(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの光導波路が２つの光導波路に分岐するＹ分岐部を持つ１入力２出力型光スイッチを４個対向させて形成された２入力２出力型光スイッチにおいて、該Ｙ分岐部の近傍にあり、該Ｙ分岐部を挟むように、それぞれ屈折率調整手段が２つずつ設けられ、該屈折率調整手段のうちの半数を交互に機能させて光経路の切替えを行うと共に、該光経路の切替えのためには機能させていない残り半数の屈折率調整手段のうちの少なくとも１つを機能させて、出力される光の強度を任意量減衰させる光出力強度可変減衰機能を、任意の入力ポート及び／又は出力ポートに持たせたことを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】
前記屈折率調整手段が、少なくとも導電性薄膜と電源とからなり、該導電性薄膜に電圧を印加し、電力供給量又は印加電圧を調整して前記光導波路の屈折率を調整するものであることを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
【請求項３】
前記光出力強度可変減衰機能を有する入力ポートと出力ポートの近傍に位置する少なくとも１つの導電性薄膜が、他の導電性薄膜と独立して配線され、電力供給量又は印加電圧を調整できるようにしたことを特徴とする請求項２記載の光スイッチ。
【請求項４】
前記光出力強度可変減衰機能を有しない入力ポートと出力ポートの近傍に位置する導電性薄膜と電源とを接続するための配線が、クロス状態を実現するための端子、バー状態を実現するための端子、及びグランド用共通端子の３種類の端子に集約されていることを特徴とする請求項２又は３記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記導電性薄膜が金属薄膜であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項６】
前記屈折率調整手段がヒータであり、該ヒータによる加熱量を調整し、熱光学効果を利用して光経路の切替えを行うものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項７】
前記屈折率調整手段が電場を発生させる電極であり、該電極による電場の強さを調整し、電気光学効果を利用して光経路の切替えを行うものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッチ。
【請求項８】
前記光出力強度可変減衰機能をもつ光減衰機構は、前記Ｙ分岐部の外側と内側に配され、前記屈折率調整手段としても機能するヒータであり、これらのヒータによる加熱量を調整して該Ｙ分岐部の外側と内側とで屈折率を変化させ、通過する光の一部を漏れ光として、光導波路から外部へ放出することを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の光スイッチを複数個配置し、該光スイッチの一方の入力ポートは波長多重分割部に接続され、他方の入力ポートはアドポートに接続され、該光スイッチの一方の出力ポートは波長多重部に接続され、他方の出力ポートはドロップポートに接続され、該光スイッチの光経路の切替えを行って、アドドロップ動作状態とスルー動作状態との切替えを行うことにより、チャネル毎の光出力強度可変減衰機能による光強度等化を行うことを特徴とする光アドドロップモジュール。
【請求項１０】
請求項９記載の光アドドロップモジュールを用いて波長多重通信を行うことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光スイッチに関し、特に波長多重光通信用光アドドロップモジュールなどで多用される２入力２出力クロスバ型光スイッチに光出力強度可変減衰機能を持たせた改良型の光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年普及してきた高密度波長多重光通信（以下「ＤＷＤＭ」と略記する）用の光アドドロップモジュール（以下「ＯＡＤＭ」と略記する）には、波長チャネル数分の２入力２出力クロスバ型光スイッチが用いられるのが通例である。図１３は、この高密度波長多重光通信用の光アドドロップモジュールの構成の一例を示す。図１３中、符号１は波長多重分割部、符号２は波長多重部であり、この波長多重分割部１から波長多重部２までの構成で光アドドロップモジュールが形成されている。符号３はアドポート、符号４はドロップポートであり、これらのポートは光スイッチ５を介して接続されている。
【０００３】
この光アドドロップモジュールにおいては、波長多重化された入力光は波長多重分割部１によって各波長の光に分割され、光線路７を通って光スイッチ５の一方の入力ポートに入力され、アドポート３から入力された光は光スイッチ５の他方の入力ポートに入力される。この光スイッチ５に入力された光は、その経路が必要に応じて切替えられてドロップポート４または波長多重部２に送られ、この波長多重部２に送られた光は波長多重化されて出力される。
【０００４】
符号６は、チャネル間の光強度の等化を目的として、各チャネルに挿入された可変光減衰器（以下「ＶＯＡ」と略記する）である。従って、図１３に示す光アドドロップモジュールにおいては、光スイッチ５から波長多重部２へ出力するための出力ポート毎にＶＯＡ６が接続されている。２入力２出力クロスバ型光スイッチもＶＯＡも単独の光部品としては多種のものが市販されており、ＯＡＤＭにも様々なものが採用されている。
【０００５】
図１は、光スイッチ５の一例として、高分子導波路熱光学効果型デジタル光スイッチによる２入力２出力クロスバ光スイッチを示す。この光スイッチは、ポリイミド等の高分子からなる埋め込み型の光導波路１１をシリコンウエハ上に形成し、この表面にニッケル、アルミニウム、クロム、金、ニクロム等の金属薄膜を蒸着法、スパッタ法等によって形成し、更に電極パッドを形成したものである。光導波路１１のコアパターンは、Ｙ分岐を４個対向させたものとなっている。
【０００６】
金属薄膜は、それぞれのＹ分岐の左右上方に位置するように配置される。この金属薄膜の両端に配線用の電極パッドが設けられ、金ワイヤボンディングによってパッケージケースの電極ピンに配線され、外部の電源に接続される。金属薄膜は、外部の電源より電流が流れるようになっており、このときジュール熱が発生するためヒータとして機能する。
【０００７】
光導波路１１を構成するポリイミド等の高分子は、加熱されると屈折率が低下する。光は媒質中を屈折率の大きい方へ伝播する性質がある。このためＹ分岐の左右に設けられた金属薄膜のうち、一方だけを加熱することによって、加熱されない側の光導波路１１に光を導くことができる。
【０００８】
