(57)【要約】【課題】光波長多重通信などに用いられる波長選択性光減衰器の温度特性を改善すること。【解決手段】波長多重光を回折格子１５によって波長毎に分離し、λ／２波長板１８及び偏光子１９を介して液晶板２０に照射する。液晶板２０は各電極に電圧を印加しないオフ状態で液晶の旋光性により偏光方向を回転させて光を透過させる。又液晶板２０の各電極に電圧を印加するオン状態で液晶分子を電界方向に揃えることによって、光をそのまま透過させる。この場合、オン状態で温度依存性がなくなるため、光の阻止及び透過共に温度依存性を少なくした波長選択性光減衰器とすることができる。【選択図】図６
2009122495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を偏光状態によって２本の光ビームに分離し、分離された偏光のいずれか一方の偏光方向を回転することにより、同一の偏光方向の2本の光ビームを出射する入射側偏光ダイバーシティ部と、
前記入射側偏光ダイバーシティ部を通過した２本の光ビームの光を波長毎に分離し、異なった方向に反射する波長分散素子と、
前記波長分散素子により分離された光の波長毎に夫々対応する複数の電極が並列に配置され、前記複数の電極のうちの任意の電極への電圧の印加時に入射光の偏光方向をそのまま維持して透過させると共に、前記電極への電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を回転させた光を透過する第１の液晶板と、
前記第１の液晶板の各電極に接続され、光を減衰させる波長に対応する電極に電圧を印加する電圧源と、
前記第１の液晶板を通過し、異なった方向から入射された光を合成して２本の光ビームとして同一方向に反射する波長合成素子と、
前記波長合成素子を通過した光ビームのうち、一方の光ビームの偏光方向を回転し、２本の光ビームを合成して同一方向に出射する出射側偏光ダイバーシティ部と、を具備する波長選択性光減衰器。
【請求項２】
入射光を偏光状態によって２本の光ビームに分離し、分離された偏光のいずれか一方の偏光方向を回転することにより、同一の偏光方向の2本の光ビームを出射する入射側偏光ダイバーシティ部と、
前記入射側偏光ダイバーシティ部を通過した２本の光ビームの光を波長毎に分離し、異なった方向に反射すると共に、異なった方向から入射された光を合成して２本の光ビームとして同一方向に反射する波長分散合成素子と、
前記波長分散合成素子により分離された光の波長毎に夫々対応する複数の電極が並列に配置され、前記複数の電極のうちの任意の電極への電圧の印加時に入射光の偏光方向をそのまま維持して反射させると共に、前記電極への電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を回転させた光を反射する第１の液晶板と、
前記第１の液晶板の各電極に接続され、光を減衰させる波長に対応する電極に電圧を印加する電圧源と、
前記波長分散合成素子により合成された光ビームのうち、一方の光ビームの偏光方向を回転し、２本の光ビームを合成して同一方向に出射する出射側偏光ダイバーシティ部と、を具備する波長選択性光減衰器。
【請求項３】
前記液晶板に電圧を印加し、偏光方向をそのまま維持して透過させた状態を光減衰状態として使用するように配置した請求項１又は２記載の波長選択性光減衰器。
【請求項４】
光の通過経路に設けられ、電源が供給されているときに光を透過し、電源が供給されない状態で光を遮光する光スイッチを更に有する請求項１又は２記載の波長選択性光減衰器。
【請求項５】
光の通過経路に設けられ、電圧が印加されたときに光の偏光方向を維持しつつ光を透過させ、電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を変化させる第２の液晶板を更に有する請求項１又は２記載の波長選択性光減衰器。
【請求項６】
前記第１の液晶板は、前記電極間の間隔が連続的に異なるように並列に波長毎の電極を配置した請求項１又は２記載の波長選択性光減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光波長多重通信などに用いられ、所望の波長の光を選択的に減衰させる波長選択性光減衰器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在急増する通信容量需要に対応するため、光波長多重通信技術（ＷＤＭ通信）を用いた光ネットワークが実用化されている。ＷＤＭ伝送システムでは、ＩＴＵ（インターナショナルテレコミュニケーションユニオン）で定められた波長間隔の波長の光を複数多重化し、伝送容量を拡大している。ＷＤＭ通信は当初離れた２点の長距離間を光ファイバを用いて大容量で高速に通信する目的で導入されたが、近年の情報量の増加に伴い、メトロアクセスエリアのネットワークにも適用されている。特にＷＤＭ伝送システムではリングネットワークの各ノードにおいて、波長毎にアドドロップ機能を有する伝送装置が主に用いられるようになっている。
