(57)【要約】【課題】ターゲットとする出力ポートへの漏れ光が少ない波長選択スイッチを提供する。【解決手段】入射光路に沿って第１の光が入射する第３領域（８ａ）および反射光路に沿って第２の光が入射する第４領域（８ｂ）を高光透過率状態に制御し、第３領域（８ａ）および第４領域（８ｂ）以外の第２領域（８ｃ）を低光透過率状態に制御する光シャッタ素子（８）が設けられている。【選択図】図２
2017102404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる複数の信号光の各々を複数の出力ポートの何れかを介して出力する波長選択スイッチにおいて、
各出力ポートに至る各信号光の光路と交差する光シャッタ層を有し、（１）上記光シャッタ層において、信号光毎に選択された出力ポートに至る各信号光の光路と交差する第１領域を開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、当該第１領域以外の第２領域を閉状態に制御する光シャッタ素子を備えている、
ことを特徴とする波長選択スイッチ。
【請求項２】
各信号光を信号光毎に選択された出力ポートに応じた方向に反射する光偏向素子を更に備えており、
上記光シャッタ素子は、（１）上記光シャッタ層において、上記光偏向素子に至る、上記光偏向素子にて反射される前の各信号光の入射光路と交差する第３領域、および、信号光毎に選択された出力ポートに至る、上記光偏向素子にて反射された後の各信号光の反射光路と交差する第４領域を、上記第１領域として開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、上記第３領域および上記第４領域以外の領域を、上記第２領域として閉状態に制御する、
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】
上記光偏向素子および上記光シャッタ素子を制御する制御部を更に備え、
上記制御部は、（Ａ）各信号光を出力する出力ポートを、上記複数の出力ポートから信号光毎に選択すると共に、（Ｂ）上記光偏向素子が各信号光を反射する方向を、信号光毎に選択された出力ポートに応じた方向に切り替え、（Ｃ）上記光シャッタ層において、上記入射光路および上記反射光路に応じて、上記第２領域、上記第３領域および上記第４領域を選択的に切り替える、
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】
上記光シャッタ素子は、各信号光の光路上に配置された複数の光学部品よりも、光学的に上記光偏向素子の最も近くに配置されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の波長選択スイッチ。
【請求項５】
上記光シャッタ素子と同じ働きをする少なくとも１つの他の光シャッタ素子を更に備え、
上記他の光シャッタ素子は、上記複数の光学部品のいずれかと上記出力ポートとの間に配置されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の波長選択スイッチ。
【請求項６】
上記光シャッタ素子は、上記光シャッタ層において開状態に制御された上記第１領域を透過した各信号光を、そのまま当該光シャッタ素子の外部に出射する透過型の素子である、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の波長選択スイッチ。
【請求項７】
上記光シャッタ素子は、上記複数の出力ポートの光入射端面と正対しないように配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の波長選択スイッチ。
【請求項８】
上記光シャッタ素子は、上記光シャッタ層と対向する反射層を更に有しており、上記光シャッタ層において開状態に制御された上記第１領域を透過した各信号光を、上記反射層にて反射した後、当該光シャッタ素子の外部に出射する反射型の素子である、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の波長選択スイッチ。
【請求項９】
上記複数の出力ポートが上記信号光を受光する面の有効径、および上記複数の出力ポートの配列において隣り合う出力ポート間の空隙の少なくとも一方よりも、上記光シャッタ層の厚みが薄い、
ことを特徴とする請求項８に記載の波長選択スイッチ。
【請求項１０】
上記信号光は、単一の入力ポートを介して入力された波長多重された信号光であり、
上記信号光を上記複数の信号光に分光する分光素子を更に備えている、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の波長選択スイッチ。
【請求項１１】
波長の異なる複数の信号光の各々を複数の出力ポートの何れかを介して出力する波長選択方法において、
各出力ポートに至る各信号光の光路と交差する光シャッタ層の開閉を制御する工程であって、（１）上記光シャッタ層において、信号光毎に選択された出力ポートに至る各信号光の光路と交差する第１領域を開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、当該第１領域以外の第２領域を閉状態に制御する工程を含んでいる、
ことを特徴とする波長選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる波長を持つ複数の信号光から、特定の波長を持つ信号光を選別する波長選択スイッチおよび波長選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重光通信における信号光を波長ごとに異なる光路に分離して出力する波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）は、高速・大容量光ネットワークの構築にとってキーデバイスである。波長選択スイッチは、分光素子により上記信号光を波長ごとに分光し、光偏向素子を用いて各分光の反射角度を制御することによって、各分光が導かれる出力ポートの切り替え（スイッチング）を行う構成を備えている。上記光偏向素子として、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）またはＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）などの空間光変調素子が用いられている。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された波長選択スイッチの構成を示しており、（ａ）は波長選択スイッチ５０の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。図７に示すように、波長選択スイッチ５０は、入力ポート５１と複数の出力ポート５２ａ〜５２ｄとを含む光入出力部５３、波長分散素子（分光素子）５５、集光レンズ５６、および位相変調素子５７を備えている。入力ポート５１には、複数の波長成分を含む光（例えば波長多重光通信における信号光）Ｌ１１が波長選択スイッチ５０の外部から入力される。波長選択スイッチ５０は、入力ポート５１に入力された光Ｌ１１を波長分散素子５５によって、図７の（ａ）（ｂ）に示すＹ方向に分散するように波長成分の光Ｌ２１〜Ｌ２３に分光する。したがって、図７の（ａ）に示すように、光Ｌ２１〜Ｌ２３は、集光レンズ５６によって、位相変調素子５７の受光面においてＹ方向に沿った異なる位置に集光される。続いて、図７の（ｂ）に示すように、位相変調素子５７は、各光Ｌ２１〜Ｌ２３の反射方向をＸ方向に沿って分散させるように、各光Ｌ２１〜Ｌ２３の反射角度を異ならせる。これにより、Ｘ方向に配列した複数の出力ポート５２ａ〜５２ｄのそれぞれから各光Ｌ２１〜Ｌ２３を出力するようになっている。
