CN1616999A - 光学零件和可移动反射装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学零件，包括相互不平行的第1和第2光路；以及沿着规定路径可以移动的光反射面。光反射面可以具有第1平面部分，和与第1平面部分连接的第2平面部分。第1平面部分如果从第1光路接收光则把该光反射到第2光路。第2平面部分在与上述第1平面部分之间也可以形成从第1平面部分开始，在顺时针或者逆时针方向满足175°≤θ1＜180°的角度θ1。在改变从第1光路向第2光路前进的光功率的光学零件中降低对第1光路的返回光。

Description

光学零件和可移动反射装置
技术领域
本发明涉及使从第1光路向第2光路传播的光功率改变的光学零件，和在该光学零件中使用的可移动反射装置。
背景技术
在光通信中，常使用用于调节在光导波路中传播的光信号功率的光学零件，例如可变光衰减器和光开关。这样的光学零件的一例，除C.Marxer之外，公开在“Micro-Opto-Mechanical 2x2 Switch for SingleMode Fibers based on Plasma-Etched Silicon Mirror and ElectrostaticActuation”(preceding 11th IEEE Workshop onMicro-Electro-Mechanical System，1998年，233-237页)上。在该例子中，在从第1光导波路至第2光导波路的光路中配置反射镜，通过移动此反射镜使反射光量变化，调节从第1光导波路入射到第2光导波路中的光的功率。
图1是表示使用可移动反射镜的可变光衰减器一例的概略平面图。可变光衰减器50具有平面光波回路(Planer Lightwave Circuit：PLC)10、可移动反射镜20以及反射镜驱动装置30。PLC10中的光导波路11以及12具有相对基准平面13配置成镜面对称的端部。这些端部具有与同一平面一致的端面11a以及12a。可移动反射镜20具有与这些端面11a以及12a平行的反射面20a。反射镜驱动装置30可以使可移动反射镜20沿着箭头32以及33所示的方向移动。来自光导波路11的光如果入射到反射面20a，则向着光导波路12反射。由此，从光导波路11向光导波路12传播光。另一方面，当来自光导波路11的光未入射到反射面20a的情况下，该光不入射到光导波路12。
如图1所示，可移动反射镜20具有边缘20b。在边缘20b中，因为衍射现象入射光在各个方向上散射。因此，来自光导波路11的光的一部分返回光导波路11，再次在光导波路11内传播。该光是返回光导波路11的返回光。从光导波路12射出的光也一样因边缘20b而散射，其一部分返回光导波路12。这样的返回光使在光导波路11以及12内传播的信号光波形失真，引起通信错误。
发明内容
因此，本发明的课题是：在变更从一个光路向另一光路前进的光功率的光学零件中至少降低向一方光路的返回光。
图2表示在图1所示的可变光衰减器50中的反射镜边缘20b的位置和耦合效率的关系。在反射镜边缘位置是0μm时，边缘20b位于光导波路11以及12之间的基准平面13上。在图2中实线表示从光导波路11向光导波路12前进的的光耦合效率，单点划线表示从光导波路11返回光导波路11的光的耦合效率，双点划线表示从光导波路12返回光导波路12的光的耦合效率。在图2中，单点划线和双点划线重合。如图2所示，在可变光衰减器50中，对光导波路11以及12的返回光的耦合效率大。因此，光导波路中的信号光的波形比较容易失真。
作为防止信号光波形的失真的方法，如图3所示，考虑在光导波路11以及12上连接隔离器51以及52。在光导波路11中传播的信号光55如果被可移动反射镜20反射则入射到光导波路12，在光导波路12内传播。因在可移动反射镜20的边缘部分20b上散射产生的对光导波路11的返回光56被与光导波路11连接的隔离器51屏蔽。另外，与光导波路12连接的隔离器52屏蔽与可变光衰减器50连接的来自外部设备的返回光57，防止对可变光衰减器50的入射。因此，还可以防止发生从光导波路12返回光导波路12的光。而且，返回光的耦合效率的代表性的容许值是-45dB，但根据可变光衰减器使用的系统容许值不同。
如上所述，如果使用隔离器则在使用可变光衰减器的光通信系统内可以抑制返回光对信号光的影响。但是，因为需要把隔离器连接在光导波路上，所以系统构筑复杂，同时还增加系统的制造成本。因此，本发明者们考虑可以降低返回光的其他的光学零件。
在一方面，本发明涉及光学零件。本光学零件包括具有相互不平行的光轴的第1和第2光路，和可以沿着规定路径移动的光反射镜。
光反射面可以具有如果从第1光路接收光则把该光反射回第2光路的第1平面部分，和与第1平面部分连接的第2平面部分。光反射面可以如第1平面部分和第2平面部分的连接部分横切第1光路的光轴那样地移动。第2平面部分可以在和第1平面部分之间形成从第1平面开始顺时针或者逆时针方向满足175°≤θ1＜180°的角度θ1。
该光学零件还包括接收用第2平面部分反射的光的光导波路。
光反射面可以具有如果从第1光路接收光则把该光反射回第2光路的第1平面部分，和与第1平面部分连接的曲面部分。光反射面可以如第1平面部分和曲面部分的连接部分横切第1光路的光轴那样地移动。曲面部分可以在上述连接部分上具有在和第1平面部分之间形成从第1平面部分开始顺时针或者逆时针方向满足175°≤θ2≤80°的角度θ2的接平面。当角度θ2为180°时，曲面部分与第1平面部分平滑连接。
光反射面可以还具有在和第1平面部分相反的位置上与曲面部分连接的第2平面部分。第1平面部分和曲面部分的接平面形成随着该接平面位置远离第1平面部分单调变化的角度。第2平面部分可以在与该接平面之间形成从第1平面部分开始在时针方向或者在逆时针方向上满足175°≤θ3≤180°的角度θ3。
该光学零件还包括接收用第2平面部分反射的光的光导波路。
曲面部分可以相对第1平面部分弯曲。
本发明的另一方面涉及包含以下部分的光学零件：由具有相互不平行的光轴的第1和第2光路组成的第1～第n(n是2以上的整数)的光路对；可以沿着规定的路径移动的第1～第n光反射面；把包括具有不同特性的第1～第n成分光的多重光分解为第1～第n成分光的光分解器；合成已分解的第1～第n成分光生成多重光的光合成器。被分解的第k(k是1以上n以下的整数)成分光在第k光路对的第1光路中前进。
第k光反射面可以具有如果从第k光路对的第1光路接收第k成分光则把第k成分光反射到第k光路对的第2光路的第1平面部分，和与第1平面部分连接的第2平面部分。第k光反射面可以如第k光反射面的第1平面部分和第2平面部分的连接部分横切第k光路对的第1光路光轴那样地移动。在第k光反射面中，第2平面部分在和第1平面部分之间可以形成从第1平面部分开始在顺时针方向或者在逆时针方向满足175°≤θ1＜180°的角度θ1。光合成器可以合成分别前进在第1～第n光路对的第2光路中的第1～第n成分光。
第k光反射面可以具有如果从第k光路对的第1光路接收第k成分光则把第k成分光反射到第k光路对的第2光路的第1平面部分，和与第1平面部分连接的曲面部分。第k光反射面可以如第k光反射面的第1平面部分和曲面部分的连接部分横切第k光路对的第1光路光轴那样地移动。在第k光反射面中，曲面部分在连接部分中具有在和第1平面部分之间形成从第1平面部分开始在顺时针方向或者在逆时针方向满足175°≤θ2≤180°的角度θ2的接平面。光合成器可以合成分别前进在第1～第n光路对的第2光路中的第1～第n成分光。
