(57)【要約】【課題】光学特性の波長依存性が抑制された光デバイスを提供する。【解決手段】光デバイス（１）は、少なくとも一つの光ファイバ（１１〜１４）を有する入出力モジュール（１）と、入出力モジュール（１）から出射された光を入出力モジュール（１）に向けて反射する可動ミラー（３）と、入出力モジュール（１）と可動ミラー（３）とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズ（２）と、を備える。入出力モジュール（１）から入力された光の波長をλ、レンズ（２）の硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが１００以上である。ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））【選択図】図１
2016206650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光ファイバを有する入出力モジュールと、
前記入出力モジュールから入力された光を前記入出力モジュールに向けて偏向する偏向部と、
前記入出力モジュールと前記偏向部とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズと、を備え、
前記入出力モジュールから入力された光の波長をλ、前記レンズの硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが１００以上である光デバイス。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））
【請求項２】
前記焦点距離は、２．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記分散指標値は、１３０以上である請求項１又は請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおける下記式で表される透過率Ｔ（λ）の最大値と最小値の差が０．３ｄＢ以下となる請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【請求項５】
前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となる請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【請求項６】
前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを非球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）の最大値が−０．１ｄＢ以上となると共に、前記透過率Ｔ（λ）の最大値と最小値の差が０．２ｄＢ以下となり、
波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しい請求項４又は請求項５に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【請求項７】
少なくとも一つの光ファイバを有する入出力モジュールと、
前記入出力モジュールから入力された光を前記入出力モジュールに向けて偏向する偏向部と、
前記入出力モジュールと前記偏向部とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズと、を備え、
前記入出力モジュールから入力された光の波長をλ、前記レンズの硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが９０以上であり、波長λ＝１．４５のときの屈折率ｎ（１．４５）が１．７以上である光デバイス。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））
【請求項８】
前記焦点距離は、２．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である請求項７に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおける下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となる請求項７又は請求項８に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【請求項１０】
前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを非球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに入射する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となると共に、前記透過率Ｔ（λ）の最大値が−０．１ｄＢ以上となり、
波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しい請求項９に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【請求項１１】
前記光デバイスは、光スイッチとして構成されており、
前記入出力モジュールは、光が入力される入力光ファイバと、前記偏向部によって偏向された光が前記レンズを介して入射される第１及び第２の出力光ファイバとを備え、
前記光デバイスは、
前記偏向部によって偏向される光の角度を変更することで、前記光を前記第１の出力光ファイバ又は前記第２の出力光ファイバに入射させる制御部をさらに備える請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
経済的な光アクセスシステムを実現するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムでは、１．３μｍ帯、１．５５μｍ帯の光信号を扱うため、使用される光デバイスの広帯域化が要求される。また、高速、大容量の基幹系光通信ネットワークで用いられる、光信号を多重化して伝送するＤＷＤＭ（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）通信システムにおいても、使用波長帯域の拡大が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０７００５０号公報
