(57)【要約】【課題】光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ること。【解決手段】電気光学結晶層１２１，１２２は、制御線１３１を介して印加される制御信号に応じて、第１状態と第２状態とを切替可能である。第１状態において、電気光学結晶層１２１，１２２は、送信経路および受信経路の各光を透過させる。第２状態において、電気光学結晶層１２１，１２２は、発光部から入射した光を反射させて受光部へ出射し、第２光伝送路から入射した光を反射させて第１光伝送路へ出射する。【選択図】図１
2017227660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部および受光部を有する光モジュールに設けられる光学部品であって、
前記発光部から入射した光を第１光伝送路へ出射する送信経路と、
前記第１光伝送路と異なる第２光伝送路から入射した光を前記受光部へ出射する受信経路と、
入力される制御信号に応じて、前記送信経路および前記受信経路の各光を透過させる第１状態と、前記発光部から入射した光を反射させて前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射する第２状態と、を切替可能な電気光学結晶層と、
前記電気光学結晶層へ前記制御信号を入力可能な制御線と、
を備えることを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記発光部は垂直共振器面発光レーザであり、
前記送信経路および前記受信経路は、前記電気光学結晶層が前記第１状態である場合に、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記受光部へ出射する反射層を経由し、
前記電気光学結晶層は、前記第１状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を透過させて前記反射層へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を透過させて前記反射層へ出射し、
前記電気光学結晶層は、前記第２状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて反射させることにより前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて反射させることにより前記第１光伝送路へ出射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
第１光伝送装置に設けられる光学部品であって、
前記第１光伝送装置が前記第１光伝送路および前記第２光伝送路を介して第２光伝送装置との間で光通信を行う場合は前記制御信号により前記電気光学結晶層を前記第１状態とし、前記光通信において異常が検出された場合は前記制御信号により前記電気光学結晶層を前記第２状態とする制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スーパーコンピュータ等において光モジュールを用いた光通信を行う技術が知られている。また、光モジュールによる光通信に異常が検出された場合に、異常の原因となった障害の発生箇所を特定する技術が知られている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。このような技術においては、たとえば、送信された信号を光処理部において折り返す光ループバックが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１５６５号公報
【特許文献２】特開平５−１９９１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、光学ループバックが可能な光学部品の小型化が困難という問題がある。たとえば、光学ループバックを実現するために可動部を有する光経路スイッチを用いると、その光経路スイッチによって光学部品が大型化する。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、光学ループバックが可能であり小型化を図ることができる光学部品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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、発光部および受光部を有する光モジュールに設けられる光学部品であって、前記発光部から入射した光を第１光伝送路へ出射する送信経路と、前記第１光伝送路と異なる第２光伝送路から入射した光を前記受光部へ出射する受信経路と、入力される制御信号に応じて、前記送信経路および前記受信経路の各光を透過させる第１状態と、前記発光部から入射した光を反射させて前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射する第２状態と、を切替可能な電気光学結晶層と、前記電気光学結晶層へ前記制御信号を入力可能な制御線と、を備える光学部品が提案される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一側面によれば、光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる光学部品を適用した光伝送システムの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける信号伝送時の光経路の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第１状態の光経路の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第２状態の光経路の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第１状態の光経路の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第２状態の光経路の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１にかかる光伝送システムの中央制御部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態２にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２にかかる光学部品を適用した光伝送システムの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明にかかる光学部品の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
（実施の形態１にかかる光学部品における通信時の光経路）
図１は、実施の形態１にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光学部品１００は、たとえば、ブロック１１０と、ブロック１２０と、電圧制御回路１３０と、制御線１３１と、を備えるループバック機能内蔵光学部品である。また、光学部品１００は、発光部（Ｔｘ）および受光部（Ｒｘ）を有する光モジュール（たとえば図３参照）に設けられる。
【００１１】
送信経路１０１は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から入射した光を光伝送路へ出射する経路である。受信経路１０２は、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールから光伝送路を介して入射した光を、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する経路である。
【００１２】
ブロック１１０は、たとえば光を透過させる立方体のブロックに反射層１１１を設けることにより形成されるブロックである。反射層１１１は、立方体のブロックにおける一組の隣接する各面（図面の下側の面と右側の面）に対して４５度の角度で設けられている。そして、反射層１１１は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から出射された光を４５度の入射角で反射させ（角度を９０度変化させ）、反射させた光をブロック１２０へ出射する。また、反射層１１１は、光伝送路から入射しブロック１２０から出射された光を４５度の入射角で反射させ、反射させた光を、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する。