このヒータとして機能する金属薄膜のうち、符号１２ａは光導波路１１の外側に設けられた外側ヒータであり、符号１２ｂは光導波路１１の内側に設けられた内側ヒータである。従って、図１４に示す２入力２出力光スイッチにおいては、４個の外側ヒータ１２ａと、４個の内側ヒータ１２ｂとが設けられている。
【０００９】
図１５は、この２入力２出力クロスバ光スイッチの光経路切替えのための制御方法の一例を示す。図１５はクロス状態であり、光スイッチ５において、基板上に形成された金属薄膜ヒータのうち、４個の外側ヒータ１２ａに、直流電源２１から電力が供給されて加熱されている。このとき入力ポート１から入力された光は出力ポート２に出力され、入力ポート２から入力された光は出力ポート１に出力される。一方、４個の内側ヒータ１２ｂを加熱することでバー状態に切り替わる。このとき、入力ポート１から入力された光は出力ポート１に出力され、入力ポート２から入力された光は出力ポート２に出力される。
【００１０】
図１６は、光スイッチ部品内部で配線を共通化してから直流電源に接続する方法を示し、これにより上記の制御方法と同様の機能を持たせ、かつ外部配線を簡便にすることができる。図１６は、クロス状態を示すものであり、また図１６中の光スイッチ５においても、符号１２ａは外側ヒータ、符号１２ｂは内側ヒータ、符号２１は直流電源をそれぞれ示す。
【００１１】
このような光スイッチを光アドドロップモジュールに用いる場合、ＶＯＡを各チャネルに１個ずつ組みにして使用することから、２入力２出力クロスバ型光スイッチにＶＯＡを集積化することが試みられている。このＶＯＡ集積化２入力２出力クロスバ型光スイッチとしては、本発明者らによる特願2000−396798号に開示されたものを例示することができる。これは、１入力２出力の高分子導波路熱光学効果型デジタル光スイッチを４個対向させて２入力２出力クロスバ型光スイッチとしたものに、熱光学効果型ＶＯＡを集積化したものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特願2000−396798号に開示された光スイッチでは、２入力２出力型クロスバ光スイッチのためのヒータ８個に加えて、ＶＯＡ用のヒータを配置しており、そのため、２入力２出力型クロスバ光スイッチのみの場合に比較してより大きな素子とする必要がある。また、図１４に示すように、上述した光スイッチに対して光出力強度可変減衰機能を付加するために、出力ポート側に光導波路を延長し、ヒータ１３を１個余分に設けることも可能である。しかし、その分だけ２入力２出力光スイッチよりも素子長が長くなり、素子面積も大きくなる。
【００１３】
光スイッチ素子は、ＣＰＵやＤＲＡＭなどの半導体部品と同様、１枚のシリコンウエハから何素子取れるかがコストを大きく左右する。従って、ヒータが９個あるこのタイプの光出力強度可変減衰機能付き２入力２出力光スイッチは、素子が長くなる分コスト高となる。このように、素子コストの増大、モジュールサイズの増加を招くのみならず、材料特性に起因する伝搬損失が一定の大きさを持つ高分子光導波路においては、光路長の増加による挿入損失の増加も無視できない問題となる。
【００１４】
損失については、例えば石英系のガラス基板型光導波路の場合には0.02dB/cmであり、この程度の光路長の増加は問題にはならないが、高分子基板型光導波路では通常0.1dB/cm以上の損失があり、フッ素化ポリイミドでは波長1550nm帯では0.6dB/cmも損失があり、僅か数ｍｍでも素子が長くなると損失増が顕著となる。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、挿入損失が小さく、操作性に優れ、低コストの光スイッチを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、１つの光導波路が２つの光導波路に分岐するＹ分岐部を持つ１入力２出力型光スイッチを４個対向させて形成された２入力２出力型光スイッチにおいて、該Ｙ分岐部の近傍にあり、該Ｙ分岐部を挟むように、それぞれ屈折率調整手段が２つずつ設けられ、該屈折率調整手段のうちの半数を交互に機能させて光経路の切替えを行うと共に、該光経路の切替えのためには機能させていない残り半数の屈折率調整手段のうちの少なくとも１つを機能させて、出力される光の強度を任意量減衰させる光出力強度可変減衰機能を、任意の入力ポート及び／又は出力ポートに持たせたことを特徴とする光スイッチである。
【００１７】
これにより、新たに屈折率調整手段を追加することなく光出力強度可変減衰機能を持たせることができ、光スイッチ素子の面積増加による素子コストの増加がなく、また光路長の増加による挿入損失の増加も無いため、低コストで挿入損失の小さい光スイッチを実現することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光スイッチにおいて、前記屈折率調整手段が、少なくとも導電性薄膜と電源とからなり、該導電性薄膜に電圧を印加し、電力供給量又は印加電圧を調整して前記光導波路の屈折率を調整するものであることを特徴とする。導電性薄膜と電源とからなる屈折率調整手段を用いることによって、電力供給量又は印加電圧を調整することで容易に屈折率を制御できる。また構造が簡単であり、容易に製造できる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光スイッチにおいて、前記光出力強度可変減衰機能を有する入力ポートと出力ポートの近傍に位置する少なくとも１つの導電性薄膜が、他の導電性薄膜と独立して配線され、電力供給量又は印加電圧を調整できるようにしたことを特徴とする。これにより、操作性に優れた光スイッチを実現することができる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の光スイッチにおいて、前記光出力強度可変減衰機能を有しない入力ポートと出力ポートの近傍に位置する導電性薄膜と電源とを接続するための配線が、クロス状態を実現するための端子、バー状態を実現するための端子、及びグランド用共通端子の３種類の端子に集約されていることを特徴とする。これにより導電性薄膜と電源とを接続するための配線を簡単な構成とすることができ、容易に配線を設けることができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の光スイッチにおいて、前記導電性薄膜が金属薄膜であることを特徴とする。金属薄膜はニッケルやアルミニウムなど安価な材料が使用でき、また蒸着法やスパッタリング法など簡便な方法で形成できる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッチにおいて、前記屈折率調整手段がヒータであり、該ヒータによる加熱量を調整し、熱光学効果を利用して光経路の切替えを行うものであることを特徴とする。