【０００４】
このように、光偏向素子で折り返された反射光が入力光と同一の光学系を通ることで、光学部品の点数を減少させ、入出力ポートの配置密度を増加させることができるので、波長選択スイッチのモジュールサイズを小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１５４５７号公報（公開日：2014年11月17日）
【特許文献２】特開２０１５−  ２５８７１号公報（公開日：2015年2月5日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した波長選択スイッチでは、入出力ポートが密集しているため、所定の出力ポートにのみ結合されるべき特定波長の信号光の一部が、他の出力ポートに漏れる現象、すなわちクロストークが発生するおそれがある。
【０００７】
クロストークが発生する原因として、例えば以下の２つが挙げられる。
【０００８】
（１）波長選択スイッチの光路上に設置された各種光学部品に存在するスクラッチ(傷)、ディグ(欠け)または各種光学部品に付着した異物により、入射光が散乱、反射または回折される結果、迷光が発生する。この迷光が、本来とは異なる光路を辿り別の出力ポートに結合されてしまうことにより、クロストークが発生する。
【０００９】
（２）レンズおよび光学窓などの透過型の光学部品は、光の反射を抑えるための反射防止膜が施されている。しかし、それでもわずかに光学部品で反射された光が他の出力ポートに結合されてしまうことがある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、クロストークを抑制することができる波長選択スイッチおよび波長選択方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る波長選択スイッチは、波長の異なる複数の信号光の各々を複数の出力ポートの何れかを介して出力する波長選択スイッチにおいて、
各出力ポートに至る各信号光の光路と交差する光シャッタ層を有し、（１）上記光シャッタ層において、信号光毎に選択された出力ポートに至る各信号光の光路と交差する第１領域を開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、当該第１領域以外の第２領域を閉状態に制御する光シャッタ素子を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、各信号光について、その信号光が選択された出力ポートに入射することを阻むことなく、その信号光に由来する迷光が、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを防ぐことができる。これにより、波長選択スイッチにおいて生じ得るクロストークを低減することができる。
【００１３】
なお、光シャッタ層において或る領域を第１領域として「開状態」に制御するとは、その領域における光シャッタ層を光が進行できる状態にすることを意味する。例えば、光シャッタ層の局所的な光透過率を基準となる光透過率よりも高くすることによって、「開状態」を実現できる。同様に、光シャッタ層において或る領域を第２領域として「閉状態」に制御するとは、その領域における光シャッタ層を光が進行しにくい抑制状態にすることを意味する。例えば、光シャッタ層の局所的な光透過率を基準となる光透過率よりも低くすることによって、「開状態」を実現できる。すなわち、高光透過率状態に制御された領域の光透過率は、基準となる光透過率（例えば、５０％）よりも高ければよく、１００％であることを要さない。同様に、低光透過率状態に制御された領域の光透過率は、基準となる光透過率（例えば、５０％）よりも低ければよく、０％であることを要さない。
【００１４】
なお、光シャッタ素子は光透過率の制御に限定されず、光シャッタ層の任意の領域において、光の進行を可能とする状態と光の進行を抑制する状態とを切り換えることができる素子であればよい。
【００１５】
また、光シャッタ層において閉状態に制御する第２領域は、信号光毎に選択された出力ポートに至る各信号光の光路が交差する第１領域に属さない領域の全部であってもよいし一部であってもよい。前者の場合に最も効果的にクロストークを低減することができるが、後者の場合であっても、一定のクロストーク低減効果を得られる。
【００１６】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチは、各信号光を信号光毎に選択された出力ポートに応じた方向に反射する光偏向素子を更に備えており、上記光シャッタ素子は、（１）上記光シャッタ層において、上記光偏向素子に至る、上記光偏向素子にて反射される前の各信号光の入射光路と交差する第３領域、および、信号光毎に選択された出力ポートに至る、上記光偏向素子にて反射された後の各信号光の反射光路と交差する第４領域を、上記第１領域として開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、上記第３領域および上記第４領域以外の領域を、上記第２領域として閉状態に制御することが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、光偏向素子を備えた波長選択スイッチにおいて生じ得るクロストークを低減することができる。
【００１８】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチは、上記光偏向素子および上記光シャッタ素子を制御する制御部を更に備え、上記制御部は、（Ａ）各信号光を出力する出力ポートを、上記複数の出力ポートから信号光毎に選択すると共に、（Ｂ）上記光偏向素子が各信号光を反射する方向を、信号光毎に選択された出力ポートに応じた方向に切り替え、（Ｃ）上記光シャッタ層において、上記入射光路および上記反射光路に応じて、上記第２領域、上記第３領域および上記第４領域を選択的に切り替えることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、クロストークを低減する効果を保ったまま、各信号光を出力する出力ポートを自在に切り替えることができる。
