(57)【要約】【課題】フィルタ特性の中心波長ずれを修正可能な波長選択スイッチを提供する。【解決手段】波長選択スイッチ３００は、波長多重された光信号が入力される入力ポート３０１と、光信号が出力される出力ポート３０２と、光信号を分波および合波する分波合波器３０４と、光信号を波長ごとに偏向し得る光偏向器アレイ３０６と、入力ポート３０１と出力ポート３０２を分波合波器３０４と光偏向器アレイ３０６を介して結合させる光学部材３０３を有している。光偏向器アレイ３０６は、分波合波器３０４の分波方向に配列された複数の光偏向器３０５と、光偏向器３０５から外れた光信号を受光しその光量を反映した電気信号を出力する光検出部３０７を有している。波長選択スイッチ３００はさらに、光偏向器アレイ３０６の位置を変更し得る位置変更部３０９と、光検出部３０７による検出結果に基づいて位置変更部３０９をサーボ制御する制御部３０８を有している。【選択図】図７
2013104918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長多重された光信号が入力される入力ポートと、
前記光信号が出力される出力ポートと、
前記光信号を分波および合波する分波合波器と、
前記光信号を波長ごとに偏向し得る光偏向器アレイと、
前記入力ポートと前記出力ポートを前記分波合波器と前記光偏向器を介して結合させる光学部材とを備え、
前記光偏向器アレイは、前記分波合波器の分波方向に配列された複数の光偏向器と、前記光偏向器から外れた光信号を受光しその光量を反映した電気信号を出力する光検出部を有しており、さらに、
前記光偏向器アレイの位置を変更し得る位置変更部と、
前記光検出部による検出結果に基づいて前記位置変更部をサーボ制御する制御部を有している波長選択スイッチ。
【請求項２】
前記光検出部は、前記分波方向に沿って配置された一対の光検出器を有し、前記一対の光検出器は、前記分波方向に沿った、前記複数の光偏向器の全体の両側に配置されている、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項３】
前記光検出部は、前記分波方向に沿って配置された複数対の光検出器を有し、各対の光検出器は、前記分波方向に沿った、前記各光偏向器の両側に配置されている、請求項１に記載の波長選択スイッチ。
【請求項４】
前記光検出部は、前記分波方向に沿って配置された複数対の第二の光検出器をさらに有し、各対の第二の光検出器は、前記分波方向の垂直方向に沿った前記各光偏向器の両側に配置されている、請求項３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
前記位置変更部は、前記光偏向器アレイを少なくとも前記分波方向に移動可能に支持しているステージを有している、請求項１〜４のいずれかひとつ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。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信業界では、通信データ量の増大に対応するために波長多重（ＷＤＭ）技術が利用されている。ＷＤＭ技術を用いた大容量光通信システムを構築するための光デバイスの一つとして波長選択スイッチ（ＷＳＳ）がある。波長選択スイッチは、たとえば、入力された波長多重信号（波長多重された光信号）を波長ごとに異なる出力に振り分けることができるデバイスである。そのために、波長選択スイッチは、光信号を分波する分波素子と、分波された複数の波長のビームをそれぞれ偏向する複数の光偏向器を有している。
【０００３】
このような波長選択スイッチは、たとえば、特開２００７−１４８４２９号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４８４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
波長選択スイッチを通して通信される光信号にエラーデータが発生しないために、波長選択スイッチのフィルタ特性は、その中心波長がＩＴＵ−ＧＲＩＤなる規格化された波長に一致している必要があり、また広い透過帯域幅を有していることが望まれる。ここでフィルタ特性とは、たとえば、各光偏向器が偏向する光ビームの波長範囲に相当する。
【０００６】
波長選択スイッチのフィルタ特性は、温度変化などの環境変化によって変化し得る。このため、フィルタ特性の中心がＩＴＵ−ＧＲＩＤから外れてしまうことがある（以下では、この状態をフィルタ特性の中心波長ずれと呼ぶ）。このような事態は、波長選択スイッチを通して通信される光信号の品質低下を招く。
【０００７】
特開２００７−１４８４２９号公報に開示された波長選択スイッチをはじめ、従来の波長選択スイッチは、このような事態を考慮してフィルタ特性の中心波長ずれを修正する機能を有するものは提案されていない。