【００１３】
たとえば光モジュールの発光部（Ｔｘ）にＶＣＳＥＬを用いる場合は、基盤上に設けられたＶＣＳＥＬから基盤に対し垂直に光が出射される。ＶＣＳＥＬはＶｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ（垂直共振器面発光レーザ）の略である。一方で、光ファイバなどの光伝送路は基盤に対して平行に設けられる。これに対して、ブロック１１０を用いて反射層１１１により光の進行方向を変えることにより、ＶＣＳＥＬから出射された光を光ファイバへ入射させることができる。
【００１４】
ブロック１２０は、たとえば光を透過させる立方体のブロックに電気光学結晶層１２１，１２２を設けることにより形成される。電気光学結晶層１２１，１２２は、立方体のブロックの対角線上に交差させるように形成される。たとえば、電気光学結晶層１２１は、立方体のブロックにおける一組の隣接する各面（図面の左側の面と奥側の面）に対して４５度の角度で設けられている。電気光学結晶層１２２は、立方体のブロックにおける一組の隣接する各面（図面の左側の面と手前側の面）に対して４５度の角度で設けられている。また、電気光学結晶層１２１，１２２は互いに垂直に交わっている。
【００１５】
また、電気光学結晶層１２１，１２２は、電圧制御回路１３０から制御線１３１を介して印加される制御信号の電圧に応じて透過率が切り替わる半透鏡である。たとえば、電気光学結晶層１２１，１２２は、電圧制御回路１３０から印加される電圧に応じて屈折率が切り替わり、屈折率が切り替わることにより、入射する各光を全反射させる状態と透過させる状態とが切り替わる。
【００１６】
電気光学結晶層１２１，１２２は、一例としては、電気光学係数が大きい（たとえば６００［ｐｍ／Ｖ］以上）ことにより印加電圧に対する屈折率の変化量が大きいＫＴＮ（タンタル酸ニオブ酸カリウム）結晶の薄膜を用いて実現することができる。ただし、電気光学結晶層１２１，１２２は、印加される電圧に応じて透過率が変化する各種の電気光学結晶により実現することができる。たとえば、電気光学結晶層１２１，１２２はニオブ酸リチウムを用いて実現することができる。
【００１７】
ブロック１１０における反射層１１１やブロック１２０における電気光学結晶層１２１，１２２は、たとえばＴＳＳＧ法やＬＰＥ法などによって形成することができる。ＴＳＳＧはＴｏｐ  Ｓｅｅｄｅｄ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｇｒｏｗｔｈの略である。ＬＰＥはＬｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ（液相エピタキシー）の略である。ただし反射層１１１や電気光学結晶層１２１，１２２の形成にはこれらの方法に限らず各種の形成方法を用いることができる。
【００１８】
光学部品１００が設けられた光モジュールが光学部品１００を介して対向する光モジュールとの間で光通信を行う場合は、図１に示すように、電圧制御回路１３０から電気光学結晶層１２１，１２２へ印加される電圧がＬＯＷ（たとえば０［Ｖ］）に制御される。この場合に、電気光学結晶層１２１，１２２は、比較的低い第１屈折率となり、入射する各光を透過させる状態となる。
【００１９】
この場合に、ブロック１２０の電気光学結晶層１２１，１２２は、ブロック１１０から出射された送信経路１０１の光を透過させて光伝送路へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が対向する光モジュールへ送信される。また、ブロック１２０の電気光学結晶層１２１，１２２は、光伝送路から入射した光を透過させてブロック１１０へ出射する。これにより、対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールにより受信される。
【００２０】
（実施の形態１にかかる光学部品における光ループバック時の光経路）
図２は、実施の形態１にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。光学部品１００を用いて光学ループバックが形成される場合は、たとえば、図２に示すように、電圧制御回路１３０から電気光学結晶層１２１，１２２へ印加される電圧がＨＩＧＨ（たとえば０［Ｖ］より大きい電圧）に制御される。
【００２１】
この場合に、電気光学結晶層１２１，１２２は、上述した第１屈折率より高い第２屈折率となり、入射する各光を全反射させる状態となる。すなわち、電気光学結晶層１２１，１２２は、ブロック１１０から出射された送信経路１０１の光を、それぞれ４５度の入射角で反射させて折り返し、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールへ折り返される。
【００２２】
また、電気光学結晶層１２１，１２２は、光伝送路から入射した光を、それぞれ４５度の入射角で反射させて折り返し、光伝送路へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールへ折り返される。
【００２３】
折り返し経路１０３は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から入射した光を、電気光学結晶層１２１，１２２により折り返し、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する経路である。折り返し経路１０４は、光伝送路から入射した光を、電気光学結晶層１２１，１２２により折り返し、光伝送路へ出射する経路である。
【００２４】
図１，図２に示したように、光学部品１００によれば、電気光学結晶層１２１，１２２に印加する電圧を制御することにより、光通信経路（図１参照）と、光ループバック経路と、を切り替えることができる。また、光学部品１００は、電気光学結晶層１２１，１２２に印加する電圧を制御することにより光経路を切り替えることができるため、たとえば可動部を有する光経路スイッチを用いて光ループバックを実現する構成と比べて小さな光学部品とすることができる。
【００２５】
（実施の形態１にかかる光学部品を適用した光伝送システム）
図３は、実施の形態１にかかる光学部品を適用した光伝送システムの一例を示す図である。図３に示す光伝送システム３０は、第１光伝送装置３００Ａと、第２光伝送装置３００Ｂと、光伝送路３０１，３０２と、中央制御部３０３と、を含む。
【００２６】
第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂは、互いに対向し、光伝送路３０１，３０２を介して互いに光通信を行う。光伝送路３０１は、第１光伝送装置３００Ａから第２光伝送装置３００Ｂへの光信号を伝送する光ファイバ等の光伝送路である。光伝送路３０２は、第２光伝送装置３００Ｂから第１光伝送装置３００Ａへの光信号を伝送する光ファイバ等の光伝送路である。
【００２７】
中央制御部３０３は、第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂの制御を行う制御回路である。中央制御部３０３による制御には、第１光伝送装置３００Ａと第２光伝送装置３００Ｂの間のリンクに異常が検出された場合における障害の発生箇所の特定が含まれる。
【００２８】
中央制御部３０３は、たとえば、図３に示すように、第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂの外部に設けられており、第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂのそれぞれとの間で通信が可能な装置である。この場合に、第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂと中央制御部３０３との間の通信には、電気、光、無線等を用いた各種の通信を用いることができる。ただし、中央制御部３０３は、第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂのいずれかに設けられた制御部であってもよい。
【００２９】
第１光伝送装置３００Ａは、第１ボード３１０Ａと、第１ＣＰＵ３２０Ａと、第１光モジュール３３０Ａと、を備える。ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（中央処理装置）の略である。第１ボード３１０Ａは、第１光伝送装置３００Ａの基盤である。第１ボード３１０Ａには第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第１光モジュール３３０Ａが接続されている。また、第１ボード３１０Ａは、第１光モジュール３３０Ａに対して電源を供給する。また、第１ボード３１０Ａは中央制御部３０３との間で通信可能である。