【特許文献２】特開２００４−０２０７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された光スイッチは、キャピラリ中に配置された複数の光ファイバと、光ファイバから出射された光を偏向する平面ミラーと、光ファイバと平面ミラーを光学的に結合するレンズを備えている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された光スイッチでは、コリメートレンズ焦点距離の波長依存性に起因して光スイッチの光学特性が変化する虞がある。コリメートレンズ焦点距離の波長依存性は、入力光の波長に応じてコリメートレンズの屈折率が異なることに起因する。
【０００６】
一方、特許文献２には、コリメートレンズ焦点距離の波長依存性が抑制された光ファイバ結合システムが開示されている。特に、コリメートレンズの硝材の波長１．５５μｍにおける赤外分散指標ｘ及び屈折率に着目することで、コリメートレンズの赤外帯域における波長分散を抑えることが開示されている。赤外分散指標ｘは、アッベ数に類似した赤外領域における硝材の波長分散を示したものである。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された光ファイバ結合システムでは、コリメートレンズの焦点距離が比較的短く（ｆ＝１．５ｍｍ）、コリメートレンズと半導体レーザおよび光ファイバの光軸がほぼ一致した状態でこれらが光学的に結合されている。
【０００８】
このため、特許文献２では、比較的大きな焦点距離を有するレンズを用いた光ファイバ結合システムへの適用や、コリメートレンズの光軸からずれた位置に光が入出射する光ファイバ結合システムへの適用は想定されていない。このような場合には、光ファイバ結合システムの光学特性の波長依存性は顕著となる。
【０００９】
本発明は、光学特性の波長依存性が抑制された光デバイス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】
【００１０】
本発明の一態様の光デバイスは、
少なくとも一つの光ファイバを有する入出力モジュールと、
前記入出力モジュールから入力された光を前記入出力モジュールに向けて偏向する偏向部と、
前記入出力モジュールと前記偏向部とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズと、を備え、
前記入出力モジュールから入力された光の波長をλ、前記レンズの硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが１００以上である。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、比較的大きな焦点距離を有するレンズを用いた光デバイスの光学特性の波長依存性を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光デバイス（光スイッチ）を示す概略図である。
【図２】（ａ）入出力モジュールの具体的構成の一例を示したＺ軸方向に直交する断面図である。（ｂ）（ａ）に示した入出力モジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態に係る光デバイスの課題を説明するための図である。
【図４】レンズを構成する硝材１〜５の各波長λにおける屈折率ｎと分散指標値νを示した表である。
【図５】硝材１〜５の分散指標値νと波長１．４５μｍにおける屈折率ｎ（１．４５）との関係を示すグラフである。
【図６】硝材１〜５によって構成された各レンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図７】硝材１〜５によって構成された各レンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図８】硝材１〜５によって構成された各レンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図９】硝材１〜５によって構成された各レンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図１０】硝材１〜５によって構成された各レンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図１１】各焦点距離における分散指標値νと透過率差ΔＴとの関係を示すグラフである。
【図１２】焦点距離が３ｍｍであって硝材１で構成されたレンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における、球面レンズ及び非球面レンズにおける各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図１３】焦点距離が３ｍｍであって硝材５で構成されたレンズが第１実施形態に係る光デバイスに適用された場合における、球面レンズ及び非球面レンズにおける各波長λに対する光デバイスの透過率Ｔを示すグラフである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る光デバイス（光可変減衰器）を示す概略図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る光デバイス（光可変減衰器）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の実施形態の概要を説明する。
（１）少なくとも一つの光ファイバを有する入出力モジュールと、
前記入出力モジュールから入力された光を前記入出力モジュールに向けて偏向する偏向部と、
前記入出力モジュールと前記偏向部とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズと、を備え、