ヒータは加熱量の調整が精密に、かつ簡便に行えるため、光経路の切替えを精度良く行える。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光スイッチにおいて、前記屈折率調整手段が電場を発生させる電極であり、該電極による電場の強さを調整し、電気光学効果を利用して光経路の切替えを行うものであることを特徴とする。これにより応答速度の速い光スイッチが実現でき、かつ消費電力をほとんど必要とせず、光スイッチを作動させることができる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の光スイッチにおいて、前記光出力強度可変減衰機能をもつ光減衰機構は、前記Ｙ分岐部の外側と内側に配され、前記屈折率調整手段としても機能するヒータであり、これらのヒータによる加熱量を調整して該Ｙ分岐部の外側と内側とで屈折率を変化させ、通過する光の一部を漏れ光として、光導波路から外部へ放出することを特徴とする。これにより、ヒータは加熱量の調整が精密に、かつ簡便に行えるため、任意の入力ポート及び／又は出力ポートごとに、漏れ光の量を自由に、かつ精度よく調整できるので、光出力強度を可変に減衰させることが可能な光スイッチが実現できる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の光スイッチを複数個配置し、該光スイッチの一方の入力ポートは波長多重分割部に接続され、他方の入力ポートはアドポートに接続され、該光スイッチの一方の出力ポートは波長多重部に接続され、他方の出力ポートはドロップポートに接続され、該光スイッチの光経路の切替えを行って、アドドロップ動作状態とスルー動作状態との切替えを行うことにより、チャネル毎の光出力強度可変減衰機能による光強度等化を行うことを特徴とする光アドドロップモジュールである。これにより、各チャネル毎に独立した別個のＶＯＡを接続せずに出力光の強度を等化することが可能な光アドドロップモジュールを実現することができる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の光アドドロップモジュールを用いて波長多重通信を行うことを特徴とする光通信システムである。これにより、波長多重化された各波長毎の光強度が等化され、アドポートからの入射光の光強度も等化されるため、信頼性の高い高密度波長多重通信を行うことが可能な光通信システムを実現することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
［光スイッチ］
図１は、本実施形態の２入力２出力クロスバ光スイッチを示す。１入力２出力Ｙ分岐型コアパターンの光導波路１１が４つ対向され、この光導波路１１のＹ分岐部の外側と内側にそれぞれ金属薄膜ヒータ１２ａ、１２ｂが設けられてなる。光導波路１１は、ポリイミド等の高分子からなり、シリコンウエハ上に形成される。このポリイミド等の高分子は熱光学効果を有し、加熱されると屈折率が低下する性質がある。本実施形態は、この熱光学効果を利用した光スイッチであり、金属薄膜ヒータ１２ａ、１２ｂで光導波路１１のＹ分岐部を加熱し、Ｙ分岐部の外側と内側とで屈折率を変化させて、光経路の切替えと光出力強度可変減衰機能を行うものである。
【００２８】
金属薄膜ヒータ１２ａ、１２ｂは、ニッケル、アルミニウム、クロム、金、ニクロム等の金属薄膜であり、蒸着法、スパッタ法等によって形成される。この金属薄膜の両端には配線用の電極パッドが設けられ、金ワイヤボンディングによってパッケージケースの電極ピンに配線され、外部の電源に接続される。金属薄膜には、外部の電源より電流が流れるようになっており、このときジュール熱が発生し、ヒータとして機能する。また外部の電源からの電力供給量を調整することで加熱量を制御できる。
【００２９】
この金属薄膜ヒータ１２ａ、１２ｂは、図１に示すように、１つのＹ分岐部について２つずつ設けられ、１つの光スイッチ全体で８個設けられている。この金属薄膜ヒータ１２ａ、１２ｂのうち、各分岐部の外側に位置するものを外側ヒータとし、符号１２ａで表している。また、各分岐部の内側に位置するものを内側ヒータとし、符号１２ｂで表している。
【００３０】
それぞれの外側ヒータ１２ａ、内側ヒータ１２ｂの両端には電極パッドが設けられている。入力ポート１側のＹ分岐部に設けられた外側ヒータ１２ａの両端には、電極パッド＃１と＃２とが設けられ、内側ヒータ１２ｂの両端には、電極パッド＃３と＃４とが設けられている。また、入力ポート２側のＹ分岐部に設けられた内側ヒータ１２ｂの両端には、電極パッド＃５と＃６とが設けられ、外側ヒータ１２ａの両端には、電極パッド＃７と＃８とが設けられている。
【００３１】
同様に、出力ポート１側のＹ分岐部に設けられた外側ヒータ１２ａの両端には、電極パッド＃９と＃１０とが設けられ、内側ヒータ１２ｂの両端には、電極パッド＃１１と＃１２とが設けられている。また、出力ポート２側のＹ分岐部に設けられた内側ヒータ１２ｂの両端には、電極パッド＃１３と＃１４とが設けられ、外側ヒータ１２ａの両端には、電極パッド＃１５と＃１６とが設けられている。
【００３２】
図３及び図４は、本実施形態の光スイッチの制御方法の模式図を示す。図３中の光スイッチ５において、符号２１は定電圧直流電源であり、光経路の切替えを行うための電源となる。符号２２は可変電圧直流電源であり、光減衰機構を機能させるための電源となる。
【００３３】
光経路の切替えは、全ての入力ポートと出力ポートについて、Ｙ分岐部の外側、内側のいずれか一方を金属薄膜ヒータで加熱し、加熱された側の屈折率を低下させ、加熱されていない側（屈折率の高い側）へ光を導くことによって行う。
【００３４】
入力ポート１側の外側ヒータ１２ａ（電極パッド＃１と＃２を有するヒータ）と、入力ポート２側の外側ヒータ１２ａ（電極パッド＃７と＃８を有するヒータ）と、出力ポート２側の外側ヒータ１２ａ（電極パッド＃１５と＃１６を有するヒータ）とは、図３及び図４に示すように、並列に配線され、配線の切替えによって定電圧直流電源２１へ接続され、直流電流が流れるようになっている。
【００３５】
同様に、入力ポート１側の内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃３と＃４を有するヒータ）と、入力ポート２側の内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃５と＃６を有するヒータ）と、出力ポート２側の内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃１３と＃１４を有するヒータ）とは、並列に配線され、配線の切替えによって定電圧直流電源２１へ接続され、直流電流が流れるようになっている。
