入射位置が間隙の中心に重なるように、即ち受光量の差がゼロになるようにコントローラ４５はリニアアクチュエータ４４ａの駆動を制御する。
【００４０】
以上のような構成の第１の実施形態の波長選択スイッチによれば、波長選択スイッチ１００内の温度変化が均一でなく、波長選択スイッチ１００内の光学系それぞれの不規則な膨張及び収縮や、衝撃などによる光学系の姿勢のズレなどに起因する信号光の光偏向器４２への入射位置のズレを、ガイド光の入射位置のズレを算出することにより検出することが可能である。ガイド光の入射位置のズレと信号光の光偏向器４２への入射位置のズレは実質的に等しいので、ガイド光の入射位置のズレに基づいて、信号光の光偏向器４２への入射位置のズレを補正することが可能である。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る波長選択スイッチについて説明する。第２の実施形態は偏向部の構成において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能及び構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００４２】
第２の実施形態では、偏向部以外の波長選択スイッチの各部位の構成及び機能は第１の実施形態と同じである。
【００４３】
図５に示すように、偏向部４０１は、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１、変位機構４４、及びコントローラ４５によって構成される。
【００４４】
第１の実施形態と同様に、変位機構４４は本体４４ｂ、基台４４ｓ、リニアアクチュエータ４４ａによって構成される。本体４４ｂは、波長選択スイッチの本体に固定される。基台４４ｓは、第２の方向（ｘ方向）に沿って変位自在に、本体４４ｂに支持される。リニアアクチュエータ４４ａは、基台４４ｓを第２の方向（ｘ方向）に沿って変位させる。
【００４５】
第１の実施形態と異なり、分割ＰＤ４３はＭＥＭＳミラーアレイ４１１に設けられず、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１とともに基台４４ｓに固定される。なお、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１が有する光偏向器４２と分割ＰＤ４３とが、分離される波長に対応して、同一の平面上において第２の方向（ｘ方向）に並列に配置される。したがって、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１は、基台４４ｓを介してリニアアクチュエータ４４ａにより第２の方向（ｘ方向）に沿って変位させられる。
【００４６】
第１の実施形態と同様に、リニアアクチュエータ４４ａによるＭＥＭＳミラーアレイ４１１の変位は、コントローラ４５によって制御される。第１の実施形態と同様に、コントローラ４５は分割ＰＤ４３の２つのＰＤにより検出されるガイド光の受光量の差に基づいて、リニアアクチュエータ４４ａの駆動を制御する。
【００４７】
以上のような構成の第２の実施形態の波長選択スイッチによっても、第１の実施形態と同じく、信号光の光偏向器４２への入射位置の第２の方向（ｘ方向）に沿ったズレを補正することが可能である。
【００４８】
また、第２の実施形態の波長選択スイッチ１によれば、第１の実施形態と異なり、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１に分割ＰＤ４３を設けることなく、別々に基台４４ｓに設けるので、製造がより容易になる。
【００４９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る波長選択スイッチについて説明する。第３の実施形態は偏向部の構成において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第３の実施形態について説明する。なお、第１、第２の実施形態と同じ機能及び構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５０】
第３の実施形態では、偏向部以外の波長選択スイッチの各部位の構成及び機能は第１の実施形態と同じである。
【００５１】
図６に示すように、偏向部４０２は、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１、変位機構４４、及びコントローラ４５によって構成される。
【００５２】
第１の実施形態と同様に、変位機構４４は、本体４４ｂ、基台４４ｓ、リニアアクチュエータ４４ａによって構成される。本体４４ｂは、波長選択スイッチの本体に固定される。基台４４ｓは、第２の方向（ｘ方向）に沿って変位自在に、本体４４ｂに支持される。リニアアクチュエータ４４ａは、基台４４ｓを第２の方向（ｘ方向）に沿って変位させる。
【００５３】
第１の実施形態と同様に、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１は基台４４ｓに固定され、基台４４ｓとともに第２の方向（ｘ方向）に沿って変位可能である。第１の実施形態と異なり、分割ＰＤ４３はＭＥＭＳミラーアレイ４１１に設けられず、本体４４ｂに固定される。
【００５４】
したがって、リニアアクチュエータ４４ａの駆動により基台４４ｓを変位させる場合には、信号光のＭＥＭＳミラーアレイ４１１に対する入射位置は変位するが、分割ＰＤ４３へのガイド光の入射位置は変わらない。ただし、分割ＰＤ４３の２つのＰＤの受光量の差に基づいて入射位置を検出し、入射位置に基づいて信号光及びガイド光の入射位置のズレを検出することは可能である。
【００５５】
第１の実施形態と同様に、リニアアクチュエータ４４ａによるＭＥＭＳミラーアレイ４１１の変位はコントローラ４５によって制御される。コントローラ４５は分割ＰＤ４３の２つのＰＤにより検出されるガイド光の受光量の差に基づいて、リニアアクチュエータ４４ａの駆動を制御する。
【００５６】
