(57)【要約】【課題】  入出力ポートの切り替えを出来ると同時に、信号光の光量を調節することが可能な光信号処理器を提供する。【解決手段】  光ファイバ断面１１のポートＰ１から入力された波長λ１〜λ３の光は、光学系１１０により波長分岐されて波長毎に集光される。波長λ１の光は光信号調整手段２１により光量を調整した状態で光学系１４０方向に出力され、光学系１４０を経て光ファイバ１４のポートＰ４に入射する。波長λ２の光は光信号調整手段２２により光量を調整した状態で光学系１３０方向に出力され、光学系１３０を経て光ファイバ１３のポートＰ３に入射する。波長λ３の光は光信号調整手段２３により光量を調整した状態で光学系１２０方向に出力され、光学系１２０を経て光ファイバ１２のポートＰ２に入射する。【選択図】  図１
2009069819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポートＰ１に光を入力し、その光に含まれる各波長の光をポートＰ２〜ＰＮの何れかのポートから出力する光信号処理器であって、
前記ポートＰ１に入力される光に含まれる各波長の光を空間的に分岐して、その分岐した各波長の光を、直線上に並び互いに異なる集光点へ集光する第１光学系と、
前記第１光学系により集光される各波長の光を入力し、その集光点において各波長の光を入力光路とは異なる光路へ出力する光信号調整手段と、
前記光信号調整手段とポートＰｎの間に設けられ、前記光信号調整手段から特定方向に出力された光を入力して、その光をポートＰｎから出力する第ｎ光学系と、
を備え、
前記光信号調整手段が、
前記直線上に並び互いに異なる集光点毎に設けられ、
前記第１光学系により集光される各波長の光の集光点にある場合に、前記第１光学系により集光される各波長の光を前記第ｎ光学系に向けて出力する光路変更部と、
前記光路変更部に隣接し、前記第１光学系により集光される各波長の光の集光点にある場合に、前記第１光学系により集光される各波長の光を前記第１〜第ｎ光学系のいずれとも異なる方向へ出力する光量調整部と、
前記光路変更部と前記光量調整部とを、前記直線上に並び互いに異なる集光点を含む平面上の直線方向に移動させる可動部と、
を含む
ことを特徴とする光信号処理器（ただし、Ｎは３以上の整数、ｎは２以上Ｎ以下の各整数）。
【請求項２】
前記光信号調整手段の前記光路変更部または前記光量調整部に光透過部を備え、
前記光透過部が前記第１光学系から出力された各波長の光の集光点にある場合に、前記第１光学系により集光される各波長の光を透過することを特徴とする請求項１記載の光信号処理器。
【請求項３】
前記第１光学系と前記光信号調整手段との間に、光信号遮蔽手段をさらに備え、
前記光信号遮蔽手段は、
前記第１光学系により集光される各波長の光の光路上にある場合に、当該各波長の光を入力して当該光が前記集光点に集光されないようにする光信号遮蔽部と、
前記光信号遮蔽部を移動させる可動部と、
を含むことを特徴とする請求項１または２記載の光信号処理器。
【請求項４】
前記光信号調整手段において、前記光路変更部と隣接する前記光量調整部のなす角が１０度以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光信号処理器。
【請求項５】
前記光信号調整手段における可動部及び前記光信号遮蔽手段における可動部の少なくとも一方がＭＥＭＳ素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光信号処理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重光通信システムにおいて用いる光信号処理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多波長の信号光を多重化して光伝送路により伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光通信システムでは、多波長の信号光を合波または分波する光合分波器が用いられる。特許文献１に開示された光合分波器は、各波長の光を入力または出力するポートを選択することが可能であり、信号光伝送経路や信号光波長がフレキシブルな光通信ネットワークにおいて好適に用いられる。
【０００３】
この特許文献１に開示された光合分波器は、入力ポートに入力した光を空間的に分岐する波長分岐素子と、この波長分岐素子により分岐された各波長を出力する先の出力ポートを選択する反射部と、を備え、反射部を挿入又は退避させることにより、出力ポートを切り替えている。