【０００３】
アドドロップ機能を実現するＷＤＭ伝送装置としては、図１に示されるように、ＷＤＭ信号をカップラ１０１に入射し、その一部を分離してドロップ信号として取り出し、残りを波長選択性光減衰器（波長ブロッカともいう）１０２に与える。そしてドロップ信号のうちの一部の波長成分を抽出し、抽出した波長と同一の波長成分を有する信号を新たに生成して、アド信号としてカップラ１０３に供給する。波長選択性光減衰器１０２はカップラ１０１で分岐した光信号のうち、抽出された波長成分をブロックし、その他の波長成分を透過させる。カップラ１０３は波長選択性光減衰器１０２を通過した信号とアド信号とを合成して新たなＷＤＭ信号としている。又波長選択性光減衰器１０２には挿入される波長を完全に遮光すると共に、ＷＤＭ信号毎の光強度のばらつきを均一にするため、ＷＤＭ信号強度を調整するアッテネーション機能を有している。
【０００４】
さて特許文献１では波長選択性光減衰器として用いられる波長セレクタの一例が示されている。この文献では、図２に示すように、ＷＤＭ信号を同一の偏光方向、例えばＳ偏光にそろえる。そして光の波長毎に分離し、複数の光ビームＡ１〜Ａｎとしてレンズ１１０に入射し、偏光子１１１を介してレンズ１１０の焦点位置に配置された偏光を９０°回転させる液晶１１２に入射する。液晶１１２の出射側には、偏光子１１３を配置する。又偏光子１１１，１１３の光が透過する偏光方向を同一としておき、レンズ１１０と対称な位置に出射用のレンズ１１４を配置する。
【０００５】
液晶１１２は波長毎に入射される位置に電極を形成しておき、通過させる波長に対応する電極は電圧を印加し、遮光する位置の電極には電圧を印加しない。液晶１１２は図３（ａ）に示すように電圧を印加した場合には、入射光の偏光面を回転させることがなく、そのまま透過する。又電圧を印加しない場合には旋光性があり、図３（ｂ）に示すように入射光の偏光角を９０°回転させ、Ｐ偏光として出射する。これにより図２（ａ）に示すように、波長毎に分離された光が電圧が印加された電極位置を通過するときに一対の偏光子１１１，１１３と液晶の電極を透過する。又図２（ｂ）に示すように電圧が印加されていない電極位置を通過するときには、光を遮蔽させることができる。
【特許文献１】特表２００７−５１９０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さてこのような特許文献１の構成による波長選択性光減衰器では、光の透過率Ｔは以下の式で示される。
【数１】
2009122495.tif 000003
ここでｕは次式で示される。
【数２】
2009122495.tif 000004
ｄ：液晶セルギャップ
Δｎ：複屈折率
λ：波長
ここで液晶素子は入力する偏光により屈折率が異なり、その屈折率差がΔｎとなっている。Δｎは温度依存性を持つため、式（１），（２）より透過率Ｔも温度依存性を持ち、透過率Ｔが最も低い波長、即ち最大消光が得られる波長も温度により変化する。図４はこの波長選択性光減衰器の電圧を印加としたときの異なった温度状態における挿入損失を示すものであり、電圧を印加し、光を遮断状態とするときに温度による波長の変動が大きい。従って使用する波長の範囲内で消光特性を安定させるために、正確な温度制御を行ったり、その周囲温度に合わせて印加する電圧レベルを調整する必要があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであって、温度による影響をなくし、安定して光減衰特性が得られる波長選択性光減衰器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】
【０００８】