前記入出力モジュールから入力された光の波長をλ、前記レンズの硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが１００以上である光デバイス。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））
【００１４】
上記構成によれば、比較的大きな焦点距離を有するレンズを用いた光デバイスの光学特性の波長依存性を抑制することができる。
【００１５】
（２）前記焦点距離は、２．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である項目（１）に記載の光デバイス。
【００１６】
上記構成によれば、光デバイスの光学特性の波長依存性をさらに抑制することができる。
【００１７】
（３）前記分散指標値は、１３０以上である項目（１）又は項目（２）に記載の光デバイス。
【００１８】
上記構成によれば、光デバイスの光学特性の波長依存性をさらに抑制することができる。
【００１９】
（４）前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおける下記式で表される透過率Ｔ（λ）の最大値と最小値の差が０．３ｄＢ以下となる項目（１）から項目（３）のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【００２０】
上記構成によれば、レンズを構成する硝材の光学特性が良いため、様々な非球面パラメータをレンズに採用することにより、更なる特性向上が期待できる。従って、レンズの設計自由度が向上する。
【００２１】
（５）前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となる項目（１）から項目（４）のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【００２２】
上記構成によれば、レンズを構成する硝材の光学特性が良いため、様々な非球面パラメータをレンズに採用することにより、更なる特性向上が期待できる。従って、レンズの設計自由度が向上する。
【００２３】
（６）前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを非球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）の最大値が−０．１ｄＢ以上となると共に、前記透過率Ｔ（λ）の最大値と最小値の差が０．２ｄＢ以下となり、
波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しい項目（４）又は項目（５）に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【００２４】
上記構成によれば、各波長において良好な光学特性を有すると共に、光学特性の波長依存性が抑制された光デバイスを提供できる。さらに、波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）が略等しいため、光システムへの適合性が高い光デバイスが提供される。
【００２５】
（７）少なくとも一つの光ファイバを有する入出力モジュールと、
前記入出力モジュールから入力された光を前記入出力モジュールに向けて偏向する偏向部と、
前記入出力モジュールと前記偏向部とを光学的に結合し、焦点距離が２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満であるレンズと、を備え、
前記入出力モジュールから入力された光の波長をλ、前記レンズの硝材の波長λにおける屈折率をｎ（λ）としたときに、下記式で表される分散指標値νが９０以上であり、波長λ＝１．４５のときの屈折率ｎ（１．４５）が１．７以上である光デバイス。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））
【００２６】
上記構成によれば、良好な光学特性を有する光デバイスを提供することが可能となる。
【００２７】
（８）前記焦点距離は、２．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下である項目（７）に記載の光デバイス。
【００２８】
上記構成によれば、良好な光学特性を有すると共に、光学特性の波長依存性が抑制された光デバイスを提供することができる。
【００２９】
（９）前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに結合する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおける下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となる項目（７）又は項目（８）に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【００３０】
上記構成によれば、レンズを構成する硝材の光学特性が良いため、様々な非球面パラメータをレンズに採用することにより、更なる特性向上が期待できる。従って、レンズの設計自由度が向上する。
【００３１】
（１０）前記レンズは以下のような硝材で構成されている：
前記レンズを非球面レンズとし、波長λにおける前記入出力モジュールから入力される光の強度をＰｉｎ（λ）、波長λにおける前記レンズおよび前記偏向部を介して前記入出力モジュールに入射する光の強度をＰｏｕｔ（λ）としたときに、
波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおいて下記式で表される透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以上となると共に、前記透過率Ｔ（λ）の最大値が−０．１ｄＢ以上となり、
波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しい項目（９）に記載の光デバイス。
Ｔ（λ）＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ（λ）／Ｐｉｎ（λ））
【００３２】