以上のような構成の第３の実施形態の波長選択スイッチによっても、第１の実施形態と同じく、信号光の光偏向器４２への入射位置の第２の方向（ｘ方向）に沿ったズレを補正することが可能である。
【００５７】
また、第３の実施形態の波長選択スイッチ１によれば、第１の実施形態と異なり、ＭＥＭＳミラーアレイ４１１に分割ＰＤ４３を設けることなく、変位機構４４に設けるので、製造がより容易になる。
【００５８】
次に、本発明の第４の実施形態に係る波長選択スイッチについて説明する。第４の実施形態は信号光の光偏向器への入射位置のズレを補正する方法において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第４の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能及び構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００５９】
図７に示すように、波長選択スイッチ１０３は、第１の実施形態と同様に、入出力ユニット２０、光源ユニット３０、マイクロレンズアレイ２１、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３、第１のレンズ２４、グレーティング２５（分散部）、第２のレンズ２６（集光部）、及び偏向部４０３などによって構成される。また、第１の実施形態と異なり、第１のレンズ２４とグレーティング２５との間に角度調整ミラー２７が設けられる。
【００６０】
入出力ユニット２０、光源ユニット３０、マイクロレンズアレイ２１、第１、第２のシリンドリカルレンズ２２、２３、第１、第２のレンズ２４、２６、及びグレーティング２５の構成及び機能は第１の実施形態と同じである。
【００６１】
角度調整ミラー２７（変位機構）は第１の方向（ｙ方向）に平行な反射面を有し、第１の方向（ｙ方向）に平行な直線を軸に回動可能に軸支される。角度調整ミラー２７はモータ２８により回動し、入力光の偏向方向が調整される。入力光に対して所定の角度、本実施形態では４５°をなすように傾斜した状態が角度調整ミラー２７の初期状態に定められる。
【００６２】
図８に示すように、初期状態にある角度調整ミラー２７による入力光の反射方向にグレーティング２５が配置される。角度調整ミラー２７が初期状態である場合に、グレーティング２５に入射した入力光はグレーティング２５の分散面上で波長毎に異なる角度で分散される。なお、図１と同様に、図７では、簡単のために、入出力ユニット２０から偏向部４０３に至る光軸方向（ｚ方向）の光路を、直線的に示している。
【００６３】
グレーティング２５に対して、第２のレンズ２６及び偏向部４０３は、第１の実施形態と同じ位置と姿勢を有しており、グレーティング２５で分散された波長毎の信号光及びガイド光は、第２のレンズ２６により各信号光及びガイド光の主光線が平行な光線となって、偏向部４０３に入射する。
【００６４】
図９に示すように、偏向部４０３はＭＥＭＳミラーアレイ４１である。第１の実施形態と同様に、ＭＥＭＳミラーアレイ４１には、光偏向器４２ａ〜４２ｃと分割ＰＤ４３とが設けられる。第１の実施形態と異なり、偏向部４０３は波長選択スイッチ１０３の本体に固定される。なお、角度調整ミラー２７が初期状態にあるときに、第２のレンズ２６を透過した波長毎の信号光及びガイド光がそれぞれ光偏向器４２及び分割ＰＤ４３に入射するように、第２のレンズ２６及び偏向部４０３の位置及び姿勢が定められる。
【００６５】
第１の実施形態と同様に、分割ＰＤ４３に含まれる２つのＰＤそれぞれにおいて検出されるガイド光の光量はＰＤアンプ４６を介してコントローラ４５に伝達される。第１の実施形態と同じく、コントローラ４５は２つのＰＤにおけるガイド光の光量の差に基づいてガイド光の実際の入射位置を算出する。ガイド光の実際の入射位置が分割ＰＤ４３の間隙の中心に重なるように、コントローラ４５は角度調整ミラー２７のモータ２８の駆動を制御する。
【００６６】
以上のような構成の第４の実施形態の波長選択スイッチによっても、第１の実施形態と同じく、信号光の光偏向器４２への入射位置の第２の方向（ｘ方向）に沿ったズレを補正することが可能である。
【００６７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００６８】
例えば、上記の第１〜第４の実施形態において、分割ＰＤ４３を用いてガイド光の入射位置を検出する構成であるが、分割ＰＤ４３の変わりに光位置検出センサを用いてガイド光の入射位置を検出してもよい。
【００６９】
また、第１〜第４の実施形態において、入力ポート２０ａにガイド光を供給する構成であるが、別の入出力ポートを用いてガイド光を供給する構成であってもよい。
【００７０】
また、第１、第２、第４の実施形態において、分割ＰＤ４３を用いてガイド光の入射位置を検出する構成であるが、単一のＰＤを用いてもガイド光の入射位置のズレを検出することは可能である。例えば、単一のＰＤをガイド光のスポット像と実質的に同じ大きさに形成することにより、入射位置のズレに応じて受光量が変化する。それゆえ、初期状態における受光量と同じ受光量となるように入射位置を変位させることにより第１、第２、第４の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１００、１０３  波長選択スイッチ
２０  入出力ユニット
２０ａ  入力ポート
２０ｂ〜２０ｅ  出力ポート
２０ｃｐ  光カプラ
２５  グレーティング
２６  第２のレンズ
２７  角度調整ミラー
３０  光源ユニット
３１  光源
３２  ファイバグレーティング
３３  光カプラ（光分岐部）
３４  第１のフォトダイオード（ＰＤ）
３５  光源コントローラ
４０、４０１、４０２、４０３  偏向部
４１、４１１  ＭＥＭＳミラーアレイ
４２  光偏向器
４３  分割ＰＤ
４４  変位機構
４４ｓ  基台
４５  コントローラ
４７  反射ミラー
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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