【００３０】
第１ＣＰＵ３２０Ａは、第１光モジュール３３０Ａによる光通信の制御を行う。たとえば、第１ＣＰＵ３２０Ａは、光信号により送信すべき信号を第１光モジュール３３０Ａへ出力する。また、第１ＣＰＵ３２０Ａは、第１光モジュール３３０Ａが光信号により受信し電気信号に変換した信号を取得する。
【００３１】
また、第１ＣＰＵ３２０Ａは、第１ボード３１０Ａを介して、電気ループバック制御回路３３２Ａにおける電気ループバックの有効と無効との切り替えを制御する。また、第１光モジュール３３０Ａによる光通信におけるリンクの異常の検出結果や、後述の電気ループバックや光ループバックにおける信号の検出結果を、第１ボード３１０Ａを介して中央制御部３０３へ送信する。
【００３２】
第１光モジュール３３０Ａは、第１ＣＰＵ３２０Ａからの制御に従って第２光伝送装置３００Ｂとの間で光通信を行う光モジュールである。第１光モジュール３３０Ａは、第１光学部品１００Ａと、ドライバ３３１Ａと、電気ループバック制御回路３３２Ａと、ＣＤＲ３３３Ａと、ＶＣＳＥＬ３３４Ａと、ＰＤ３３５Ａと、ＣＤＲ３３６Ａと、電圧制御回路１３０Ａと、を備える。ＣＤＲはＣｌｏｃｋ  Ｄａｔａ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙの略である。ＰＤはＰｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒの略である。
【００３３】
ドライバ３３１Ａは、第１ボード３１０Ａから供給された電源に基づく駆動電圧を、ＣＤＲ３３３Ａ、ＶＣＳＥＬ３３４Ａ、ＰＤ３３５Ａ、ＣＤＲ３３６Ａおよび電圧制御回路１３０Ａへ供給する。
【００３４】
電気ループバック制御回路３３２Ａは、第１ＣＰＵ３２０Ａからの制御により、自回路における電気ループバックの有効と無効とを切替可能である。たとえば、電気ループバック制御回路３３２Ａは、自回路における電気ループバックが無効である場合に、第１ＣＰＵ３２０Ａから出力された信号をそのままＣＤＲ３３６Ａへ出力する。電気ループバック制御回路３３２Ａは、自回路における電気ループバックが無効である場合に、ＣＤＲ３３６Ａから出力された信号をそのまま第１ＣＰＵ３２０Ａへ出力する。
【００３５】
また、電気ループバック制御回路３３２Ａは、自回路における電気ループバックが有効である場合に、第１ＣＰＵ３２０Ａから出力された信号を自回路で折り返して第１ＣＰＵ３２０Ａへ出力する。また、電気ループバック制御回路３３２Ａは、自回路における電気ループバックが有効である場合に、ＣＤＲ３３６Ａから出力された信号を自回路で折り返してＣＤＲ３３３Ａへ出力する。
【００３６】
ＣＤＲ３３３Ａは、電気ループバック制御回路３３２Ａから出力された信号の送信側のクロックデータリカバリ処理を行い、クロックデータリカバリ処理を行った信号をＶＣＳＥＬ３３４Ａへ出力する。クロックデータリカバリ処理には、たとえば、入力された信号からクロックを抽出して信号を整形する処理が含まれる。ＶＣＳＥＬ３３４Ａは、ＣＤＲ３３３Ａから出力された信号を光信号に変換し、変換した光信号を第１光学部品１００Ａへ出射する発光部である。
【００３７】
第１光学部品１００Ａは、図１に示した光学部品１００に対応する構成である。第１光学部品１００Ａの構成の符号は、光学部品１００の構成の符号の末尾にＡを付した符号としている。また、第１光学部品１００Ａにはレンズ３３７Ａ，３３８Ａ，３３９Ａ，３４０Ａが設けられている。
【００３８】
レンズ３３７Ａは、ブロック１１０ＡにおけるＶＣＳＥＬ３３４Ａの側の面（図の下側の面）に設けられ、ＶＣＳＥＬ３３４Ａから出射された光をコリメートして反射層１１１Ａへ出射する。レンズ３３８Ａは、ブロック１１０Ａにおけるブロック１２０Ａの側の面（図の右側の面）に設けられ、レンズ３３７Ａから出射され反射層１１１Ａにより反射した光を集光してブロック１２０Ａへ出射する。
【００３９】
レンズ３３９Ａは、ブロック１１０Ａにおけるブロック１２０Ａの側の面（図の右側の面）に設けられ、ブロック１２０Ａから出射された光をコリメートして反射層１１１Ａへ出射する。レンズ３４０Ａは、ブロック１１０ＡにおけるＰＤ３３５Ａの側の面（図の下側の面）に設けられ、レンズ３３９Ａから出射され反射層１１１Ａにより反射した光を集光してＰＤ３３５Ａへ出射する。
【００４０】
ＰＤ３３５Ａは、第１光学部品１００Ａから出射された光を電気信号に変換し、電気信号に変換した信号をＣＤＲ３３６Ａへ出力する受光部である。ＣＤＲ３３６Ａは、ＰＤ３３５Ａから出力された信号に対する受信側のクロックデータリカバリ処理を行い、クロックデータリカバリ処理を行った信号を電気ループバック制御回路３３２Ａへ出力する。
【００４１】
電圧制御回路１３０Ａは、図１に示した電圧制御回路１３０に対応する構成である。電圧制御回路１３０Ａは、ドライバ３３１Ａから供給される駆動電圧を用いて、制御線１３１Ａを介して電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに電圧を印加する。また、電圧制御回路１３０Ａは、第１ボード３１０Ａを介した中央制御部３０３からの制御により、制御線１３１Ａを介して電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに印加する電圧を切り替える。ただし、電圧制御回路１３０Ａは、第１ボード３１０Ａおよび第１ＣＰＵ３２０Ａを介した中央制御部３０３からの制御により電圧を制御してもよい。
【００４２】
電圧制御回路１３０Ａが電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに印加する電圧がＬＯＷである場合は、図３に示すように、ＶＣＳＥＬ３３４Ａから出射された光が光伝送路３０１を介して第２光伝送装置３００Ｂへ送信される。また、第２光伝送装置３００Ｂから光伝送路３０２を介して送信された光がＰＤ３３５Ａへ入射する。
【００４３】
電圧制御回路１３０Ａが電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに印加する電圧がＨＩＧＨである場合は、ＶＣＳＥＬ３３４Ａから出射された光がブロック１２０Ａにより折り返されてＰＤ３３５Ａへ入射する。また、第２光伝送装置３００Ｂから光伝送路３０２を介して送信された光がブロック１２０Ａにより折り返されて光伝送路３０１を介して第２光伝送装置３００Ｂへ送信される。
【００４４】
第２光伝送装置３００Ｂの構成は、第１光伝送装置３００Ａの構成と同様である。第２光伝送装置３００Ｂの各構成における符号は、第１光伝送装置３００Ａの各構成における符号の末尾をＡからＢに換えた符号としている。
【００４５】
第２光伝送装置３００Ｂの電圧制御回路１３０Ｂが電気光学結晶層１２１Ｂ，１２２Ｂに印加する電圧がＬＯＷである場合は、図３に示すように、ＶＣＳＥＬ３３４Ｂから出射された光が光伝送路３０２を介して第１光伝送装置３００Ａへ送信される。また、第１光伝送装置３００Ａから光伝送路３０１を介して送信された光がＰＤ３３５Ｂへ入射する。
【００４６】
電圧制御回路１３０Ｂが電気光学結晶層１２１Ｂ，１２２Ｂに印加する電圧がＨＩＧＨである場合は、ＶＣＳＥＬ３３４Ｂから出射された光がブロック１２０Ｂにより折り返されてＰＤ３３５Ｂへ入射する。また、第１光伝送装置３００Ａから光伝送路３０１を介して送信された光がブロック１２０Ｂにより折り返されて光伝送路３０２を介して第１光伝送装置３００Ａへ送信される。
【００４７】
（実施の形態１にかかる光伝送システムにおける信号伝送時の光経路）
図４は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける信号伝送時の光経路の一例を示す図である。図４において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図４に示すように、第１光モジュール３３０Ａは、電気送信部４１１と、光送信部４１２と、光受信部４１３と、電気受信部４１４と、に分けることができる。電気送信部４１１には、たとえば図３に示した電気ループバック制御回路３３２ＡおよびＣＤＲ３３３Ａが含まれる。光送信部４１２には、たとえば図３に示したＶＣＳＥＬ３３４Ａおよび第１光学部品１００Ａが含まれる。光受信部４１３には、たとえば図３に示した第１光学部品１００ＡおよびＰＤ３３５Ａが含まれる。電気受信部４１４には、たとえば図３に示したＣＤＲ３３６Ａおよび電気ループバック制御回路３３２Ａが含まれる。
【００４９】