上記構成によれば、光デバイスは各波長において良好な光学特性を有する。さらに、波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しいため、ＰＯＮ通信光システムへの適合性が高い光デバイスが提供される。
【００３３】
（１１）前記光デバイスは、光スイッチとして構成されており、
前記入出力モジュールは、光が入力される入力光ファイバと、前記偏向部によって偏向された光が前記レンズを介して入射される第１及び第２の出力光ファイバとを備え、
前記光デバイスは、
前記偏向部によって偏向される光の角度を変更することで、前記光を前記第１の出力光ファイバ又は前記第２の出力光ファイバに入射させる制御部をさらに備える項目（１）から項目（１０）のうちいずれか一項に記載の光デバイス。
【００３４】
上記構成によれば、比較的大きな焦点距離を有するレンズを用いた光スイッチの光学特性の波長依存性を抑制することができる。
【００３５】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【００３６】
また、本実施形態の説明では、本実施形態の理解を容易にするために、適宜、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向について言及する。尚、これらの方向は、図１，１２，１３に示された光デバイス５，５ａ，５ｂに設定された相対的な方向である。従って、光デバイス５，５ａ，５ｂが所定方向に回転した場合には、当該回転に従って、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうち少なくとも一つの軸方向が変化することに留意が必要である。
【００３７】
ここで、Ｘ軸方向は、＋Ｘ方向（＋方向をベクトルの向きとする）及び−Ｘ方向を含む方向である。同様に、Ｙ軸方向は、＋Ｙ向及び−Ｙ方向を含む方向であって、Ｚ軸方向は、＋Ｚ方向及び−Ｚ方向を含む方向である。尚、特定の方向（ベクトル）を説明する場合には、適宜、＋Ｘ方向、−Ｙ方向等として明示する。
【００３８】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る光デバイス５を示す概略図である。第１実施形態では、光デバイス５は、光スイッチとして構成されている。光デバイス５は、入出力モジュール１と、レンズ２と、可動ミラー３と、制御部４とを備える。図１では、説明の便宜上、入力光ファイバ１０から出射される発散光の光線のうちレンズ２の光軸と平行な光線（以下、中心光線）のみが図示されている。
【００３９】
入出力モジュール１は、光が出射される入力光ファイバ１０と、光が入射される出力光ファイバ１１〜１４（第１，２の出力光ファイバ）とを有する。入力光ファイバ１０は入力ポートとして機能しており、各出力光ファイバ１１〜１４は出力ポートとして機能している。各光ファイバは例えばシングルモード光ファイバであり、光が伝搬するコアとコアを覆うクラッドを備える。
【００４０】
図２（ａ）は、入出力モジュール１の具体的構成の一例を示すＹＺ断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した入出力モジュール１のＡ−Ａ断面図である。
【００４１】
入出力モジュール１は、複数の光ファイバと、複数の光ファイバを覆うフェルール１５とを有している。フェルール１５は、Ｚ軸方向に延びる貫通穴Ｓを有しており、複数の光ファイバが貫通穴Ｓに保持されている。各光ファイバは、Ｘ軸方向に並列していると共に、Ｙ軸方向に積層されている。図１に示す光ファイバ１０〜１４は、Ｙ軸方向において中央段に配置された一群の光ファイバに対応する。
【００４２】
貫通穴Ｓの一部はＺ軸方向にテーパ状に延びており、フェルール１５の端部から＋Ｚ方向に進むに連れて、貫通穴ＳのＸ軸方向における幅が小さくなっている。これにより、複数の光ファイバを貫通穴Ｓに挿通し易くなると共に、光ファイバをＸ軸方向に密に配列させることが可能となる。
【００４３】
レンズ２は、入出力モジュール１と可動ミラー３とを光学的に結合する平凸レンズであり、入出力モジュール１に対向する平坦面と、可動ミラー３に対向する曲面とを有する。入力光ファイバ１０の出射端がレンズ２の前側焦点に配置され、可動ミラー３の反射面がレンズ２の後側焦点に配置されている。レンズ２はコリメートレンズであればよく、後述するように、レンズ２は球面レンズ又は非球面レンズとして構成することができる。
【００４４】
可動ミラー３は、本発明における偏向部である。可動ミラー３は、入力光ファイバ１０から入力された光を出力光ファイバ１１〜１４のいずれか一つに向けて偏向する。可動ミラー３は例えばＭＥＭＳミラーであり、レンズ２の光軸に対する可動ミラー３の反射面３２の角度φ（又は、レンズ２の光軸と反射面３２の法線ベクトルとの間の角度θ）を電気的に制御することが可能である。なお、光の偏向角を電気的に制御する偏向部として、位相変調によって偏向角を制御する液晶素子等を適用しても良い。
【００４５】
制御部４は、偏向部において偏向される光の偏向角を制御する。制御部４は、可動ミラー３の角度φ（又は、角度θ）を制御することで、入力された光を出力光ファイバ１１〜１４のいずれか一つに入射させる。制御部４は、可動ミラー３に印加する電圧の値を変化させることで、角度φ（又は、角度θ）を電気的に制御することができる。図１では、制御部４は、入力された光が出力光ファイバ１１に入射するように、可動ミラー３の傾斜角度を電気的に制御している。
【００４６】
入力光ファイバ１０から入力された光は、レンズ２によってコリメートされた後、可動ミラー３に入射する。可動ミラー３によって反射角θで反射された光は、レンズ２によって出力光ファイバ１１の光軸と一致するように偏向され、出力光ファイバ１１のコアに結合するように集光される。図１では、入力光ファイバ１０と可動ミラー３はレンズ２の光軸上に配置されているが、入力光ファイバ１０は、レンズ２の光軸上に配置されていなくてもよい。
【００４７】
入力光ファイバ１０から入力された光を可動ミラー３によって出力光ファイバ１１に入射させる場合、反射角θは以下の関係式（１）を満たす。
θ＝ｔａｎ−１（ｄ１／ｆ）・・・（１）
ｄ１はＸ軸方向における入力光ファイバ１０と出力光ファイバ１１間の距離であって、ｆはレンズ２の焦点距離である。