この課題を解決するために、本願の波長選択性光減衰器は、入射光を偏光状態によって２本の光ビームに分離し、分離された偏光のいずれか一方の偏光方向を回転することにより、同一の偏光方向の2本の光ビームを出射する入射側偏光ダイバーシティ部と、前記入射側偏光ダイバーシティ部を通過した２本の光ビームの光を波長毎に分離し、異なった方向に反射する波長分散素子と、前記波長分散素子により分離された光をレンズにより集光し、その波長毎に夫々対応する複数の電極が並列に配置され、前記複数の電極のうちの任意の電極への電圧の印加時に入射光の偏光方向をそのまま維持して透過させると共に、前記電極への電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を回転させた光を透過する第１の液晶板と、前記第１の液晶板の各電極に接続され、光を減衰させる波長に対応する電極に電圧を印加する電圧源と、前記第１の液晶板を通過した光をレンズにより集光し、異なった方向から入射された光を合成して２本の光ビームとして同一方向に反射する波長合成素子と、前記波長合成素子を通過した光ビームのうち、一方の光ビームの偏光方向を回転し、２本の光ビームを合成して同一方向に出射する出射側偏光ダイバーシティ部と、を具備するものである。
【０００９】
この課題を解決するために、本願の波長選択性光減衰器は、入射光を偏光状態によって２本の光ビームに分離し、分離された偏光のいずれか一方の偏光方向を回転することにより、同一の偏光方向の2本の光ビームを出射する入射側偏光ダイバーシティ部と、前記入射側偏光ダイバーシティ部を通過した２本の光ビームの光を波長毎に分離し、異なった方向に反射すると共に、異なった方向から入射された光を合成して２本の光ビームとして同一方向に反射する波長分散合成素子と、前記波長分散合成素子により分離された光をレンズにより集光し、その波長毎に夫々対応する複数の電極が並列に配置され、前記複数の電極のうちの任意の電極への電圧の印加時に入射光の偏光方向をそのまま維持して反射させると共に、前記電極への電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を回転させた光を反射する第１の液晶板と、前記第１の液晶板の各電極に接続され、光を減衰させる波長に対応する電極に電圧を印加する電圧源と、前記波長分散合成素子により合成された光ビームのうち、一方の光ビームの偏光方向を回転し、２本の光ビームを合成して同一方向に出射する出射側偏光ダイバーシティ部と、を具備するものである。
【００１０】
ここで前記液晶板に電圧を印加し、偏光方向をそのまま維持して透過させた状態を光減衰状態として使用するように配置するようにしてもよい。
【００１１】
ここで光の通過経路に設けられ、電源が供給されているときに光を透過し、電源が供給されない状態で光を遮光する光スイッチを更に有するようにしてもよい。
【００１２】
ここで光の通過経路に設けられ、電圧が印加されたときに光の偏光方向を維持しつつ光を透過させ、電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を変化させる第２の液晶板を更に有するようにしてもよい。
【００１３】
ここで前記第１の液晶板は、前記電極間の間隔が連続的に異なるように並列に波長毎の電極を配置するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
このような特徴を有する本発明によれば、光を透過させる際に電圧源より第１の液晶板に電圧を印加せず、光の偏光方向を回転させて第１の液晶板を透過させる。又光を減衰させる際に第１の液晶板に電圧を印加すれば施光性が低下し、温度特性なく光を減衰させることができる。このため波長選択性光減衰器の温度特性を大幅に改善することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態による波長選択性光減衰器について、図５〜図７を用いて説明する。図５はＸＹ平面上での光の入射部分を示す図であり、図６はＹ軸方向から見たＸＺ平面上の波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図、図７はＺ軸方向から見たＸＹ平面上の波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。図５、図６において、光ファイバ１１には波長λ１，λ２・・・λｎから成るＷＤＭ信号光が一端より入射される。光ファイバ１１の他端にコリメータ１２を介して複屈折結晶１３を配置する。複屈折結晶１３は入射光を偏光成分に応じて直進又は屈折させることによって分離し、入射光を図中丸印で示すＳ偏光、及び縦の矢印で示すＰ偏光の２本の光ビームとして出射する偏光分離素子である。複屈折結晶としては、例えばルチルを用いる。そのうちＰ偏光の光ビームの出射側には、λ／２波長板１４を配置する。λ／２波長板１４はＰ偏光の光ビームの偏光方向を９０°回転させることによってＳ偏光とし、２本の光ビームＢ１，Ｂ２をいずれもＳ偏光の光ビームとするものである。これらは入射側偏光ダイバーシティ部を構成しており、入射光の偏光状態にかかわらず一定の直線偏光を有する２本のコリメート光Ｂ１，Ｂ２に変換することができる。