同様に、図３に示した第２光モジュール３３０Ｂは、電気送信部４２１と、光送信部４２２と、光受信部４２３と、電気受信部４２４と、に分けることができる。電気送信部４２１には、たとえば図３に示した電気ループバック制御回路３３２ＢおよびＣＤＲ３３３Ｂが含まれる。光送信部４２２には、たとえば図３に示したＶＣＳＥＬ３３４Ｂおよび第２光学部品１００Ｂが含まれる。光受信部４２３には、たとえば図３に示した第２光学部品１００ＢおよびＰＤ３３５Ｂが含まれる。電気受信部４２４には、たとえば図３に示したＣＤＲ３３６Ｂおよび電気ループバック制御回路３３２Ｂが含まれる。
【００５０】
中央制御部３０３は、上述のリンクの異常が検出された場合に、電気送信部４１１，４２１、光送信部４１２，４２２、光受信部４１３，４２３、電気受信部４１４，４２４および光伝送路３０１，３０２（図３参照）のうちの障害が発生した箇所を特定する。
【００５１】
経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａが第１光モジュール３３０Ａへ出力した信号の経路である。経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂが第２光モジュール３３０Ｂへ出力した信号の経路である。第１光伝送装置３００Ａおよび第２光伝送装置３００Ｂの間で実データの伝送が行われる場合は、経路４０１，４０２は図４のようになる。
【００５２】
図４の経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａ、電気送信部４１１、光送信部４１２、光受信部４２３、電気受信部４２４および第２ＣＰＵ３２０Ｂを含む。また、図４の経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂ、電気送信部４２１、光送信部４２２、光受信部４１３、電気受信部４１４および第１ＣＰＵ３２０Ａを含む。
【００５３】
一例として、光送信部４１２（斜線部）に故障等の障害が発生したとする。この場合に、経路４０２においては障害が発生していないため、第１ＣＰＵ３２０Ａは第２ＣＰＵ３２０Ｂからの信号を正常に受信できる。これにより、経路４０２における電気送信部４２１、光送信部４２２、光伝送路３０２、光受信部４１３および電気受信部４１４は“ＯＫ”（障害なし）と判定できる。
【００５４】
一方、経路４０１における光送信部４１２の障害により、第２ＣＰＵ３２０Ｂは第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できない。これにより、経路４０１における電気送信部４１１、光送信部４１２、光伝送路３０１、光受信部４２３および電気受信部４２４のいずれかにおいて障害が発生していると判定できる。
【００５５】
第２ＣＰＵ３２０Ｂは、第１ボード３１０Ａからの信号を正常に受信できなかったことを、制御信号によって中央制御部３０３へ通知する。これに対して、中央制御部３０３は、電気ループバックおよび光ループバックによる障害の発生箇所の特定を開始する（たとえば図５〜図８参照）。
【００５６】
（実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第１状態の光経路）
図５は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第１状態の光経路の一例を示す図である。図５において、図４に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。中央制御部３０３は、図４に示したように第２ＣＰＵ３２０Ｂが第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できない場合に、たとえば、まず第２光伝送装置３００Ｂの電気ループバックを有効にする。これにより、経路４０１，４０２は図５のようになる。
【００５７】
図５の経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａ、電気送信部４１１、光送信部４１２、光伝送路３０１、光受信部４２３、電気受信部４２４、電気送信部４２１、光送信部４２２、光伝送路３０２、光受信部４１３、電気受信部４１４および第１ＣＰＵ３２０Ａを含む。また、図５の経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂ、電気送信部４２１、電気受信部４２４および第２ＣＰＵ３２０Ｂを含む。
【００５８】
この場合に、経路４０２においては障害が発生していないため、第２ＣＰＵ３２０Ｂは第２ＣＰＵ３２０Ｂからの信号を正常に受信できる。これにより、経路４０２のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く電気受信部４２４について、新たに“ＯＫ”と判定できる。一方、経路４０１における光送信部４１２の障害により、第１ＣＰＵ３２０Ａは第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できない。これにより、経路４０１のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く電気送信部４１１、光送信部４１２、光伝送路３０１および光受信部４２３のいずれかにおいて障害が発生していると判定できる。
【００５９】
（実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第２状態の光経路）
図６は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける電気ループバックの第２状態の光経路の一例を示す図である。図６において、図５に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。中央制御部３０３は、図５に示したように第２光伝送装置３００Ｂの電気ループバックを有効にした後に、第２光伝送装置３００Ｂの電気ループバックを無効にし、第１光伝送装置３００Ａの電気ループバックを有効にする。これにより、経路４０１，４０２は図６のようになる。
【００６０】
図６の経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａ、電気送信部４１１、電気受信部４１４および第１ＣＰＵ３２０Ａを含む。図６の経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂ、電気送信部４２１、光送信部４２２、光伝送路３０２、光受信部４１３、電気受信部４１４、電気送信部４１１、光送信部４１２、光伝送路３０１、光受信部４２３、電気受信部４２４および第２ＣＰＵ３２０Ｂを含む。
【００６１】
この場合に、経路４０１においては障害が発生していないため、第１ＣＰＵ３２０Ａは第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できる。これにより、経路４０１のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く電気送信部４１１について、新たに“ＯＫ”と判定できる。
【００６２】
一方、経路４０２における光送信部４１２の障害により、第２ＣＰＵ３２０Ｂは第２ＣＰＵ３２０Ｂからの信号を正常に受信できない。これにより、経路４０２のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く光送信部４１２、光伝送路３０１および光受信部４２３のいずれかにおいて障害が発生していると判定できる。
【００６３】
図５，図６に示したように、電気ループバックにおいては、各ＣＰＵから出力された信号が電気モジュール内（電気ループバック制御回路３３２Ａ，３３２Ｂ）で折り返される。これにより、第１光モジュール３３０Ａの電気経路部（電気送信部４１１または電気受信部４１４）や第２光モジュール３３０Ｂの電気経路部（電気送信部４２１または電気受信部４２４）に障害が発生していないと判定できる。
【００６４】
なお、ここでは光送信部４１２において障害が発生した場合について説明しているが、仮に第１光モジュール３３０Ａの電気経路部や第２光モジュール３３０Ｂの電気経路部において障害が発生している場合は、障害の発生箇所をこの時点で判定できる。
【００６５】
（実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第１状態の光経路）