第1～第n成分光具有相互不同的波长，多重光可以是包含这些第1～第n成分光的波长多重光。光分解器可以是把此波长多重光分波为第1～第n成分光的光分波器。光合成器可以是合波第1～第n成分光生成波长多重光的光合波器。
在另一方面，本发明涉及可移动反射装置。此可移动反射装置包括：光反射面，和使该光反射面沿着规定的移动路径移动的驱动装置。
光反射面可以具有第1平面部分，和与第1平面部分连接的第2平面部分。第2平面部分可以在和第1平面部分之间形成从第1平面部分开始在顺时针和反时针方向上转动满足175°≤θ1＜180°的角度θ1。
光反射面可以具有第1平面部分，和与上述第1平面部分连接的曲面部分。曲面部分可以在上述连接部分上具有在和第1平面部分之间形成从第1平面部分开始在顺时针和逆时针方向上满足175°≤θ2≤180°的角度θ2的接平面。在角度θ2是180°时，曲面可以平滑地与第1平面部分连接。
光反射面可以还具有在和第1平面的相反位置上与曲面部分连接的第2平面部分。第1平面部分和曲面部分的接平面可以形成随着该接平面位置从第1平面部分离开单调变化的角度。第2平面部分可以在与该接平面之间形成从在和第1平面部分相反的位置上的曲面部分的接平面开始在顺时针或者逆时针方向满足175°≤θ3≤180°的角度θ3。
曲面部分可以相对第1平面部分弯曲。
在变更从一个光路向另一光路前进的光功率的光学零件中，通过使用具有钝角的边缘的光反射面或者没有边缘的光反射面反射光，可以至少降低向一方光路的返回光。
附图说明
图1是表示可变光衰减器一例的概略平面图。
图2是表示可移动反射镜的边缘位置和耦合效率关系的图。
图3是表示降低返回光的一种方法的概略图。
图4是表示实施方式1的可变光衰减器的概略平面图。
图5是表示采用可移动反射镜的第1平面部分的光反射的概略平面图。
图6是表示采用可移动反射镜的第2平面部分的光反射的概略平面图。
图7是表示第2平面部分角度和返回光的耦合效率关系的图。
图8是表示实施方式2的可变光衰减器的概略平面图。
图9是表示实施方式3的可变光衰减器的概略平面图。
图10是表示实施方式4的可变光衰减器的概略平面图。
图11是表示采用可移动反射镜的曲面部分的光反射的概略平面图。
图12是表示可移动反射镜移动量和耦合效率关系的图。
图13是表示曲面部分的曲率和返回光的耦合效率关系的图。
图14是表示图13所示的曲线上的代表性数值的图。
图15是表示可移动反射镜的移动量和耦合效率关系的图。
图16是表示可移动反射镜的移动量和耦合效率关系的图。
图17是表示采用可移动反射镜的曲面部分的光反射的概略平面图。
图18是表示实施方式5的可变光衰减器的概略平面图。
图19是表示可移动反射镜移动量和耦合效率关系的图。
图20是表示实施方式6的可变光衰减器的概略平面图。
图21是表示实施方式7的可变光衰减器的概略平面图。
图22是表示实施方式7的可移动反射镜的概略斜视图。
图23是表示可移动反射镜移动量和耦合效率关系的图。
图24是表示实施方式8的可变光衰减器的概略平面图。
图25是表示实施方式8的可变光衰减器的概略侧面图。
图26是表示可移动反射镜的另一例子的概略平面图。
图27是表示光导波路另一例子的概略平面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。而且，在图面的说明中在同一要素上标注相同的符号并省略重复说明。
实施方式1
图4是表示实施方式1的光学零件的概略平面图。该光学零件是可变光衰减器100。可变光衰减器100具有平面光波回路(Planer LightwaveCircuit：PLC)10、可移动反射镜21以及反射镜驱动装置30。反射镜21以及反射镜驱动装置30构成可移动反射装置91。这些构成要素被收纳在框体(未图示)中。
PLC10具有2条光导波路11以及12。光导波路11以及12是沿着图4的纸面平行延伸的平面导波路。光导波路11以及12例如由石英玻璃构成。光导波路11以及12如图4所示，对于与纸面垂直的基准平面13具有对称(在本实施方式中是镜面对称)配置的端部。这些端部分别相对基准平面13具有角度α的倾斜以直线状延伸。因此，在这些端部上，光导波路11的光轴16和光导波路12的光轴17形成角度2α。光导波路11的端面11a以及光导波路12的端面12a都被配置成与图4的纸面垂直的平面上。
可移动反射镜21是具有光反射面21a的光反射器。可移动反射镜21是沿着与图4的纸面垂直的柱状体，沿着与该纸面垂直的方向具有一样的断面。光反射面21a对在光波道路11以及12中传播的规定波长的光具有极其高的反射率(例如90％以上)。光反射面21a与光导波路11以及12的端面11a以及12a相对。在光反射面21a和端面11a以及12a的间隙中可以填充折射率整合材料38。
光反射面21a由相互连接的第1平面部分21b和第2平面部分21c构成。第1平面部分21b和第2平面部分21c的连接部分(边界)形成边缘21d。第1以及第2平面部分21b及21c以及边缘21d都与图4的纸面垂直延伸。第1平面部分21b和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。如图4所示，第2平面部分21c在和第1平面部分21b之间从第1平面部分21b开始顺时针形成θ1的角度。角度θ1是第2平面部分21c的延长平面和第1平面部分21b形成的锐角θ0的补角。换句话说，θ0+θ1＝180°。如后述，在本实施方式中，是175°≤θ1＜180°，0＜θ0≤5°。
在图中为了便于说明绘制了XYZ直角坐标系。X轴沿着包含导波路11以及12双方的光轴16以及17的平面和第1平面部分21b的交线延伸。Y轴在与光轴16以及17形成的二等分线垂直的平面内相对X轴垂直延伸。Z轴与该二等分线平行地延伸。
反射镜驱动装置30如箭头32以及33所示，使可移动反射镜21在和光导波路11以及12的端面11a以及12a大致平行的方向上移动。换句话说，反射镜驱动装置30使可移动反射镜21和XY平面实际平行地移动。与此对应，可移动反射镜21的光反射面21a沿着和XY平面实际上平行的移动路径76移动。可移动反射镜21的移动是可逆的。来自光导波路11以及12的光根据光反射面21a的位置由第1平面部分21b或者第2平面部分21c反射。反射镜驱动装置30的一例是表示在除上述C.Marxer外的文献中的静电促动器。
在本实施方式中，移动路径76实际上是在X方向延伸上延伸的直线形状。但是，移动路径76也可以是曲线形状。如果曲率充分大，则在光导波路11以及12的端面附近可以使光反射面21a实际上在X方向上移动。
图5表示沿着光导波路11的光轴16从光导波路11射出的光41的第1平面21b产生的反射。如图5所示，可变光衰减器100具有相互不平行的光路56以及57。光路56以及57用光导波路11以及12形成。光路56以及57在光导波路11以及12的端面11a以及12a和光反射面21a之间延伸，分别在光导波路11以及12中光学性耦合。在本实施方式中，把具有和光导波路11以及12大致相等折射率的折射率整合材料38填充到光导波路11以及12端面和光反射面21a之间。因此，光路56以及57的各自光轴分别实际上和光导波路11以及12的光轴16以及17一致。光反射面21a移动和光路56以及57交叉。第1平面部分21b和第2平面部分21c的连接部分可以横切这些光路56以及57的光轴16以及17移动。
在图5所示的位置上配置可移动反射镜21时，从光导波路11射出的光41向着反射镜21在光路56上前进，入射到第1平面部分21b。第1平面部分21b如果从光路56中取得光41，则把该光41沿着光轴17向光路57反射。其结果，来自光导波路11的光41沿着光轴17入射到光导波路12，在光导波路12内传播。