【特許文献１】特開２００５−３０８８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＷＤＭ光通信システムでは、信号光を伝送する際に光増幅装置が用いられる。しかしながら、光増幅装置は波長によって増幅率が異なり、増幅後の光量に波長毎のバラつきが見られる。そのため、ＷＤＭ光通信システムにおいて特許文献１の光合分波器を用いた場合、光増幅装置によって増幅された後の信号光の光量を調整するための装置を別途導入する必要があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、入出力ポートの切り替えを出来ると同時に、信号光の光量を調節することが可能な光信号処理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】
【０００６】
本発明に係る光信号処理器は、ポートＰ１に光を入力し、その光に含まれる各波長の光をポートＰ２〜ＰＮの何れかのポートから出力する光信号処理器であって、（１）ポートＰ１に入力される光に含まれる各波長の光を空間的に分岐して、その分岐した各波長の光を、直線上に並び互いに異なる集光点へ集光する第１光学系と、（２）第１光学系により集光される各波長の光を入力し、その集光点において各波長の光を入力光路とは異なる光路へ出力する光信号調整手段と、（３）光信号調整手段とポートＰｎの間に設けられ、光信号調整手段から特定方向に出力された光を入力して、その光をポートＰｎから出力する第ｎ光学系と、を備えることを特徴とする。ただし、Ｎは３以上の整数であり、ｎは２以上Ｎ以下の各整数である。また、光信号調整手段が、（２−１）直線上に並び互いに異なる集光点毎に設けられ、（２−２）第１光学系により集光される各波長の光の集光点にある場合に、第１光学系により集光される各波長の光を前記第ｎ光学系に向けて出力する光路変更部と、（２−３）光路変更部に隣接し、第１光学系により集光される各波長の光の集光点にある場合に、第１光学系により集光される各波長の光を第１〜第ｎ光学系のいずれとも異なる方向へ出力する光量調整部と、（２−４）光路変更部と光量調整部とを、直線上に並び互いに異なる集光点を含む平面上の直線方向に移動させる可動部と、を含むことをさらに特徴とする。
【０００７】
上記の光信号処理器では、ポートＰ１に入力した光は、第１光学系により空間的に分岐され、波長毎に異なる光路を進み、直線上に並び互いに異なる集光点へ集光される。第１光学系により集光された各波長の光は、集光点において光信号調整手段により入力光路とは異なる光路へ出力される。光信号調整手段から出力された光のうち、特定方向へ出力された光は、第ｎ光学系を経て、ポートＰｎから出力される。
【０００８】
この光信号調整手段は、第１光学系により集光された各波長の光を第ｎ光学系へ向けて出力する光路変更部と、第１光学系により集光された各波長の光を第１〜第ｎ光学系のいずれとも異なる方向へ出力する光量調整部と、光路変更部と光量調整部とを直線上に並び互いに異なる集光点からなる平面上の直線方向に移動させる可動部と、から構成される。光路変更部と光量調整部とは隣接しており、集光点が光路変更部と光量調整部との境界部にある場合に、集光点に集光された光のうち光路変更部に入射した光は、第ｎ光学系へ向けて出力される。一方、集光点に集光された光のうち、光量調整部に入射した光は第１〜第ｎ光学系のいずれとも異なる方向へ出力される。
【０００９】
この光信号処理器では、光信号調整手段の光路変更部または光量調整部に光透過部を備え、光透過部が第１光学系から出力された各波長の光の集光点にある場合に、第１光学系により集光される各波長の光を透過することを好適とする。この場合は、第１光学系により集光されて光信号調整手段に入光した光は、光透過部により透過された後、第１光学系と対向する第ｎ光学系を経てポートＰｎから出力される。
【００１０】
また、この光信号処理器では、第１光学系と光信号調整手段との間に、光信号遮蔽手段をさらに備え、光信号遮蔽手段は、第１光学系により集光される各波長の光の光路上にある場合に、当該各波長の光を入力して当該光が集光点に集光されないようにする光信号遮蔽部と、光信号遮蔽部を移動させる可動部と、を含む構成としてもよい。この場合、光信号調整手段の光路変更部と光量調整部とを移動させる際に、第１光学系から出力され当該光信号調整手段上の集光点に到達する光が、光信号調整手段によって想定していない光学系の設けられた方向へ出力されることを防止することができる。
【００１１】
また、この光信号処理器では、光信号調整手段の光路変更部と光量調整部のなす角が１０度以上であるのが好適である。
【００１２】