【０００８】
本発明は、環境変化によって発生するフィルタ特性の中心波長ずれを修正可能な波長選択スイッチ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】
【０００９】
本発明による波長選択スイッチは、波長多重された光信号が入力される入力ポートと、前記光信号が出力される出力ポートと、前記光信号を分波および合波する分波合波器と、前記光信号を波長ごとに偏向し得る光偏向器アレイと、前記入力ポートと前記出力ポートを前記分波合波器と前記光偏向器を介して結合させる光学部材を備えている。前記光偏向器アレイは、前記分波合波器の分波方向に配列された複数の光偏向器と、受光した光量を反映した電気信号を出力する光検出部を有している。波長選択スイッチは、前記光偏向器アレイの位置を変更し得る位置変更部と、前記光検出部による検出結果に基づいて前記位置変更部をサーボ制御する制御部をさらに有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、環境変化によって発生するフィルタ特性の中心波長ずれを修正可能な波長選択スイッチが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】波長選択スイッチのフィルタ特性と波長選択スイッチを通して通信される光信号の関係を示している。
【図２】フィルタ特性の中心波長ずれによる光信号の品質低下を説明する概念図である。
【図３】フィルタ特性の中心波長ずれが生じていない状態におけるフィルタ特性と光偏向器とビームスポットの位置関係を示している。
【図４】光偏向器アレイの位置ずれによるフィルタ特性の中心波長ずれの発生を説明する概念図である。
【図５】ビームスポットの位置ずれによるフィルタ特性の中心波長ずれの発生を説明する概念図である。
【図６】フィルタ特性の中心波長ずれの発生メカニズムのフローを示している。
【図７】第１実施形態の波長選択スイッチの構成を模式的に示している。
【図８】第１実施形態の波長選択スイッチの光偏向器アレイの構成を模式的に示している。
【図９】第１実施形態の波長選択スイッチの制御部の構成を模式的に示している。
【図１０】第１実施形態におけるフィルタ特性の中心波長ずれ検出の原理を説明する図である。
【図１１】第１実施の形態の波長選択スイッチにおけるフィルタ特性の中心波長ずれ修正の動作フローを示している。
【図１２】第２実施形態の波長選択スイッチの光偏向器アレイの構成を模式的に示している。
【図１３】第２実施形態の波長選択スイッチの光偏向器アレイの一部を拡大して示している。
【図１４】第２実施形態の波長選択スイッチの制御部の構成を模式的に示している。
【図１５】第３実施形態の波長選択スイッチの光偏向器アレイの構成を模式的に示している。
【図１６】第３実施形態の波長選択スイッチの光偏向器アレイの一部を拡大して模式的に示している。
【図１７】第３実施形態の波長選択スイッチの制御部の構成を模式的に示している。
【図１８】第３実施形態の波長選択スイッチの動作フローを模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、波長選択スイッチにおけるフィルタ特性の中心波長ずれの発生メカニズムとその影響について説明する。
【００１３】
前述したように、波長選択スイッチのフィルタ特性は、その中心波長がＩＴＵ−ＧＲＩＤに一致している必要があり、波長選択スイッチのフィルタ特性は、広い透過帯域幅を有していることが望まれる。
【００１４】
波長選択スイッチのフィルタ特性と波長選択スイッチを通して通信される光信号の関係を図１に示す。図１には、ＩＴＵ−ＧＲＩＤのひとつに対応したフィルタ特性と光信号（分波されたひとつの波長のビーム）が示されている。図１（Ａ）は、フィルタ特性が広い帯域幅を有している例を示し、図１（Ｂ）は、フィルタ特性が狭い帯域幅を有している例を示している。図１（Ａ）に示されように、フィルタ特性が広い帯域幅を有している場合には、信号光は、遮断されることなく伝送される。これに対して、図１（Ｂ）に示されるように、フィルタ特性が狭い帯域幅を有している場合には、信号光は、図中の楕円内の部分に対応する光信号の波長成分がカットされる。これは、通信される光信号の品質低下を招き、エラーデータが発生する原因となる。
【００１５】
また、図２に示されるように、フィルタ特性の中心波長がずれると、信号光は、図中の円内の部分に対応する光信号の波長成分がカットされる。これは、通信される光信号の品質低下を招き、エラーデータが発生する原因となる。
【００１６】
本発明者は研究を通して、振動衝撃や温度変化などの外乱によってフィルタ特性の中心波長がずれ得ることを見出し、フィルタ特性の中心波長とＩＴＵ−ＧＲＩＤの間のずれの管理が必要であるとの結論に達した。
【００１７】