如果可移动反射镜21从图5所示的位置向以箭头33所示的方向移动，则如图6所示，光41被第2平面部分21c反射。如果第2平面部分21c接收光41，则在从光轴17向外侧的方向反射光41。因此，从光路56向光路57的耦合效率降低，与此对应从光导波路11向光导波路12的耦合效率下降。
在从图5所示位置向图6所示位置的移动中，来自光导波路11的光被照射在可移动反射镜21的边缘21d附近。一般，用光导波路传送的光在与光导波路的光轴垂直的平面内有范围，其范围的大小用状态字段直径(Mode Field Diameter：MFD)表示。因此，如果来自光导波路11的光到达边界21d附近，则该光的一部分由第1平面部分21b反射，剩下的由第2平面部分21c反射，由第2平面部分21c反射的成分难以与光路57以及第2光导波路耦合。第1以及第2平面部分21b以及21c的受光量根据光反射面21a的移动变化。因此，从光路56向光路57传播的光的功率以及从光导波路11向光导波路12传播的光的功率可以根据光反射面21a的移动连续变更。同样，从光路57向光路56传播的光的功率以及从光导波路12向光导波路11传播的光的功率也可以根据光反射面21a的移动连续变更。
在本实施方式中因为可移动反射镜21边缘21d的角度θ1充分大，所以可以降低从光导波路11射出返回光导波路11的光。这意味着从光路56入射到可移动反射镜21，返回光路56的光减少。图7表示图4所示的角度θ0和返回光导波路11的光的耦合效率的关系。在此，由光导波路11以及12传送的光具有1.55μm波长，和状态字段直径(MFD)20μm的高斯分布，光导波路11以及12之间的角度2α是10°，在光导波路11以及12的端面11a以及12a和光反射面21a的间隙中假设填充折射率1.45的折射率整合材料38。如图7所示，如果角度θ0在5°以下，则返回光的耦合效率急剧下降。
在本实施方式中，边缘21d的角度θ1是175°≤θ1＜180°，因此也角度θ0满足0＜θ0≤5°，所以可以充分降低从光导波路11向光导波路11的返回光。因此，可变衰减器100即使用于屏蔽返回光的隔离器不与光导波路11连接也可以适宜动作。其结果，可以简易并且便宜地构筑包含可变光衰减器100的光学系统。
实施方式2
图8是表示实施方式2的可变光衰减器200的概略平面图。可变光衰减器200代替在实施方式1的可变光衰减器100中的PLC10具有PLC60。可变光衰减器100的另一构成和实施方式1一样。
PLC60具有3条光导波路61、62以及63。这些光导波路是与图8的纸面平行延伸的平面导波路，例如由石英玻璃构成。光导波路61、62具有包含光导波路63的光轴68的，相对与图8的纸面垂直的基准平面配置成对称(在本实施方式中是镜面对称)的端部。这些端部分别相对光轴68具有角度α的倾斜以直线形状延伸。因此，这些端部形成角度2α。光导波路61～63的端面61a～63a都被配置在与图8的纸面垂直的平面上。
可变光衰减器200具有在光导波路61～63的端面和光反射面21a之间分别延伸的光路56～58。在本实施方式中，具有和光导波路61～63大致相等折射率的折射率整合材料38被填充在光导波路11～13的端面和光反射面21a之间。因此，光路56～58的各自的光轴分别实际上和光导波路61～63的光轴66～68一致。
如图8所示，光路58以及光导波路63被配置成在沿着光轴67从光导波路62射出的光44由第2平面部分21c反射时，沿着光轴68接收该光44。因此，由第2平面部分21c反射的光44在光路58上前进后入射到光导波路63，在光导波路63内传播。由此，可以防止由第2平面部分21c反射的来自光导波路62的光与包含可变光衰减器120的光学系统中的其他光学零件耦合。
而且，如图8所示，来自光导波路61的信号光46如果由第2平面部分21c反射，则离开光路57向光导波路62一侧前进。当在光导波路62一侧存在另一光导波路的情况下，信号光46有可能和该光导波路耦合。当在该光导波路中传播信号光的情况下，该光耦合有可能引起交调失真。为了防止这样的交调失真，理想的是从光导波路62向光导波路61传送信号光。这种情况下，从光导波路61的端面61a射出的光主要是由外部的光学零件反射的强度低的光。因此，可以充分抑制交调失真。这适合于实施方式1的可变光衰减器。
实施方式3
图9是表示实施方式3的可变光衰减器300的概略平面图。可变光衰减器300代替在实施方式1的可变光衰减器100中的可移动反射镜21具有可移动反射镜22。反射镜22以及反射镜驱动装置30构成可移动反射装置92。可变光衰减器300的其他构成和实施方式1相同。
可移动反射镜22是具有光反射面22a的光反射器。可移动反射镜22是与图9的纸面垂直延伸的柱状体，具有沿着与此纸面垂直方向一样的断面。光反射面22a对于在光导波路11以及12中传播的规定波长的光具有极其高的反射率(例如90％以上)。光反射面22a与光导波路11以及12的端面11a以及12a相对。在光反射面22a和端面11a以及12a的间隙中可以填充折射率整合材料38。
和实施方式1的光反射面21a不同，光反射面22a由相互连接的平面部分22b和曲面部分22c组成。平面部分22b和曲面部分22c的连接部分(边界)形成边缘22d。平面部分22b、曲面部分22c以及边缘22d都与图5的纸面垂直地延伸。平面部分22b和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。在曲面部分22c的某一位置上的接平面和平面部分22b所成的角度根据距离此位置的平面部分22b的距离单调变化。在边缘22d中的曲面部分22c的接平面和平面部分22b之间从平面部分22b开始在顺时针方向上形成θ2角度。在本实施方式中，175°≤θ2＜180°。
反射镜驱动装置30如箭头32以及33所示，使可移动反射镜22在和光导波路11以及12的端面11a以及12a大致平行的方向上移动。与此对应，可移动反射镜22的光反射面22a沿着移动路径76移动。平面部分22b和曲面部分22c的连接部分可以横切光路56以及57的光轴16以及17移动。从光导波路11以及12射出的光根据光反射面22a的位置，由平面部分22b或者曲面部分22c反射。
和实施方式1中的平面部分21b一样，平面部分22b如果接收沿着光轴16从光导波路11射出的在光路56上传播的光41，则该光41沿着光轴17向光路57反射。其结果，来自光导波路11的光41沿着光轴17入射到光导波路12。因此，在来自光导波路11的光由平面22b反射时，从光导波路56向光路57的耦合效率以及从光导波路11向光导波路12的耦合效率高。另一方面，曲面部分22c如果接收光41，则向从光轴17离开的方向反射光41。因此，从光路56向光路57的耦合效率以及从光导波路11向光导波路12的耦合效率低下。因此，和实施方式1一样，可变光衰减器300可以根据光反射面22a的移动连续变更从光导波路11向光导波路12，或者在其相反路径中传播的光的功率。
和实施方式1一样，在本实施方式中，因为可移动反射镜22的边缘22d的角度θ2充分大，所以可以降低从光导波路11射出后返回光导波路11的光。因此，可变光衰减器200即使用于屏蔽返回光的隔离器未连接光导波路11上也可以适宜地动作。因此，可以简易并且便宜地构筑包含可变光衰减器300的光学系统。
实施方式4
图10是表示实施方式4的可变光衰减器400的概略平面图。可变光衰减器400代替在实施方式3的可变光衰减器300中的可移动反射镜22具有可移动反射镜23。反射镜23以及反射镜驱动装置30构成可移动反射装置93。可变光衰减器400的其他构成和实施方式3一样。