この光信号処理器では、光信号調整手段における可動部及び光信号遮蔽手段における可動部の少なくとも一方がＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子であるのが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、入出力ポートの切り替えが出来ると同時に、信号光の光量を調節することが可能な光信号処理器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図には説明の便宜のためにｘｙｚ直交座標系が示されている。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る光信号処理器の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る光信号処理器１の構成図である。この図に示される光信号処理器１は、光ファイバ１１と、光ファイバ１２、１３、１４との間に、光学系１１０、１２０、１３０、１４０、光信号調整手段２１、２２、２３を備える。この光信号処理器１は、光ファイバ１１の端面位置にポートＰ１を有している。同様に、光ファイバ１２の端面位置にポートＰ２を有している。また光ファイバ１３の端面位置にポートＰ３を有している。さらに光ファイバ４の端面位置にポートＰ４を有している。本実施形態では、光ファイバ１１のポートＰ１に光を入力し、その光に含まれる各波長の光を光ファイバ１２のポートＰ２、光ファイバ１３のポートＰ３、光ファイバ１４のポートＰ４のうちの何れかから出力する。
【００１６】
光学系１１０は、レンズ１１１、１１３および回折格子素子１１２を備える。同様に光学系１２０は、レンズ１２１、１２３および回折格子素子１２２を備える。光学系１３０はレンズ１３１、１３３および回折格子素子１３２を備える。光学系１４０はレンズ１４１、１４３および回折格子素子１４２を備える。
【００１７】
光ファイバ１１〜１４と光学系１１０、１２０、１３０、１４０、光信号調整手段２１〜２３との間では、ｘｙｚ直交座標系を設定し、光学系１１０に含まれるレンズ１１３の光軸に平行にｚ軸を設定する。図１は、ｙｚ平面への投影図である。
【００１８】
光学系１１０は、光ファイバ１１のポートＰ１に入力される光に含まれる各波長の光を空間的に分岐して、その分岐した各波長の光を、直線上に並び互いに異なる集光点へ集光する第１光学系として作用する。レンズ１１１は、光ファイバ１１のポートＰ１から光が出射されると、その光を入力しコリメートして出力する。次に、回折格子素子１１２は、レンズ１１１によりコリメートされた光を入力し、その光に含まれる各波長（本実施形態では３波長λ１〜λ３）の光を空間的に分岐して、その分岐した各波長の光を互いに異なる光路へ出力する。この回折格子素子１１２の各格子はｘ軸方向に延びており、このとき回折格子素子１１２から出力された各波長の光は、ｙｚ平面に平行であって互いに異なる方向へ進む。レンズ１１３は、回折格子素子１１２から出力された各波長の光を集光する。このときレンズ１１３から出力された各波長の光は、ｙｚ平面に平行に進み、ｙ軸方向に平行な直線上に並ぶ集光点に集光される。
【００１９】
光学系１２０は、光信号調整手段２１〜２３に入力した各波長の光のうち光学系１２０方向に出力された光を入力しコリメートして出力するレンズ１２３と、レンズ１２３によりコリメートされた光を入力しレンズ１２１へ向けて出力する回折格子素子１２２と、回折格子素子１２３から出力された光を入力し光ファイバ１２のポートＰ２へ向けて出力するレンズ１２１と、を備える。
【００２０】
光学系１３０は、光信号調整手段２１〜２３に入力した各波長の光のうち、直進した光を入力しコリメートして出力するレンズ１３３と、レンズ１３３によりコリメートされた光を入力しレンズ１３１へ向けて出力する回折格子素子１３２と、回折格子素子１３２から出力された光を入力し光ファイバ１３のポートＰ３へ向けて出力するレンズ１３１と、を備える。
【００２１】
光学系１４０は、光信号調整手段２１〜２３に入力した各波長の光のうち光学系１４０方向に出力された光を入力しコリメートして出力するレンズ１４３と、レンズ１４３によりコリメートされた光を入力しレンズ１４１へ向けて出力する回折格子素子１４２と、回折格子素子１４２から出力された光を入力し光ファイバ１４のポートＰ４へ向けて出力するレンズ１４１と、を備える。
【００２２】
光信号調整手段２１は、波長λ１の光の光信号調整手段として、波長λ１の光の集光点に設けられる。同様に光信号調整手段２２は、波長λ２の光の光信号調整手段として、波長λ２の光の集光点に設けられる。また、光信号調整手段２３は、波長λ３の光の光信号調整手段として、波長λ３の光の集光点に設けられる。
【００２３】
図１では、光信号調整手段２１に入力した波長λ１の光は、光信号調整手段２１に含まれる光路変更部および光量調整部により光量を調整された状態で、光学系１４０の方向へ出力される。また、光信号調整手段２２に入力した波長λ２の光は、同様に光量を調整された状態で、光学系１３０の方向へ出力される。光信号調整手段２３に入力した波長λ３の光は、同様に光量を調整された状態で、光学系１２０の方向へ出力される。