図７は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第１状態の光経路の一例を示す図である。図７において、図６に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。中央制御部３０３は、図６に示したように第１光伝送装置３００Ａの電気ループバックを有効にした後に、第１光伝送装置３００Ａの電気ループバックを無効にし、第２光伝送装置３００Ｂの光ループバック状態を有効にする。これにより、経路４０１，４０２は図７のようになる。
【００６６】
図７の経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａ、電気送信部４１１、光送信部４１２、光伝送路３０１，３０２、光受信部４１３、電気受信部４１４および第１ＣＰＵ３２０Ａを含む。なお、経路４０１は光送信部４２２および光受信部４２３に含まれるブロック１２０Ｂによって折り返されるが、ここではブロック１２０Ｂの折り返し部分には障害が発生しないと想定し、光送信部４２２および光受信部４２３を経路４０１から除外している。図７の経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂ、電気送信部４２１、光送信部４２２、光受信部４２３、電気受信部４２４および第２ＣＰＵ３２０Ｂを含む。
【００６７】
この場合に、経路４０２においては障害が発生していないため、第２ＣＰＵ３２０Ｂは第２ＣＰＵ３２０Ｂからの信号を正常に受信できる。これにより、経路４０２のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く光受信部４２３について、新たに“ＯＫ”と判定できる。
【００６８】
一方、経路４０１における光送信部４１２の障害により、第１ＣＰＵ３２０Ａは第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できない。これにより、経路４０１のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く光送信部４１２および光伝送路３０１のいずれかにおいて障害が発生していると判定できる。
【００６９】
（実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第２状態の光経路）
図８は、実施の形態１にかかる光伝送システムにおける光ループバックの第２状態の光経路の一例を示す図である。図８において、図７に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。中央制御部３０３は、図７に示したように第２光伝送装置３００Ｂの光ループバック状態を有効にした後に、第２光伝送装置３００Ｂの光ループバック状態を無効にし、第１光伝送装置３００Ａの光ループバック状態を有効にする。これにより、経路４０１，４０２は図８のようになる。
【００７０】
図８の経路４０１は、第１ＣＰＵ３２０Ａ、電気送信部４１１、光送信部４１２、光受信部４１３、電気受信部４１４および第１ＣＰＵ３２０Ａを含む。図８の経路４０２は、第２ＣＰＵ３２０Ｂ、電気送信部４２１、光送信部４２２、光伝送路３０２、光伝送路３０１、光受信部４２３、電気受信部４２４および第２ＣＰＵ３２０Ｂを含む。なお、経路４０２は光受信部４１３および光送信部４１２に含まれるブロック１２０Ａによって折り返されるが、ここではブロック１２０Ａの折り返し部分には障害が発生しないと想定し、光送信部４１２および光受信部４１３を経路４０２から除外している。
【００７１】
この場合に、経路４０２においては障害が発生していないため、第２ＣＰＵ３２０Ｂは第２ＣＰＵ３２０Ｂからの信号を正常に受信できる。これにより、経路４０２のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く光伝送路３０１について、新たに“ＯＫ”と判定できる。
【００７２】
一方、経路４０１における光送信部４１２の障害により、第１ＣＰＵ３２０Ａは第１ＣＰＵ３２０Ａからの信号を正常に受信できない。これにより、経路４０１のうち“ＯＫ”と判定済みの部分を除く光送信部４１２において障害が発生していると判定できる。このようにして、光送信部４１２において障害が発生している（“ＮＧ”）と判定できる。
【００７３】
図７，図８に示したように、光ループバックにおいては、各ＣＰＵから出力された信号が光モジュール内（第１光学部品１００Ａおよび第２光学部品１００Ｂ）で折り返される。これにより、光送信部４１２、光送信部４１２および光伝送路３０１のうちの光送信部４１２が障害の発生箇所であると判定できる。
【００７４】
（実施の形態１にかかる光伝送システムの中央制御部による処理）
図９は、実施の形態１にかかる光伝送システムの中央制御部による処理の一例を示すフローチャートである。中央制御部３０３は、たとえば図９に示す各ステップを実行する。まず、中央制御部３０３は、第１光学部品１００Ａと第２光学部品１００Ｂとの間のリンクの異常を検出したか否かを判断し（ステップＳ９０１）、リンクの異常を検出するまで待つ（ステップＳ９０１：Ｎｏのループ）。
【００７５】
ステップＳ９０１において、たとえば、中央制御部３０３は、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂの少なくともいずれかから、第１光学部品１００Ａと第２光学部品１００Ｂとの間のリンクの異常を示す信号を受信するまで待つ。リンクの異常には、たとえば、第１光学部品１００Ａと第２光学部品１００Ｂの起動時のリンクアップ時に発生する異常や、第１光学部品１００Ａと第２光学部品１００Ｂの間のリンクアップ後の信号伝送中に発生する異常がある。
【００７６】
ステップＳ９０１において、リンクの異常を検出すると（ステップＳ９０１：Ｙｅｓ）、中央制御部３０３は、第２光モジュール３３０Ｂの電気ループバックを有効化する（ステップＳ９０２）。たとえば、中央制御部３０３は、電気ループバック制御回路３３２Ｂの電気ループバックを有効化することを指示する信号を第２ＣＰＵ３２０Ｂへ送信することにより第２光モジュール３３０Ｂの電気ループバックを有効化する。これにより、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂが出力した信号がそれぞれ第２光モジュール３３０Ｂの電気モジュール内で折り返される状態（たとえば図５参照）となる。
【００７７】
つぎに、中央制御部３０３は、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂ（各ＣＰＵ）から信号検出結果を取得する（ステップＳ９０３）。中央制御部３０３が第１ＣＰＵ３２０Ａから取得する信号検出結果は、第１ＣＰＵ３２０Ａが出力して折り返された信号を第１ＣＰＵ３２０Ａが正常に受信できたか否かを示す情報である。中央制御部３０３が第２ＣＰＵ３２０Ｂから取得する信号検出結果は、第２ＣＰＵ３２０Ｂが出力して折り返された信号を第２ＣＰＵ３２０Ｂが正常に受信できたか否かを示す情報である。
【００７８】
つぎに、中央制御部３０３は、第２光モジュール３３０Ｂの電気ループバックを無効化する（ステップＳ９０４）。たとえば、中央制御部３０３は、電気ループバック制御回路３３２Ｂの電気ループバックを無効化することを指示する信号を第２ＣＰＵ３２０Ｂへ送信することにより第２光モジュール３３０Ｂの電気ループバックを無効化する。
【００７９】
つぎに、中央制御部３０３は、第１光モジュール３３０Ａの電気ループバックを有効化する（ステップＳ９０５）。たとえば、中央制御部３０３は、電気ループバック制御回路３３２Ａの電気ループバックを有効化することを指示する信号を第１ＣＰＵ３２０Ａへ送信することにより第１光モジュール３３０Ａの電気ループバックを有効化する。これにより、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂが出力した信号がそれぞれ第１光モジュール３３０Ａの電気モジュール内で折り返される状態（たとえば図６参照）となる。
【００８０】
つぎに、中央制御部３０３は、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂ（各ＣＰＵ）から信号検出結果を取得する（ステップＳ９０６）。つぎに、中央制御部３０３は、第１光モジュール３３０Ａの電気ループバックを無効化する（ステップＳ９０７）。たとえば、中央制御部３０３は、電気ループバック制御回路３３２Ａの電気ループバックを無効化することを指示する信号を第１ＣＰＵ３２０Ａへ送信することにより第１光モジュール３３０Ａの電気ループバックを無効化する。
【００８１】