【００２０】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記光シャッタ素子は、各信号光の光路上に配置された複数の光学部品よりも、光学的に上記光偏向素子の最も近くに配置されていてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、各信号光について、その信号光の光偏向素子で反射される前の入射光路上に配置された各光学部品に存在する傷若しくは欠け又は付着した異物により生じた迷光が光偏向素子の所定の領域以外の領域に入射し、選択された出力ポートに応じた方向以外の方向に反射されることを防ぐことができる。また、各信号光について、光偏向素子に存在する傷若しくは欠け又は付着した異物により生じた迷光が選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを防ぐことができる。したがって、各信号光について、その信号光に由来する迷光が、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを更に効果的に防ぐことができる。
【００２２】
また、各信号光は光偏向素子に集光されるようになっていることが一般的である。すなわち、光偏向素子上に形成される信号光のビームスポットは、単位面積あたりの光強度が高い。このため、光偏向素子上に付着しているゴミによって、信号光のビームが反射、散乱、屈折または回折されて生じた迷光は、途中の光路に配された光学部品によって生じた迷光よりも高い光強度を持ちやすい。したがって、光偏向素子上に付着しているゴミ等によって生じた迷光を遮る、または吸収することができるなら、クロストークの抑制効果を高めることができる。
【００２３】
上記の構成によれば、光シャッタ素子は、光学的に光偏向素子の最も近くに配された光学部品であり、光シャッタ素子と光偏向素子との間には、光学部品が何も存在していない。したがって、光シャッタ素子は、光偏向素子で生じた、光強度の高い迷光を、光学部品に達する前に遮る、または吸収することができる。この結果、クロストークの抑制効果を高めることができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記光シャッタ素子と同じ働きをする少なくとも１つの他の光シャッタ素子を更に備え、上記他の光シャッタ素子は、上記複数の光学部品のいずれかと上記出力ポートとの間に配置されていてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、他の光シャッタ素子は、複数の光学部品のうち、出力ポートに一番近い光学部品と当該出力ポートとの間に配置されるか、あるいは、複数の光学部品に属する或る光学部品と他の光学部品との間に配置される。したがって、他の光シャッタ素子は、複数の光学部品の少なくとも１つにおいて発生した迷光を遮る、または吸収することができる。したがって、クロストークの抑制効果を高めることができる。
【００２６】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチは、上記光シャッタ素子は、上記光シャッタ層において開状態に制御された上記第１領域を透過した各信号光を、そのまま当該光シャッタ素子の外部に出射する透過型の素子であってもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、透過型の光シャッタ素子には反射層を設ける必要がないので、反射層を設ける反射型の光シャッタ素子と比べて、波長選択スイッチをより安価に実現することができる。
【００２８】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記光シャッタ素子は、上記複数の出力ポートの光入射端面と正対しないように配置されていてもよい。
【００２９】
光シャッタ素子の光入射面にて反射された信号光が迷光となって、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することがある。例えば、光シャッタ層の表面がガラス層により保護されている構成では、特に、ガラス層で反射された迷光が発生しやすい。上記の構成によれば、光シャッタ素子の光入射面にて反射された信号光は、出力ポートが存在しない方向に向けられるので、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射する可能性を低減することができる。
【００３０】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記光シャッタ素子は、上記光シャッタ層と対向する反射層を更に有しており、上記光シャッタ層において開状態に制御された上記第１領域を透過した各信号光を、上記反射層にて反射した後、当該光シャッタ素子の外部に出射する反射型の素子であってもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、上記光シャッタ素子が折り返しミラーの役割を果たすので、波長選択スイッチ内の光路を折り曲げることができるため、クロストークが低減された波長選択スイッチをより小型に実現することができる。
【００３２】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記光シャッタ素子が上記反射型の素子である場合、上記複数の出力ポートが上記信号光を受光する面の有効径、および上記複数の出力ポートの配列において隣り合う出力ポート間の空隙の少なくとも一方よりも、上記光シャッタ層の厚みが薄いことが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、反射型の光シャッタ素子に備えられた光シャッタ層において、開状態に制御される第１領域の光入射面で、或る特定の出力ポートに至る信号光が反射されたとしても、その反射された信号光は、その特定の出力ポートによって受光される。あるいは、その反射された信号光は、その特定の出力ポートと隣りの出力ポートとの間の空隙に入射し、隣りの出力ポートには受光されない。これは、光シャッタ層の第１領域を通り反射層で反射された本来の信号光が出力ポートに至る光路と、第１領域の光入射面で反射された信号光が出力ポートに至る光路との間隔が、出力ポートの有効径、または隣り合う出力ポート間の空隙より小さくなるからである。
【００３４】
したがって、光シャッタ層の光入射面にて反射された信号光が迷光となって、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射する可能性を一層低減することができる。