可移动反射镜23是具有光反射面23a的光反射器。可移动反射镜23是与图10的纸面垂直延伸的柱状体，具有沿着与此纸面垂直的方向一样的断面。光反射面23a对于在光导波路11以及12中传播的规定波长的光具有极其高的反射率(例如90％以上)。光反射面23a与光导波路11以及12的端面11a以及12a相对。在光反射面23a和端面11a以及12a的间隙中可以填充折射率整合材料38。
和实施方式3的光反射面22a不同，光反射面23a由相互连接的平面部分23b和曲面部分23c组成。但是，和实施方式3不同，平面部分23b和曲面部分23c的连接部分(边界)形成边缘。换句话说，与曲面部分23c的平面部分23b连接的端面中的接平面在和平面部分23b之间从平面部分23b开始在顺时针方向形成180°的角度。因此，平面部分23b和曲面部分23c在与图10的纸面垂直的边界面70上平滑地连接。平面部分23b以及曲面部分23c都与图10的纸面垂直地延伸。平面部分23b和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。在曲面部分23c的某一位置上的接平面和平面部分23b所成的角度根据距离此位置的平面部分23b的距离单调变化。
反射镜驱动装置30如箭头32以及33所示，使可移动反射镜23在和光导波路11以及12的端面11a以及12a大致平行的方向上移动。与此对应，可移动反射镜23的光反射面23a沿着移动路径76移动。平面部分23b和曲面部分23c的连接部分可以横切光路56以及57的光轴16以及17移动。从光导波路11以及12射出的光根据光反射面23a的位置，由平面部分23b或者曲面部分23c反射。
图10表示沿着光轴16从光导波路11射出的光41由平面部分23b的反射。在图10所示的位置上配置可移动反射镜23时，从光导波路11射出的光41向着反射镜23在光路56上前进，入射到平面部分23b。如果平面部分23b从光路56接收光41，则使该光41沿着光轴17反射到光路57。其结果，来自光导波路11的光41沿着光轴17入射到光导波路12。因此，在来自光导波路11的光由平面部分23b反射时，从光导波路11向光导波路12的耦合效率高。如果可移动反射镜23在箭头33所示的方向上移动，则如图11所示，光41由曲面部分23c反射。曲面部分23c向离开光轴17的方向反射光41。因此，从光路56向光路57的耦合效率低下，与此相应从光导波路11向光导波路12的耦合效率下降。因此，和实施方式1一样，可变光衰减器400根据光反射面23a的移动可以连续改变从光导波路11向光导波路12，或者在其相反的路径上传播的光的功率。
以下，举曲面部分23c是圆筒面的例子。在该例子中，由光导波路11以及12传送的光具有1.55μm的波长，和状态字段直径(MFD)20μm的高斯分布。曲线部分23c的曲率半径是400μm，光导波路11以及12之间的角度2α是10°。在光导波路11以及12的端面11a以及12a和光反射面23a的间隙中填充折射率1.45的折射率整合材料38。
图12表示可移动反射镜23的移动量和光导波路11以及12之间的耦合效率关系。横轴的“反射镜移动量”是沿着用图11箭头33所示的方向的可移动反射镜23的移动量。在反射镜移动量是25μm时，平面部分23b和曲面部分23c的边界面70和位于光导波路11以及12中间的基准平面13一致。在反射镜移动量不足25μm时，如图10所示，来自光导波路11的光主要由平面部分23b反射。当反射镜移动量上升到25μm以上时，如图11所示，来自光导波路11的光主要由曲面部分23c反射。
在图12中实线表示从光导波路11向光导波路12前进的光的耦合效率，单点划线表示从光导波路11射出后返回光导波路11的光的耦合效率，双点划线表示从光导波路12射出后返回光导波路12的光的耦合效率。如图12所示，从光导波路11向光导波路12的耦合效率从反射镜移动量25μm附近开始单调减少。另外，从光导波路11向光导波路11的返回光的耦合下效率最大也就约-50dB。与此相反，如图2所示，在使用没有曲面部分的可移动反射镜20的可变光衰减器50中，向光导波路11的返回光的耦合效率超过-25dB。
本实施方式的可变光衰减器400可以大大降低对光路56以及光导波路11的返回光。这是因为考虑到平面部分23b和曲面部分23c平滑地连接，在两者之间没有边缘的缘故。因为对光导波路11的返回光极其小，所以可变光衰减器400即使在用于屏蔽返回光的隔离器未与光导波路11连接也可以适宜地动作。因此，可以简易并且便宜地构筑包含可变光衰减器400的光学系统。
以下，当曲面部分23c是圆筒面的情况下，研究曲面部分23c的适宜的曲率。图13是表示作为圆筒面的曲面部分23c的曲率，和从光导波路11向光导波路11的返回光的耦合效率关系的曲线。另外，图14表示图13所示的曲线上的有代表性的数值。在此，波长、MFD、导波路11以及12之间的角度，以及折射率整合材料的折射率和图12的例子一样，分别是1.55μm，20μm、10°以及1.45。如图13所示，在曲面部分23c的曲率在0.02/μm以下的区域中，返回光的耦合效率急剧降低。因此，曲面部分23c的曲率半径理想的是曲率0.02/μm的倒数，即在50μm以上。
曲面部分23c的曲率半径和返回光的耦合效率的关系根据波长、MFD、光导波路间的角度，以及光导波路和可移动反射镜之间隙的折射率变化。可以得到充分的返回光降低效果的最小曲率半径与波长成反比，与MFD的乘方成比例，进而与光导波路和可移动反射镜的间隙的折射率成比例。例如，当MFD是上述例子的一半，即是10μm的情况下，用于返回光降低的最小曲率半径是50μm的4分之1，即12.5μm。这种情况下，理想的是曲面部分23c的曲率半径在12.5μm以上。
曲面部分23c可以不是圆筒面。图15表示曲面部分23c的形状用3次函数y＝0.0003×x3表示时的反射镜移动量和耦合效率的关系。另外，图16表示曲面部分23c的形状用6次函数y＝10-7×x6表示时的反射镜移动量和耦合效率的关系。在此，xy坐标的原点是曲面部分23c和平面部分23b的边界，x轴与平面部分23b平行，y轴与平面部分23b垂直。x以及y的单位是μm。其他条件和上述例子相同。
在图15以及图16中实线表示从光导波路11向光导波路12前进的光的耦合效率，单点划线表示从光导波路11射出反回光导波路11的光的耦合效率，双点划线表示从光导波路12射出返回光导波路12的光的耦合效率。如这些图所示，曲面部分23c即使是非圆筒面，也可以充分降低光导波路11的返回光。
而且，如果曲面部分23c的曲率半径过小，则因衍射引起的返回光增大。适宜的曲率半径根据光的波长以及范围、光导波路的角度等确定。
实施方式5
在上述实施方式中，虽然可以降低从光导波路11向光导波路11的返回光，但从光导波路12向光导波路12的返回光降低不充分。如图17所示，沿着光轴17从光导波路12射出在光路57上传播的光43如果被曲面23c反射，则容易返回到光路57以及光导波路12。因此，本发明的实施方式4指示不仅是返回到光路56以及光导波路11的光而且还可以降低返回光路57以及光导波路12的光的可变光衰减器500。
图18是表示本实施方式5的可变光衰减器500的概略平面图。可变光衰减器400代替在实施方式4的可变光衰减器400中的可移动反射镜23具有可移动反射镜24。反射镜24以及反射镜驱动装置30构成可移动反射装置94。可变光衰减器500的其他构成和实施方式4一样。