【００３６】
上記した配線の切替えによって、出力ポート１側以外の３つのポート側（入力ポート１側、入力ポート２側、出力ポート２側）の外側ヒータ１２ａ又は内側ヒータ１２ｂに電流を流し、Ｙ分岐部の内側又は外側を加熱し、光経路の切替えに寄与する。
【００３７】
次に光減衰機構は、Ｙ分岐部の外側と内側を金属薄膜ヒータで加熱し、加熱量を調整してＹ分岐部の外側と内側とで屈折率を変化させて、通過する光の一部を漏れ光として、光導波路１１から外部へ放出することによって行う。本実施形態では、図１に示した出力ポート１に、この光減衰機構を持たせている。
【００３８】
この出力ポート１側の外側ヒータ１２ａ（電極パッド＃９と＃１０を有するヒータ）と、出力ポート１側の内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃１１と＃１２を有するヒータ）は、図３及び図４に示すように、配線の切替えによって一方が可変電圧直流電源２２に接続され、また他方が定電圧直流電源２１に接続されて、それぞれ直流電流が流れるようになっている。このように出力ポート１側の外側ヒータ１２ａ又は内側ヒータ１２ｂのいずれかは、他の金属薄膜ヒータとは独立して可変電圧直流電源２２と配線されるようになっている。このため可変電圧直流電源２２の電力供給量を調整することで、出力ポート１側の外側ヒータ１２ａ又は内側ヒータ１２ｂの加熱量が制御でき、出力ポート１にて光減衰機構が機能する。
【００３９】
図２は、本実施形態の光スイッチによって光経路が切替えられる様子を示し、図中符号⇒は、光の経路を示す。光経路には、図２に示すように２種類ある。１つは、図２（ａ）に示すように、入力ポート１から入力された光が出力ポート２へ出力され、入力ポート２から入力された光が出力ポート１へ出力される状態であり、クロス状態という。もう１つは、図２（ｂ）に示すように、入力ポート１から入力された光が出力ポート１へ出力され、入力ポート２から入力された光が出力ポート２へ出力される状態であり、バー状態という。このクロス状態とバー状態での制御方法を以下に示す。
【００４０】
図３は、クロス状態での金属薄膜ヒータへの電力供給を示す。ここに示すクロス状態では、４つの外側ヒータ１２ａは定電圧直流電源２１に接続されている。また、４つの内側ヒータ１２ｂのうち、出力ポート１側の内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃１１と＃１２を有するヒータ）は、可変電圧直流電源２２に接続されている。その他の内側ヒータ１２ｂは、電源には接続されていない。
【００４１】
このクロス状態においては、４個の外側ヒータ１２ａはすべて定電圧直流電源２１によって加熱され、外側ヒータ１２ａ近傍の光導波路１１は加熱により屈折率が減少する。４つの内側ヒータ１２ｂのうち、出力ポート１側の内側ヒータ１２ｂ以外は加熱されないため、これらの内側ヒータ１２ｂ近傍の光導波路は加熱されない。その結果、加熱されていない側のみが光を導波する屈折率分布となり、図２（ａ）に示すように、光経路の切替えが行われる。
【００４２】
クロス状態のときの出力ポート１の光出力強度可変減衰機能について説明する。出力ポート１側に設けられた内側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃１１と＃１２を有するヒータ）は、可変電圧直流電源２２に接続されている。この可変電圧直流電源２２の電力供給量を調整し、その加熱量を制御することにより、光が導波されるべき側の光導波路においても加熱量に応じた屈折率の低下が発生し、Ｙ分岐部近傍でもれる光量が増加して、出力ポート１において光出力強度可変減衰機能が実現される。
【００４３】
図４は、バー状態での金属薄膜ヒータへの電力供給を示す。ここに示すバー状態では、４つの内側ヒータ１２ｂは定電圧直流電源２１に接続されている。また、４つの外側ヒータ１２ａのうち、出力ポート１側の外側ヒータ１２ｂ（電極パッド＃９と＃１０を有するヒータ）は、可変電圧直流電源２２に接続されている。その他の外側ヒータ１２ａは、電源には接続されていない。
【００４４】
このバー状態においては、４個の内側ヒータ１２ｂはすべて定電圧直流電源２１によって加熱され、内側ヒータ１２ｂ近傍の光導波路は加熱により屈折率が減少する。４つの外側ヒータ１２ａのうち、出力ポート１側の外側ヒータ１２ａ以外は加熱されないため、これらの外側ヒータ１２ａ近傍の光導波路は加熱されない。その結果、加熱されていない側のみが光を導波する屈折率分布となり、図２（ｂ）に示すように、光経路の切替えが行われる。
【００４５】
バー状態のときの出力ポート１の光出力強度可変減衰機能について説明する。出力ポート１側に設けられた外側ヒータ１２ａ（電極パッド＃９と＃１０とを有するヒータ）は、可変電圧直流電源２２に接続されている。この可変電圧直流電源２２の電力供給量を調整し、その加熱量を制御することにより、光が導波されるべき側の光導波路においても加熱量に応じた屈折率の低下が発生し、Ｙ分岐部近傍でもれる光量が増加して、出力ポート１において減衰機能が実現される。
【００４６】
以上説明した図３、図４のいずれの場合においても、金属薄膜ヒータのうち、入力ポート及び光出力強度可変減衰機能を有しない出力ポートの近傍に位置する金属薄膜ヒータと電源とを接続するための配線は、クロス状態を実現するための端子、バー状態を実現するための端子、及びグランド用共通端子の３種類の端子に集約されてなされている。
【００４７】
図５は、本実施形態の光スイッチの光学特性のうち、光経路の切替えによる挿入損失を示す。この光学特性は、光経路が図２（ｂ）に示すバー状態のときと、図２（ａ）に示すクロス状態のときについて、各経路での光透過量と定電圧直流電源２１から供給される電力供給量との関係である。なお可変電圧直流電源２２を停止して出力ポート１の光減衰機構を使用しない状態で測定する。
【００４８】
光経路がバー状態のときの光透過量として、図５中のバー１−１は、入力ポート１から出力ポート１への光の透過量、バー１−２は入力ポート１から出力ポート２への光の透過量、バー２−１は入力ポート２から出力ポート１への光の透過量、バー２−２は入力ポート２から出力ポート２への光の透過量を表す。
【００４９】
また光経路がクロス状態のときの光透過量として、図５中のクロス１−１は、入力ポート１から出力ポート１への光の透過量、クロス１−２は入力ポート１から出力ポート２への光の透過量、クロス２−１は入力ポート２から出力ポート１への光の透過量、クロス２−２は入力ポート２から出力ポート２への光の透過量を表す。
【００５０】