【００３５】
本発明の一態様に係る上記波長選択スイッチにおいて、上記信号光は、単一の入力ポートを介して入力された波長多重された信号光であり、上記信号光を上記複数の信号光に分光する分光素子を更に備えていてもよい。
【００３６】
上記の構成によれば、波長多重された信号光に含まれる各信号光を信号光毎に選択された出力ポートを介して出力することが可能な波長選択スイッチを実現することができる。
【００３７】
本発明の一態様に係る波長選択方法は、波長の異なる複数の信号光の各々を複数の出力ポートの何れかを介して出力する波長選択方法において、各出力ポートに至る各信号光の光路と交差する光シャッタ層の開閉を制御する工程であって、（１）上記光シャッタ層において、信号光毎に選択された出力ポートに至る各信号光の光路と交差する第１領域を開状態に制御し、（２）上記光シャッタ層において、当該第１領域以外の第２領域を閉状態に制御する工程を含んでいることを特徴とする。
【００３８】
上記の方法によれば、各信号光について、その信号光が選択された出力ポートに入射することを阻むことなく、その信号光に由来する迷光が、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを防ぐことができる。これにより、波長選択において生じ得るクロストークを低減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、波長の異なる複数の信号光の各々を複数の出力ポートの何れかを介して出力する場合に、複数の信号光間のクロストークを低減できる波長選択スイッチおよび波長選択方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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構成を示す説明図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、上記波長選択スイッチが備えている透過率制御素子および光偏向素子の並びにおける入射光路および反射光路を、分光された複数の光毎に示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、図２に示す反射光路の向きが変化した場合に、透過率制御素子を通過する反射光路の位置が変化することを示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る波長選択スイッチの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る波長選択スイッチの構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る波長選択スイッチの構成を示す説明図である。
【図７】従来の波長選択スイッチの構成を示す図であり、（ａ）は波長選択スイッチの平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
≪第１の実施形態≫
〔波長選択スイッチの構成〕
本発明の第１の実施形態に係る波長選択スイッチ１の構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、波長選択スイッチ１の構成を示す説明図である。図２の（ａ）（ｂ）は、上記波長選択スイッチが備えている透過率制御素子および光偏向素子の並びにおける入射光路および反射光路を、分光された複数の光毎に示す説明図である。図１に示す波長選択スイッチ１は、例えば光ネットワークのノードに適用され、波長多重された信号光の分光によって生成された複数の波長成分の要素信号光を選別する構成を備えている。
【００４２】
具体的には、波長選択スイッチ１は、筐体２の内部に、入力ポート３および出力ポート４ａ〜４ｃで構成された入出力ポート群５と、分光素子６（光学部品）と、集光光学系７（光学部品）と、光シャッタ素子８と、光偏向素子９と、制御部１０とを備えている。なお、制御部１０は、波長選択スイッチ１の構成要素として設けられる必要はなく、波長選択スイッチ１の外部に、波長選択スイッチ１とは別の構成として設けられていてもよい。
【００４３】
ここで、三次元直交軸としてのＸＹＺ軸および各軸の正方向を次のように定義する。図１に示すように、まず、Ｚ軸を集光光学系７の光軸と平行に取り、入力ポート３から光偏向素子９に向かう方向をＺ軸の正方向とする。Ｘ軸の正方向は、入力ポート３および出力ポート４ａ〜４ｃがこの順に配列された方向とする。Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸に対し直交しており、その正方向は、Ｘ軸の正方向からＺ軸の正方向へ回転する右ネジの進行方向とする。
【００４４】
（入射光路）
入力ポート３（単一の入力ポート）には、波長多重された信号光が入力される。その信号光は入力ポート３を通って分光素子６に到達し、分光素子６によって分光される。図２の（ｂ）に示すように、分光素子６において、複数の波長成分に対応した複数の要素信号光Ｓ０，Ｓ１、Ｓ２等が生成される。複数の要素信号光Ｓ０，Ｓ１、Ｓ２等は、ＹＺ平面内でＹ軸に沿って開いた扇の骨状に分散するように分光素子６から出射される。
【００４５】
その複数の要素信号光のうちの或る要素信号光は、集光光学系７および光シャッタ素子８を通って光偏向素子９の受光面に到達する。このとき、その要素信号光は集光光学系７によって光偏向素子９の受光面上の特定位置に集光される。図１では、複数の要素信号光の１つを代表的に図示しているが、実際には、図２の（ｂ）に示すように、複数の要素信号光Ｓ０，Ｓ１、Ｓ２等が光偏向素子９の受光面上において、ＹＺ平面内でＹ軸に沿った異なる位置に集光される。
【００４６】
このように、入力ポート３から、分光素子６、集光光学系７および光シャッタ素子８を経て、光偏向素子９に至る光の経路が、光偏向素子９を基準とした入射光路である。
【００４７】
（反射光路）
光偏向素子９は、あとで説明するように、その受光面に入射した光を所望の角度で反射する機能を備えている。上記所望の角度は、光偏向素子９の上記特定位置に集光された或る要素信号光を例えば要素信号光Ｓ０とすると、要素信号光Ｓ０を、出力ポート４ａ〜４ｃのいずれに導きたいかによって決められる。光偏向素子９で反射された要素信号光Ｓ０は、光シャッタ素子８、集光光学系７および分光素子６を通って、出力ポート４ａ〜４ｃのいずれかである特定の出力ポートに導かれる。このとき、要素信号光Ｓ０は集光光学系７によって特定の出力ポートに集光される。また、要素信号光Ｓ１は、要素信号光Ｓ０が集光される出力ポートとは異なる出力ポートに集光され、要素信号光Ｓ２は、要素信号光Ｓ０、Ｓ１が集光されるそれぞれの出力ポートとは異なる出力ポートに集光される。すなわち、複数の要素信号光Ｓ０，Ｓ１、Ｓ２等は、要素信号光毎に制御部１０によって選択された出力ポートに導かれる。