【００２４】
ここで、光信号調整手段の構成を、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る光信号調整手段２１の光路変更部および光量調整部の斜視図である。光信号調整手段２１は、ｘ軸に沿って直線上に、光路変更部および光量調整部として、反射面２１１、２１２、２１３、２１４、２１５を備える。図２では示していないが、光信号調整手段２１はさらにｘ軸方向に移動することが可能な可動部を備える。これにより光路変更部および光量調整部を、波長λ１の光の集光点に移動させることができる。この可動部は、例えばＭＥＭＳ素子などによる。
【００２５】
この光信号調整手段２１において、反射面２１３が波長λ１の光の集光点にある場合、光学系１１０によって集光された波長λ１の光は、反射面２１３を経て光学系１４０の方向へ出力される。また、反射面２１５が波長λ１の光の集光点にある場合は、光学系１１０によって集光された波長λ１の光は、反射面２１５を経て光学系１２０の方向へ出力される。光量調整部２１１、２１２、２１４が波長λ１の光の集光点にある場合は、光学系１１０によって集光された波長λ１の光は、光学系１１０、１２０、１３０、１４０のいずれとも異なる方向へ出力される。さらに、光信号調整手段２１の反射面２１１〜２１５のいずれの面も波長λ１の光の集光点にない場合、光学系１１０によって集光された波長λ１の光は直進して、光学系１３０の方向へ出力される。上記のように、反射面２１３および２１５は光路変更部として、反射面２１１、２１２、２１４は光量調整部として機能する。
【００２６】
光信号調整手段２２および２３は、光信号調整手段２１と同様の構造を備えている。光信号調整手段２２は、反射面２２１〜２２５を備えている。また、光信号調整手段２３は、反射面２３１〜２３５を備えている。これらの反射面は、光信号調整手段２１の反射面２１１〜２１５と同様の機能を有し、光路変更部または光量調整部として機能する。
【００２７】
図３は、第１実施形態において光信号調整手段２１〜２３が移動している状態を模式的に示す斜視図である。光信号調整手段２１〜２３は、それぞれの可動部により、ｘ軸方向へ移動することが可能である。このように光信号調整手段２１〜２３をｘ軸方向に移動して、波長λ１〜λ３のそれぞれの光の集光点に、特定の反射面を移動させることにより、波長λ１〜λ３の光の出力方向を決めることができる。
【００２８】
図４は、第１実施形態において光信号調整手段２１〜２３に、波長λ１〜λ３の光が入射したときの各波長の光の反射の様子を模式的に示した斜視図である。波長λ１〜λ３の光は、それぞれ、ｙ軸に平行な直線Ｉ−Ｉ’上の集光点に集光される。以下、光信号調整手段２１〜２３についてそれぞれ説明する。
【００２９】
図４の光信号調整手段２１には波長λ１の光が入射している。光信号調整手段２１は、反射面のうち、反射面２１１のｘ軸方向の端部が、波長λ１の光の集光点に位置するように移動している。この場合、集光点の入射した光の一部は反射面を通らないため直進し、光学系１３０に到達する。しかし、集光点に入射した光のうち反射面２１１に入射した光は、反射面２１１で反射する。反射面２１１で反射した光は、光学系１１０、１２０、１３０、１４０のいずれにも到達しない。この結果、光学系１３０に到達する波長λ１の光は、光信号調整手段２１に入射した時点と比較して、反射面２１１で反射した光量の分だけ光量が減少される。
【００３０】
図４の光信号調整手段２２には波長λ２の光が入射している。光信号調整手段２２は、反射面２２２と反射面２２３との境界部が波長λ２の光の集光点に位置するように移動している。この場合、集光点の入射した光のうちの一部は、反射面２２２で反射し、残りの光は反射面２２３で反射する。反射面２２２で反射した光は、光学系１１０、１２０、１３０、１４０のいずれにも到達しないが、反射面２２３で反射した光は光学系１４０の方向へ出力される。この結果、光学系１４０に到達する波長λ２の光は、光信号調整手段２２に入射した時点と比較して、反射面２２２で反射した光量の分だけ光量が減少される。
【００３１】
図４の光信号調整手段２３には波長λ３の光が入射している。光信号調整手段２３は、反射面２３４と反射面２３５との境界部が波長λ３の光の集光点に位置するように移動している。この場合、集光点に入射した光のうちの一部は反射面２３４で反射し、残りの光は反射面２３５で反射する。反射面２３４で反射した光は、光学系１１０、１２０、１３０、１４０のいずれにも到達しないが、反射面２３５で反射した光は光学系１２０の方向へ出力される。この結果、光学系１２０に到達する波長λ３の光は、光信号調整手段２３に入射した時点と比較して、反射面２３４で反射した光量の分だけ光量が減少される。
【００３２】