図５中の黒色のプロットは、透過されるべきポート間の光透過量を示し、白色のプロットは、透過されるべきでないポート間の光透過量を示している。本実施形態の光スイッチは、図５に示すように、電力供給量の増加に伴って、光分岐がなされていく。４個のヒータに供給する電力の合計が６００ｍＷ強で、透過ポート間の挿入損失を約３ｄＢとし、消光比を４０ｄＢとすることができる。
【００５１】
図６は、本実施形態の光スイッチの光学特性のうち、光出力強度可変減衰機能による光強度の減衰量を示す。この光学特性は、配線を図３に示すように接続し、光経路をクロス状態とし、出力ポート１側の内側ヒータ（電極パッド＃１１と＃１２とを有するヒータ）を可変電圧直流電源２１に接続したとき、出力ポート１の光強度の減衰量と、出力ポート１側の内側ヒータに供給した電力供給量との関係を示す。本実施形態の光スイッチは、図６に示すように、１０ｄＢ以上の減衰量が得られている。
【００５２】
エルビウムドープ光ファイバ光増幅器による増幅を前提として光強度等化を行う場合、必要となる可変減衰量は１０ｄＢ程度であるため、図６に示すように本実施形態の光スイッチは、この目的のためには充分な結果が得られていることがわかる。なお配線を図４に示すように接続し、光経路をバー状態とし、出力ポート１側の外側ヒータ（電極パッド＃９と＃１０とを有するヒータ）を可変電圧直流電源２１に接続したときについても同様の結果が得られる。
【００５３】
本実施形態の光スイッチは、Ｙ分岐部近傍に設けられた金属薄膜ヒータのうち、外側ヒータ１２ａと内側ヒータ１２ｂのいずれか一方を加熱することで、光経路をクロス状態又はバー状態とすることができる。このため光経路の切替えは、加熱するヒータを代えることで行うことができる。
【００５４】
また、光出力強度可変減衰機能は、この光経路の切替えのためには加熱されていない金属薄膜ヒータのうちの少なくとも１つを、加熱量を調整して加熱することにより行うことができる。これにより、新たにヒータを追加することなく光出力強度可変減衰機能を持たせることができ、光スイッチ素子の面積増加による素子コストの増加がなく、また光路長の増加による挿入損失の増加も無いため、低コストで挿入損失の小さい光スイッチを実現することができる。
【００５５】
更に光出力強度可変減衰機能を有する出力ポート近傍に位置する少なくとも１つの金属薄膜ヒータが、他の金属薄膜ヒータと独立して配線され、電力供給量または印加電圧を調整できるようにすることにより、操作性に優れた光スイッチを実現することができる。
【００５６】
なお、本実施形態のように熱光学効果を利用して屈折率を調整する場合、屈折率調整手段となる導電性薄膜として、本実施形態の金属薄膜以外に、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＦＴＯ（フッ素置換錫酸化物）等の酸化物薄膜、導電性高分子材料等が使用できる。更に屈折率調整手段として、上記した導電性薄膜以外に、ニクロム線などの導線、その他の発熱体等と電源とからなるもの等も使用できる。本実施形態と同様に、導電性薄膜や導線等の屈折率調整手段に電源から電流を流し、ジュール熱を発生させ、屈折率調整手段をヒータとして機能させることにより、光経路の切替えと光出力強度可変減衰機能を行うことができる。
【００５７】
また、光出力強度可変減衰機能を持たせるために用いられる電源を可変電圧直流電源としているが、金属薄膜ヒータの加熱量を調整できるものであればこれに限定されるものではなく、例えば、可変電流電源であってもよい。
【００５８】
［光アドドロップモジュール］
次に、上述した光スイッチを用いた光アドドロップモジュールについて説明する。
本実施形態の光アドドロップモジュールが、図１３に示される従来の光アドドロップモジュールと異なる点は、独立した可変光減衰器６を必要とせず、光スイッチ５自体に光出力強度可変減衰機能がある点である。上述したように、本実施形態の光スイッチ５は、出力ポート１に光減衰機構があり、光の強度を等化とし、波長多重部２に出力できる。
【００５９】
上記した従来と異なる点以外の構成は、図１３に示される従来の光アドドロップモジュールと同様であり、上述した本実施形態の光スイッチを波長多重数に応じて複数個アレイ状に整列して形成され、光スイッチ５の一方の入力ポートが波長多重分割部１に接続され、他方の入力ポートにはアドポート３が接続されている。また、光スイッチ５の一方の出力ポートは波長多重部２に接続され、他方の出力ポートにはドロップポート４が接続されている。
【００６０】
光スイッチ５の金属薄膜ヒータの加熱状態を制御することによって、光スイッチ５がクロス状態の場合には、波長多重分割部１から入力された光は、ドロップポート４へ出力され、アドポート３から入力された光は、波長多重部２へ出力される。すなわち、この場合にはアドドロップ動作状態として機能する。また、光スイッチ５がバー状態の場合には、波長多重分割部１から入力された光は、波長多重部２へ出力され、アドポート３から入力された光は、ドロップポート４へ出力される。すなわち、この場合にはスルー動作状態として機能する。
【００６１】
なお、ここでいう光強度等化機能とは、エルビウムドープ光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）モジュールに対してファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）や誘電体多層膜フィルタ（ＴＦＦ）による受動光部品を接続して行っている利得等化と同じことをいう。これらの受動光部品は、Gain  Equalizer（ＧＥＱ）またはGain  Flattening  Filter（ＧＦＦ）と呼ばれ、利得の高い波長に対して損失を付与することで利得を平坦化する。言い換えれば、利得の一番小さいチャネルに合わせるように、他のチャネルの光を減衰させる。ここで、利得等化ではなく光強度等化と表現しているのは、この光スイッチを用いると、光スイッチの出力ポートの接続を変更することによって、光増幅器によって増幅された信号光の増幅利得差ばかりでなく、アド／ドロップのうちのアドポートから入ってきた光の強度をも均等にすることができるからである。
【００６２】
［光通信システム］
本実施形態の光通信システムは、上述した光アドドロップモジュールを用いて構成される。波長多重化された各波長毎の光強度が等化され、アドポートからの入射光の光強度も等化されるため、信頼性の高い高密度波長多重通信を行うことが可能となる。
【００６３】
［第２の実施形態］
［光スイッチ］
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、光出力強度可変減衰機能が出力ポート１側と、入力ポート２側に設けられた点である。光スイッチの構成は、図１に例示した光スイッチ素子と同一であるため、詳細の説明は省略する。
【００６４】