このフィルタ特性の中心波長は、波長選択スイッチ内の光偏向器とそのミラーに入射する光のビームスポットの位置によって決まる。光偏向器の中心にＩＴＵ−ＧＲＩＤなる波長のビームスポット中心がくるとき、フィルタ特性の中心波長はＩＴＵ−ＧＲＩＤに一致する（図３参照）。そのため、フィルタ特性の中心波長ずれの原因は、光偏向器アレイの位置ずれやビームスポットの位置ずれが考えられる。
【００１８】
フィルタ特性の中心波長ずれの原因の一つとして、環境温度変化などの外乱による光偏向器アレイの設置位置ずれが考えられる。通常、光偏向器アレイは、その中の各光偏向器の中心が、ＩＴＵ−ＧＲＩＤの入力光のビームスポットの中心に一致するように配置されている。そのため、図４に示されるように、光偏向器アレイに位置ずれが生じると、これに伴ってフィルタ特性の透過帯域の中心波長が信号光の帯域の中心波長からずれる。このずれが大きい場合には、信号光の帯域の一部がフィルタ特性の透過帯域の外にはみ出すため、光信号の一部の波長成分がカットされてしまう。これは、光信号の品質低下を招き、データエラーの発生の原因となる。
【００１９】
また、分波素子やレンズなどの光学部品の変形や位置ずれが原因で、光偏向器への入力光のビームスポットの位置がずれた場合についても同様の事態が生じる（図５参照）。図５に示されるように、光偏向器への入力光のビームスポットの位置が光偏向器の中心からずれると、ビームスポットの中心がフィルタ特性の透過帯域の中心波長から外れる。この場合も、光偏向器アレイに位置ずれが生じた場合と同様に、信号光の帯域の一部がフィルタ特性の透過帯域の外にはみ出すため、信号光の一部の波長成分がカットされてしまい、光信号の品質低下を招き、データエラーの発生の原因となる。
【００２０】
以上をまとめると、フィルタ特性の中心波長ずれの発生メカニズムのフローは図６に示されるようになる。まず、環境変化などの外乱が発生する。これにより、波長選択スイッチ内の（光偏向器を含む）光学部品の変形や位置ずれが発生する。そして、波長選択スイッチ内の光路の空間的なずれが発生する。このため、光偏向器とビームスポットの相対的な位置ずれが発生する。そして、フィルタ特性の中心波長ずれが発生する。これにより、光信号の一部がカットされる。その結果、光信号の品質が低下する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態の波長選択スイッチについて説明する。  
（構成）
図７に示すように、第１実施形態の波長選択スイッチ３００は、波長多重された光信号が入力される入力ポート３０１と、光信号が出力される出力ポート３０２と、光信号を分波および合波するグレーティングなどの分波合波器３０４と、光信号を波長ごとに偏向し得る光偏向器アレイ３０６と、入力ポート３０１と出力ポート３０２を分波合波器３０４と光偏向器アレイ３０６を介して結合させるレンズなどの光学部材３０３とを有している。
【００２２】
分波合波器３０４は、入力ポート３０１から入力された光信号を、波長の異なる複数のビームに分割する機能を有している。各ビームは、波長の広がりを有しており、その中心波長はＩＴＵ−ＧＲＩＤに一致している。
【００２３】
光偏向器アレイ３０６は、複数の光偏向器３０５と、光偏向器３０５から外れた光信号３１０を受光しその光量を反映した電気信号を出力する光検出部３０７を有している。一例では、光偏向器３０５はＭＥＭＳミラーで構成され、したがって光偏向器アレイ３０６はＭＥＭＳミラーアレイで構成され得る。ここで、ＭＥＭＳミラーは、たとえば、二軸周りに揺動可能なミラーを備え、ミラーの反射面の向き（たとえば反射面に立てた法線の方向）を電圧などの電気信号の入力によって制御し得るＭＥＭＳ素子を意図している。しかし光偏向器３０５は、ＭＥＭＳミラーに限定されるものではなく、光を偏向可能な他の任意の素子で構成されてよい。
【００２４】
波長選択スイッチ３００はさらに、光偏向器アレイ３０６に入射する光信号に対する光偏向器アレイ３０６の位置を変更し得る位置変更部３０９と、光検出部３０７による検出結果に基づいて位置変更部３０９をサーボ制御する制御部３０８を有している。位置変更部３０９は、たとえば、光偏向器アレイ３０６を移動可能に支持しているモータなどにより駆動されるステージで構成され得る。
【００２５】
光偏向器アレイ３０６の構成について図８を参照しながら説明する。図８に示すように、光偏向器アレイ３０６は、複数たとえばＮ個（Ｎは自然数）の光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎを有している。図８において、光偏向器３０５−１は、最も左側に位置する光偏向器を表し、光偏向器３０５−Ｎは、最も右側に位置する光偏向器を表している。光偏向器３０５−Ｍ（１≦Ｍ≦Ｎ）は、光偏向器３０５−１，３０５−Ｎを含め、左側を起点としてＭ番目の光偏向器を表している。