【００１６】
さてこの偏光ダイバーシティ部からの２本の光ビームＢ１，Ｂ２の出力は、プリズム１５を介して図６に示すように回折格子１６に与えられる。プリズム１５は光のビーム径を夫々拡大するビームエキスパンダとして機能する。このプリズムは複数用いることができる。図６ではＸＺ平面上で示しているため、２本の光ビームＢ１，Ｂ２は１本の光ビームとして表示される。さて回折格子１６はＷＤＭ光を光の波長λ１〜λｎに応じて異なった方向に反射する波長分散素子である。そして分離された各光ビームの出射側にレンズ１７が設けられる。レンズ１７は回折格子１６で波長毎に異なった方向に反射された光を集束するものであり、その出射側にはλ／２波長板１８が配置される。λ／２波長板１８は偏光方向を９０°回転させることにより、入射光を図中丸印で示すＳ偏光から縦の矢印で示すＰ偏光に変換するものである。λ／２波長板１８の出射側には偏光子１９が設けられる。偏光子１９はＰ偏光成分の光をそのまま液晶板２０に透過し、Ｓ偏光成分を遮光することにより光の偏光の純度を高めるものであり、偏光の純度が十分高い場合は必ずしも必要ではない。そしてレンズ１７の焦点位置には、液晶板２０が配置される。液晶板２０は例えばＴＮ液晶を用いる。液晶板２０は電圧を印加しないときに偏光方向を９０°回転させ、電圧を加えると、電界方向に液晶の分子が揃うため複屈折性がなく、偏光方向を保持したまま光を透過させるものである。
【００１７】
図８Ａはこの液晶板２０をＸ軸方向から見た正面図を示す。液晶板２０の前面には、一定間隔でＷＤＭ信号光のチャンネル数ｎに相当する数の透明電極２１−１〜２１−ｎがＹ軸方向に平行に形成されており、その裏面は全面が透明電極、例えばＩＴＯなどから成る電極となっている。液晶板２０の各電極には電圧源２２が接続されている。電圧源２２は液晶板２０の各透明電極２１−１〜２１−ｎと裏面の全面透明電極との間に夫々独立して電圧を加えることによって、電極が形成されている領域毎に電圧の印加を制御できるように構成されている。ここで電圧を印加する場合には、一定の周波数の矩形波が用いられる。
【００１８】
更に光の進行方向に沿って偏光子１９と同様の偏光子２３、レンズ２４が設けられている。偏光子２３はＳ偏光の光を透過するものである。レンズ２４はレンズ１７と同一の特性を有する対称なレンズであって、液晶板２０を透過した光を集光してコリメート光とするものである。そして入射側と同様に回折格子２５、プリズム２６、λ／２波長板２７及び複屈折結晶２８が設けられ、更にコリメータ２９を介して光ファイバ３０に接続されている。ここで回折格子２５は異なった方向から入射された光を合成して２本の光ビームとして同一方向に反射する波長合成素子であり、複屈折結晶２８は２本の光ビームを合成する偏光合成素子として機能する。又λ／２波長板２７、複屈折結晶２８、コリメータ２９は出射側の偏光ダイバーシティ部を構成している。また一対の偏光子１９，２３は消光比の純度を改善するためのものであり、偏光の十分高い場合は必ずしも必要ではない。
【００１９】
次に第１の実施の形態による波長選択性光減衰器の動作について説明する。まず光ファイバ１１に加わるＷＤＭ光のうちの全ての波長成分を透過させる場合には、電圧源２２より液晶板２０のいずれの電極にも電圧を印加しないか、もしくは液晶分子が回転しない微弱な電圧を印加する。図６はこの場合を示している。さてＷＤＭ光を光ファイバ１１よりコリメータ１２に入射すると、ＷＤＭ信号は通常種々の偏光成分を含むので、偏光方向に応じてＳ偏光、Ｐ偏光の２本の光ビームが複屈折結晶１３より出射する。そのうちのＰ偏光の光がλ／２波長板１４を介してＳ偏光の光となり、２本のＳ偏光の光ビームＢ１，Ｂ２となる。そしてプリズム１５でそのビーム幅が拡大され、回折格子１６に加わる。回折格子１６では波長毎に光が分離され、レンズ１７に加わる。レンズ１７を通過した光が液晶板２０に加わるが、その間にλ／２波長板１８によって偏光方向が９０°回転しＰ偏光となり、更に偏光板１９を通過して液晶板２０に加わる。図８Ａには波長毎に分散した光ビームが各電極２１−１〜２１−ｎに入射する状態を示している。ここで液晶板２０のいずれの電極にも電圧が印加されていないため、液晶板は旋光性があり、液晶を通過するときに光の偏光方向が９０°回転し、再びＳ偏光の光となる。