図７及び図８は、本実施形態の光スイッチの制御方法の模式図を示す。本実施形態の光スイッチは、光出力強度可変減衰機能を持たせた出力ポート１側に設けられた外側ヒータ（電極パッド＃９と＃１０とを有するヒータ）と、内側ヒータ（電極パッド＃１１と＃１２とを有するヒータ）を可変電圧直流電源２２に接続できるように配線が設けられている。更に光出力強度可変減衰機能を持たせた入力ポート２側に設けられた外側ヒータ（電極パッド＃７と＃８とを有するヒータ）と、内側ヒータ（電極パッド＃５と＃６とを有するヒータ）を入力ポート用可変電圧直流電源２３に接続できるように配線が設けられている。これにより出力ポート１、入力ポート２について、各々のポート近傍に位置する少なくとも１つの金属薄膜ヒータが、他の金属薄膜ヒータと独立して電力供給量を調整でき、光出力強度可変減衰機能を用いることができる。
【００６５】
光経路の切替えは、第１の実施形態と同様に、配線を図７に示されたように接続することでクロス状態での光経路が実現する。また配線を図８に示されたように接続することでバー状態での光経路とすることができる。光出力強度可変減衰機能は、出力ポート１側では、可変電圧直流電源２２の電圧を調整して加熱量を制御し、出力ポート１側の光が導波されるべき側の光導波路において加熱量に応じた屈折率の低下を発生させ、Ｙ分岐部近傍で光導波路からもれる光量を増加させることで実現される。また入力ポート２側では、入力ポート用可変電圧直流電源２３の電圧を調整して、出力ポート１側と同様に、加熱量を制御して屈折率の低下を発生させ、Ｙ分岐部近傍で光導波路からもれる光量を増加させることで実現される。
【００６６】
光強度を減衰させて所望の値とする光減衰機構を、出力ポート１側と入力ポート２側とで各々独立して機能させることができるため、第１の実施形態のように光出力強度可変減衰機能を有するポートが１つの光スイッチに比べて、調整できる光強度の可変幅（ダイナミックレンジ）を２倍大きくすることができる。このため入力ポートからの光の強度が大きい場合であっても、精度良く光強度の等化が行える。
【００６７】
［第３の実施形態］
本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、入力ポート２側に設けられた外側ヒータ（電極パッド＃７と＃８とを有するヒータ）と、内側ヒータ（電極パッド＃５と＃６とを有するヒータ）を、常時、入力ポート用可変電圧直流電源２３に接続している点である。他の構成は第２の実施形態と同一であるため説明を省略する。本実施形態では、入力ポート用可変電圧直流電源２３から入力ポート２側の金属薄膜ヒータへ電流を供給しながら、光経路の切替えを行うことができる。
【００６８】
これにより入力ポート２側の光強度可変調整機構を機能させた状態で、光経路の切替えを行うことができる。このため入力ポート２に入射した光の強度を減衰させて所望の値とし、この光の強度を維持したまま、光経路をバー状態からクロス状態へ、又はクロス状態からバー状態へ切替えることができる。従って、光経路の切替えの際、出力ポートへ入射する光の強度が変化することが無く、光経路の切替えによって光スイッチから出射される光の強度が急激に変化することを無くすることができる。光経路を切替えた後は、入力ポート２側と出力ポート１側の光強度可変減衰機構によって、光スイッチから出射される光の強度を所望の値に調整することができる。
【００６９】
入力ポート２に光強度可変減衰機構が無い場合、又は入力ポート２側に設けられた外側ヒータと内側ヒータとが、常時、入力ポート用可変電圧直流電源２３に接続されていない場合、例えば入力ポート２から過大な強度の光が入射した状態で、光経路をバー状態からクロス状態へ切替える際、過大な強度の光が入力ポート２から出力ポート１へ入射することとなる。一般に光強度を所望の値とするためには、光経路を伝播する光の強度を検出する光強度モニタを設け、この光強度モニタにより屈折率調整手段をフィードバック制御し、光強度を減衰させて所望の値とする。この光強度を減衰させて所望の値とするためには、フィードバック制御と屈折率調整手段の応答に、通常数ミリ秒の時間を要する。このため出力ポート１側でのみ光強度を減衰させて所望の値とする場合、光強度を所望の値とするまでに数ミリ秒の時間がかかり、その間、過大な強度の光が出力ポート１から出射することとなる。従って、出力ポート１に接続された装置に過度な負荷を与えることとなるため、好ましくない。
【００７０】
［光アドドロップモジュール］
本実施形態の光アドドロップモジュールが、第１の実施形態と異なる点は、上記した出力ポート１側と入力ポート２側に光出力強度可変減衰機能を有する本実施形態の光スイッチを使用する点である。光スイッチの入力ポート１が波長多重分割部１に接続され、入力ポート２にはアドポートが接続される。また、光スイッチの出力ポート１は波長多重部に接続され、出力ポート２にはドロップポートが接続される。光強度を減衰させて所望の値とする光減衰機構を、出力ポート１側と入力ポート２側とで各々独立して機能させることができるため、ダイナミックレンジを大きくすることができ、アドポートから入力ポート２への入射光の強度が大きい場合であっても、精度良く光強度の等化を行い、出力ポート１から波長多重分割部１に出射できる。
【００７１】
また本実施形態では、入力ポート２から過大な強度の光が入射した状態で光経路をバー状態からクロス状態へ切替える場合、入力ポート２の光出力強度可変減衰機能を用い、入力ポート２に入射した光の強度を減衰させて所望の値とし、この光の強度を維持したまま光経路を切替えることができる。これにより光経路の切替えによって、出力ポート１へ過大な強度の光が入射することが無い。従って、出力ポート１に接続された波長多重部等の装置へ過大な強度の光が入射することが無く、装置に過度な負荷を与えることを防止できる。
【００７２】
［第４の実施形態］
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、光導波路が、熱光学効果を有するものの代わりに、電気光学効果を有するものであり、この電気光学効果を利用して屈折率を調整する点である。他の構成は、第１の実施形態と同一であるため詳細の説明を省略する。図９は、電気光学効果を利用して屈折率を調整する光スイッチのＹ分岐部の一例を示す。電気光学効果とは、光学媒体に電界を印加したとき、この媒体の屈折率が変化する現象である。光導波路は、例えば特開平6−67232号に開示されているようにアゾ系アクリル樹脂のコア部３３と、エポキシ系紫外線硬化樹脂のクラッド部とから構成することができる。
【００７３】