【００２６】
光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎは、分波合波器３０４の分波方向に配列されている。ここで、分波合波器３０４の分波方向とは、光偏向器アレイ３０６上における、分波合波器３０４によって分波された複数の波長のビームの広がり方向を意味する。分波合波器３０４と光偏向器アレイ３０６の間にミラーなどが存在する場合には、光偏向器アレイ３０６上における複数の波長のビームの広がり方向は、分波直後の複数の波長のビームの広がり方向と必ずしも一致しないが、ここでは便宜上そのように呼ぶ。
【００２７】
光偏向器アレイ３０６はさらに、分波合波器３０４の分波方向に沿って配置された一対の光検出器３０７−１，３０７−２を有している。光検出器３０７−１，３０７−２は、分波合波器３０４の分波方向に沿った、光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎの全体の両側に配置されている。これら一対の光検出器３０７−１，３０７−２は、図７に示された光検出部３０７を構成している。言い換えれば、光検出部３０７は一対の光検出器３０７−１，３０７−２を有している。
【００２８】
制御部３０８の構成について図９を参照しながら説明する。図９に示すように、制御部３０８は、光検出器３０７−１，３０７−２からの電気信号（電圧値）を光検出器ごとに一時的に格納・更新することによりその電気信号の値をモニタするモニタ部６００と、光検出器３０７−１，３０７−２の電圧値の初期値すなわちフィルタ特性の中心波長ずれが未発生の状態の電圧値（キャリブレーションデータ）を格納しているＬＵＴ（ルックアップテーブル）６０２と、モニタ部６００の出力に対してＬＵＴ６０２を参照してフィルタ特性の中心波長ずれの発生を検出し、そのずれ量を修正する制御信号を出力する演算部６０１と、演算部６０１から制御信号を受けて位置変更部３０９を駆動するドライバ６０３を有している。
【００２９】
（作用）
次に第１実施形態の波長選択スイッチ３００の動作について説明する。  
図７および図８を参照しながら、波長選択スイッチ３００において、波長多重された光信号の入力から出力までの基本的な動作について説明する。まず図７において、波長多重された光信号が、入力ポート３０１から入力され、光学部材３０３を介して分波合波器３０４に入射し、ここで波長に応じて異なる角度方向に回折し、複数の波長のビームに分離され、光偏向器アレイ３０６に到達する。光偏向器アレイ３０６は、図８に示すように、複数の波長のビームにそれぞれ対応した光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎを有しており、複数の波長のビームをそれぞれ独立に所定の角度に偏向し得る。具体的には、光偏向器３０５が静電引力型の可動ミラーである場合には、所定の電圧を与えることにより可動ミラーが所定の角度となる。偏向された光信号は入力ポートからの光路とは異なる光路を通り、再び分波合波器３０４と光学部材３０３を介して出力ポート３０２に出力される。そのため光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎのうち指定したミラーに対応した波長の光信号のみを選択して出力することが可能である。以上が波長選択スイッチ３００における基本的な動作である。
【００３０】
ここで、環境変化などの外乱によりフィルタ特性の中心波長ずれが起こった場合を想定し、本実施形態によるフィルタ特性の中心波長ずれの修正方法について説明する。修正方法は大きく分けて、（１）中心波長ずれの検出、（２）中心波長ずれの方向と量の演算、（３）光偏向器アレイ３０６の位置変更（移動）、以上３つの項目となる。図７を用いて、修正方法の概要について以下に説明する。光偏向器アレイ３０６の設置位置のずれやビームスポットの位置のずれによりフィルタ特性の中心波長ずれが起こったときに、光信号の一部を受光していた光検出部３０７の受光量の増減からずれ方向とずれ量を演算し、ずれ量分をキャンセルするように位置変更部３０９を駆動する。これにより光偏向器アレイ３０６の設置位置を変更し、フィルタ特性の中心波長ずれを修正する。
【００３１】
以下、修正方法の詳細について図８と図９と図１０を用いて説明する。
【００３２】
まず（１）フィルタ特性の中心波長ずれの検出方法について説明する。
【００３３】