このように、特定の光学系へ向けて反射する反射面（光路変更部）と、いずれの光学系にも到達しない方向へ反射する反射面（光量調整部）との境界部へ各波長の光を入力することで、いずれの光学系にも到達しない方向へ反射する反射面で反射される光量の分だけ光量を減少することができる。また、特定の光学系へ向けて反射する反射面と、いずれの光学系にも到達しない方向へ反射する反射面のそれぞれへ入射する光量の比率を変えることで、特定の光学系へ向けて出力する光の光量を調整することができる。この光量の調整は、光信号調整手段の位置のｘ軸方向への移動により容易に行うことができる。
【００３３】
図５は、第１実施形態に係る光信号処理器１の別の動作を示す斜視図である。図５では、光信号調整手段２１の位置を調整して、光信号調整手段２１に入射する波長λ１の光を光学系１２０の方向へ出力している。一方、図１と同様に光信号調整手段２２に入射する波長λ２の光は光学系１３０へ出力されている。また、光信号調整手段２３に入射する波長λ３の光は光学系１２０の方向へ出力されている。したがって、この光信号処理器１では、光ファイバ１２のポートＰ２へ波長λ１および波長λ３の２波長の光が出力される。また、光学系１４０の方向へは波長λ１〜λ３のいずれの光も出力されない。このように、各波長の光の集光点の光信号調整手段を調整することにより、複数の波長の光を同一の光学系の方向へ出力することもできる。
【００３４】
本実施形態によれば、入出力ポートの切り替えと信号光の光量の調節とを、光信号調整手段の調整により同時に行うことが出来る光信号処理器が提供される。また、光信号調整手段は可動部により容易に移動させることができ、上記の入出力ポートの切り替えと信号光の光量の調節とを、容易に実施することができる。
【００３５】
なお、上記では光信号処理器１が光を分波する場合について述べたが、本実施形態は分波に限らず、合波を行うこともできる。すなわち、光ファイバ１２〜１４のポートＰ２〜Ｐ４から複数の波長（波長λ１〜λ３）の光を入力し、光信号調整手段２１〜２３を経て、光ファイバのポートＰ１から合波として出力することもできる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る光信号処理器の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態に係る光信号処理器２の構成図である。この図に示される光信号処理器２は、光ファイバ１１と、１２、１３、１４、１５、１６との間に、光学系１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、光信号調整手段２１〜２４を備える。光ファイバ１５の端面位置にポートＰ５を有している。同様に、光ファイバ１６の端面位置にポートＰ６を有している。光学系１５０は、レンズ1５１、１５３および回折格子素子１５２を備える。同様に光学系１６０は、レンズ１６１、１６３および回折格子素子１６２を備える。光学系１１０、１２０、１３０、１４０は第１実施形態と同様の構成を持つ。図６は、図１と同様にｘｙｚ直交座標系を設定し、光学系１１０に含まれるレンズ１１３の光軸に平行にｚ軸を設定する。図６はｘｚ平面の投影図である。なお、光ファイバ１２、１４、光学系１２０、１４０および光信号調整手段２１〜２３は、図６では図示されていない。
【００３７】
光学系１１０は、第１実施形態と同様に、光ファイバ１１のポートＰ１に入力される光に含まれる各波長の光を空間的に分岐して、その分岐した各波長の光を、直線上に並び互いに異なる集光点へ集光する第１光学系として作用する。なお、図６では、複数の波長（本実施形態では４波長λ１〜λ４）の光を空間的に分岐した後の波長λ４の光のみを図示し、波長λ４の光の集光点に設けられる光信号調整手段２４のみを図示している。
【００３８】
光学系１５０は、光信号調整手段２４に入力した光のうち光学系１５０方向に出力された光を入力しコリメートして出力するレンズ１５３と、レンズ１５３によりコリメートされた光を入力しレンズ１５１に向けて出力する回折格子素子１５２と、回折格子素子１５３から出力された光を入力し光ファイバ１５のポートＰ５へ向けて出力するレンズ１５１と、を備える。
【００３９】
また、光学系１６０は、光信号調整手段２４に入力した各波長の光のうち光学系１６０方向に出力された光を入力しコリメートして出力するレンズ１６３と、レンズ１６３によりコリメートされた光を入力しレンズ１６１に向けて出力する回折格子素子１６２と、回折格子素子１６３から出力された光を入力し光ファイバ１６のポートＰ６へ向けて出力するレンズ１６１と、を備える。
【００４０】
図６では、光信号調整手段２４に入力した波長λ４の光は、光信号調整手段２４に含まれる光路変更部および光量調整部により、光量を調整された状態で光学系１５０および光学系１６０の何れかの方向へ出力される。
【００４１】