【００４８】
このように、光偏向素子９から、光シャッタ素子８、集光光学系７および分光素子６を経て、特定の出力ポートに至る光の経路が、光偏向素子９を基準とした反射光路である。
【００４９】
（入出力ポート）
入力ポート３および出力ポート４ａ〜４ｃは、それぞれが光ファイバのような光導波部材で構成されている。図１に示す例では、入力ポート３および出力ポート４ａ〜４ｃがＸ軸の正方向に沿って１次元的に配列されているが、入力ポート３を取り囲むように出力ポート４ａ〜４ｃを立体的に配置してもよい。すなわち、入力ポート３および出力ポート４ａ〜４ｃの各長手方向が互いに平行、または略平行になっており、かつ、それぞれの配設位置を特定できればよく、入力ポート３に対して出力ポート４ａ〜４ｃをどのように配置するかは任意である。また、出力ポートの数は３に限られず、例えば１０以上であってもよい。
【００５０】
（分光素子および集光光学系）
分光素子６は、プリズム、回折格子、またはこれらの組み合わせであってよい。集光光学系７は、入射光路および反射光路に沿って進行する光のビーム形状を整形する光学素子を含んでいてよい。図１に示す集光光学系７は、１つの凸レンズによって模式的に図示されているが、実際には、集光光学系７は複数の光学部品によって構成されている。また、分光素子６と集光光学系７との位置関係も模式的に図示しているに過ぎない。
【００５１】
（透過率制御素子）
光シャッタ素子８は、各出力ポート４ａ〜４ｃに至る各要素信号光の光路と交差する光シャッタ層を有し、光シャッタ層の任意の二次元的位置における局所領域の光に対する開閉状態を制御する。より具体的には、光シャッタ素子８は、上記光シャッタ層において、要素信号光毎に選択された出力ポートに至る各要素信号光の光路と交差する第１領域（図２の（ｂ）に示す領域８ａおよび８ｂ）を開状態に制御する。また、光シャッタ素子８は、上記光シャッタ層において、当該第１領域以外の第２領域（図２の（ｂ）に示す領域８ｃ）を閉状態に制御する。
【００５２】
光シャッタ素子８として、例えば複数の微小領域をマトリクス状に配列した液晶光シャッタのように、微小領域毎に光の透過率を高光透過率状態および低光透過率状態のどちらの状態にも制御できる透過率制御素子を採用することができる。なお、上記第１領域のうち、上記入射光路が交差する、言い換えると入射光路を辿って進行する第１の光が入射する「微小領域、または複数の微小領域が集合した領域」を第３領域とする。したがって、図２の（ｂ）に示す領域８ａを、以下では第３領域８ａと呼ぶ。また、上記反射光路が交差する、言い換えると反射光路を辿って進行する第２の光が入射する「微小領域、または複数の微小領域が集合した領域」を第４領域とする。したがって、図２の（ｂ）に示す領域８ｂを、以下では第４領域８ｂと呼ぶ。なお、第３領域および第４領域以外の領域は、上記第２領域なので、以下では、図２の（ｂ）に示す領域８ｃを第２領域８ｃと呼ぶ。そうすると、光シャッタ素子８は、光シャッタ層において、第１領域に属する第３領域および第４領域を高光透過率状態（または最大透過率状態）に制御し、第２領域を低光透過率状態（または最少透過率状態）に制御する。
【００５３】
また、入射光路および反射光路は、要素信号光の波長および波長に応じて選択される出力ポート４ａ〜４ｃの切り換えに応じて変化する。したがって、第１領域および第２領域の二次元的位置は変動するので、光シャッタ素子８は第１領域および第２領域の二次元的位置の変動に連動して開状態および閉状態を制御する。
【００５４】
上記の働きをする光シャッタ素子８としては、液晶光シャッタに限られず、液晶光シャッタと類似した光シャッタであればよく、例えばＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）光シャッタを採用してもよい。また、光シャッタ素子８は光透過率の制御に限定されず、光シャッタ層の任意の領域において、光の進行を可能とする状態と光の進行を抑制する状態とを切り換えることができる素子であればよい。
【００５５】
液晶光シャッタの場合、例えば、透明電極付きの２枚のガラス基板の間にＴＮ（twisted nematic）液晶またはＳＴＮ（super-twisted nematic）液晶を挟み、その両外側に偏光板を配置したＴＮ液晶装置またはＳＴＮ液晶装置を採用することができる。ＴＮ液晶装置およびＳＴＮ液晶装置は、電界が同一平面内で振動する直線偏光を出射する。液晶光シャッタを用いる場合、２枚の偏光板をその偏光方向が直交するように配置することによって、通過する光の偏波方向を９０度変える(１／２波長板としての役割を兼ねる)ことができる。
【００５６】
（光偏向素子）
分光素子６、集光光学系７および光シャッタ素子８を含む各種の光学部品を通った要素信号光は、光偏向素子９の受光面に集光され、光偏向素子９によって所望の反射角を与えられ出力ポート４ａ〜４ｃ側に折り返される。
【００５７】
光偏向素子９として、代表的には、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）またはＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）を用いることができる。ＤＭＤは、ＭＥＭＳ（Micro-Electromechanical system）ミラーとも呼ばれている。ＤＭＤでは、多数の微小鏡面が二次元的に配列されており、制御信号が印加されていない非動作状態の微小鏡面の法線方向に対する各微小鏡面の角度を制御信号によって変えることができる。ＬＣＯＳは、一般的に反射型電極層、液晶層および透過型電極層から構成されている。ＬＣＯＳに入射した要素信号光は液晶層を通過し、反射電極層で反射される。ＬＣＯＳに入射した要素信号光の等位相面は、液晶層を通過することで液晶層の屈折率に応じた遅延を受ける。液晶層の屈折率は電圧によって変化するので、ピクセル状に細分化された反射電極の電圧値を個別に設定することで、反射する要素信号光の等位相面を空間的に変調し、反射角を変えることが可能になっている。
【００５８】
ＬＣＯＳは偏光依存性を有しているので、入力光のうちＬＣＯＳの液晶分子の配列と同じ方向に電界が振動する偏光成分のみが、位相変化の影響を受ける。したがって、ＬＣＯＳに入射する光は、液晶分子の配列と同じ方向に電界が振動する偏光であることが好ましい。上述したように、ＴＮ液晶装置またはＳＴＮ液晶装置は、電界が同一平面内で振動する直線偏光を出射するので、ＬＣＯＳに対するＴＮ液晶装置またはＳＴＮ液晶装置の設け方を調整することによって、ＬＣＯＳの偏光依存性に適切に対応することができる。
【００５９】
（制御部）