図１０に示すように、Ｎ番目の光偏向器３０５−Ｎに対応する波長の光信号はＮ番目の光偏向器３０５−Ｎに入射してビームスポット７００を形成する。フィルタ特性の中心波長ずれが生じていない状態では、ビームスポット７００の中心は光偏向器３０５−Ｎの中心に位置する。この時のビームスポット７００の中心座標７０２を基準０とする。ここで、環境変化などの外乱が生じて、ビームスポット７００が＋方向に移動してビームスポット７０１になったとする。この時のビームスポットの中心座標７０３を＋ｘ１とする。ビームスポット７０１の一部の光は、光偏向器３０５−Ｎから外れて、光検出器３０７−２に入射する。光検出器３０７−２は、その外れた光を受光し、その光量に応じた電気信号を出力する。光検出器３０７−２が出力する電気信号の増大減少をモニタすることにより、＋方向の中心波長ずれの発生を検出することができる。
【００３４】
また、−方向の中心波長ずれが発生した場合には、同様の原理で、光検出器３０７−１が出力する電気信号の増大減少をモニタして、１番目の光偏向器３０５−１に対応する波長のビームスポットの−方向の移動を検出することにより、−方向の中心波長ずれの発生を検出することができる。
【００３５】
ここまでがフィルタ特性の中心波長ずれの検出方法である。
【００３６】
次にフィルタ特性の中心波長ずれの検出後の（２）ずれ量演算方法と（３）ずれ対象の位置変更方法について説明する。
【００３７】
図１１に中心波長ずれ検出後から修正までの動作フローを示す。
【００３８】
（工程８０１）補正を開始する。たとえば、光検出器３０７−１，３０７−２や制御部３０８の各部の初期化処理をおこなう。
【００３９】
（工程８０２）モニタ部６００において、光検出器３０７−１，３０７−２の電気信号をモニタする。
【００４０】
（工程８０３）演算部６０１において、光検出器３０７−１，３０７−２の電気信号とＬＵＴに格納されているキャリブレーションデータを比較する。
【００４１】
（工程８０４）光検出器３０７−１，３０７−２の電気信号がキャリブレーションデータと一致する場合には、光偏向器アレイ３０６の位置を変更することなく、工程８０１へ移行する。たとえば、光検出器３０７−２の電気信号がキャリブレーションデータと一致する場合には、Ｎ番目の光偏向器３０５−Ｎに対応する波長の光信号は、図１０のビームスポット７００を形成していると想像される。一方、光検出器３０７−１，３０７−２の電気信号がキャリブレーションデータと一致しない場合には、光偏向器アレイ３０６の位置を変更するために、工程８０５へ移行する。たとえば、光検出器３０７−２の電気信号がキャリブレーションデータと一致しない場合には、Ｎ番目の光偏向器３０５−Ｎに対応する波長の光信号は、図１０のビームスポット７０１を形成していると想像される。
【００４２】
（工程８０５）演算部６０１において、キャリブレーションデータと電気信号の差分量に基づいて位置変更部３０９の駆動量に相当する制御信号をドライバ６０３に出力する。
【００４３】
（工程８０６）ドライバ６０３において、制御信号に基づいて位置変更部３０９を駆動して光偏向器アレイ３０６の位置を変更する。その後、工程８０１へ移行（フィードバック制御）する。
【００４４】
これらの一連の工程８０１〜８０６によって、たとえば、光偏向器３０５−１，３０５−Ｎに対応する波長の光信号が形成するビームスポットの中心が光偏向器３０５−１，３０５−Ｎの中心に維持される。したがって、光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号が形成するビームスポットの中心もまた、分波方向に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心に維持される。その結果、波長選択スイッチ３００のフィルタ特性の中心とＩＴＵ−ＧＲＩＤの一致が維持される。
【００４５】
本実施形態では、光偏向器アレイ３０６を一次元的に移動させているので、位置変更部３０９は、一次元的に移動可能なステージで構成されてよい。
【００４６】
（効果）
以上の説明からわかるように、本実施形態の波長選択スイッチ３００では、環境変化などの外乱により光偏向器アレイ３０６などの光学部品の位置ずれが生じ、それに伴うフィルタ特性の中心波長ずれが発生した場合でも、フィルタ特性の中心波長ずれが速やかに修正される。
【００４７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の波長選択スイッチについて説明する。  
第２実施形態の波長選択スイッチの基本構成は第１実施形態と同じであり、したがって図７に示される通りである。第２実施形態の波長選択スイッチは、光偏向器アレイ３０６の構成と制御部３０８の機能の点において、第１実施形態の波長選択スイッチと相違している。以下では、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。
【００４８】
（構成）