可移动反射镜24是具有光反射面24a的光反射器。可移动反射镜24是与图18的纸面垂直延伸的柱状体，具有沿着与此纸面垂直的方向一样的断面。光反射面24a对于在光导波路11以及12中传播的规定波长的光具有极其高的反射率(例如90％以上)。光反射面24a与光导波路11以及12的端面11a以及12a相对。在光反射面24a和端面11a以及12a的间隙中可以填充折射率整合材料38。
光反射面24a除了第1平面部分24b以及曲面部分24c以外，具有第2平面部分24d。第1平面部分24b、曲面部分24c以及第2平面部分24d都与图18的纸面垂直地延伸。第1平面部分24b与光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。和上述实施方式中的平面部分一样，平面部分24b把沿着光导波路11的光轴16从光导波路11射出的光沿着光导波路12的光轴17反射。和实施方式4一样，曲面部分24c的一端部分在与图18的纸面垂直的界面71上与平面部分24b平滑地连接。另外，曲面部分24c的相反一侧的端部在和图18的纸面垂直的界面72上与第2平面部分24d平滑地连接。在作为曲面部分24c的一个位置上的接平面和第1平面部分24b所成的角度根据此位置距离第1平面24b的距离单调变化。
反射镜驱动装置30如箭头32以及33所示，使可移动反射镜24在和光导波路11以及12的端面11a以及12a大致平行的方向上移动。与此对应，可移动反射镜24的光反射面24a沿着移动路径76移动。第1平面部分24b和曲面部分24c的连接部分可以横切光路56以及57的光轴16以及17移动。另外，即使是曲面部分24c和第2平面部分24d的连接部分也可以横切光路56以及57的光轴16以及17移动。从光导波路11以及12射出的光根据光反射面24a的位置，由第1平面部分24b、曲面部分24c或者第2平面部分24d反射。和实施方式3一样，可变光衰减器500可以根据光反射面24a的移动连续变更从光导波路11以及光路56向光导波路12以及光路57，或者在其相反路径上传播的光功率。
第1平面部分24b反射沿着光轴17从光导波路12射出在光路57上前进的光44。其结果，光44前进在光路56上入射到光导波路11，在光导波路11内传播。可移动反射镜24随着以箭头33表示的方向移动，光44被曲面部分24c反射。由曲面24c反射光44的方向随着该光44入射到曲面部分24c的入射位置远离第1平面部分24b，从沿着光轴16的方向接近沿着光轴17的方向。
如果可移动反射镜24进一步向箭头33所示的方向移动，则光44被第2平面部分24d反射。第2平面24d把光44反射到位于沿着光轴16的方向和沿着光轴17的方向之间方向。由此，光44的反射方向被固定。如图18所示，在本实施方式中，用第2平面部分24d反射的光44沿着位于光导波路11以及12的中央的基准平面13在光路58上前进。
通过这样在曲面部分24c上连接第2平面部分24d，与光反射面24a的移动相应的光44的反射方向的变化停止。由此，可以防止光44沿着光轴17反射。因为曲面部分24c以及第2平面部分24d在离开光轴17的方向上反射光44，所以来自光导波路12的光难以与光导波路12耦合。因此，可以抑制从光路57向光路57的返回光以及从光导波路12向光导波路12的返回光。
图19表示在本实施方式一例中的可移动反射镜24的移动量和光导波路11以及12之间的耦合效率的关系。在本实施例中，曲面部分24c是圆筒面，其曲率半径是300μm。由光导波路11以及12传送的光具有1.55μm的波长、状态字段直径(MFD)20μm的高斯分布。光导波路11以及12之间的角度2α是20°。第1平面部分24b和第2平面部分24d所成角度是从第1平面24b开始在顺时针方向175°。在光导波路11以及12的端面11a以及12a和光反射面24a的间隙中填充折射率1.45的折射率整合材料38。
在图19中实线表示从光导波路11向光导波路12前进的光的耦合效率，双点划线表示从光导波路12射出后返回光导波路12的光的耦合效率。如图19所示，对光导波路12的返回光的耦合效率最大是约-50dB。因此，本实施方式的可变光衰减器500可以大大减少对光导波路12的返回光。因为对光导波路12的返回光充分小，所以可变光衰减器400即使用于屏蔽返回光的隔离器未与光导波路12连接也可以适宜地动作。另外，根据和实施方式4的同样的理由，本实施方式的可变光衰减器500还可以大大降低对光路56以及光导波路11的返回光。因此，不需要在光导波路11上连接隔离器。因此，可以极其简单并且便宜地构筑包含可变光衰减器500的光学系统。
实施方式6
图20是表示实施方式6的可变光衰减器600的概略平面图。可变光衰减器600代替实施方式5的可变光衰减器500中的PLC10具有PLC60。可变光衰减器600的其他构成和实施方式5一样。
PLC60的构成如在实施方式2中已说明的那样。可变光衰减器600具有在光导波路61～63的端面和光反射面24a之间分别延伸的光路56～58。在本实施方式中，在光导波路61～63的端面与光反射面24a之间填充具有和光导波路61～63大致相等的折射率的折射率整合材料38。因此，光路56～58的各个光轴分别实际上与光导波路61～63的光轴66～68一致。
如图20所示，光路58以及光导波路63被配置成在沿着光轴67从光导波路62射出的光44被第2平面部分24d反射时，沿着光轴68接收该光44。因此，由第2平面部分24d反射的光44在前进在光路58上后，入射到光导波路63，在光导波路63内传播。由此，可以防止由第2平面部分24d反射的来自光导波路62的光与包含在可变光衰减器600的光学系统中的其他的光学零件耦合。
而且，如图20所示，来自光导波路61的信号光46如果由第2平面部分24d反射，则离开光路57进入光导波路62一方。当在光导波路62一侧存在另一光导波路的情况下，信号光46有可能和该光导波路耦合。当信号光在该光导波路中传播的情况下，该光耦合有可能引起交调失真。为了防止这样的交调失真，理想的是从光导波路62向光导波路61传送信号光。这种情况下，从光导波路61的端面61a射出的光主要是由外部光学零件反射的强度低的光。因此，可以充分抑制交调失真。这也可以适用于实施方式3～5的可变光衰减器。
实施方式7
图21是表示实施方式7的可变光衰减器700的概略平面图，图22是表示在实施方式7中使用的可移动反射镜25的概略斜视图。本实施方式的可变光衰减器700代替在实施方式1的可变光衰减器100中的可移动反射镜21具有可移动反射镜25。可移动反射镜25以及反射镜驱动装置30构成可移动反射装置95。可移动反射衰减器700的构成和实施方式1相同。
可移动反射镜25是具有光反射镜25a的光反射器。光反射面25a相对光导波路11以及12传送的规定波长的光具有极其高的反射率(例如90％以上)。光反射面25a与光导波路11以及12的端面11a以及12a相对。在光反射面25a和端面11a以及12a之间可以填充折射率整合材料38。
光反射面25a由平面部分25b和曲面部分25c构成。平面部分25b和曲面部分25c在边界线25d上连接。平面部分25b和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。和在上述实施方式中的平面部分一样，平面部分25b把沿着光轴16从光导波路11射出的光路56上前进的光沿着光轴17反射到光路57。如图22所示，曲面部分25c相对平面部分25b以一定的率弯曲。在本实施方式中，折射率是0.3°/1μm。在此，如果把与边界面25d相对的曲面部分25c的前端边缘的倾斜角度设置为φ，把从边界线25d到曲面部分25c的前端边缘的长度设置为L，则弯曲率用φ/L表示。