制御部１０は、（Ａ）各要素信号光を出力する出力ポートを、上記複数の出力ポート４ａ〜４ｃから要素信号光毎に選択する。また、制御部１０は、（Ｂ）光偏向素子９が各要素信号光を反射する方向（反射角）を、要素信号光毎に選択された出力ポートに応じた方向（角度）に切り替える。さらに、制御部１０は、（Ｃ）上記光シャッタ層において、上記入射光路および上記反射光路に応じて、上記第３領域８ａ、上記第４領域８ｂおよび上記第２領域８ｃを選択的に切り替える。したがって制御部１０は、光シャッタ素子８による領域に応じた開閉状態の選択的制御と、光偏向素子９による反射角の制御とを連動させる。
【００６０】
この制御を実行するためには、制御部１０は、波長多重された信号光がどのような波長成分の要素信号光に分光されるかと、要素信号光を導く出力ポートの位置とを把握していればよい。これにより、制御部１０は、要素信号光が第１の光として光シャッタ素子８の二次元的領域のどこを第３領域８ａ（第１領域）として通過するのかという、二次元的領域上の位置情報と、第３領域８ａに入射した第１の光が光偏向素子９のどこに導かれるのかという光偏向素子９上の位置情報とを、第１の光の波長に基づいて光学的に特定することができる。また、光偏向素子９で反射された要素信号光が第２の光として二次元的領域のどこを第４領域８ｂ（第１領域）として通過するのかという、二次元的領域上の位置情報を、特定の出力ポートに結合させる第２の光の波長および反射角に基づいて光学的に特定することができる。
【００６１】
〔波長選択スイッチの動作〕
波長選択スイッチ１の動作について、図２および図３も参照しながら説明する。図３の（ａ）（ｂ）は、図２に示す反射光路の向きが変化した場合に、光シャッタ素子８を通過する反射光路の位置が変化することを示す説明図である。
【００６２】
まず、図１に示すように、入力ポート３から出射された信号光が分光素子６によって分光されて生じた或る１つの要素信号光Ｓ０が集光光学系７に入射する。集光光学系７を構成する或る光学部品の表面に欠けのような傷１１またはゴミのような異物が存在し、要素信号光Ｓ０が傷１１または異物に当たったとすると、要素信号光Ｓ０の一部が屈折または散乱されるため、ノイズ光Ｌ１が発生する。
【００６３】
なお、分光素子６として回折格子を採用した場合、回折格子に光が入射すると、通常、０次光、±１次光、±２次光、・・・といった複数の光成分が発生する。このうち１次光の光強度が最も強いため、出力ポートには＋１次光を結合させる。ただし、−１次光は、＋１次光とは対称的な出射角で発生するため、入出力ポート群５の配置によっては−１次光がノイズ光となり得る。
【００６４】
図２の（ａ）（ｂ）に示すように、ノイズ光Ｌ１は規定の入射光路から外れた迷光となるために、入射光路が交差する光シャッタ素子８の第３領域８ａではなく、第２領域８ｃによって受光される。第２領域８ｃは閉状態（低光透過率状態）に制御されているので、ノイズ光Ｌ１は第２領域８ｃによって吸収される。
【００６５】
光シャッタ素子８の第３領域８ａを通過した要素信号光Ｓ０は、光偏向素子９の受光面に到達する。光偏向素子９の受光面にゴミのような異物１２または傷が存在し、要素信号光Ｓ０が異物１２または傷に当たったとすると、要素信号光Ｓ０の一部が散乱されるため、ノイズ光Ｌ２が発生する。
【００６６】
図２の（ａ）（ｂ）に示すように、このノイズ光Ｌ２は規定の反射光路から外れた迷光となるために、反射光路が交差する光シャッタ素子８の第４領域８ｂではなく、第２領域８ｃによって受光される。したがって、ノイズ光Ｌ１と同様にノイズ光Ｌ２は第２領域８ｃによって吸収される。
【００６７】
このように、ノイズ光Ｌ１およびノイズ光Ｌ２等のノイズ光は、いずれも光シャッタ素子８の第２領域８ｃによって吸収されるので、出力ポート４ａ〜４ｃのどれかに到達してクロストークを発生させる不具合が回避される。
【００６８】
なお、図２の（ｂ）に示すように、分光された他の要素信号光Ｓ１が、光シャッタ素子８において、第３領域８ａのＹ軸正方向側の領域に到達する場合には、その領域が、第３領域８ａと同時に開状態に制御される。また、さらに他の要素信号光Ｓ２が、光シャッタ素子８において、第３領域８ａのＹ軸負方向側の領域に到達する場合であっても、要素信号光Ｓ２を出力させたくない場合には、その領域を閉状態に制御すればよい。
【００６９】
図１および図２は、要素信号光Ｓ０が例えば出力ポート４ｂに結合される反射光路を示しているのに対し、図３は、要素信号光Ｓ０が出力ポート４ｃに結合される反射光路を示している。出力ポート４ｃは、出力ポート４ｂよりも、入力ポート３からＸ軸の正方向に離れているので、光偏向素子９で制御された反射角は、図２に示す反射角より大きくなっている。この反射角の拡大に連動して、図２に示す第４領域８ｂはＸ軸の正方向に移動され、図３では第２領域８ｂ’となっている。
【００７０】
（透過率制御素子の好ましい配設位置）
光シャッタ素子８は、分光素子６と光偏向素子９との間に配置すると、分光された複数の要素信号光のアイソレーション（分離性）を高める上で好ましい。また、入力ポート３から光偏向素子９を経て出力ポート４ａ〜４ｃのいずれかに至る光路上に配された複数の光学部品よりも、光学的に光偏向素子９の最も近くに配置されることが更に好ましい。
【００７１】
これにより、各要素信号光について、光偏向素子９で反射される前の入射光路上に配置された各光学部品に存在する傷若しくは欠け又は付着した異物により生じた迷光が光偏向素子９の所定の領域以外の領域に入射し、選択された出力ポートに応じた方向以外の方向に反射されることを防ぐことができる。また、各要素信号光について、光偏向素子９に存在する傷若しくは欠け又は付着した異物により生じた迷光が選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを防ぐことができる。したがって、各要素信号光に由来する迷光が、選択された出力ポート以外の出力ポートに入射することを更に効果的に防ぐことができる。
【００７２】
また、要素信号光は光偏向素子９に集光されるため、光偏向素子９上に形成される要素信号光のビームスポットは、単位面積あたりの光強度が高い。このため、光偏向素子９上に付着している異物１２または傷等によって、要素信号光のビームが反射、散乱、屈折または回折されて生じた迷光は、途中の光路に配された光学部品によって生じた迷光よりも高い光強度を持ちやすい。そこで、光シャッタ素子８を、光学的に光偏向素子９の最も近くに配置する。この場合、光シャッタ素子８と光偏向素子９との間には、他の光学部品が何も存在していない。したがって、光偏向素子９で生じた、光強度の高い迷光を、他の光学部品に達する前に、光シャッタ素子８が吸収することができる。この結果、クロストークの抑制効果を高めることができる。
【００７３】
（光シャッタ素子の好ましい動作モード）
光シャッタ素子８として、微小領域の光透過率状態を高光透過率状態と低光透過率状態との間で、印加電圧に応じてスイッチングできる素子を採用した場合、電圧を印加しないときには、低光透過率状態（黒状態）になり電圧を印加すると高光透過率状態（白状態）となるノーマリブラックモードで動作する素子が好ましい。