第２実施形態では、図１２と図１３に示すように、光偏向器アレイ３０６は、分波合波器３０４の分波方向に沿って配置された複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２を有している。光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２は、分波合波器３０４の分波方向に沿った、各光偏向器３０５−Ｍの両側に配置されている。これら複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２は、図７に示された光検出部３０７を構成している。言い換えれば、光検出部３０７は、複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２を有している
第２実施形態の制御部３０８では、図１４からわかるように、モニタ部６００は、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２からの電気信号（電圧値）をモニタする。モニタ部６００はまた、モニタする光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の選択機能を有している。またＬＵＴ６０２は、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電圧値の初期値すなわちフィルタ特性の中心波長ずれが未発生の状態の電圧値（キャリブレーションデータ）を格納している。さらに演算部６０１は、モニタ部６００の出力に対してＬＵＴ６０２を参照してフィルタ特性の中心波長ずれの発生を検出し、そのずれ量を修正する制御信号を出力する。
【００４９】
（作用）
モニタ部６００は、モニタする光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２を選択し、その選択した光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電気信号をモニタする。選択の対象は、入力される光信号に含まれる複数の波長のビームが入射する複数の光偏向器３０５−Ｍに対応する複数の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２である。モニタ部６００は、たとえば、それら複数の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２のうちのひとつを選択し、その電気信号をモニタしてよい。または、複数の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２のうちのいくつかまたはすべてを選択し、それらの電気信号を順番にモニタしてもよい。演算部６０１は、モニタ部６００がモニタする電気信号に対して、第１実施形態と同様の処理をおこなうことにより、フィルタ特性の中心波長ずれの検出と修正をおこなう。
【００５０】
（効果）
第２実施形態の波長選択スイッチは、第１実施形態の波長選択スイッチと同じ利点を有しているほか、次の利点を有している。
【００５１】
第１実施形態の波長選択スイッチは、両端の光偏向器３０５−１，３０５−Ｎのいずれかに対応する波長の光信号が入力された場合にのみ、中心波長ずれの検出および修正を実施できる。言い換えれば、光偏向器３０５−１，３０５−Ｎのいずれかに対応する波長の光信号が入力されない限り、中心波長ずれの検出および修正を実施できない。
【００５２】
これに対して、第２実施形態の波長選択スイッチは、光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎのいずれに対応する波長の光信号が入力された場合であっても、中心波長ずれの検出および修正を実施できる。波長選択スイッチの使用時には、光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎの少なくともひとつ（実際は二つ以上）に対応する波長の光信号が必ず入力されるので、第２実施形態の波長選択スイッチでは、使用のあいだは常に、中心波長ずれの検出および修正が実施される。
【００５３】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態の波長選択スイッチについて説明する。  
本来、波長選択スイッチには、光学的損失の小さいことが望まれている。ビームスポットと光偏向器の位置ずれは、ビームスポットの一部の光が光偏向器から外れて光学的損失を引き起こす要因となる。ビームスポットと光偏向器の分波方向の位置ずれは、フィルタ特性の中心波長ずれ防止の観点から修正されるべきであることは前述したとおりである。これに加えて、光学的損失低減の観点を加味すると、さらに、ビームスポットと光偏向器の垂直方向の位置ずれも修正されることが好ましい。
【００５４】
第３実施形態の波長選択スイッチは、このような観点のもと、分波方向に加えて垂直方向に関してもビームスポットと光偏向器の位置ずれを修正し得る構成となっている。
【００５５】