反射镜驱动装置30，如箭头32以及33所示，可以使可移动反射镜25在和光导波路11以及12的端面11a以及12a大致平行的方向上移动。与此相应地可移动反射镜25的光反射面25a沿着移动路径76移动。平面部分25b和曲面部分25c的连接部分(边界线25d)可以横切光路56以及57的光轴16以及17移动。从光导波路11以及12射出的光根据光反射面25a的位置，由平面部分25b或者曲面部分25c反射。和上述的实施方式一样，可变光衰减器700可以根据光反射面25a的移动连续地变更从光导波路11向光导波路12，或者在其相反路径上传播的光的功率。
因为曲面部分25c相对平面部分25b弯曲，所以沿着光轴16从光导波路11射出的光在和包含光轴16以及17的平面不平行的方向反射。同样，沿着光轴17从光导波路12射出的光也被反射到和包含光轴16以及17的平面不平行的方向。因此，来自光导波路11以及12的光被曲面部分25c反射到离开光路56的光轴16以及光路57的光轴17的方向。其结果，可以可靠地降低从光路56向光路56的返回光、从光导波路11向光导波路11的返回光、从光路57向光路57的返回光，以及从光导波路12向光导波路12的返回光。
图23表示在本实施方式一例中的可移动反射镜25的移动量和光导波路间耦合效率的关系。在该例子中，由光导波路11以及12传送的光具有1.55μm的波长，和状态字段直径(MFD)20μm的高斯分布。光导波路11以及12之间的角度2α是10°。在光导波路11以及12的端面11a以及12a和反射面25a之间填充折射率1.45的折射率整合材料。
在图23中实线表示从光导波路11向光导波路12前进的光的耦合效率，单点划线表示从光导波路11射出后返回光导波路11的光的耦合效率，双点划线表示从光导波路12射出后返回光导波路12的光的耦合效率。在图23中，单点划线和双点划线重合。如图23所示，向光导波路11以及12的返回光的耦合效率都不足-50dB。因此，本实施方式的可变光衰减器600双方都可以大幅度降低对光导波路11以及12的返回光。
因为对光导波路11以及12的返回光充分小，所以可变光衰减器700即使在光导波路11以及12上未连接用于屏蔽返回光的隔离器也可以适宜地动作。因此，可以极其简单并且便宜地构筑包含可变光衰减器700的光学系统。
实施方式8
图24以及图25是表示实施方式8的可变光衰减器800的概略平面图以及概略侧面图。可变光衰减器800是多通道(在本实施方式中是5通道)的信号处理装置。可变光衰减器800具有输入光纤维14、输出光纤维15、透过型衍射光栅73、聚光镜头74以及多个(在本实施方式中是5个)的可移动反射装置91。以下，为了区别这些可移动反射装置91，附加下标记表述为参照符号911～915。
输入光纤维14是用于接收输入光信号87的光导波路。输入光信号87是包括具有不同波长的多个(在本实施方式中是5个)成分光的波长多重光。输入光纤维14在其一方的端部14b接收输入光信号87，传送此输入光信号87从相反一侧的端部14a射出。即，端部14b具有作为可变光衰减器700的输入口的功能。
输出光纤维15是用于释放输出光信号88的光导波路。输出光信号88是包含和输入光信号87同样数量的成分光的波长多重光。输出光纤维15在其一方的端部15a上接收输出光信号88，传送此输出光信号88从相反一侧的端部15b射出。即，端部15b具有作为可变光衰减器700的输出口的功能。
衍射光栅73是从输入光纤维14接收输入光信号87分波为成分光891～895，与此同时合波这些成分光891～895生成输出光信号88的光合分器。衍射光栅73的一方面73a与输入光纤维14的端部14a以及光纤维15的端部15a相对。衍射光栅73的另一面73b与聚光镜头74相对。
聚光镜头74被配置在衍射光栅73和可移动反射装置911～915之间。聚光镜头74聚光由衍射光栅73分波后的全部成分光891～895，向可移动反射装置911～915射出，另外，聚光镜头74接收由可移动反射装置911～915反射的成分光891～895并聚光，向衍射光栅73射出。
可移动反射装置911～915的各个构成和实施方式1中的可移动反射装置91一样。可移动反射装置911～915除了反射镜装置30外，还分别具有可移动反射镜211～215。可移动反射镜211～215各自的构成和在实施方式1中的可移动反射镜21一样。可移动反射镜211～215的光反射面21a的第1平面部分21b被分别配置在靠聚光反射镜74的聚光作用聚集成分光891～895的位置上，即在成分光891～895的聚光点附近。
在本实施方式中，光反射面21a的第1平面部分21b相对聚光镜头74的光轴垂直配置。反射镜驱动装置30沿着与聚光镜头74的光轴垂直的方向32以及33使可移动反射镜211～215相反地移动。与此对应，可移动反射镜21的光反射面21a沿着移动路径76移动。聚光镜头74的光轴和Z光平行。在本实施方式中，移动路径76实际上是沿着X方向延伸的直线状。但是，移动路径76也可以是曲线状。
在可移动反射镜211～215的光反射面21a和聚光镜头74的镜头面之间分别设置非平行的二条光路56以及57的第1～第5对。以下，分别用参照符号561～565以及571～575表示包含在第1～第5对中的光路56以及57。虽然在图25中只描绘了光路561以及571的对，但其他光路对的配置也一样。透过聚光透镜74的成分光891～895一边聚光一边在光路561～565上分别前进。
可移动反射镜211的光反射面21a的第1平面部分21b和第2平面部分21c的连接部分可以横切第1对的光路561以及571的光轴16以及17移动。其他的可移动反射镜的光反射面21a的移动也一样。即，可移动反射镜21k的光反射面21a的第1平面部分21b和第2平面部分21c的连接部分可以横切第k对的光路56k以及57k的光轴16以及17移动。
当在图25所示的位置上配置可移动反射镜211时，成分光891向着反射镜211在光路561上前进，入射到第1平面部分21b。第1平面部分21b如果从光路561接收成分光891，则向光路571反射成分光891。成分光891在光路571上前进返回到聚光镜头74，一边由聚光镜头74聚光一边向着衍射光栅73。其他的可移动反射镜的动作也一样。即，可移动反射镜21k(k是1以上5以下的整数)的第1平面部分21b如果接收成分光89k，则沿着光路57反射成分光89k。成分光89k在光路57k上前进返回聚光镜头74，一边由聚光镜头74聚光一边向着衍射光栅73。这样，光路57k是前进在光路56k上的成分光光89k被第1平面部分21b反射后前进的光路。
衍射光栅73合波成分光891～895生成输出光信号88。输出光信号88通过端部15a入射到输出光纤维15。输出光纤维15传送此输出光信号88，通过端部15b射出。
如果可移动反射镜21从图25所示的位置向箭头33所示的方向移动，则成分光89k被第2平面部分21c反射。第2平面部分21c如果接收成分光89k，则向离开光路57k的方向反射成分光89k。因此，从成分光89k的光路56k到光路57k的耦合效率下降。与此对应，由衍射光栅73生成的输出光信号88中的成分光89k的功率下降。