図７は、第２実施形態に係る光信号調整手段２４の光路変更部および光量調整部を示す図である。図７（ａ）は、光信号調整手段２４の光路変更部および光量調整部の斜視図である。光信号調整手段２４は、ｘ軸に沿って直線状に、光路変更部および光量調整部として、反射面２４１〜２４９を備える。光信号調整手段２４はさらに、図７では図示していないが、ｘ軸方向へ移動する可動部を備える。これにより光信号調整手段２４の光路変更部および光量調整部を波長λ４の光の集光点に移動させることができる。
【００４２】
この光信号調整手段２４において、反射面２４１〜２４５については、図２で示した光信号調整手段２１の反射面２１１〜２１５と同様の機能を持ち、反射面２４３および２４５は光路変更部として、反射面２４１、２４２、２４４は光量調整部として、それぞれ機能する。光信号調整手段２４ではさらに反射面２４６〜２４９を備える。図７（ａ）では、反射面２４８と反射面２４９との境界部はｙ軸に平行で、波長λ４の光の集光点を含む直線Ｉ−Ｉ’と平行である。
【００４３】
図７（ｂ）は光信号調整手段２４のうち、反射面２４６〜２４９を含む一部をｙ軸方向から見た断面図である。反射面２４７が波長λ４の光の集光点にある場合、光学系１１０によって集光された波長λ４の光は、反射面を経て光学系１５０の方向へ出力される。また、反射面２４８が波長λ４の光の集光点にある場合は、光学系１１０によって集光された波長λ４の光は、反射面２４８を経て光学系１６０の方向へ出力される。反射面２４６、２４９のいずれかが波長λ４の集光点にある場合は、光学系１１０によって集光された波長λ４の光は、光学系１１０〜１６０のいずれとも異なる方向へ出力される。上記のように、反射面２４７および２４８は光路変更部として、反射面２４６、２４９は光量調整部として機能する。
【００４４】
図７（ａ）、（ｂ）で示すように、反射面２４８と反射面２４９の境界部に波長λ４の光が集光されるとき、入射した光の一部は反射面２４８で反射し、残りの光は反射面２４９で反射する。反射面２４８で反射した光は、光学系１６０の方向へ出力されるが、反射面２４９で反射した光は、光学系１１０〜１６０のいずれにも到達しない。この結果、光学系１６０に到達する波長λ４の光は、光信号調整手段２４に入射した時点と比較して、反射面２４９で反射した光の分だけ光量が減少している。
【００４５】
また、反射面２４７と反射面２４８との境界部を波長λ４の光の集光点に移動させた場合は、反射面２４７で反射した光は光学系１５０の方向へ出力され、反射面２４８で反射した光は光学系１６０の方向へ出力されるので、波長λ４の光を光学系１５０と光学系１６０の方向へ、特定の比率で分岐することができる。この比率についても、光調整手段２４をｘ軸方向に調整することで、自由に決めることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、光信号処理器２の出力先の光ファイバを、各波長の光の集光点を含むｙｚ平面に限らず設置することができ、より幅広い構造をとる光信号処理器を提供することができる。
【００４７】
なお、上記では光信号処理器２が光を分波する場合について述べたが、本実施形態は分波に限らず、合波を行うこともできる。すなわち、光ファイバ１２〜１６のポートＰ２〜Ｐ６から複数の波長の光を入力し、光信号調整手段２１〜２４を経て、光ファイバのポートＰ１から合波として出力することもできる。
【００４８】
（光信号処理器の第１変形例）
図８は第１実施形態に係る光信号処理器の第１変形例として、光信号処理器に含まれる光信号調整手段の変形例を示す斜視図である。図８の光信号調整手段２５において、反射面２５１〜２５５については、図２で示した光信号調整手段２１の反射面２１１〜２１５と同様の機能を持つ。光信号調整手段２５ではさらに、反射面２５３に開口部２５３ａを備える。また、反射面２５５に開口部２５５ａを備える。
【００４９】
光信号調整手段２５では、特定の波長の光が開口部２５３ａまたは開口部２５５ａに入射すると、開口部に入射した光は直進し、第１実施形態における光学系１３０の方向へ出力される。また、図２の光信号調整手段２１と同じく、反射面２５３に入射した光は光学系１４０の方向へ出力される。また、反射面２５５に入射した光は光学系１２０の方向へ出力される。したがって、特定の波長の光を反射面２５３と開口部２５３ａとの境界部に入力すると、一部の光は反射面２５３で反射して光学系１４０の方向へ、残りの光は開口部２５３ａを経て光学系１３０の方向へ、特定の比率で出力される。また、特定の波長の光を反射面２５５と開口部２５５ａとの境界部に入力すると、一部の光は反射面２５５で反射して光学系１２０の方向へ、残りの光は開口部２５３ａを経て光学系１３０の方向へ、特定の比率で出力される。また、この比率は、光信号調整手段２５をｘ軸方向に調整することで、自由に決めることができる。
【００５０】