図１０は、図９のＡ−Ａ’線での断面図を示す。屈折率調整手段は、シリコン基板３５とクラッド部３４との間に形成された下部金属薄膜電極３２と、クラッド部３４の上表面に形成された上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂからなる。屈折率調整手段である下部金属薄膜電極３２と上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂには、導電性薄膜等を使用する。導電性薄膜としては、第１の実施形態の熱光学効果を利用する場合と同様のものが使用できる。上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂは、図９に示されたように、１つのＹ分岐部について２つずつ設けられる。上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂの一端にはそれぞれ配線用の電極パッド３６ａ、３６ｂが設けられ、第１の実施形態のように金ワイヤボンディングによりパッケージケースの電極ピンに配線され、外部の直流電源のプラス端子に接続される（図示省略）。また下部金属薄膜電極３２は、外部の直流電源のマイナス端子又はグランド端子に接続される（図示省略）。上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂと下部金属薄膜電極３２との間に電圧を印加すると、光導波路に電界を分布させることができる。
【００７４】
光経路の切替えは、上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂのうちいずれか一方に所望の電圧を印加して電場を発生させ、電気光学効果によって、Ｙ分岐部の２つに分岐した経路のうち一方の経路側のコア部３３の屈折率を所望の値に調整することで行う。このため本実施形態のＹ分岐部を、第１の実施形態と同様にして、図１に示されたように４つ対向するように配置することによって、２入力２出力クロスバ型光スイッチが実現できる。本実施形態では、上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂが、第１の実施形態の金属薄膜ヒータに相当するものとする。第１の実施形態と同様に、Ｙ分岐部に設けられた上部金属薄膜電極３１ａ、３１ｂのうち、Ｙ分岐部の内側又は外側のいずれか一方に位置する上部金属薄膜電極に電圧を印加することで、光経路をクロス状態又はバー状態とすることができる。光出力強度可変減衰機能は、この光経路の切替えのためには電圧を印加していない上部金属薄膜電極の少なくとも１つに電圧を印加し、この印加する電圧値を調整して電場の強さを制御しＹ分岐部の分岐点の屈折率分布を調整し、通過する光の一部を漏れ光として光導波路から外部へ放出することによって行うことができる。
【００７５】
電気光学効果は、応答速度が速く、かつ消費電力がほとんど零であるため、本実施形態では応答速度の速い光スイッチが実現でき、かつ消費電力をほとんど必要とせず、光スイッチを作動させることができる。
【００７６】
なお、本実施形態のように屈折率調整手段として電気光学効果を利用する場合、ニオブ酸リチウムにより拡散導波路を用いることが一般的である。またK.Nashimoto et al.,”PLZT Electro-Optic Waveguide and Switches”, in Optical Fiber Communication Conference 2001 Post deadline 10, Anaheim, 2001にて開示されたチタン酸ジルコン酸ランタン（ＰＬＺＴ）光導波路も好適である。更に光導波路のコア部３３に用いることのできる高分子材料として、特開平6−75256号にて開示されたように、二次光非線形感受率の大きな物質を溶解又は結合している高分子化合物が挙げられる。例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル酸エステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、これらの樹脂の重水素置換体等が例示できる。また特開平4−356030号、特開平5−216079号に記載されたスチルベン化合物、アゾ化合物、アゾメチン化合物からなる有機色素化合物を、特開平5−107577号に記載されたフッ素原子を含有する高分子中に分散させたもの、又はこれら有機色素化合物をこの高分子の側鎖に結合させた化合物も使用できる。
【００７７】
［第５の実施形態］
本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、光導波路の一部が液晶であり、この液晶の配向状態を制御して屈折率を調整する点である。他の構成は、第１の実施形態と同一であるため詳細の説明を省略する。図１１は、液晶の配向状態による屈折率の変化を利用した光スイッチのＹ分岐部の一例を示す。本実施形態で用いられるＹ分岐部は、石英等からなる光導波路において、２つに分岐した各経路に液晶層４１、屈折率調整手段である透明電極４２と設けてなる。図１２は、図１１のＢ−Ｂ’線での液晶層４１の断面図を示す。光導波路のうちコア部４４の断面が全面露出するように、光導波路を矩形状に削り出し、この削り出した部分に液晶層４１、透明電極４２を設けてＹ分岐部とする。液晶層４１は、例えば特表昭63−501512号に記載された高分子分散液晶の複合膜が使用される。この高分子分散液晶の複合膜は、液晶材料の微小滴４３が高分子マトリックス４４中に分散された構造を有するものである。
【００７８】
液晶材料としては、例えば、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶を含むカイラルネマチック液晶等や、その他の公知の種々の液晶が使用できる。高分子マトリックス４４を形成する高分子材料としては、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル酸エステル系樹脂やエポキシ系高分子が挙げられる。また透明電極４２としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素置換錫酸化物（ＦＴＯ）等の透明酸化物薄膜、透明導電性高分子材料などが使用できる。
【００７９】
一対の透明電極４２に電圧を印加しない場合、液晶層４１中の液晶分子は無配向の状態であり、これにより光導波路のコア部４４から液晶層４１に入射した光は、高分子マトリックス４４と液晶材料の微小滴４３との界面や、液晶材料の微小滴４３内で散乱される。このため光は液晶層４１にて遮断されることになる。透明電極４２に電圧を印加した場合、液晶層４１中の液晶分子は電場方向に配向し、液晶層４１は均一な屈折率を示す。このため光は液晶層４１を透過することになる。
【００８０】