第３実施形態の波長選択スイッチの基本構成は第１実施形態と同じであり、したがって図７に示される通りである。第２実施形態の波長選択スイッチは、光偏向器アレイ３０６の構成と制御部３０８の機能の点において、第１実施形態の波長選択スイッチと相違している。以下では、相違部分に重点をおいて説明する。つまり、以下の説明で触れない部分は、第１実施形態と同様である。
【００５６】
（構成）
第３実施形態では、図１５と図１６に示すように、光偏向器アレイ３０６は、第２実施形態と同様に、分波合波器３０４の分波方向に沿って配置された複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２を有している。光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２は、分波合波器３０４の分波方向に沿った、各光偏向器３０５−Ｍの両側に配置されている。さらに、光偏向器アレイ３０６は、分波合波器３０４の分波方向に沿って配置された複数対の光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４を有している。光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４は、分波合波器３０４の分波方向の垂直方向に沿った、各光偏向器３０５−Ｍの両側に配置されている。これら複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４は、図７に示された光検出部３０７を構成している。言い換えれば、光検出部３０７は、複数対の光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４を有している。
【００５７】
第３実施形態の制御部３０８では、図１７からわかるように、モニタ部６００は、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４からの電気信号（電圧値）をモニタする。モニタ部６００は、モニタする光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の選択機能を有している。またＬＵＴ６０２は、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の電圧値の初期値すなわちフィルタ特性の中心波長ずれが未発生の状態の電圧値（キャリブレーションデータ）を格納している。さらに演算部６０１は、モニタ部６００の出力に対してＬＵＴ６０２を参照してフィルタ特性の中心波長ずれの発生を検出し、そのずれ量を修正する制御信号を出力する。
【００５８】
（作用）
第３実施形態におけるフィルタ特性の中心波長ずれの修正について図１８を参照しながら説明する。
【００５９】
（工程９０１）補正を開始する。たとえば、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４や制御部３０８の各部の初期化処理をおこなう。
【００６０】
（工程９０２）モニタ部６００において、モニタする光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４を選択する。選択の手法は第２実施形態と同様である。さらに、光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の電気信号をモニタする。
【００６１】
（工程９０３）演算部６０１において、光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の電気信号とＬＵＴに格納されているキャリブレーションデータを比較する。
【００６２】
（工程９０４）光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の電気信号とキャリブレーションデータが一致する場合には、光偏向器アレイ３０６の位置を変更することなく、工程９０７へ移行する。この場合、光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号は、垂直方向に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心にビームスポットを形成していると想像される。一方、光検出器３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４の電気信号とキャリブレーションデータが一致しない場合には、光偏向器アレイ３０６の垂直方向の位置を変更するために、工程９０５へ移行する。この場合、光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号は、垂直方向に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心からずれた位置にビームスポットを形成していると想像される。