このように、反射面に開口部を備える光信号調整手段を用いることにより、光信号調整手段に入力する光を、光信号調整手段に入射した光が直進して到達する光学系と、反射面で反射することにより到達する光学系とへ、特定の比率で分岐することができる。
【００５１】
（光信号処理器の第２変形例）
図９は第１実施形態に係る光信号処理器の第２変形例を示す構成図である。図９に示す第２変形例では、第１実施形態に係る光信号処理器のうち、第１光学系１１０（図９では第１光学系１１０に含まれるレンズ１１３を示している）と光信号調整手段２１〜２３との間に、光信号遮蔽手段３１〜３３を設けている点が第１実施形態と異なる点である。以下、この光信号遮蔽手段３１〜３３について説明する。
【００５２】
光信号遮蔽手段３１〜３３は、ｙｚ平面に対して平行な方向に進みｙ軸に沿って直線状に配置された各集光点に向けて集光する波長λ１〜λ３の光の光路をそれぞれ塞ぐように設けられる。すなわち、光信号遮蔽手段３１は、レンズ１１３から出力される波長λ１の光の光信号遮蔽手段として、波長λ１の光の光路上に設けられる。同様に、光信号遮蔽手段３２は、レンズ１１３から出力される波長λ２の光の光信号遮蔽手段として、波長λ２の光の光路上に設けられる。また、光信号遮蔽手段３３は、レンズ１１３から出力される波長λ３の光の光信号遮蔽手段として、波長λ３の光の光路上に設けられる。
【００５３】
光信号遮蔽手段３１〜３３に含まれる光信号遮蔽部は、例えばレンズ１１３から出力される特定の波長の光を吸収できる光吸収材により構成されることができる。また、光信号遮蔽部は、光信号遮蔽部３１〜３３に入力する光を反射して、光学系１１０，１２０，１３０，１４０とは異なる方向に出力する構成としてもよい。
【００５４】
また、図９では示していないが、光信号遮蔽手段は、さらにｘ軸方向に移動することが可能な可動部をそれぞれ備える。この可動部により、光信号遮蔽手段３１〜３３を波長λ１〜λ３の光の光路上に移動させたり、光路上とは異なる位置に移動させたりすることができる。この可動部は、例えばＭＥＭＳ素子などによる。
【００５５】
第１実施形態に係る光信号処理器１が、上記の構成を有する光信号遮蔽手段を備えた場合の効果について説明する。
【００５６】
光学系１１０から出力される各波長の光の出力方向の変更は、光信号調整手段２１〜２３を移動させることにより、特定の反射面を各波長の光の集光点に配置させることにより行われる。具体的には、光学系１１０から出力される波長λ１の光の出力方向を、光学系１４０の方向から光学系１３０の方向に変更してさらに光量を調整するためには、波長λ１の光の集光点が反射面２１５から反射面２１１の上端（図４に示す光信号調整手段２１の位置）にあるように、光信号調整手段２１を移動させる必要がある。ここで、光信号処理器１が光信号遮蔽手段を備えていない場合には、波長λ１の光の集光点が反射面２１５，２１４，２１３，２１２，２１１に位置するように光信号調整手段２１を移動させなければならない。このとき、光信号調整手段２１のそれぞれの反射面に対して波長λ１の光が照射されるため、各反射面で反射された光が本来の目的とは異なる光学系（例えば光学系１４０）に一時的に出力される。そこで、本変形例のように光学系１１０と光信号調整手段２１との間に光信号遮蔽手段３１を設けて、光信号調整手段２１の切替時には、光信号遮蔽手段３１を移動させることにより波長λ１の光の光路を塞ぐように光信号遮蔽部を配置することにより、目的外の光学系に光信号が到達するのを防ぐことができる。
【００５７】
（光信号処理器の第３変形例）
図１０は第１実施形態に係る光信号処理器の第３変形例を示す斜視図である。第３変形例では、光学系１１０と光信号調整手段２１との間に光信号遮蔽手段３４を設けている点は第２変形例と同様であるが、光信号遮蔽手段３４の反射面３４２により反射された波長λ１の光が光信号調整手段２１の反射面２１３に入射する点が第２変形例と異なる点である。
【００５８】
図１０に示すように第３変形例に係る光信号遮蔽手段３４は光信号調整手段２１と同じｘｙ平面に配置され、ｘ軸に沿って直線上に、反射面３４２と、光信号遮蔽部である反射面３４１と、を備える。さらに、図１０では示していないが、光信号遮蔽手段３４はｘ軸方向に移動することが可能な可動部を備える。これにより、光信号遮蔽手段３４を波長λ１の光の光路上に移動させることができる。この可動部は、例えばＭＥＭＳ素子などによる。
【００５９】
反射面３４２は、例えば、ｘ軸に対して平行であり、かつ光学系１１０から出力される波長λ１の光の光軸に対して４５°の傾きを有して配置される。また、反射面３４１は光信号遮蔽部の機能を備え、光学系１１０から出力される波長λ１の光が反射面３４１において反射した際に、その反射光が光信号調整手段や光学系に到達しない方向に出射されるように配置されている。
【００６０】