このように、光経路の切替えは、Ｙ分岐部の２つに分岐した経路のうち、光を伝播させる経路について、透明電極４２に電圧を印加し、液晶層４１中の液晶分子を配向させて屈折率を均一とし、光を透過させ、また光を伝播させない経路については、透明電極４２に電圧を印加せず、高分子マトリックス４４と液晶材料の微小滴４３との界面や、液晶材料の微小滴４３内で光が散乱されるようにすることによって行うことができる。このためこのＹ分岐部を第１の実施形態と同様にして、図１に示されたように４つ対向するように配置することにより２入力２出力クロスバ型光スイッチが実現できる。本実施形態では、Ｙ分岐部の２つに分岐した経路のうち光を伝播させる経路に設けられた透明電極４２に電圧を印加することによって、光経路をクロス状態又はバー状態とすることができる。
【００８１】
また透明電極４２に印加する電圧値を調整することによって、液晶層４１中の液晶分子の配向度合いを調整できるため、液晶層４１の屈折率の均一性を調整できる。これにより光の散乱度合いを調整でき、液晶層４１の光透過性を制御できる。このため光出力強度可変減衰機能は、少なくとも１つのＹ分岐部について、分岐した２つの経路のうち、光を伝播させない経路の透明電極４２に電圧を印加せず、液晶層４１中の液晶分子を無配向状態として屈折率を不均一とし、これにより光を散乱させ、液晶層４１にて光を遮断する。更に光を伝播させる経路の透明電極４２に電圧を印加し、その電圧値を調整して、液晶層４１中の液晶分子の配向度合いを調整し、液晶層４１の屈折率の均一性を調整して光透過性を制御することによって行うことができる。液晶分子の配向状態は、低い消費電力で制御できるため、本実施形態では低い消費電力で作動できる光スイッチが実現できる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、１つの光導波路が２つの光導波路に分岐するＹ分岐部を持つ１入力２出力型光スイッチを４個対向させて形成された２入力２出力型光スイッチにおいて、Ｙ分岐部近傍に屈折率調整手段が設けられ、屈折率調整手段のうちの半数を交互に機能させて光経路の切替えを行い、この光経路の切替えのためには機能させていない屈折率調整手段のうちの少なくとも１つを機能させることにより、出力される光の強度を任意量減衰させる光出力強度可変減衰機能を、任意の入力ポート及び／又は出力ポートに持たせることができる。
【００８３】
これにより、新たに屈折率調整手段を追加することなく光出力強度可変減衰機能を持たせることができ、光スイッチ素子の面積増加による素子コストの増加がなく、また光路長の増加による挿入損失の増加も無いため、低コストで挿入損失の小さい光スイッチを実現することができる。
【００８４】
また、光出力強度可変減衰機能を有する入力ポートと出力ポートの近傍に位置する少なくとも１つの導電性薄膜が、他の導電性薄膜と独立して配線され、電力供給量または印加電圧を調整できるようにしたことにより、操作性に優れた光スイッチを実現することができる。
【００８５】
更に、大きな電気光学効果を有する高分子材料をコア部に使用し、コア部と電極との距離を所望の値とすることで、応答速度の速い光スイッチが実現でき、かつ消費電力をほとんど必要とせず、光スイッチを作動させることができる。
【００８６】
また、液晶の屈折率異方性を利用した光スイッチとすることによって、低い消費電力で作動できる光スイッチが実現できる。
【００８７】
また、本発明の光スイッチを複数個配置して、光スイッチの一方の入力ポートを波長多重分割部に接続し、他方の入力ポートをアドポートに接続し、光スイッチの一方の出力ポートを波長多重部に接続し、他方の出力ポートをドロップポートに接続し、光スイッチの光経路の切替えを行って、アドドロップ動作状態とスルー動作状態との切替えを行うことにより、各チャネル毎に独立した別個の可変光減衰器を接続せずに出力光の強度を等化することが可能な光アドドロップモジュールを実現することができる。
【００８８】
また、本発明の光アドドロップモジュールを用いて波長多重通信を行うことにより、波長多重化された各波長毎の光強度が等化され、アドポートからの入射光の光強度も等化されるため、信頼性の高い高密度波長多重通信を行うことが可能な光通信システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２入力２出力Ｙ分岐型光スイッチの構成を示す概略図である。
【図２】（ａ）はクロス状態での光経路を示す概略図であり、（ｂ）はバー状態での光経路を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態の光スイッチについて、クロス状態でのヒータ制御を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態の光スイッチについて、バー状態でのヒータ制御を示す概略図である。
【図５】第１の実施形態の光スイッチのヒータへの供給電力の合計に対する、各入出力ポート間の光透過量を示す図である。
【図６】第１の実施形態の光スイッチにおいて、光出力強度可変減衰機能を実現するヒータへの供給電力量に対する、光減衰量の関係を示す図である。
【図７】第２の実施形態の光スイッチについて、クロス状態でのヒータ制御を示す概略図である。
【図８】第２の実施形態の光スイッチについて、バー状態でのヒータ制御を示す概略図である。
【図９】第４の実施形態の光スイッチのＹ分岐部の一例を示す概略図である。
【図１０】第４の実施形態の光スイッチのＹ分岐部の一例を示す断面概略図である。
【図１１】第５の実施形態の光スイッチのＹ分岐部の一例を示す概略図である。
【図１２】第５の実施形態の光スイッチのＹ分岐部の一例を示す断面概略図である。
【図１３】従来の高密度波長多重光通信用の光アドドロップモジュールの構成の一例を示す概略図である。
【図１４】従来の光スイッチにおいて、新たにヒータを設けて光出力強度可変減衰機能をもたせるための構成を示す図である。
【図１５】従来の光スイッチにおけるクロス状態での配線の一例を示す概略図である。
【図１６】従来の光スイッチにおけるクロス状態での配線の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
１…波長多重分割部、２…波長多重部、３…アドポート、４…ドロップポート、５…光スイッチ、６…可変光減衰器、７…光線路、１１…光導波路、１２ａ…外側ヒータ、１２ｂ…内側ヒータ、２１…定電圧直流電源、２２…可変電圧直流電源、２３…入力ポート用可変電圧直流電源、３１ａ、３１ｂ…上部金属薄膜電極、３２…下部金属薄膜電極、４１…液晶層、４２…透明電極、４３…液晶材料の微小滴
【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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