JP2003121763A - 可変光減衰器及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立て精度を向上すると共に組み立て時間
を短縮し、且つ比較的容易に平行ビームの減衰量を微調
整することができる可変光減衰器及び装置を提供する。 【解決手段】 相対向する一対の光学系の間に形成され
る平行ビーム１４領域に設けられて、当該平行ビーム１
４を連続的に減衰させる可変光減衰器において、所定方
向に移動すると共に前記平行ビーム１４の減衰量を変化
させる遮蔽板３０と、該遮蔽板３０を移動する駆動手段
とを具備し、前記遮蔽板３０に所定方向への移動量を把
握するためのマーク３２を設けると共に該マーク３２を
読みとる測定手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の光学系の間
に形成される平行ビームを連続的に減衰する可変光減衰
器及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信においては、伝送品質を確保する
ために、光強度を適宜調整する可変光減衰器が必要であ
る。

【０００３】また、近年の通信容量の急激な増加に対応
すべく、光通信分野においては１本の光ファイバに複数
の異なる波長を多重化して伝送を行う波長多重通信や並
列多チャンネル通信が普及しており、この波長多重通信
及び並列多チャンネル通信においては、複数のチャンネ
ル信号の光強度を同じにするために、減衰量の微少な調
整や、広い範囲の減衰量の可変光減衰器が望まれてい
る。

【０００４】このような可変光減衰器では、フィルター
を用いて光を減衰させるものと、シャッターの絞りを調
整して光を減衰させるものとが提案されている。

【０００５】前者は、光吸収率の異なる板状のフィルタ
ーを用いて、光の吸収量を変化させることにより透過光
を減衰させている。

【０００６】しかしながら、このようなフィルターを用
いた可変光減衰器では、光の減衰量を連続的に変化させ
ることが難しく、大型で挿入損失が多いという問題があ
る。

【０００７】一方、後者は、特開昭５４−５４６５１号
公報に見られるように、シャッターを絞ることにより光
の遮断量を連続的に変化させ、光の強度を適宜調整して
いる。

【０００８】ここで、シャッターの絞りによる可変光減
衰器について説明する。

【０００９】図７は、従来技術に係る可変光減衰器の平
面図である。

【００１０】図示するように、可変光減衰器１００は、
一対の光ファイバ１１の先端にフェルール１２がそれぞ
れ設けられ、このフェルール１２の先端側に対向してそ
れぞれ設けられる光学系１３の間に形成される平行ビー
ム１４の領域に、一対の板状の遮蔽板１３１、１３２
と、この遮蔽板１３１、１３２を面方向に移動して平行
ビーム１４の遮蔽量を調整する調整手段１４０とが設け
られている。この調整手段１４０として、一方の遮蔽板
１３１の幅方向両側に設けられたフランジ部１３１ｂと
装置本体１１０とに連結して一方の遮蔽板１３１を保持
するねじ部１４１が設けられている。

【００１１】一対の遮蔽板１３１、１３２は、その先端
が互いに重なり合うようにけられており、この重なり合
う先端にＶ字状の切り欠き部１３１ａ、１３２ａが互い
に対向するように設けられている。この一対の遮蔽板１
３１、１３２の切り欠き部１３１ａ、１３２ａを重ね合
わせることによって菱形の開口部１３３を形成する。そ
して、調整手段１４０に設けられたねじ部１４１を回転
させることによって遮蔽板１３１が面方向に移動するこ
とで開口部１３３の大きさを変化させて平行ビーム１４
の減衰量を調整している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな遮蔽板の絞りを用いた可変光減衰器では、平行光学
系に使用される光ファイバがシングルモードファイバの
場合、レンズ径によっても多少異なるが、平行ビームの
平行光は、０．４〜１．０ｍｍφである。したがって、
遮蔽板の開口部が１ｍｍ前後の大きさであるために、遮
蔽板の開口部を平行ビームの平行光に位置合わせするの
が大変困難であり、位置決め作業に時間がかかってしま
うという問題がある。