そしてそのまま偏光子２３を通過してレンズ２４によって再び集光され、回折格子２５に加わる。回折格子２５は波長毎に異なった方向から入射された光を再び２本の光ビームとして波長を合成する波長合成素子であり、その反射光がプリズム２６に与えられる。そしてこれらの光ビームはプリズム２６を介してビーム径が縮小される。更に入射側と同様の偏光ダイバーシティ部によってそのうち一方の光ビームの偏光方向がλ／２波長板２７によってＳ偏光からＰ偏光に変換され、複屈折結晶２８で１つの光ビームとなり、更にコリメータ２９を介して光ファイバ３０より出射される。これにより光ファイバ１１から入射されたＷＤＭ光の全ての波長成分が一旦分解され、更に統合されてそのまま光ファイバ３０より出射される。
【００２０】
次に光ファイバ１１に加わるＷＤＭ光のうち波長λｉをブロックする場合には、ブロックする波長に対応する液晶板２０の電極２１−ｉにのみ電圧を印加し、その他の電極には電圧を印加しない。電圧が印加された液晶板２０の電極２１−ｉでは、電圧の印加方向に液晶分子が配列されるため、旋光性がなくなり、光がＰ偏光のまま透過する。従って偏光板２３によって光が遮光され、レンズ２４以降には加わらない。これによりこの波長の光をブロックすることができる。尚、偏光板２３によって遮光しきれなかった光は出射側の偏光ダイバーシティ部によって遮光される。
【００２１】
このように光をブロックする場合には液晶の所望の電極に電圧を印加することにより、液晶分子は電圧が印加された電界方向に配列する。このとき分子配列は光線の進行方向に水平であるため、適切な電圧を印加した状態では入力光に対して複屈折率性は消滅する。このためほとんど温度特性がなく、波長に対する挿入損失は図９Ａの曲線Ａに示すようにほぼ一定レベルとなる。図９Ａに示す曲線Ｂは電圧を印加しないときを遮光状態とする従来の波長選択性光減衰器の挿入損失を比較して示したものであり、波長依存性が大きいだけでなく前述したように温度特性による波長の変化が大きい。
【００２２】
一方電圧を印加しない場合には旋光性があるため光が透過するが、この場合にも波長に対する依存性は図９Ｂに示すようにあまり変化がない。このようにして波長選択性光減衰器の波長の温度依存性を低減することができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態による波長選択性光減衰器について図１０〜図１２を用いて説明する。図１０はＸＹ平面上での光の入射部分を示す図であり、図１１はＹ軸方向から見たＸＺ平面上の波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図、図１２はＸ軸方向から見たＹＺ平面上の波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。図１０において、光ファイバ４１には波長λ１，λ２・・・λｎから成るＷＤＭ信号光が一端より入射される。光ファイバ４１の他端にコリメータ４２を介して複屈折結晶４３を配置する。複屈折結晶４３は入射光を偏光成分に応じて光を直進又は屈折させることによって分離し、Ｓ偏光、及びＰ偏光の２本の光ビームとして出射する偏光分離素子であり、例えばルチルを用いる。そのうちＰ偏光の光ビームの出射側には、λ／２波長板４４を配置する。λ／２波長板４４はＰ偏光の光ビームの偏光方向を９０°回転させることによってＳ偏光とし、２本の光ビームＢ１，Ｂ２をいずれもＳ偏光の光ビームとするものである。これらは入射側偏光ダイバーシティ部を構成しており、入射光の偏光状態にかかわらず一定の直線偏光を有する２本のコリメート光Ｂ１，Ｂ２に変換することができる。
【００２４】
さてこの偏波ダイバーシティ部からの２本の光ビームＢ１，Ｂ２の出力は、プリズム４５を介して図１１に示すように回折格子４６に与えられる。プリズム４５は光のビーム径を夫々拡大するビームエキスパンダとして機能する。このプリズムは複数用いることができる。図１１ではＸＺ平面上で示しているため、２本の光ビームＢ１，Ｂ２は１本の光ビームとして表示される。さて回折格子４６はＷＤＭ光を光に応じて異なった方向に反射し、異なった方向からの波長λ１〜λｎの光を同一方向に反射する波長分散合成素子である。回折格子４６の出射側にはλ／２波長板４７が配置される。λ／２波長板４７は偏光方向を９０°回転させることにより、入射光を図中丸印で示すＳ偏光から縦の矢印で示すＰ偏光に変換するものである。λ／２波長板４７の出射側には偏光子４８が設けられる。