【００４８】
関係式（１）を満足するときに、レンズ２によって偏向された光の中心光線は、出力光ファイバ１１の光軸と一致する。このとき、関係式（２）に示す光デバイス５の透過率Ｔが最大となる。
Ｔ＝１０・ｌｏｇ（Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ）・・・（２）
Ｐｉｎは入力光ファイバ１０から入力される光の強度であり、Ｐｏｕｔはレンズ２および可動ミラー３を介して出力光ファイバ１１に結合する光の強度である。
関係式（１）で規定される反射角θの値からΔθだけ反射角を増減させることで、出力光ファイバ１１に結合する光の強度Ｐｏｕｔを調整することができる。
【００４９】
一方、入力光ファイバ１０から入力された光を可動ミラー３によって出力光ファイバ１２に入射させる場合、反射角θは以下の関係式（３）を満たす。
θ＝ｔａｎ―１（ｄ２／ｆ）・・・（３）
ｄ２は、Ｘ軸方向における入力光ファイバ１０と出力光ファイバ１２との間の距離である。
【００５０】
反射角θの角度変化Δθは小さい方が好ましい。特に、出力光ファイバを切替えるために大きな角度変化Δθが必要となる場合、可動ミラー３によって消費される電力が大きくなると共に、可動ミラー３は特別な構成のＭＥＭＳシステムを必要する。さらに、反射角θが大きい場合であるとＭＥＭＳシステムの破損につながる虞がある。
【００５１】
このため、本実施形態に係るレンズ２は、比較的大きな焦点距離ｆを有することが好ましい。焦点距離ｆを大きくすることで、出力光ファイバを切替えるために必要な角度変化Δθを小さくすることができ、出力ポート数を増やすことが可能となるためである。焦点距離ｆは２．０ｍｍ以上が好ましく、２．５ｍｍ以上が特に好ましい。また、後述するように焦点距離ｆは３．５ｍｍ未満が好ましく、３．０ｍｍ以下が特に好ましい。本実施形態では、レンズ２の焦点距離ｆは２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満に設定される。
【００５２】
光デバイス５に基準波長とは異なる波長を有する光が入力されたとき、レンズ２の焦点距離の波長依存性に起因して、光デバイス５の光学特性が変化してしまう。この波長依存性は、レンズ２に入射する入射光の波長に応じてレンズ２の屈折率が異なることに起因する。即ち、異なる波長を有する入射光が媒質中で別々に分離される現象（以降では、この現象を「分散」と称する）がレンズ２に生じるため、光デバイス５の光学特性が入力光の波長に応じて変化してしまう。
【００５３】
特に、光デバイス５がＰＯＮ通信システムに適用される場合、入力光は、１．２μｍから１．７μｍの範囲内において多くの波長を含んでいる。このため、入力光の波長に応じて光デバイス５の光学特性が変化してしまい、ＰＯＮ通信システムの信頼性が低下してしまう。
【００５４】
例えば、図３に示すように、基準波長の光は、レンズ２によって出力光ファイバ１１の光軸と一致するように偏向されて出力光ファイバ１１に入射する。一方、基準波長よりも短い波長の光又は基準波長よりも長い波長の光は、レンズ２に生じる分散によって出力光ファイバ１１の光軸からずれて出射される。このように、波長毎に関係式（２）に示す透過率Ｔが異なり、基準波長とは異なる波長の光の透過率Ｔは、基準波長の光の透過率Ｔよりも大きくなる。
【００５５】
上記のような光デバイス５の光学特性の波長依存性は、レンズ２の焦点距離ｆが大きい場合に特に顕著となる。焦点距離ｆが大きい程、Ｘ軸方向における出力光ファイバ１１の光軸からのずれ量Δｄが大きくなるためである（図３参照）。本実施形態では、レンズ２の焦点距離ｆが２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満という比較的大きい値であるため、光デバイス５の光学特性（透過率）の波長依存性が大きい。
【００５６】
発明者らは、レンズ２の硝材の分散指標値に着目することで、比較的大きな焦点距離を有するレンズ２を用いた光デバイス５の光学特性の波長依存性を抑制可能であることを見出した。この分散指標値とは、透明体の分散を評価する指標であるアッベ数を応用したものであり、中心波長１．４５μｍを基準にして１．２μｍから１．７μｍの波長範囲内における透明体の分散特性を評価した指標値である。
【００５７】
図４〜図１１を参照してレンズ２を構成する５種類の硝材（硝材１〜５）の光学特性（透過率）の波長依存性について説明する。
【００５８】
図４は、レンズ２を構成する硝材１〜５の各波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍにおける屈折率ｎ（λ）と分散指標値ν（１．４５）（以下、単に分散指標値νと称する）を示した表である。分散指標値νは以下の関係式（４）によって規定される。
ν＝（ｎ（１．４５）−１）／（ｎ（１．２）−ｎ（１．７））・・・（４）
ここで、ｎ（１．４５）、ｎ（１．２）、ｎ（１．７）は、それぞれ波長λ＝１．４５μｍ，１．２μｍ，１．７μｍのときのレンズの硝材の屈折率である。
【００５９】
図５は、本実施形態に係る実施例１、実施例２及び比較例を示す。図５は、硝材１〜５の分散指標値νと波長１．４５μｍにおける屈折率ｎ（１．４５）との関係を示すグラフである。図５に示すように、実線によって示されたν≧１００の領域は実施例１となり、一点鎖線によって示されたν≧９０且つｎ（１．４５）≧１．７の領域は実施例２となり、それ以外の領域は比較例となる。本図から分かるように、硝材１，２は実施例１の領域に属し、硝材５は実施例２の領域に属し、硝材３，４はいずれの領域にも属さない。
【００６０】
図６は、硝材１〜５によって構成された各レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。レンズ２の各パラメータは以下のとおりである。尚、レンズ２は球面レンズとしている。
・焦点距離ｆ＝１ｍｍ、レンズ厚さ＝１ｍｍ、レンズ曲率半径（図６を参照）
【００６１】
この場合には、いずれの硝材１〜５を用いてレンズ２を構成しても、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）は全て−０．１ｄＢ以上であった。
【００６２】