【００１３】また、遮蔽板の絞りを用いた可変光減衰器
では、開口部の大きさが１．０ｍｍ前後しかなく、しか
も絞りを変化させるねじ部にバックラッシュ等のガタが
あるため減衰量のバラツキが大きくなってしまう。ま
た、ねじ部は、ピッチが０．３〜１．０ｍｍで形成され
ているため、減衰量の微調整が難しいという問題があ
る。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑み、組み立て
精度を向上すると共に組み立て時間を短縮し、且つ比較
的容易に平行ビームの減衰量を微調整することができる
可変光減衰器及び装置を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、相対向する一対の光学系の間に形成
される平行ビーム領域に設けられて、当該平行ビームを
連続的に減衰させる可変光減衰器において、所定方向に
移動すると共に前記平行ビームの減衰量を変化させる遮
蔽板と、該遮蔽板を移動する駆動手段とを具備し、前記
遮蔽板には所定方向への移動量を把握するためのマーク
が設けられていると共に該マークを読みとる測定手段を
有することを特徴とする可変光減衰器にある。

【００１６】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記遮蔽板の外縁部で前記平行ビームを遮蔽するこ
とを特徴とする可変光減衰器にある。

【００１７】本発明の第３の態様は、第１の態様におい
て、前記遮蔽板には、開口部が設けられていると共に該
開口部の周縁部によって前記平行ビームを遮蔽すること
を特徴とする可変光減衰器にある。

【００１８】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記駆動手段がリニア型アクチュエー
タであることを特徴とする可変光減衰器にある。

【００１９】本発明の第５の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記駆動手段が回転型アクチュエータ
であることを特徴とする可変光減衰器にある。

【００２０】本発明の第６の態様は、第１〜５の何れか
の態様において、前記マークの設けられた前記遮蔽板及
び前記測定手段で構成されるエンコーダが刷子式、光電
式及び磁気式からなる群から選択されることを特徴とす
る可変光減衰器にある。

【００２１】本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか
の態様において、前記遮蔽板の少なくとも光を遮蔽する
領域には、熱膨張率の小さな低熱膨張層を有することを
特徴とする可変光減衰器にある。

【００２２】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記遮蔽板の少なくとも光を遮蔽する
領域には、低偏波依存性処理が施されていることを特徴
とする可変光減衰器にある。

【００２３】本発明の第９の態様は、第１〜８の何れか
の態様の可変光減衰器を具備することを特徴とする可変
光減衰装置にある。

【００２４】かかる本発明では、遮蔽板自体に遮蔽板の
移動量を把握するマークを設けることで、遮蔽板とマー
クとの相対的な位置決めを行う必要がなく、位置決め精
度を向上することで減衰量の調整を高精度に行うことが
できると共に位置決め及び組み立て時間を短縮すること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を実施形態に基づ
いて詳細に説明する。

【００２６】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る可変光減衰器を具備する可変光減衰装置の一部
断面図であり、図２は、実施形態１に係る遮蔽板の平面
図である。

【００２７】図示するように、本実施形態の可変光減衰
装置１０は、一対の光ファイバ１１と、一方の光ファイ
バ１１の先端から照射した光を平行ビーム１４とする一
対の光学系１３と、一対の光学系１３の間に形成された
平行ビーム１４を連続的に減衰させる可変光減衰器２０
とを有する。

【００２８】一対の光学系１３は、本実施形態では、一
対の光ファイバ１１の先端側に設けられて、一方の光フ
ァイバ１１の先端から照射した光を平行ビーム１４と
し、この平行ビーム１４を他方の光ファイバ１１に収束
させるものであり、例えば、非球面レンズ、GRINレンズ
等によって構成されている。本実施形態では、図中左側
の光ファイバ１１から射出された光が、この一対の光学
系１３を介して図中右側の光ファイバ１１で受光される
ようになっている。

【００２９】このように形成される平行ビーム１４のビ
ーム径は、本実施形態では、０．４〜０．８ｍｍφとな
るようにした。

【００３０】一方、可変光減衰器２０は、一対の光学系
１３の間に形成された平行ビーム１４を外縁部で遮蔽す
る遮蔽板３０と、この遮蔽板３０をスライド移動させる
駆動手段４０と、遮蔽板３０の移動量を読みとる測定手
段５０とを具備する。

【００３１】遮蔽板３０は、一方向の幅が漸大するよう
に、一辺が傾斜した端部である遮蔽部３１を有する台形
状の薄板で形成されており、漸大する幅とは直交する方
向に移動するように設けられている。

【００３２】このような遮蔽板３０は、移動に伴い傾斜
した一辺が平行ビーム１４の領域に突出して、突出した
遮蔽部３１の外縁部で平行ビーム１４を遮蔽するように
なっている。