偏光子４８はＰ偏光成分の光をそのまま液晶板５０に透過し、Ｓ偏光成分を遮光することにより光の偏光の純度を高めるものであり、偏光の純度が十分高い場合は必ずしも必要ではない。そして分離された各光ビームの出射側にレンズ４９が設けられる。レンズ４９は回折格子４６で波長毎に異なった方向に回折された光を集束するものである。そしてレンズ４９の焦点位置には液晶板５０が配置される。液晶板５０は例えばＴＮ液晶を用い、レンズ４９側の面にＹ軸方向に平行に多数の透明電極が配置されている。この電極の構成は前述した実施の形態と同様である。その裏面には光を反射する金属電極、例えばＡｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属電極が蒸着されている。液晶板５０は電圧を印加しないときに入射光の偏光方向を９０°回転させて反射し、電圧を加えると、電界方向に液晶の分子が揃うため複屈折性がなく、偏光方向を保持したまま光を反射させるものである。この液晶板５０は裏面が反射面となっている点を除き、前述した液晶板２０と同一である。
【００２５】
又液晶板５０には電圧源５１が設けられる。電圧源５１は第１の実施の形態の電圧源２２と同様に、光を遮光する際に対応する波長の電極に矩形波の電圧を印加し、光を透過する場合にはその波長に対応する電極に電圧を印加しないか、もしくは液晶分子が回転しない微弱な電圧を印加する。
【００２６】
更に図１２に示すように液晶板５０の反射側には、レンズ４９を介して前述した偏光子４８と同様の偏光子５２、光路長調整板５３が設けられている。レンズ４９は液晶板５０を透過した光を集光してコリメート光とするものである。光路長調整板５３はλ／２波長板４７に相当する光学長の素子である。そして入射側と同一の回折格子４６、プリズム４５、λ／２波長板５４及び複屈折結晶５５が設けられ、更にコリメータ５６を介して光ファイバ５７に接続されている。ここでλ／２波長板５４、複屈折結晶５５、コリメータ５６は出射側の偏光ダイバーシティ部を構成している。また一対の偏光子４８，５２は消光比の純度を改善するためのものであり、偏光の純度が十分高い場合は必ずしも必要ではない。
【００２７】
本実施の形態では液晶板５０の裏面を金属電極としているため、この面で光が反射し、反射型の波長選択性光減衰器とすることができる。又回折格子４６は波長を分散させると共に波長を合成する機能を有している。その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００２８】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態による波長選択性光減衰器について説明する。ＷＤＭ伝送システムにおいて、各ノードに配置される波長選択性光減衰器は、停電のように制御不能な場合に陥った場合には、アドポートから加えられる新たな波長の光信号と波長選択性光減衰器を通過した信号とが競合しないように、波長選択性光減衰器は全てのＷＤＭ信号の全てのチャンネルを遮断（消光）する機能が求められる。この場合、内部の温度や液晶に電圧を印加したり、温度制御することなく、動作温度範囲の全てについて光を完全に遮光することが求められる。この実施の形態では、第１の実施の形態の光ビームの通過経路の任意の位置、例えば図１３に示すようにコリメータ１２と複屈折結晶１３との間に電源を供給しないときに光を遮光する光スイッチ６１を設けたものである。光スイッチとしては、例えばＭＥＭＳシャッタや電磁ソレノイドによるノンラッチ型の機械式のスイッチを用いることができる。このような光スイッチは給電状態のときに光を通過させ、給電が停止したときに機械的に光を遮断する。又スイッチ６１の位置は波長選択性光減衰器の光の通過経路の任意の位置に設けることができる。又スイッチ６１の機能を波長選択性光減衰器と別に設けることもできる。
【００２９】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態による波長選択性光減衰器について説明する。本実施の形態では第３の実施の形態での機械式の光スイッチに代えて、液晶板を用いて光のスイッチング機能を実現するようにしたものである。この実施の形態では、第１の実施の形態の構成に加えて、図１４に示すように液晶板６２をプリズム１５と回折格子１６との間に配置している。液晶板６２はＴＮ液晶を用い、通電状態で偏光を回転させずに透過させ、通電しない状態で偏光を回転させる第２の液晶板である。
【００３０】