このような構成を有する光信号遮蔽手段３４を用いた場合における光信号調整手段２１の切替時の動作について説明する。
【００６１】
図１０に示すように、光学系１１０から出力される波長λ１の光の光路上に光信号遮蔽手段３４の反射面３４２が配置されているとき、波長λ１の光は反射面３４２により反射されて、光信号調整手段２１の反射面２１３の方向へ出力される。そして、波長λ１の光の集光点に配置された反射面２１３（光路変更部）により光路が変更され、光学系１４０の方向へ出力される。このようにして光学系１４０の方向へ出力される。
【００６２】
次に、光信号調整手段２１の切替時には、光信号調整手段２１を切替える前に、波長λ１の光の光路上に光信号遮蔽手段３４の反射面３４１（光信号遮蔽部）が配置されるように光信号遮蔽手段３４の可動部を移動させる。このとき、光学系１１０から出力され、反射面３４１により反射された光は、光学系１１０，１２０，１３０，１４０のいずれにも到達しない。したがって、光信号調整手段２１の切替時に、目的外の光学系に光信号が到達するのを防ぐことができる。
【００６３】
また、上記の反射面３４１を光吸収部材としても上記変形例と同様に光信号調整手段２１の切替時に、目的外の光学系への光信号の到達を抑制することができる効果が得られる。
【００６４】
なお、波長λ１の光に光信号調整手段２１に対して光信号遮蔽手段３４が隣接して配置されている図１０に示した第３変形例は、特定の波長の光に対して一対の光信号遮蔽手段及び光信号調整手段が配置されることが必要である。すなわち、第１実施形態に係る光信号処理器１のように、３種類の波長の光を分岐させる場合には、それぞれの波長の光が集光される集光点に配置される光信号調整手段に対して光信号遮蔽手段を儲けることにより、目的外の光学系への光信号の到達を抑制することができる。
【００６５】
なお、第２変形例及び第３変形例において、光信号遮蔽手段３１〜３４は、可動部によりｘ軸方向に移動することが可能であるとしたが、光信号遮蔽手段３１〜３４の移動方向はｘ軸方向に限られない。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、光ファイバの数（入出力ポートの数）は任意であり、この個数に応じて光路変更部および光量調整部となる反射面の個数を適切に設計すればよい。また、上記実施形態における光信号調整手段に含まれる可動部はｘ軸方向に沿って移動することができるが、移動方向はこれに限られない。また、光ファイバに替えて、基板上に形成された平面光導波路が用いられてもよい。光学系についても、例えば回折格子素子として透過型に替えて反射型の素子を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１実施形態に係る光信号処理器１の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る光信号調整手段２１の光路変更部および光量調整部の斜視図である。
【図３】第１実施形態において光信号調整手段２１〜２３が移動している状態を模式的に示す斜視図である。
【図４】第１実施形態において光信号調整手段２１〜２３に、波長λ１〜λ３の光が入射したときの各波長の光の反射の様子を模式的に示す斜視図である。
【図５】第１実施形態に係る光信号処理器１の別の動作を示す斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る光信号処理器２の構成図である。
【図７】第２実施形態に係る光信号調整手段２４の光路変更部および光量調整部を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る光信号処理器の第１変形例を示す斜視図である。
【図９】第１実施形態に係る光信号処理器の第２変形例を示す構成図である。
【図１０】第１実施形態に係る光信号処理器の第３変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１、２…光信号処理器、１１〜１６…光ファイバ、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０…光学系、１１１、１１３、１２１、１２３、１３１、１３３、１４１、１４３、１５１、１５３、１６１、１６３…レンズ、１１２、１２２、１３２、１４２，１５２、１６２…回折格子素子、２１〜２５…光信号調整手段、３１〜３４…光信号遮蔽手段、２１１〜２１５、２２１〜２２５、２３１〜２３５、２４１〜２４９、２５１〜２５５、３４１、３４２…反射面、２５３ａ、２５５ａ…開口部、Ｐ１〜Ｐ６…ポート。
【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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