【００７４】
なぜなら、ノーマリブラックモードで動作する光シャッタ素子８を用いた波長選択スイッチ１の電気系統に故障が生じた場合、ノーマリホワイトモードで動作する光シャッタ素子８と比較して、その故障を素早く検知できるからである。つまり、ノーマリブラックモードで動作する光シャッタ素子８に印加される電圧が故障によって遮断されると、光シャッタ素子８の全領域が低光透過率状態（黒状態）となるため、出力ポート４ａ〜４ｃから出力される光信号が遮断されて０になる。したがって、出力されるはずの光信号の遮断によって、故障の発生が素早く検知されることになる。また、波長選択スイッチ１の非動作時に、出力ポート４ａ〜４ｃから光信号が出力されないようにすることができる。
【００７５】
これに対して、光シャッタ素子８がノーマリホワイトモードで動作する場合、光シャッタ素子８に印加される電圧が故障によって遮断されると、光シャッタ素子８の全領域が高光透過率状態（白状態）となるため、出力ポート４ａ〜４ｃから光信号が出力され続けててしまう。その光信号に複数の波長成分が不適切に混合されていることが検知されて初めて、故障の発生が検知されることになり、故障の検知にタイムラグが発生する。また、波長選択スイッチ１の非動作時にも光シャッタ素子８の全領域に電圧を印加して低光透過率状態（黒状態）を得る必要があり、無駄な電圧の印加を要する。
【００７６】
≪第２の実施形態≫
〔波長選択スイッチの構成〕
本発明の第２の実施形態に係る波長選択スイッチ１Ａの構成について、図４を参照して説明する。図４は、波長選択スイッチ１Ａの構成を示す説明図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００７７】
波長選択スイッチ１Ａが波長選択スイッチ１と異なる点は、光シャッタ素子８Ａの設け方にある。前記波長選択スイッチ１では、光シャッタ素子８は入出力ポート群５に正対するように設けられている。言い換えると、光シャッタ素子８の入射光路に対する光入射面と、入力ポート３の光出射端面および出力ポート４ａ〜４ｃの各光入射端面とが正対している。さらに言い換えると、光シャッタ素子８の入射光路に対する光入射面と、集光光学系７の光軸、言い換えるとＺ軸とが直交している。これに対して、波長選択スイッチ１Ａでは、光シャッタ素子８Ａは、光シャッタ素子８の設置状態を基準として、その設置状態から傾けられ、少なくとも出力ポート４ａ〜４ｃの各光入射端面と光シャッタ素子８の上記光入射面とが正対しないように設けられている。図４では、光シャッタ素子８ＡはＹ軸の周りに回転した傾きを有しているが、光シャッタ素子８ＡのＸＹＺ軸のそれぞれに対する傾斜角度は任意であってよい。
【００７８】
〔波長選択スイッチの動作〕
光シャッタ素子８Ａは、光シャッタ素子８において発生するおそれのある不具合を解消することができる。具体的には、光シャッタ素子８では、入力ポート３から入射光路を辿って進行する要素信号光が、光シャッタ素子８に入射するときに、光シャッタ素子８の光入射面によって反射光Ｌ’がわずかに発生する。発生した反射光Ｌ’は、光シャッタ素子８に正対している出力ポート４ａ〜４ｃのいずれかに結合されるおそれがある。
【００７９】
なお、光シャッタ素子、光学部品（分光素子および集光光学系）、光偏向素子および入出力ポート群の各光入出射面を含むあらゆる光入出射面には、ＡＲ膜（Anti-reflection膜；反射防止膜）を設け、各光入出射面の反射率を極力抑えることが好ましい。しかし、各光入出射面にＡＲ膜を設けたとしても、例えば光シャッタ素子８の光入出射面によって反射光Ｌ’がわずかに発生し、迷光になり得る。
【００８０】
一方、光シャッタ素子８Ａは、入出力ポート群５に正対する設置状態から傾けられているので、上記反射光Ｌ’を入出力ポート群５から離れた方向へ向けやすくなる。これにより、クロストークの抑制効果を高めることができる。なお、筐体２の内面に光吸収膜等を形成しておくことによって、迷光となった反射光Ｌ’を筐体２の内面で吸収することができる。この点は、全ての実施形態に共通する。
【００８１】
≪第３の実施形態≫
本発明の第３の実施形態に係る波長選択スイッチ１Ｂについて、図５を参照して説明する。図５は、波長選択スイッチ１Ｂの構成を示す説明図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８２】
波長選択スイッチ１Ｂが波長選択スイッチ１と異なる点は、光シャッタ素子８に加えて光シャッタ素子８Ｂを設けたことにある。光シャッタ素子８Ｂは光シャッタ素子８と同じく制御部１０によって制御され、光シャッタ素子８と同じ働きをする。また、光シャッタ素子８および光シャッタ素子８Ｂは、いずれも入出力ポート群５に正対して設けられている。ただし、光シャッタ素子８Ｂを図４に示す光シャッタ素子８Ａのように傾けてもよい。
【００８３】
入力ポート３から入射光路および反射光路を辿って出力ポート４ａ〜４ｃのいずれかに至る光路に沿って、光シャッタ素子８と、複数の光学部品としての分光素子６および集光光学系７とが配置されている。この光路において、上記複数の光学部品のいずれかと、入出力ポート群５との間に光シャッタ素子８Ｂを設ければよい。図５に示す一例では、光シャッタ素子８Ｂを分光素子６の入出力ポート群５側に設けることによって、分光素子６の光入射面で発生したノイズ光Ｌ４を光シャッタ素子８Ｂに吸収させている。したがって、光シャッタ素子８のみを設けている構成と比べて、クロストークの抑制効果を高めることができる。
【００８４】
なお、複数の光学部品のいずれかと、入出力ポート群５との間のどこか１箇所に１つの光シャッタ素子８Ｂを追加するとすれば、反射光路の上流側、すなわち光偏向素子９に近い側に光シャッタ素子８Ｂを設ける方が、反射光路の下流側に光シャッタ素子８Ｂを設けるよりも、分光された複数の要素信号光のアイソレーションを高める上で好ましい。また、追加する透過率制御素子の数は１つに限られず、複数の光学部品のそれぞれの下流側に、光シャッタ素子８と同じ働きをする透過率制御素子を設け、各光学部品で発生する迷光を各透過率制御素子に吸収させることもできる。
【００８５】
≪第４の実施形態≫
〔波長選択スイッチの構成〕
本発明の第４の実施形態に係る波長選択スイッチ１Ｃの構成について、図６を参照して説明する。図６は、波長選択スイッチ１Ｃの構成を示す説明図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８６】
波長選択スイッチ１Ｃが波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂと異なる点は、波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂでは光シャッタ素子８，８Ａ，８Ｂが光透過型の素子であるのに対して、波長選択スイッチ１Ｃに設けられた光シャッタ素子２０は光反射型の素子であることにある。