当成分光89k照射到可移动反射镜21k的边缘21d附近时，成分光89k的一部分由第1平面部分21b反射，剩余的部分由第2平面部分21c反射。第1以及第2平面部分21b以及21c的受光量根据可移动反射镜21k的光反射面21a的移动变化。因此，可以根据可移动反射镜21k的光反射面21a的移动连续改变从光路56k传播到光路57k的光的功率以及输出光信号88中的成分光89k的功率。可移动反射装置911～915使可移动反射镜211～215的光反射面21a独立移动。因此，可变光衰减器700可以独立变更成分光891～895的功率。因此，例如当输入光信号87中的成分光891～895的功率不均匀的情况下，也可以在输出光信号88中均匀化成分光891～895的功率。
可变光衰减成器700通过用可移动反射镜211～215反射成分光891～895，用单一的衍射光栅73进行输入光信号87的分波和成分光891～895的合波。因此，不需要使用多个高价的衍射光栅。因此，可变光衰减器700可以以低成本制造。
可变光衰减器700适用于和光放大器组合使用的情况。在可变光衰减器700中因为降低对输入光路561～565的返回光，所以在使用光放大器放大输出光信号时可以得到稳定的传送品质。
可以把可变光衰减器700和光强度监视器以及控制装置一同安装，可以构成一个模块。光强度监视器取出成分光891～895的一部分，测定各自的强度。在成分光一部分的取出中，可以使用半透半反镜，也可以在采用衍射光栅73的衍射中利用和在光路561～565的形成中使用的次数不同次数的衍射。控制装置根据在光强度监视器中测定的各成分光的强度，控制在可变光衰减器700中的可移动反射装置91的动作，使信号光的成分光的功率均匀。因为在可变光衰减器700中降低对输入光路561～565各自的返回光，所以此模块可以实现稳定的传送品质。而且，上述光强度监视器也可以设置在模块的外部。
在本实施方式中，使用和实施方式1一样的可移动反射装置91。但是，代替它也可以使用和其他实施方式一样的可移动反射装置92～95。这种情况下，可移动反射镜22～25的平面部分22b～25b如果从光路56接收成分光89，则把此成分光89反射到光路57。此成分光89前进在光路57上返回到聚光镜头74，一边由聚光镜头74聚光一边向着衍射光栅73。这样，光路57是前进在光路56上的成分光89被平面部分22～25反射后前进的光路。
在本实施方式中作为光合分波器使用透过型衍射光栅73，但也可以使用反射型衍射光栅，和其他的光合分波器。另外，代替单一的光合分波器也可以分开准备把输入光信号88分波为多个成分光89的分波器，和合波这些成分光89的光合波器。
另外，代替波长多重光的分波以及波长成分的合波，也可以把包含和波长特性不同的另外的多个成分光的多重光分解为它们的成分光，其后，合成这些成分光生成多重光。即，光分波器是把包括具有不同特性的多个成分光的多重光分解为它们的成分光的光分解器的一例，光合波器是合成这些成分光生成多重光的光合成器的一例。如果列举其他例子，则光分解器可以把包括具有不同的极化面的多个成分光的偏波多重光分解为它们的成分光，光合成器也可以合成这些成分光生成偏波多重光。
当然，成分光以及可移动反射装置91的数并不限于本实施方式中的5个，可以从2以上的任意的整数中选择。
以上，根据此实施方式详细说明了本发明。但是，本发明并不限于上述实施方式。本发明可以在不脱离其主旨的范围中有各种变形。
实施方式1的可变光衰减器100代替可移动反射镜21，可以具有如图26(a)所示的可移动反射镜81。可移动反射镜81具有光反射面81a，其光反射面81a由相互连接的第1平面部分81b以及第2平面81c构成。第1平面部分81b和第2平面部分81c的连接部分(边界)形成边缘81d。第1平面部分81b和可移动反射镜21的第1平面部分21b相同。第1平面部分81b被配置成和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。第2平面部分81c和可移动反射镜21的第2平面部分21c相对包含第1平面部分81b的平面是镜面对称。第2平面部分81c在和第1平面部分81b之间从第1平面部分81b开始顺时针方向形成θ1的角度。和实施方式1一样，角度θ1满足175°≤θ1＜180°。
同样，实施方式3的可变光衰减器300代替可移动反射镜22，可以具有图26(b)所示的可移动反射镜82。可移动反射镜82具有光反射面82a，其光反射面82a由相互连接的平面部分82b以及曲面部分82c构成。平面部分82b和曲面部分82c的连接部分(边界)形成边缘82d。平面部分82b和可移动反射镜22的平面部分22b相同。平面部分82b被配置成和光导波路11以及12的端面11a以及12a平行。曲面部分82c和可移动反射镜22的曲面部分22c相对包含平面部分82b的平面是镜面对称。在边缘82d中的曲面部分82c的接平面和平面部分82b之间从平面部分82b开始顺时针方向形成θ2的角度。和实施方式2一样，角度θ2满足175°≤θ2＜180°。
而且，实施方式4的可变光衰减器400代替可移动反射镜23，可以具有图26(c)所示的可移动反射镜83。可移动反射镜83具有光反射面83a，该光反射面83a由相互连接的平面部分83b以及曲面部分83c构成。平面部分83b与可移动反射镜23的平面部分23b相同。平面部分83b与光导波路11以及12的端面11a以及12a平行地配置。曲面部分83c和可移动反射镜22的曲面部分23c是相对包含平面部分83b的平面镜面对称。可移动反射镜83相当于θ2＝180°的可移动反射镜82。曲面部分83c与平面部分83b平滑地连接。另外，和实施方式5一样，在曲面部分83c中也可以在位于平面部分83b相反一侧端部上另一平面于曲面部分83c平滑地连接。
在实施方式5以及实施方式6中，第2平面部分24d平滑地与曲面部分24c连接。换句话说，第2平面部分24d和与曲面部分24c的第2平面部分24d连接的端部上的接平面形成180°的角度。但是，第2平面部分24d也可以与曲面部分24c平滑地连接。如果第2平面部分24d在和其接平面之间形成从曲面部分24c与第2平面部分24d连接的端面中的接平面开始顺时针或者反时针满足175°≤θ≤180°的角度θ3，则由于和上述角度θ2一样的理由，可以大大减少对光路56以及第1光导波路11的返回光以及对光路57以及第2光导波路12的返回光的至少一方。
在上述实施方式中，2条光导波路的端部相对基准平面设置成对称。但是，在本发明的光学零件中，2条光导波路也可以不配置成相对特定的基准平面对称。例如，在图27(a)所示的光学零件中，在光导波路11以及12的端部和平面13之间形成不同的角度α1以及α2。另外，如图27(b)所示，2条光导波路11以及12的端部可以相互交叉重合。
在上述的实施方式中，在与可移动反射镜的平面部分平行的方向上可移动反射镜直线移动。但是，可移动反射镜及其光反射面的移动可以不是直线的。例如，在笔直的棒状的臂的一端上固定可移动反射镜，通过以臂的另一端为中心使臂旋转可以使可移动反射镜移动。这种情况下，可移动反射镜以及光反射镜面运动的轨迹大致为圆弧状的曲线。
在上述的实施方式中，作为本发明的光学零件的一例举了可变光衰减器。但是，本发明也可以是改变从一条光导波路或者光路向另一条光导波路或者光路传播的光的功率的其他任意的光学零件。例如，上述实施方式的可变光衰减器通过使可移动反射镜移动，可以把从一个光导波路向另一光导波路传播的光的功率大致设置为0。因此，这些可变光衰减器可以作为开关在光导波路中传播的光的1×1光开关使用。另外，第2以及第6实施方式的可变光衰减器200以及600根据光反射面21a或者24a的位置，可以作为把来自光导波路62的光有选择地传送到光导波路61或者光导波路63的1×2光开关使用。