【００３３】本実施形態では、図２に示すように、遮蔽
板３０が移動に伴い漸大する幅の一辺である遮蔽部３１
が平行ビーム１４を遮蔽しない位置から全遮蔽する位置
まで移動する遮蔽板３０としたが、これに限定されず、
例えば、平行ビーム１４の所定範囲のみを遮蔽する遮蔽
板としてもよい。このように遮蔽板３０が所定範囲のみ
を遮蔽することで、減衰量レンジを所望の範囲として減
衰量を微少なステップで変化させることができる。

【００３４】また、遮蔽板３０の幅を漸大するように傾
斜する一辺に沿う端部である遮蔽部３１とは反対側の他
辺側端部には、遮蔽板３０の移動量を把握するための複
数のマーク３２が設けられている。

【００３５】さらに、可変光減衰器２０には、遮蔽板３
０のマーク３２を読みとって遮蔽板３０の移動量を測定
する測定手段５０が設けられている。

【００３６】このようなマーク３２の設けられた遮蔽板
３０と測定手段５０とは、遮蔽板３０の移動量が把握で
きれば、特に限定されず、例えば、刷子式、光電式及び
磁気式等のエンコーダとすることができる。本実施形態
では、例えば、遮蔽板３０に設けられたマーク３２をス
リットとして、測定手段５０をフォトインタラプタとす
ることで、光電式のエンコーダとすることができる。な
お、遮蔽板３０と測定手段５０とで構成されるエンコー
ダとしては、本実施形態では、４８０ｐｕｌｓｅ／ｒｅ
ｖ、すなわち、スリットからなるマーク３２を遮蔽板３
０に４８０個設けるようにした。

【００３７】また、測定手段５０による遮蔽板３０のマ
ーク３２の位置検出方法としては、任意のマーク３２又
は別途設けたマークを原点として検出パルスをカウント
することにより位置の読みとりを行うインクリメンタル
型や、遮蔽板３０のどの位置のマーク３２であってもマ
ーク３２を読みとるだけで位置検出を行うことができる
アブソリュート型などを挙げることができる。何れの方
法によりマーク３２の位置を検出して遮蔽板３０の移動
量を把握したとしても、マーク３２が遮蔽板３０に設け
られているため、遮蔽板３０とマーク３２の設けられた
エンコーダ板とを別体として設けるのと違い、平行ビー
ム１４を遮蔽する役割の遮蔽板３０の原点と遮蔽板３０
の移動量を把握するエンコーダ板としての役割の遮蔽板
３０の原点とを位置合わせする必要がなく、位置決め時
間を短縮して高精度な位置決めを行うことができる。こ
れにより、高精度な減衰を行うことができる。

【００３８】なお、遮蔽板３０は、平行ビーム１４を遮
蔽する際、平行ビーム１４が照射されることによって熱
膨張し、この熱膨張による変形で平行ビーム１４の遮蔽
量に誤差が発生する虞があるため、遮蔽板３０の少なく
とも平行ビーム１４を遮蔽する領域、本実施形態では、
照射される平行ビーム１４側の面の遮蔽部３１に、熱膨
張率の低い低熱膨張層を設けるか、熱膨張率の低い材
料、例えばセラミック等で形成するのが好ましい。

【００３９】一方、このような遮蔽板３０をスライド移
動させる駆動手段４０は、例えば、リニア型アクチュエ
ータを挙げることができる。ここで、リニア型アクチュ
エータとしては、例えば、機械式、電磁式、振動式又は
超音波式等その駆動方法は特に限定されない。

【００４０】このような駆動手段４０によって、遮蔽板
３０をスライド移動することにより、遮蔽板３０の一辺
である遮蔽部３１が平行ビーム１４領域に突出して平行
ビーム１４を遮蔽して減衰することができる。

【００４１】このとき、平行ビーム１４の遮蔽量は、遮
蔽板３０の遮蔽部３１が平行ビーム１４領域に突出した
突出量、すなわち、遮蔽板３０の移動量によって決まる
が、遮蔽板３０自体に移動量を測定するためのマーク３
２が設けられているため、マーク３２と遮蔽板３０との
位置合わせを行う必要がなく、位置決め工程を簡略化す
ることができると共に組み立て時間を短縮することがで
きる。