つぎに、中央制御部３０３は、第２光モジュール３３０Ｂの光ループバックを有効化する（ステップＳ９０８）。たとえば、中央制御部３０３は、電気光学結晶層１２１Ｂ，１２２Ｂに印加する電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに切り替えることを指示する信号を電圧制御回路１３０Ｂへ送信することにより第２光モジュール３３０Ｂの光ループバックを有効化する。これにより、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂが出力した信号がそれぞれ第２光モジュール３３０Ｂの光モジュール内で折り返される状態（たとえば図７参照）となる。
【００８２】
つぎに、中央制御部３０３は、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂ（各ＣＰＵ）から信号検出結果を取得する（ステップＳ９０９）。つぎに、中央制御部３０３は、第２光モジュール３３０Ｂの光ループバックを無効化する（ステップＳ９１０）。たとえば、中央制御部３０３は、電気光学結晶層１２１Ｂ，１２２Ｂに印加する電圧をＨＩＧＨからＬＯＷに切り替えることを指示する信号を電圧制御回路１３０Ｂへ送信することにより第２光モジュール３３０Ｂの光ループバックを無効化する。
【００８３】
つぎに、中央制御部３０３は、第１光モジュール３３０Ａの光ループバックを有効化する（ステップＳ９１１）。たとえば、中央制御部３０３は、電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに印加する電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに切り替えることを指示する信号を電圧制御回路１３０Ａへ送信することにより第１光モジュール３３０Ａの光ループバックを有効化する。これにより、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂが出力した信号がそれぞれ第１光モジュール３３０Ａの光モジュール内で折り返される状態（たとえば図８参照）となる。
【００８４】
つぎに、中央制御部３０３は、第１ＣＰＵ３２０Ａおよび第２ＣＰＵ３２０Ｂ（各ＣＰＵ）から信号検出結果を取得する（ステップＳ９１２）。つぎに、中央制御部３０３は、第１光モジュール３３０Ａの光ループバックを無効化する（ステップＳ９１３）。たとえば、中央制御部３０３は、電気光学結晶層１２１Ａ，１２２Ａに印加する電圧をＨＩＧＨからＬＯＷに切り替えることを指示する信号を電圧制御回路１３０Ａへ送信することにより第２光モジュール３３０Ｂの光ループバックを無効化する。
【００８５】
つぎに、中央制御部３０３は、ステップＳ９０３，Ｓ９０６，Ｓ９０９，Ｓ９１２により取得した信号検出結果に基づいて障害の発生箇所を特定する（ステップＳ９１４）。つぎに、中央制御部３０３は、ステップＳ９１４によって特定した障害の発生箇所を示す情報を所定のログに登録し（ステップＳ９１５）、一連の処理を終了する。所定のログは、たとえば中央制御部３０３のメモリに記憶されるログである。また、中央制御部３０３は、ステップＳ９１５において、さらに、第１光学部品１００Ａと第２光学部品１００Ｂとの間のリンクダウンを行う制御を行ってもよい。
【００８６】
このように、実施の形態１にかかる光学部品１００は、送信経路および受信経路に電気光学結晶層１２１，１２２を備える。電気光学結晶層１２１，１２２は、送信経路および受信経路の各光を透過させる第１状態と、発光部からの光を反射させて受光部へ入射させ、かつ第２光伝送路からの光を反射させて第１光伝送路へ出射する第２状態と、を切替可能である。
【００８７】
また、電気光学結晶層１２１，１２２における第１状態と第２状態との切り替え制御線１３１を介して印加される制御信号に応じて行われる。これにより、たとえば可動部を有する光経路スイッチを用いなくても光学ループバックが実現可能になり、光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができる。
【００８８】
（実施の形態２）
実施の形態２について、実施の形態１と異なる部分について説明する。実施の形態１においては反射層１１１および電気光学結晶層１２１，１２２をそれぞれブロック１１０，１２０に設ける構成について説明したが、実施の形態２においては反射層および電気光学結晶層を１個のブロックに設ける構成について説明する。
【００８９】
（実施の形態２にかかる光学部品における通信時の光経路）
図１０は、実施の形態２にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。図１０において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、実施の形態２にかかる光学部品１００は、たとえば、ブロック１１０と、電圧制御回路１３０と、制御線１３１と、を備える。
【００９０】
実施の形態２にかかる光学部品１００においては、反射層１１１が設けられたブロック１１０に、さらに電気光学結晶層１００１が設けられている。電気光学結晶層１００１は、立方体のブロックにおける一組の隣接する各面（図面の下側の面と右側の面）に対して４５度の角度で、かつ反射層１１１に対して垂直に設けられている。
【００９１】
また、電気光学結晶層１００１は、図１に示した電気光学結晶層１２１，１２２と同様に、電圧制御回路１３０から制御線１３１を介して印加される電圧に応じて透過率が切り替わる半透鏡である。また、電気光学結晶層１００１は、図１に示した電気光学結晶層１２１，１２２と同様に、ＫＴＮやニオブ酸リチウム等の電気光学結晶層を用いて実現することができ、たとえばＴＳＳＧ法やＬＰＥ法などによって形成することができる。
【００９２】
光学部品１００が設けられた光モジュールが光学部品１００を介して対向する光モジュールとの間で光通信を行う場合は、図１に示すように、電圧制御回路１３０から電気光学結晶層１００１へ印加される電圧がＬＯＷ（たとえば０［Ｖ］）に制御される。この場合に、電気光学結晶層１００１は、屈折率が低く、入射する各光を透過させる状態となる。
【００９３】
この場合に、電気光学結晶層１００１は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から出射された送信経路１０１の光を透過させて反射層１１１へ出射する。反射層１１１は、電気光学結晶層１００１から出射された光を反射させ、反射させた光を光伝送路へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が対向する光モジュールへ送信される。
【００９４】
また、電気光学結晶層１００１は、光伝送路から入射した光を透過させて反射層１１１へ出射する。反射層１１１は、電気光学結晶層１００１から出射された光を反射させ、反射させた光を、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する。これにより、対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールにより受信される。
【００９５】
（実施の形態２にかかる光学部品における光ループバック時の光経路）
図１１は、実施の形態２にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。図１１において、図１０に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９６】
光学部品１００を用いて光学ループバックが形成される場合は、たとえば、図１１に示すように、電圧制御回路１３０から電気光学結晶層１００１へ印加される電圧がＨＩＧＨ（たとえば０［Ｖ］より大きい電圧）に制御される。この場合に、電気光学結晶層１００１は、屈折率が高くなり、入射する各光を全反射させる状態となる。
【００９７】
すなわち、電気光学結晶層１００１は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から出射された送信経路１０１の光を４５度の入射角で反射させて反射層１１１へ出射する。発光部（Ｔｘ）から出射され電気光学結晶層１００１から反射層１１１へ出射された光は、反射層１１１によって４５度の入射角で反射し、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射される。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールへ折り返される。
【００９８】
また、電気光学結晶層１００１は、光伝送路から入射した光を４５度の入射角で反射させて反射層１１１へ出射する。光伝送路から入射し電気光学結晶層１００１から反射層１１１へ出射された光は、反射層１１１によって４５度の入射角で反射し、光伝送路へ出射される。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールへ折り返される。