こうすれば通電時に所定の電圧を印加しておけば偏光は回転しないため、第１の実施の形態で説明したように、通常の波長選択性光減衰器の動作となる。そして何らかの理由で電源の供給が停止したときに、偏光が回転するため回折格子１６，２５で消光され、更に偏光子１９，２３を通過せず遮光状態となる。従って停電等のときに光を遮光させることができる。更に出射側の偏光ダイバーシティによっても消光機能を果たすことができる。これに加えて、プリズム２６と回折格子２５との間に更に液晶板６３を設けておけば、消光しきれなかった偏光成分は９０°回転するため、電源停止時により良好な消光特性が期待できる。
【００３１】
尚、前述した第１，第２の実施の形態では、図８Ａに示すように液晶板２０の各電極を平行としていた。これに対し各電極を図８Ｂに示すようにわずかに傾け、Ｙ軸方向に沿って各電極間隔を異なるように配置してもよい。このように形成しておけば、レンズ１７の焦点距離の変動等で波長毎のビーム間隔が液晶の通過位置でわずかに変化した場合であっても、Ｙ軸方向に液晶板２０の位置を微調整するだけで最適の位置に設定することができる。同様に第２の実施の形態においても液晶板５０を図８Ｂに示す電極の構造とすることができる。
【００３２】
また前述した実施の形態の偏光ダイバーシティ部において、偏光方向によって光を分散するためルチルを用いているが、他の任意の複屈折結晶を用いてもよく、又偏光ビームスプリッタを用いてもよい。
【００３３】
又この実施の形態では、波長分散素子、波長合成素子、波長分散合成素子として回折格子を用いているが、回折格子に代えてプリズムやＶＩＰＡ等の素子を用いてもよい。
【００３４】
更に本発明の波長選択性光減衰器は、ＷＤＭ光通信システムのノードに用いるだけでなく、他の分野に適用することができる。例えば液晶板の各電極毎に印加する電圧レベルを適宜制御することにより、その波長での減衰率が変化する。従って各電極の電圧レベルを調整することによって、入射光のスペクトルを変化させ、任意のスペクトルの光とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＷＤＭ伝送装置に用いられる波長選択性光減衰器を示す図である。
【図２】従来の波長選択性光減衰器の主要部を示す図である。
【図３】液晶に対する電圧の印加と偏光方向の変化を示す図である。
【図４】従来の波長選択性光減衰器の挿入損失の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態による波長選択性光減衰器の入射側偏光ダイバーシティ部を示す図である。
【図６】本実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【図７】本実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【図８Ａ】本実施の形態による液晶板を示す正面図である。
【図８Ｂ】本実施の形態による液晶板の他の実施の形態を示す正面図である。
【図９Ａ】本実施の形態及び従来例の、電圧を印加しない場合の挿入損失と波長との関係を示すグラフである。
【図９Ｂ】本実施の形態の電圧を印加する場合の挿入損失と波長との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による波長選択性光減衰器の偏光ダイバーシティ部を示す図である。
【図１１】本実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【図１２】本実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態による波長選択性光減衰器の主要光学素子の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１，３０，４１，５７  光ファイバ
１２，２９，４２，５６  コリメータ
１３，２８，４３，５５  複屈折結晶
１４，１８、２７,４４，４７，５４  λ／２波長板
１５，２６，４５  プリズム
１６，２５，４６  回折格子
１７，２４，４９  レンズ
１９，２３，４８，５２  偏光子
２０，５０  液晶板
２１−１〜２１−ｎ  透明電極
２２，５１  電圧源
５３  光路長調整板
６１  光スイッチ
６２，６３  液晶板
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月29日(2007.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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