【００４２】なお、本実施形態の可変光減衰装置１０で
は、図中左側の光ファイバ１１から照射された光が、光
学系１３によって平行ビーム１４とされ、この平行ビー
ム１４を図中右側の光ファイバ１１で受光するようにし
たが、これに限定されず、どちらの光ファイバ１１で照
射及び受光しても、遮蔽板３０による平行ビーム１４の
減衰を行うことができるため、取り付け方向に制限がな
く取り付け作業を簡略化することができる。

【００４３】ここで、このような可変光減衰装置１０に
よる減衰状態について詳細に説明する。なお、図３は、
遮蔽板による平行ビームの遮蔽状態を示す平面図であ
る。

【００４４】まず、図３（ａ）に示すように、遮蔽板３
０が移動しない状態では、平行ビーム１４の全てが遮蔽
板３０の横を通過して平行ビーム１４を減衰しない状態
となる。すなわち、一方の光ファイバ１１に入射された
光は減衰されずに他方の光ファイバ１１から出力され
る。

【００４５】次に、図３（ｂ）に示すように、駆動手段
４０によって遮蔽板３０を所定量スライド移動させる
と、遮蔽板３０の平行ビーム１４に相対向する外縁部で
平行ビーム１４の一部の領域を遮蔽して所定量減衰す
る。これにより、一方の光ファイバ１１に入射された光
は、所定量減衰されて他方の光ファイバ１１から出力さ
れる。

【００４６】そして、図３（ｃ）に示すように、駆動手
段４０によってさらに遮蔽板３０をスライド移動させる
ことにより、遮蔽板３０の平行ビーム１４に相対向する
外縁部で平行ビーム１４を完全に遮蔽する。これによ
り、一方の光ファイバ１１に入射された光は、完全に遮
蔽される。

【００４７】このように本実施形態の可変光減衰装置１
０では、駆動手段４０が駆動する遮蔽板３０の移動位置
によって平行ビーム１４の減衰量を連続して制御するこ
とができる。

【００４８】（実施形態２）図４は、実施形態２に係る
遮蔽板の平面図である。なお、上述した実施形態と同様
の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略す
る。

【００４９】図示するように、実施形態２の遮蔽板３０
Ａには、移動方向に向かって幅が漸小する貫通した開口
である遮蔽部３１Ａが設けられており、この遮蔽部３１
Ａの開口周縁部で平行ビーム１４を遮蔽するようにし
た。

【００５０】すなわち、駆動手段４０による遮蔽板３０
Ａの移動は、本実施形態では、遮蔽板３０Ａが平行ビー
ム１４の軸方向とは直交する方向に移動して遮蔽部３１
Ａの開口周縁部で平行ビーム１４を遮蔽するようになっ
ている。

【００５１】このとき、遮蔽板３０Ａの移動に伴い遮蔽
部３１Ａである開口は幅が漸小するため、平行ビーム１
４を遮蔽する量が可変する。

【００５２】また、遮蔽板３０Ａをスライド移動させる
駆動手段４０は、上述した実施形態１と同様にリニア型
アクチュエータを用いることができる。

【００５３】このような遮蔽板３０Ａを有する可変光減
衰器としても、上述した実施形態１と同様の効果を得る
ことができる。

【００５４】（実施形態３）図５は、実施形態３に係る
可変光減衰器を具備する可変光減衰装置の一部断面図で
あり、図６は、実施形態３に係る遮蔽板の平面図であ
る。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。

【００５５】図示するように、実施形態３の可変光減衰
器２０Ｂは、円盤形状を有する遮蔽板３０Ｂと、遮蔽板
３０Ｂを回転方向に移動する駆動手段４０Ｂと、遮蔽板
４０Ｂの回転位置を把握する測定手段５０とを具備す
る。

【００５６】遮蔽板３０Ｂは、円盤形状を有し、その周
縁部にマーク３２Ｂが設けられている。

【００５７】また、遮蔽板３０Ｂの平行ビーム１４領域
に相対向する領域には、回転方向の移動に伴い開口が漸
小又は漸大する開口部である遮蔽部３１Ｂが設けられて
おり、この遮蔽部３１Ｂの開口周縁部によって平行ビー
ム１４を遮蔽して減衰するようになっている。

【００５８】このような遮蔽板３０Ｂを回転方向に移動
させる駆動手段４０Ｂは、例えば、超音波モータ等の回
転型アクチュエータからなる。

【００５９】このように、遮蔽板３０Ｂを開口部からな
る遮蔽部３１Ｂを有する円盤形状として、駆動手段４０
Ｂを回転型アクチュエータとしても上述した実施形態１
及び２と同様の効果を得ることができる。