【００９９】
図１０，図１１に示したように、実施の形態２にかかる光学部品１００には、電圧制御回路１３０からの印加電圧によって光経路を切り替える電気光学結晶層１００１が、反射層１１１を有するブロック１１０に設けられる。これにより、光学部品１００は、たとえば図１，図２に示した光学部品１００と比べて小さな光学部品とすることができる。
【０１００】
たとえば、上述したようにＶＣＳＥＬを用いた光モジュールにおいては光の進行方向を変えるための反射層１１１を有するブロック１１０が用いられるが、実施の形態２においてはこのブロック１１０に電気光学結晶層１００１を設けることができる。これにより、光学部品１００のサイズを大きくしなくても、電圧制御回路１３０からの印加電圧によって光経路を切り替える光ループバックが可能になる。
【０１０１】
（実施の形態２にかかる光学部品を適用した光伝送システム）
図１２は、実施の形態２にかかる光学部品を適用した光伝送システムの一例を示す図である。図１２において、図３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図３に示した第１光学部品１００Ａおよび第２光学部品１００Ｂに、図１０，図１１に示した光学部品１００を適用すると、図１２のようになる。
【０１０２】
たとえば、第１光学部品１００Ａは、図１に示したブロック１１０およびブロック１２０に代えて、反射層１１１Ａおよび電気光学結晶層１００１Ａを有するブロック１１０を備える。レンズ３３８Ａは、レンズ３３７Ａから出射され反射層１１１Ａにより反射した光を集光して光伝送路３０１へ出射する。レンズ３３９Ａは、光伝送路３０２から出射された光をコリメートして反射層１１１Ａへ出射する。電圧制御回路１３０Ａは、電気光学結晶層１００１Ａに印加する電圧を制御する。
【０１０３】
このように、実施の形態２にかかる光学部品１００は、送信経路および受信経路に電気光学結晶層１００１を備える。電気光学結晶層１００１は、送信経路および受信経路の各光を透過させる第１状態と、発光部からの光を反射させて受光部へ入射させ、かつ第２光伝送路からの光を反射させて第１光伝送路へ出射する第２状態と、を切替可能である。
【０１０４】
また、電気光学結晶層１００１における第１状態と第２状態との切り替え制御線１３１を介して印加される制御信号に応じて行われる。これにより、たとえば可動部を有する光経路スイッチを用いなくても光学ループバックが実現可能になり、光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができる。
【０１０５】
また、電気光学結晶層１００１は、ＶＣＳＥＬから垂直方向に出射される光の方向を光伝送路の方向に変える反射層１１１と組み合わせて設けられる。すなわち、電気光学結晶層１００１は、第１状態において、ＶＣＳＥＬからの光を透過させて反射層１１１へ出射し、かつ第２光伝送路から入射した光を透過させて反射層１１１へ出射する。
【０１０６】
また、電気光学結晶層１００１は、第２状態において、ＶＣＳＥＬから入射した光を、その光が反射層１１１に達する前に反射させて反射層１１１へ出射することにより受光部へ出射する。また、電気光学結晶層１００１は、第２状態において、第２光伝送路から入射した光を、その光が反射層１１１に達する前に反射させて反射層１１１へ出射することにより第１光伝送路へ出射する。
【０１０７】
これにより、ＶＣＳＥＬから垂直方向に出射される光の方向を光伝送路の方向に変える反射層１１１と、光ループバックのための折り返し経路を形成する電気光学結晶層１００１、を省スペースで配置することができる。このため、ＶＣＳＥＬを用いる基盤に設けられ光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができる。
【０１０８】
（実施の形態３）
実施の形態３について、実施の形態１，２と異なる部分について説明する。実施の形態１，２においては光送信部にＶＣＳＥＬを用いる構成について説明したが、実施の形態３においてはＶＣＳＥＬでないＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）を光送信部に用いる構成について説明する。
【０１０９】
（実施の形態３にかかる光学部品における通信時の光経路）
図１３は、実施の形態３にかかる光学部品における通信時の光経路の一例を示す図である。図１３において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。たとえば光学部品１００が設けられる光モジュールの光送信部に、ＶＣＳＥＬではなく、基盤と平行な光を出射するＬＤを用いる場合は、光送信部からの光の方向を変えるための反射層１１１はなくてもよい。したがって、光学部品１００は、たとえば図１３に示すように、図１に示したブロック１１０を省いた構成とすることができる。電圧制御回路１３０が電気光学結晶層１２１，１２２に印加する電圧がＬＯＷである場合は、各光の経路は図１３のようになる。
【０１１０】
すなわち、電気光学結晶層１２１，１２２は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から出射された送信経路１０１の光を透過させて光伝送路へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が対向する光モジュールへ送信される。
【０１１１】
また、電気光学結晶層１２１，１２２は、光伝送路から入射した光を透過させ、光学部品１００が設けられた光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する。これにより、対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールにより受信される。
【０１１２】
（実施の形態３にかかる光学部品における光ループバック時の光経路）
図１４は、実施の形態３にかかる光学部品における光ループバック時の光経路の一例を示す図である。図１４において、図１３に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。光学部品１００を用いて光学ループバックが形成される場合は、たとえば、図１４に示すように、電圧制御回路１３０から電気光学結晶層１２１，１２２へ印加される電圧がＨＩＧＨ（たとえば０［Ｖ］より大きい電圧）に制御される。この場合に、電気光学結晶層１２１，１２２は、屈折率が高くなり、入射する各光を全反射させる状態となる。
【０１１３】
すなわち、電気光学結晶層１２１，１２２は、光学部品１００が設けられた光モジュールの発光部（Ｔｘ）から出射された送信経路１０１の光を、それぞれ４５度の入射角で反射させて折り返し、その光モジュールの受光部（Ｒｘ）へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールへ折り返される。
【０１１４】
また、電気光学結晶層１２１，１２２は、光伝送路から入射した光を、それぞれ４５度の入射角で反射させて折り返し、光伝送路へ出射する。これにより、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールから送信された光が、光学部品１００が設けられた光モジュールと対向する光モジュールへ折り返される。
【０１１５】
このように、実施の形態３にかかる光学部品１００によれば、たとえば基盤と平行な光を出射するＬＤを用いる構成において、実施の形態１と同様に、光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができる。
【０１１６】
以上説明したように、上述の光学部品によれば、光学ループバックが可能な光学部品の小型化を図ることができる。
【０１１７】
たとえば、スーパーコンピュータ等においてＣＰＵ間を光通信路で接続する場合に、たとえば対向する２つの光モジュールが用いられる。そして、この２つの光モジュールによる光通信において伝送異常が発生した場合に、障害の発生箇所が、２つの光モジュールおよび光伝送路のいずれであるかを特定することが保守観点で求められる。
【０１１８】
これに対して、たとえば電気ループバックおよび光ループバックを用いて障害の発生箇所を特定することが考えられるが、光学ループバックを実現するために可動部を有する光経路スイッチを用いると、その光経路スイッチによって光学部品が大型化する。
【０１１９】