【００８７】
光シャッタ素子２０は、例えば反射型液晶装置であり、透明電極層とともに液晶層（光シャッタ層）を挟む反射電極層２１（反射層）を備えている。すなわち、反射電極層２１は液晶層と対向している。なお、光シャッタ素子２０の光入射面と反射電極層２１の光入射面との間隔を液晶層（光シャッタ層）の厚みとみなし、その厚みを図６に示すように、ｔとする。光シャッタ素子２０は、複数の微小領域ごとに液晶層に印加される電圧が制御され、その複数の微小領域が集合した二次元的領域を備えている。その二次元的領域において、入射光路を辿って進行する第１の光が入射する第１領域に属する第３領域２０Ａを構成する１つの微小領域または複数の微小領域に対応する液晶層に電圧が印加されることによって、第３領域２０Ａは高光透過率状態になる。また、反射光路を辿って進行する第２の光が入射する第１領域に属する第４領域２０Ｂを構成する１つの微小領域または複数の微小領域に対応する液晶層に電圧が印加されることによって、第４領域２０Ｂは高光透過率状態になる。二次元的領域において、第３領域２０Ａと第４領域２０Ｂとを除く領域である第２領域２０Ｃは、対応する液晶層に電圧が印加されないことによって、低光透過率状態になる。
【００８８】
なお、光偏向素子９の設け方も、波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂと、波長選択スイッチ１Ｃとでは異なっている。波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂでは、光偏向素子９の光受光面はＸＹ平面に平行であり、入出力ポート群５に正対している。これに対し、波長選択スイッチ１Ｃでは、光偏向素子９の光受光面はＹＺ平面に平行である。これにより、光シャッタ素子２０によってＺ軸の正方向からＸ軸の正方向に折り曲げられた入射光路と光偏向素子９の光受光面とが交差するようになっている。
【００８９】
〔波長選択スイッチの動作〕
波長選択スイッチ１Ｃにおいて、入射光路を辿って第３領域２０Ａから光シャッタ素子２０内に進入した要素信号光Ｓ０（第１の光）は、反射電極層２１によって反射され、要素信号光Ｓ０ｒ１となって光偏向素子９によって受光される。また、光偏向素子９によって所望の反射角で反射された要素信号光Ｓ０ｒ２（第２の光）は、反射光路を辿って第４領域２０Ｂから光シャッタ素子２０内に進入し、反射電極層２１によって反射され、要素信号光Ｓ０ｒ３となって特定の出力ポートに導かれる。
【００９０】
例えば、集光光学系７を構成する或る光学部品の傷１１によって生じたノイズ光Ｌ１は、光シャッタ素子２０の第２領域２０Ｃに入射し第２領域２０Ｃによって吸収される。また、光偏向素子９の光入射面に存在する異物１２によって生じたノイズ光Ｌ２も、光シャッタ素子２０の第２領域２０Ｃに入射し第２領域２０Ｃによって吸収される。
【００９１】
更に、第３領域２０Ａの光入射面（例えばガラス基板の光入射面）によって、第３領域２０Ａに入射した要素信号光Ｓ０の一部が反射された結果生じるノイズ光Ｌ３は、反射電極層２１によって反射された要素信号光Ｓ０ｒ１とは異なる光路を進行して光偏向素子９に入射するため、迷光となり得る。なお、要素信号光Ｓ０ｒ１の光路に対するノイズ光Ｌ３の光路のずれは、光シャッタ層の上記厚みｔに応じて変化する。したがって、光シャッタ層の上記厚みｔを充分に薄く設定することによって、要素信号光Ｓ０ｒ１とノイズ光Ｌ３とを１つの光とみなせる程度に、要素信号光Ｓ０ｒ１の光路とノイズ光Ｌ３の光路とを近寄らせることができる。この場合には、ノイズ光Ｌ３は迷光にならずに済む。
【００９２】
また、光偏向素子９から光シャッタ素子２０の第４領域２０Ｂに進入する要素信号光Ｓ０ｒ２の一部は、第４領域２０Ｂの光入射面によって反射される結果、ノイズ光Ｌ４が生じる。しかし、光シャッタ層の上記厚みｔを以下のように適切に設定することによって、ノイズ光Ｌ４がクロストークを発生させる迷光になることを防止できる。すなわち、複数の出力ポート４ａ〜４ｃの各光入射端面の有効径（入射端面において信号光を受光できる最大径）、および複数の出力ポート４ａ〜４ｃの配列において隣り合う出力ポート間の空隙の少なくとも一方よりも、上記厚みｔを薄く設定する。これにより、要素信号光Ｓ０ｒ２が反射電極層２１によって反射されて生じた要素信号光Ｓ０ｒ３と、ノイズ光Ｌ４とは、それぞれの光路が近寄るので、同じ出力ポートに入射することができる。あるいは、要素信号光Ｓ０ｒ３が、出力ポートの縁に入射したとしても、ノイズ光Ｌ４は、隣り合う出力ポート間の空隙に入射するので、クロストークの原因にならずに済む。
【００９３】
なお、波長選択スイッチ１Ｃは、波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂよりも小型化しやすい。なぜなら、波長選択スイッチ１Ｃの方が、波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂよりも光学系全体をコンパクトにレイアウトしやすいからである。具体的に説明すると、透過型の光シャッタ素子８，８Ａ，８Ｂを備えた波長選択スイッチ１，１Ａ，１Ｂでは、入力ポート３から光シャッタ素子８，８Ａ，８Ｂを経て光偏向素子９に至る入射光路は、Ｚ軸方向に長く直線的に構成される。これに対して、反射型の光シャッタ素子２０を備えた波長選択スイッチ１Ｃでは、入力ポート３から光シャッタ素子２０に至る入射光路に対して、光シャッタ素子２０から光偏向素子９に至る入射光路を９０度近く折り曲げることができる。この結果、波長選択スイッチ１Ｃの光学系のＺ軸に沿った長さを縮めることができる。
【００９４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  波長選択スイッチ
３  入力ポート
４ａ，４ｂ，４ｃ  出力ポート
５  入出力ポート群
６  分光素子（光学部品）
７  集光光学系（光学部品）
８，８Ａ  光シャッタ素子
８Ｂ  光シャッタ素子（他の光シャッタ素子）
８ａ  第３領域（第１領域の一部）
８ｂ，８ｂ’  第４領域（第１領域の一部）
８ｃ  第２領域
９  光偏向素子
１０  制御部
２０  光シャッタ素子
２０Ａ  第３領域（第１領域の一部）
２０Ｂ  第４領域（第１領域の一部）
２０Ｃ  第２領域
２１  反射電極層（反射層）
Ｓ０，Ｓ０ｒ１，Ｓ０ｒ２，Ｓ０ｒ３，Ｓ１，Ｓ２  要素信号光（信号光）
ｔ  厚み（光シャッタ層の厚み）
【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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