在本发明的光学零件中，与可移动反射镜的光反射面垂直方向的厚度是任意的。例如，可移动反射镜可以在与光反射面垂直方向上具有均匀的厚度。
在本发明的光学零件中，可移动反射镜或者反射镜驱动装置理想的是使用微电子机械系统(MEMS)技术制造的装置。作为反射镜驱动装置的例子，可以举静电促动器和利用电磁力的电磁促动器，和利用热变形的促动器。例如，静电促动器具有可移动电极部分和固定电极部分，在可移动电极部分上设置反射镜。通过在两电极之间发生静电力使可移动电极部分动作，与此对应反射镜移动。
实施方式1～7的光学零件具有的光导波路是被设置在PLC上的平面导波路。但是，代替平面导波路也可以使用光纤维等其他的光导波路。另外，在实施方式1～7中，作为形成光路的光学元件使用PLC。但是，也可以用其他的光学元件(例如，在实施方式8中的聚光镜头74)形成光路。

Claims (16)

1.一种光学零件，其特征在于包括：
具有相互不平行光轴的第1和第2光路；和可以沿着规定路径移动的光反射面；
上述光反射面具有：如果从上述第1光路接收光则把该光反射到上述第2光路的第1平面部分；和与上述第1平面部分连接的第2平面部分；
上述光反射面可以如上述第1平面部分与上述第2平面部分的连接部分横切上述第1光路的光轴那样地移动，
上述第2平面部分在与上述第1平面部分之间形成角度θ1，该角度θ1从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ1≤180°。
2.如权利要求1所述的光学零件，其特征在于：还包括接收被上述第2平面部分反射的光的光导波路。
3.一种光学零件，其特征在于包括：
具有相互不平行光轴的第1和第2光路；和可以沿着规定路径移动的光反射面；
上述光反射面具有：如果从上述第1光路接收光则把该光反射到上述第2光路的第1平面部分；和与上述第1平面部分连接的曲面部分；
上述光反射面可以如上述第1平面部分与上述曲面部分的连接部分横切上述第1光路的光轴那样地移动，
上述曲面部分在上述连接部分中具有在与上述第1平面部分之间形成角度θ2的接平面，该角度θ2从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ2≤180°。
4.如权利要求3所述的光学零件，其特征在于：上述曲面部分与上述第1平面部分平滑地连接。
5.如权利要求3所述的光学零件，其特征在于：上述光反射面还具有：在与上述第1平面部分相反的位置上与上述曲面部分连接的第2平面部分；
上述第1平面部分与上述曲面部分的接平面形成有随着该接平面的位置远离上述第1平面部分而单调地变化的角度，
上述第2平面部分与该接平面之间形成有角度θ3，该角度θ3从与上述第1平面相反的位置上的上述曲面部分的接平面开始，在顺时针或者逆旋转时满足175°≤θ3≤180°。
6.如权利要求5所述的光学零件，其特征在于：还包括接收由上述第2平面部分反射的光的光导波路。
7.如权利要求3所述的光学零件，其特征在于：上述曲面部分相对上述第1平面部分弯曲。
8.如权利要求1～7中任意1项所述的光学零件，其特征在于：还包括与上述第1光路光学性耦合的光导波路和与上述第2光路光学性耦合的光导波路中的至少一方。
9.一种光学零件，其特征在于：包括：
由具有相互不平行的光轴的第1和第2光路组成的第1～第n光路对，其中n是2以上的整数；
可以沿着规定的路径移动的第1～第n光反射面；
把包括具有不同特性的第1～第n成分光的多重光分解为上述第1～第n成分光的光分解器；和
合成被分解的上述第1～第n成分光来生成多重光的光合成器；
被分解的上述第k成分光前进在上述第k光路对的第1光路，其中k是1以上n以下的整数；
上述第k光反射面具有：如果从上述第k光路对的第1光路接收上述第k成分光则把该第k成分光反射到上述第k光路对的第2光路的第1平面部分；和与上述第1平面部分连接的第2平面部分，
上述第k光反射面如上述第k光反射面的第1平面部分与第2平面部分的连接部分横切上述第k光路对的第1光路的光轴那样地移动，
在上述第k光反射面上，上述第2平面部分在与上述第1平面部分之间形成角度θ1，该角度θ1从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ1≤180°；
上述光合成器对分别前进在上述第1～第n光路对的第2光路上的上述第1～第n成分光进行合成。
10.一种光学零件，其特征在于：包括：
由具有相互不平行的光轴的第1和第2光路组成的第1～第n光路对，其中n是2以上的整数；
可以沿着规定的路径移动的第1～第n光反射面；
把包括具有不同特性的第1～第n成分光的多重光分解为上述第1～第n成分光的光分解器；和
合成被分解的上述第1～第n成分光来生成多重光的光合成器；
被分解的上述第k成分光前进在上述第k光路对的第1光路，其中k是1以上n以下的整数；
上述第k光反射面具有：如果从上述第k光路对的第1光路接收上述第k成分光则把该第k成分光反射到上述第k光路对的第2光路的第1平面部分，和与上述第1平面部分连接的曲面部分；
上述第k光反射面如上述第k光反射面的第1平面部分与上述曲面部分的连接部分横切上述第k光路对的第1光路的光轴那样地移动；
在上述第k光反射面上，上述曲面部分在上述连接部分中具有在与上述第1平面部分之间形成角度θ2的接平面，该角度θ2从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ2≤180°；
上述光合成器对分别前进在上述第1～第n光路对的第2光路上的第1～第n成分光进行合成。
11.如权利要求9或10所述的光学零件，其特征在于：
上述第1～第n成分光具有相互不同的波长，
上述多重光是包含上述第1～第n成分光的波长多重光，
上述光分解器是把上述波长多重光分波为上述第1～第n成分光的光分波器，
上述光合成器是对上述第1～第n成分光进行合波来生成波长多重光的光合波器。
12.一种可移动反射装置，其特征在于：包括：
光反射面；和
可以使上述光反射面沿着规定的移动路径移动的驱动装置；
上述光反射面具有第1平面部分和与上述第1平面部分连接的第2平面部分；
上述第2平面部分在与上述第1平面部分之间形成角度θ1，该角度θ1从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ1＜180°。
13.一种可移动反射装置，其特征在于：包括：
光反射面；和
可以使上述光反射面沿着规定的移动路径移动的驱动装置；
上述光反射面具有第1平面部分和与上述第1平面部分连接的曲面部分，
上述曲面部分在上述连接部分中具有在与上述第1平面部分之间形成角度θ2的接平面，该角度θ2从上述第1平面部分开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ2≤180°。
14.如权利要求13所述的可移动反射装置，其特征在于：上述曲面部分与上述第1平面部分平滑地连接。
15.如权利要求13或14所述的可移动反射装置，其特征在于：
上述光反射面还具有在与上述第1平面部分相反的位置上与上述曲面部分连接的第2平面部分，
上述第1平面部分和上述曲面部分的接平面形成随着该接平面的位置远离上述第1平面部分而单调地变化的角度，
上述第2平面部分在与该接平面部分之间形成角度θ3，该角度θ3从与上述第1平面部分相反的位置上的上述曲面部分的接平面开始，在顺时针旋转或者逆时针旋转时满足175°≤θ3≤180°。
16.如权利要求13所述的可移动反射装置，上述曲面部分相对上述第1平面部分弯曲。
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