また、各光モジュールと光ケーブルをつなぎ替えて光モジュールの組み合わせを変えることで障害の発生箇所を特定することも考えられる。しかし、たとえばスーパーコンピュータではファイバーボックスを通して１本の光ケーブルを複数の光モジュールで共有する場合があり、ケーブルのつなぎ替えによって保守対象以外の光経路にも影響を与えてしまう場合がある。
【０１２０】
これに対して、上述した各実施の形態によれば、ＫＴＮ等の電気光学結晶層（半透鏡）を用いて、電気光学結晶層への制御信号により光経路を変化可能にすることで、光学部品の大型化を抑制しつつ光ループバックが可能になる。また、ケーブルのつなぎ替えを行わなくても障害の発生箇所が可能になる。
【０１２１】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２２】
（付記１）発光部および受光部を有する光モジュールに設けられる光学部品であって、
前記発光部から入射した光を第１光伝送路へ出射する送信経路と、
前記第１光伝送路と異なる第２光伝送路から入射した光を前記受光部へ出射する受信経路と、
入力される制御信号に応じて、前記送信経路および前記受信経路の各光を透過させる第１状態と、前記発光部から入射した光を反射させて前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射する第２状態と、を切替可能な電気光学結晶層と、
前記電気光学結晶層へ前記制御信号を入力可能な制御線と、
を備えることを特徴とする光学部品。
【０１２３】
（付記２）前記電気光学結晶層は、前記制御信号の電圧に応じて屈折率が変化し、前記第１状態において第１屈折率となって前記送信経路および前記受信経路の各光を透過させ、前記第２状態において前記第１屈折率より高い第２屈折率となって前記発光部から入射した光および前記第２光伝送路から入射した光を全反射させることを特徴とする付記１に記載の光学部品。
【０１２４】
（付記３）前記電気光学結晶層にタンタル酸ニオブ酸カリウムの結晶を用いたことを特徴とする付記１または２に記載の光学部品。
【０１２５】
（付記４）前記発光部は垂直共振器面発光レーザであり、
前記送信経路および前記受信経路は、前記電気光学結晶層が前記第１状態である場合に、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記受光部へ出射する反射層を経由し、
前記電気光学結晶層は、前記第１状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射して前記反射層により反射した光を透過させて前記第１光伝送路へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を透過させて前記反射層へ出射し、
前記電気光学結晶層は、前記第２状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射して前記反射層により反射した光を前記反射層へ向けて反射させることにより前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を前記反射層に達する前に反射させることにより前記第１光伝送路へ出射する、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の光学部品。
【０１２６】
（付記５）前記発光部は垂直共振器面発光レーザであり、
前記送信経路および前記受信経路は、前記電気光学結晶層が前記第１状態である場合に、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を反射させて前記第１光伝送路へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を反射させて前記受光部へ出射する反射層を経由し、
前記電気光学結晶層は、前記第１状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を透過させて前記反射層へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を透過させて前記反射層へ出射し、
前記電気光学結晶層は、前記第２状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて反射させることにより前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて反射させることにより前記第１光伝送路へ出射する、
ことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の光学部品。
【０１２７】
（付記６）前記反射層は、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を４５度の入射角で反射させて前記第１光伝送路へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を４５度の入射角で反射させて前記受光部へ出射し、
前記電気光学結晶層は、前記反射層に対して垂直に設けられ、前記第２状態において、前記垂直共振器面発光レーザから入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて４５度の入射角で反射させることにより前記受光部へ出射し、前記第２光伝送路から入射した光を前記反射層に達する前に前記反射層へ向けて４５度の入射角で反射させることにより前記第１光伝送路へ出射する、
ことを特徴とする付記５に記載の光学部品。
【０１２８】
（付記７）第１光伝送装置に設けられる光学部品であって、
前記第１光伝送装置が前記第１光伝送路および前記第２光伝送路を介して第２光伝送装置との間で光通信を行う場合は前記制御信号により前記電気光学結晶層を前記第１状態とし、前記光通信において異常が検出された場合は前記制御信号により前記電気光学結晶層を前記第２状態とする制御回路と、
を備えることを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光学部品。
【符号の説明】
【０１２９】
３０  光伝送システム
１００  光学部品
１００Ａ  第１光学部品
１００Ｂ  第２光学部品
１０１  送信経路
１０２  受信経路
１０３，１０４  折り返し経路
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ，１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ  ブロック
１１１，１１１Ａ  反射層
１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ，１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ，１００１，１００１Ａ，１００１Ｂ  電気光学結晶層
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ  電圧制御回路
１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ  制御線
３００Ａ  第１光伝送装置
３００Ｂ  第２光伝送装置
３０１，３０２  光伝送路
３０３  中央制御部
３１０Ａ  第１ボード
３１０Ｂ  第２ボード
３２０Ａ  第１ＣＰＵ
３２０Ｂ  第２ＣＰＵ
３３０Ａ  第１光モジュール
３３０Ｂ  第２光モジュール
３３１Ａ，３３１Ｂ  ドライバ
３３２Ａ，３３２Ｂ  電気ループバック制御回路
３３３Ａ，３３３Ｂ，３３６Ａ，３３６Ｂ  ＣＤＲ
３３４Ａ，３３４Ｂ  ＶＣＳＥＬ
３３５Ａ，３３５Ｂ  ＰＤ
３３７Ａ，３３８Ａ，３３９Ａ，３４０Ａ  レンズ
４０１，４０２  経路
４１１，４２１  電気送信部
４１２，４２２  光送信部
４１３，４２３  光受信部
４１４，４２４  電気受信部
【図１】
2017227660.tif 000003
【図２】
2017227660.tif 000004
【図３】
2017227660.tif 000005
【図４】
2017227660.tif 000006
【図５】
2017227660.tif 000007
【図６】
2017227660.tif 000008
【図７】
2017227660.tif 000009
【図８】
2017227660.tif 000010
【図９】
2017227660.tif 000011
【図１０】
2017227660.tif 000012
【図１１】
2017227660.tif 000013
【図１２】
2017227660.tif 000014
【図１３】
2017227660.tif 000015
【図１４】
2017227660.tif 000016