また、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）の波長依存性を以下の関係式（５）で規定される透過率差ΔＴによって評価する。透過率差ΔＴが小さい程、光デバイス５の波長依存性は小さいと判断できる。
ΔＴ＝Ｔ（λ）ｍａｘ−Ｔ（λ）ｍｉｎ・・・（５）
ここで、Ｔ（λ）ｍａｘは、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）の最大値であり、Ｔ（λ）ｍｉｎは、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）の最小値である。
【００６３】
図６より、いずれの硝材１〜５を用いてレンズ２を構成しても波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率差ΔＴは０．１ｄＢ以下であり、光デバイス５の波長依存性は十分に小さかった。このように、レンズ２の焦点距離ｆが１ｍｍの場合には、硝材１〜５のいずれを用いてレンズ２を構成しても光デバイス５の光学特性は良好であった。
【００６４】
図７は、硝材１〜５によって構成された各レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。レンズ２の各パラメータは以下のとおりである。尚、レンズ２は球面レンズとしている。
・焦点距離ｆ＝２ｍｍ、レンズ厚さ＝１ｍｍ、レンズ曲率半径（図７参照）
【００６５】
この場合には、各硝材１〜５を用いてレンズ２を構成した場合の波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）は全て−０．４ｄＢ以上であり、比較的良好な結果が得られた。
【００６６】
また、関係式（５）に基づいて得られる透過率差ΔＴは０．２ｄＢ以下であり、光デバイス５の波長依存性は十分に小さかった。このように、硝材１〜５のいずれを用いても比較的良好な結果が得られた。特に、硝材１，２を用いた場合の透過率差ΔＴは０．１ｄＢ以下である。一方、硝材３，４，５を用いた場合の透過率差ΔＴは０．２ｄＢ程度であった。このように、レンズ２の焦点距離ｆが２．０ｍｍのときは、硝材１，２の透過率の波長依存性は、硝材３，４，５の透過率の波長依存性よりも小さい。
【００６７】
図８は、硝材１〜５によって構成された各レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。レンズ２の各パラメータは以下のとおりである。尚、レンズ２は球面レンズとしている。
・焦点距離ｆ＝３ｍｍ、レンズ厚さ＝１ｍｍ、レンズ曲率半径（図８参照）
【００６８】
この場合には、硝材３，４を用いてレンズ２を構成した場合の透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以下となる波長範囲が存在する。従って、硝材３，４によって構成されたレンズ２は、シングルモード光ファイバを用いた光デバイスには不適である。一方、硝材１，２，５を用いてレンズ２を構成した場合の透過率Ｔ（λ）は全て−０．５ｄＢ以上となっており、比較的良好な結果が得られた。
【００６９】
さらに、硝材１，２を用いてレンズ２を構成した場合の、関係式（５）に基づいて得られる透過率差ΔＴは０．２ｄＢ以下であり、特に良好な結果が得られた。一方、硝材３，４，５を用いた場合の透過率差ΔＴは０．３ｄＢより大きくなってしまい、波長依存性を十分に抑制できなかった。
【００７０】
図９は、硝材１〜５によって構成された各レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。レンズ２の各パラメータは以下のとおりである。尚、レンズ２は球面レンズとしている。
・焦点距離ｆ＝３．５ｍｍ、レンズ厚さ＝１ｍｍ、レンズ曲率半径（図９参照）
【００７１】
この場合には、硝材１，２を用いてレンズ２を構成した場合の、関係式（５）に基づいて得られる透過率差ΔＴは０．２ｄＢ以下であり、比較的良好な結果が得られた。しかし、いずれの硝材１〜５を用いてレンズ２を構成した場合にも、透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以下となる波長範囲が存在する。従って、焦点距離ｆ＝３．５ｍｍのレンズ２は、シングルモード光ファイバを用いた光デバイスには不適であった。
【００７２】
図１０は、硝材１〜５によって構成された各レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。レンズ２の各パラメータは以下のとおりである。尚、レンズ２は球面レンズとしている。
・焦点距離ｆ＝４．０ｍｍ、レンズ厚さ＝１ｍｍ、レンズ曲率半径（図１０参照）
【００７３】
この場合には、硝材１，２を用いてレンズ２を構成した場合の、関係式（５）に基づいて得られる透過率差ΔＴは０．２ｄＢ以下であり、比較的良好な結果が得られた。しかし、いずれの硝材１〜５を用いてレンズ２を構成した場合にも、透過率Ｔ（λ）が−０．５ｄＢ以下となる波長範囲が存在する。従って、焦点距離ｆ＝４．０ｍｍのレンズ２は、シングルモード光ファイバを用いた光デバイスには不適であった。
【００７４】
以上より、硝材１，２により構成される焦点距離３．５ｍｍ未満のレンズでは、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）及び透過率差ΔＴは良好な結果であった。このように、硝材１，２を用いた場合には、様々な非球面パラメータをレンズ２に採用することができ、レンズの設計自由度が高い。従って、硝材１，２でレンズ２を構成することで、波長依存性が抑制された光デバイス５が提供される。
【００７５】
また、硝材５により構成される焦点距離３．５ｍｍ未満のレンズでは、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率差ΔＴは比較的大きいものの、透過率Ｔ（λ）は全て−０．５ｄＢ以上となり良好な結果であった。一方、硝材５の屈折率ｎ（λ）は波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内において１．７〜１．８となり比較的値が大きい。このため、硝材５によって構成されるレンズは、レンズの曲率が小さい場合でも所望の光学特性を得ることができるので、収差の影響を受けにくい。従って、硝材５によってレンズ２を構成することで、光学特性の良好な光デバイス５が提供される。