【００６３】
（工程９０５）演算部６０１において、電気信号とキャリブレーションデータの差分量に基づいて位置変更部３０９の駆動量に相当する制御信号をドライバ６０３に出力する。
【００６４】
（工程９０６）ドライバ６０３において、制御信号に基づいて位置変更部３０９を駆動し、光偏向器アレイ３０６の垂直方向の位置を変更する。その後、工程９０７へ移行する。
【００６５】
（工程９０７）モニタ部６００において、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電気信号をモニタする。
【００６６】
（工程９０８）演算部６０１において、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電気信号とＬＵＴに格納されているキャリブレーションデータを比較する。
【００６７】
（工程９０９）光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電気信号とキャリブレーションデータが一致する場合には、光偏向器アレイ３０６の位置を変更することなく、工程９０１へ移行する。この場合、光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号は、分波方向に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心にビームスポットを形成していると想像される。一方、光検出器３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２の電気信号とキャリブレーションデータが一致しない場合には、光偏向器アレイ３０６の分波方向の位置を変更するために、工程９１０へ移行する。この場合、光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号は、分波方向に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心からずれた位置にビームスポットを形成していると想像される。
【００６８】
（工程９１０）演算部６０１において、電気信号とキャリブレーションデータの差分量に基づいて位置変更部３０９の駆動量に相当する制御信号をドライバ６０３に出力する。
【００６９】
（工程９１１）ドライバ６０３において、制御信号に基づいて位置変更部３０９を駆動し、光偏向器アレイ３０６の分波方向の位置を変更する。その後、工程９０１へ移行する。
【００７０】
これらの一連の工程９０１〜９１１によって、選択された光偏向器３０５−Ｍに対応する波長の光信号が形成するビームスポットの中心が、分波方向と垂直方向の両方に関して、光偏向器３０５−Ｍの中心に維持される。したがって、すべての光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎに対応する波長の光信号が形成するビームスポットの中心が、それぞれ、分波方向と垂直方向の両方に関して、光偏向器３０５−１〜３０５−Ｎの中心に維持される。
【００７１】
図１８の動作フローによる処理では、垂直方向の検出と修正の後に分波方向の検出と修正をおこなっているが、これは単なる例示であり、それらの順序は逆であってもかまわない。
【００７２】
本実施形態では、光偏向器アレイ３０６を二次元的に移動させているので、位置変更部３０９は、二次元的に移動可能ないわゆるＸＹステージで構成されてよい。
【００７３】
（効果）
第３実施形態の波長選択スイッチは、第２実施形態の波長選択スイッチと同じ利点を有しているほか、次の利点を有している。
【００７４】
ビームスポットと光偏向器の分波方向の位置ずれに加えて垂直方向の位置ずれも修正されるので、波長選択スイッチの光学的損失が低減される。
【００７５】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。
【符号の説明】
【００７６】
３００…波長選択スイッチ、３０１…入力ポート、３０２…出力ポート、３０３…光学部材、３０４…分波合波器、３０５，３０５−１〜３０５−Ｎ…光偏向器、３０６…光偏向器アレイ、３０７…光検出部、３０７−１，３０７−２，３０７−Ｍ−１，３０７−Ｍ−２，３０７−Ｍ−３，３０７−Ｍ−４…光検出器、３０８…制御部、３０９…位置変更部、３１０…外れた光信号、６００…モニタ部、６０１…演算部、６０３…ドライバ、７００，７０１…ビームスポット、７０２，７０３…中心座標。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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