【００６０】（他の実施形態）以上、本発明の実施形態
１〜３を説明したが、可変光減衰器及び装置の基本的構
成はこれに限定されるものではない。

【００６１】例えば、上述した実施形態１〜３では、遮
蔽板３０〜３０Ｂでは、平行ビームの全ての領域を遮蔽
するようにしたが、これに限定されず、例えば、所望の
減衰量レンジを可変減衰するようにしてもよい。このよ
うな場合、遮蔽板に設けられたマーク数が上述した実施
形態１〜３と同じでも減衰量ステップを細かくすること
ができる。なお、マーク数を増やして減衰量ステップを
細かくするようにしてもよい。

【００６２】また、上述した実施形態３では、駆動手段
４０Ｂとして回転型アクチュエータを挙げたが、例え
ば、回転型アクチュエータの回転軸に遮蔽板３０Ｂを直
接接続してもよく、また、減速ギア等を介して遮蔽板３
０Ｂを駆動するようにしてもよい。なお、減速ギア等を
設ける場合は、ギアによるバックラッシ等のガタの発生
を防止して高精度に回転位置を位置決めして減衰量を決
定する必要がある。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の可変光減
衰器及び装置では、遮蔽板自体に遮蔽板の移動量を把握
するマークを設けることで、遮蔽板とマークとの相対的
な位置決めを行う必要がなく、位置決め精度を向上する
ことで減衰量の調整を高精度に行うことができると共に
位置決め及び組み立て時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る可変光減衰装置の一
部断面図である。

【図２】本発明の実施形態１に係る遮蔽板の平面図であ
る。

【図３】本発明の実施形態１に係る遮蔽板による平行ビ
ームの遮蔽状態を示す平面図である。

【図４】本発明の実施形態２に係る遮蔽板の平面図であ
る。

【図５】本発明の実施形態３に係る可変光減衰装置の一
部断面図である。

【図６】本発明の実施形態３に係る遮蔽板の平面図であ
る。

【図７】本発明の従来技術に係る可変光減衰器の平面図
である。

【符号の説明】

１０、１０Ｂ 可変光減衰装置 １１ 光ファイバ １２ フェルール １３ 光学系 １４ 平行ビーム ２０、２０Ｂ 可変光減衰器 ３０、３０Ａ、３０Ｂ 遮蔽板 ３１、３１Ａ、３１Ｂ 遮蔽部 ３２、３２Ｂ マーク ４０、４０Ｂ 駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 隆文 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 BA32 2H041 AA02 AB02 AC01 AZ01 AZ05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向する一対の光学系の間に形成され
   る平行ビーム領域に設けられて、当該平行ビームを連続
   的に減衰させる可変光減衰器において、 所定方向に移動すると共に前記平行ビームの減衰量を変
   化させる遮蔽板と、該遮蔽板を移動する駆動手段とを具
   備し、前記遮蔽板には所定方向への移動量を把握するた
   めのマークが設けられていると共に該マークを読みとる
   測定手段を有することを特徴とする可変光減衰器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の可変光減衰器において、
   前記遮蔽板の外縁部で前記平行ビームを遮蔽することを
   特徴とする可変光減衰器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の可変光減衰器において、
   前記遮蔽板には、開口部が設けられていると共に該開口
   部の周縁部によって前記平行ビームを遮蔽することを特
   徴とする可変光減衰器。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか記載の可変光減衰
   器において、前記駆動手段がリニア型アクチュエータで
   あることを特徴とする可変光減衰器。
5. 【請求項５】 請求項１〜３の何れか記載の可変光減衰
   器において、前記駆動手段が回転型アクチュエータであ
   ることを特徴とする可変光減衰器。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか記載の可変光減衰
   器において、前記マークの設けられた前記遮蔽板及び前
   記測定手段で構成されるエンコーダが刷子式、光電式及
   び磁気式からなる群から選択されることを特徴とする可
   変光減衰器。
7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れか記載の可変光減衰
   器において、前記遮蔽板の少なくとも光を遮蔽する領域
   には、熱膨張率の小さな低熱膨張層を有することを特徴
   とする可変光減衰器。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか記載の可変光減衰
   器において、前記遮蔽板の少なくとも光を遮蔽する領域
   には、低偏波依存性処理が施されていることを特徴とす
   る可変光減衰器。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れか記載の可変光減衰
   器を具備することを特徴とする可変光減衰装置。