【００７６】
一方、硝材３，４から構成されるレンズでは、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率差ΔＴ及び透過率Ｔ（λ）は良好な結果ではなかった。従って、たとえレンズ非球面化を適用したとしても、分散の影響のため、特性の向上には限りがある。このように、硝材３，４は、比較的大きな焦点距離を有するレンズを用いる必要がある光デバイスには不適である。
【００７７】
図１１は焦点距離ｆ＝１．０ｍｍ，２．０ｍｍ，３．０ｍｍ，３．５ｍｍ，４．０ｍｍのレンズ２を用いた場合における、分散指標値νと透過率差ΔＴとの関係を示す。具体的には、図６〜図１０で得られた各硝材１〜５の透過率差ΔＴと図４に示す各硝材１〜５の分散指標値νとの関係を示す。
【００７８】
上述したように、硝材の光学特性が良好であると、様々な非球面パラメータをレンズ２に採用することができ、レンズの設計自由度を向上させることができる。特に、球面レンズを構成する硝材の透過率差ΔＴは０．３ｄＢ以下であることが好ましく、０．２ｄＢ以下であることがさらに好ましく、０．１５ｄＢ以下であることがより好ましい。
【００７９】
従って、レンズ２の焦点距離を２．０ｍｍ以上の確保しつつ、透過率差ΔＴを０．３ｄＢ以下とするためには、焦点距離ｆを２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満、好ましくは３．０ｍｍ以下とし、かつ、分散指標値νが１００以上であればよい。
【００８０】
さらに、レンズ２の焦点距離を２．０ｍｍ以上の確保しつつ、透過率差ΔＴを０．１５ｄＢ以下とするためには、焦点距離ｆを２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満、好ましくは３．０ｍｍ以下とし、かつ、分散指標値νが１３０以上であればよい。分散指標値νが１３０を超えると、透過率差ΔＴが緩やかに変化することから、硝材の入手容易性を考慮して、分散指標値νは１３０〜１５０の範囲内であることがさらに好ましい。
【００８１】
図１２は、硝材１によって構成されたレンズ２を非球面レンズとした場合の、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における光デバイス５の光学特性を示す。具体的には、硝材１によって構成された球面レンズ２および非球面レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。
【００８２】
硝材１で構成されたレンズ２のパラメータは、図８で説明したパラメータと同一であって、焦点距離ｆ＝３．０ｍｍ、レンズ厚さ＝１．０ｍｍ、レンズ曲率半径≒１．２９となる。また、レンズ２を非球面レンズとして構成するときは、以下の関係式（６）に従ってレンズの非球面プロファイル（サグ量）が設定されている。
【００８３】
【数１】
2016206650.tif 000003
【００８４】
ここで、Ｚはサグ量、ｓは光軸からの距離（ラジアル方向）、ｃは曲率、ｋは円錐定数（コーニック定数）、Ａｎは非球面係数である。また、当該関係式（６）において円錐定数ｋを−０．５５３９７とし、非球面係数Ａを０とした。
【００８５】
この場合、Ｔ（λ）ｍａｘは−０．１ｄＢ以上となり、透過率差ΔＴは０．２ｄＢ以下となった。このように、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内において良好な光学特性を有すると共に、光学特性の波長依存性が抑制された光デバイス５を提供することができる。さらに、波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しいため、ＰＯＮ通信システムへの適合性が高い光デバイス５を提供することができる。
【００８６】
図１３は、硝材５によって構成されたレンズ２を非球面レンズとした場合の、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における光デバイス５の光学特性を示す。具体的には、硝材５によって構成された球面レンズ２および非球面レンズ２を図１に示す光デバイス５に適用した場合における、各波長λに対する光デバイス５の透過率Ｔ（λ）の計算結果を示す。透過率Ｔ（λ）は、最大の結合効率が得られるように可動ミラー３の反射角θが関係式（１）を満足した場合に、関係式（２）に基づいて得られる値を算出した。
【００８７】
硝材５で構成されたレンズ２のパラメータは、図８で説明したパラメータと同一であって、焦点距離ｆ＝３．０ｍｍ、レンズ厚さ＝１．０ｍｍ、レンズ曲率半径≒２．１５となる。また、レンズ２を非球面レンズとして構成するときは、上記関係式（６）に従ってレンズの非球面プロファイル（サグ量）が設定されている。また、関係式（６）において円錐定数ｋを−０．３４１６９とし、非球面係数Ａを０とした。
【００８８】
この場合、波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内における透過率Ｔ（λ）は全て−０．５ｄＢ以上となり、Ｔ（λ）ｍａｘは−０．１ｄＢ以上となった。このように、光デバイス５は波長λ＝１．２μｍ〜１．７μｍの範囲内において良好な光学特性を有する。さらに、波長λ＝１．２μｍのときの透過率Ｔ（１．２）と波長λ＝１．７μｍのときの透過率Ｔ（１．７）は略等しいため、ＰＯＮ通信システムへの適合性が高い光デバイス５を提供することができる。
【００８９】
以上より、本実施形態について以下にまとめる。
分散指標値νが１００以上である硝材（実施例１）によってレンズ２を構成することで、レンズ２の焦点距離が比較的大きい場合（焦点距離ｆ＝２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満）でも、光デバイス５の透過率差ΔＴを小さくすることができること。
【００９０】
さらに、分散指標値νが９０以上且つ屈折率ｎ（１．４５）が１．７以上である硝材（実施例２）によってレンズ２を構成することで、レンズ２の焦点距離が比較的大きい場合（焦点距離ｆ＝２．０ｍｍ以上、３．５ｍｍ未満）でも、光デバイス５のＴ（λ）ｍａｘを十分に大きくできる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
図１４は第２実施形態に係る光デバイス５ａを示す。尚、第１実施形態で説明した部材と同一の参照番号を有する部材は同一の構成を有するため、その説明は省略する。説明の便宜上、中心光線のみが図示されている。
【００９２】
第２実施形態では、光デバイス５ａは可変光減衰器であり、入出力モジュール１ａと、レンズ２と、可動ミラー３と、制御部４とを備える。入出力モジュール１ａは、入力ポート及び出力ポートとして機能する１本の光ファイバ１０ａを備える。光ファイバ１０ａの出射端がレンズ２の前側焦点に配置されると共に、可動ミラー３の反射面がレンズ２の後側焦点に配置されている。
【００９３】
光ファイバ１０ａから入力された光は、レンズ２によってコリメートされた後、可動ミラー３に入射する。可動ミラー３によって反射角θで反射された光は、レンズ２によって偏向され、光ファイバ１０ａのコアに結合するように集光される。このとき、光ファイバ１０ａの中心軸からＸ軸方向にΔｄだけずれた位置に入射するように、反射角θが制御される。ずれ量Δｄは関係式（７）のように表される。
Δｄ＝ｆｔａｎθ・・・（７）
ｆはレンズ２の焦点距離であり、θは可動ミラー３の傾斜角である。
【００９４】
ずれ量Δｄが大きくなるに従い、光ファイバ１０ａに入射する光の強度は小さくなる。従って、可動ミラー３の傾斜角θを変更することで光ファイバ１０ａに入射する光の強度を制御できるため、光デバイス５ａを可変光減衰器として機能させることができる。
【００９５】
尚、本実施形態に係る光デバイス５ａの基本的な動作原理は第１実施形態で説明した光デバイス５としての光スイッチとほぼ同じである。このため、第１実施形態で説明した理由と同様に、可動ミラー３の傾斜角θの角度変化Δθは小さい方が好ましいため、レンズ２の焦点距離ｆは大きい方が良い。一方、レンズ２の焦点距離ｆを大きくすると、小さな角度変化Δθによって光の減衰量を精密に制御できるものの、光デバイス５ａの光学特性の波長依存性が顕著となる。これは第１実施形態で説明したように、レンズ２の分散によって、波長毎にＸ軸方向における光ファイバ１０ａの中心光軸からのずれ量Δｄが異なるためである。
【００９６】
従って、第２実施形態においても、実施例１に係る硝材でレンズ２を構成することで、光学特性の波長依存性を抑制可能な光デバイス５ａを提供することが可能となる。さらに、実施例２に係る硝材でレンズ２を構成することで、良好な光学特性を有する光デバイス５ａを提供することが可能となる。
【００９７】
＜第３実施形態＞
図１５は第３実施形態に係る光デバイス５ｂを示す。尚、第１，２実施形態で説明した部材と同一の参照番号を有する部材は同一の構成を有するため、その説明は省略する。説明の便宜上、光ファイバから出射された発散光に含まれる複数の光線が図示されている。
【００９８】
第３実施形態では、光デバイス５ｂは可変光減衰器であり、入出力モジュール１ａと、レンズ２と、固定ミラー３ａと、可動シャッター６とを備える。入出力モジュール１ａは、入力ポート及び出力ポートとして機能する１本の光ファイバ１０ａを備える。光ファイバ１０ａの出射端がレンズ２の前側焦点に配置されると共に、固定ミラー３ａの反射面がレンズ２の後側焦点に配置されている。
【００９９】
光ファイバ１０ａから入力された光は、レンズ２によってコリメートされた後、一部の光は可動シャッター６によって吸収又は反射されると共に、残りの光は固定ミラー３ａに入射する。可動シャッター６はレンズ２の光軸に対して所定角度だけ傾斜していてもよいし、可動シャッター６の反射面に拡散反射用のステップを設けてもよい。
【０１００】
固定ミラー３ａは、レンズ２の光軸に対して垂直な反射面を有する。固定ミラー３ａによって反射された光は、レンズ２によって光ファイバ１０ａのコアに結合するように集光される。本実施形態によれば、−Ｘ方向に移動する可動シャッター６の移動量に応じて光ファイバ１０ａに入射する光の強度を制御することができるため、光デバイス５ｂは可変光減衰器として機能する。
【０１０１】
本実施形態に係る光デバイス５ｂによれば、レンズ２の焦点距離ｆが大きくすることにより、レンズ２から出射されるビームの径が大きくなるので、可動シャッター６によって光減衰量を精密に制御することができる。一方、レンズ２の焦点距離ｆを大きくすると、レンズ２の分散によって光デバイス５ｂの光学特性の波長依存性が顕著となる。
【０１０２】
従って、第３実施形態においても、実施例１に係る硝材でレンズ２を構成することで、光学特性の波長依存性を抑制可能な光デバイス５ｂを提供することが可能となる。さらに、実施例２に係る硝材でレンズ２を構成することで、良好な光学特性を有する光デバイス５ｂを提供することが可能となる。
【０１０３】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１ａ：入出力モジュール
２：レンズ
３：可動ミラー
３ａ：固定ミラー
４：制御部
５，５ａ，５ｂ：光デバイス
６：可動シャッター
１０：入力光ファイバ
１０ａ：光ファイバ
１１〜１４：出力光ファイバ
１５：フェルール
３２：反射面
１２０ａ：コア層
１３０ａ：クラッド層
Ｓ：貫通穴
【図１】
2016206650.tif 000004
【図２】
2016206650.tif 000005
【図３】
2016206650.tif 000006
【図４】
2016206650.tif 000007
【図５】
2016206650.tif 000008
【図６】
2016206650.tif 000009
【図７】
2016206650.tif 000010
【図８】
2016206650.tif 000011
【図９】
2016206650.tif 000012
【図１０】
2016206650.tif 000013
【図１１】
2016206650.tif 000014
【図１２】
2016206650.tif 000015
【図１３】
2016206650.tif 000016
【図１４】
2016206650.tif 000017
【図１５】
2016206650.tif 000018