JP2003329990A

JP2003329990A - 光制御デバイス

Info

Publication number: JP2003329990A
Application number: JP2002137427A
Authority: JP
Inventors: Shohei Abe; 昇平阿部; Yasuhiro Yasuma; 康浩安間; Naoko Ota; 猶子大田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】可動部が無く、安価で信頼性が高く、しかも
低損失特性が得られるようにする。またアレイ化が可能
であり、且つアレイ化した場合に隣接部からの影響を受
けない構造とする。【解決手段】導波路構造の２つの光カプラ１０，１２
を離間して設置し、両光カプラ間の２つの光路にコリメ
ータレンズ１４，１５を対として配設して空間を光ビー
ムで結合するようにし、その間に位相差可変部１６が挿
入された構造をなしている。例えば位相差可変部は、両
方の光路にそれぞれ挿入した電極付きの電気光学結晶２
２からなる位相制御素子１８と、それらに電圧を印加す
る電圧印加手段２０とからなり、入力光を第１の光カプ
ラで分岐し、位相差可変部で印加電圧により屈折率が変
化することを利用して両光路を通過する光の位相差を可
変制御し、第２の光カプラで両光路の光を合成すること
により出力光を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の強度や光路を
制御可能な光制御デバイスに関し、更に詳しく述べる
と、２個の光カプラ間の２つの光路にコリメータレンズ
の対を配設して空間を光ビームで結合し、その空間に位
相差可変部を挿入し、第１の光カプラで分岐した光を位
相差可変部で位相差制御し、第２の光カプラで合成する
ことにより、出力光を制御する光制御デバイスに関する
ものである。この技術は、光アッテネータや光スイッ
チ、及びそれらのアレイとして有用である。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムあるいは光計測システム
においては、光信号の強度あるいは伝達経路などを制御
するために、光アッテネータや光スイッチなど様々な光
受動デバイスが用いられている。光アッテネータは光信
号の透過光量を制御する光制御デバイスであり、光スイ
ッチは光信号の出力ポートを切り換える光制御デバイス
である。

【０００３】これら光アッテネータや光スイッチとして
は、偏光子と検光子の間に可変ファラデー回転子を配置
し、偏光回転角を制御する構成、あるいはミラーやプリ
ズムを機械的に動かす構成が一般的であった。しかし、
前者は高価な複屈折素子が必要であり、後者は可動部分
があるために信頼性が劣ることもあり、近年、導波路構
造の光制御デバイスが注目されている。

【０００４】例えば導波路型光スイッチとしては、２つ
の方向性結合器型３ｄＢカプラの間に熱光学位相シフタ
（熱光学ヒータエレメント）を配置したマッハツェンダ
干渉計構造の熱光学光スイッチ、あるいは２つの方向性
結合器型３ｄＢカプラの間に電気光学結晶からなる位相
シフタを配置した電気光学光スイッチなどが開発されて
いる。これらの光制御デバイスは、可動部をもたず小型
化できる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、熱光学光制御
デバイスでは、熱光学効果を利用しているために、応答
速度が遅い欠点があり、また雰囲気の温度の影響を受け
易く、アレイ化した場合に隣接するヒータからの熱干渉
を受け易いなどの問題がある。また電気光学光制御デバ
イスでは、導波路基板として電気光学結晶を用いるた
め、ファイバとの屈折率差が大きく、そのために挿入損
失が大きくなる問題がある。

【０００６】本発明の目的は、可動部が無く、安価で信
頼性が高く、しかも低損失の光制御デバイスを提供する
ことである。本発明の他の目的は、アレイ化に適してお
り、且つアレイ化した場合に隣接部からの影響を受けな
い光制御デバイスを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、導波路構造の
第１及び第２の光カプラを離間して設置し、両光カプラ
間の２つの光路にコリメータレンズの対を配設して空間
を光ビームで結合するようにし、そのコリメータレンズ
対の間に位相差可変部が挿入された構造をなしている光
制御デバイスである。

【０００８】例えば位相差可変部は、両方の光路にそれ
ぞれ挿入した電極付きの電気光学結晶からなる位相制御
素子と、それらに電圧を印加する電圧印加手段とからな
り、入力光を第１の光カプラで分岐し、位相差可変部で
電圧印加により電気光学結晶の屈折率が変化することを
利用して両光路を通過する光の位相差を可変制御し、第
２の光カプラで両光路の光を合成することにより、出力
光を制御するように構成されている。

【０００９】あるいは位相差可変部は、両方の光路に共
通に挿入したファラデー素子と可変磁界印加手段からな
る可変偏光回転子と、一方の光路では第１の光カプラ側
に、他方の光路では第２の光カプラ側にそれぞれ設けた
直線位相子の組み合わせからなり、入力光を第１の光カ
プラで分岐し、位相差可変部で可変磁界によりファラデ
ー素子の偏光回転角が変化することを利用して両光路を
通過する光の位相差を可変制御し、第２の光カプラで両
光路の光を合成することにより、出力光を制御するよう
に構成されている。

【００１０】また本発明は、光カプラを複数並設した導
波路構造の第１及び第２のカプラアレイを離間して設置
し、両カプラアレイ間の各光路にコリメータレンズの対
を配設して空間を光ビームで結合するようにし、そのコ
リメータレンズ対の間に位相差可変部が挿入された構造
をなしている光制御デバイスである。

【００１１】例えば位相差可変部は、各光路にそれぞれ
挿入した電極付きの電気光学結晶からなる位相制御素子
と、それらに電圧を印加する電圧印加手段とからなり、
入力光を第１のカプラアレイの光カプラで分岐し、位相
差可変部で電圧印加により電気光学結晶の屈折率が変化
することを利用して対となる光路を通過する光の位相差
を可変制御し、第２のカプラアレイの光カプラで両光路
の光を合成することにより、出力光を制御するように構
成されている。

【００１２】あるいは位相差可変部は、全ての光路に共
通に挿入したファラデー素子と可変磁界印加手段からな
る可変偏光回転子と、対となる光路のうちの一方の光路
では第１のカプラアレイ側に、他方の光路では第２のカ
プラアレイ側にそれぞれ設けた直線位相子の組み合わせ
からなり、入力光を第１のカプラアレイの光カプラで分
岐し、位相差可変部で可変磁界によりファラデー素子の
偏光回転角が変化することを利用して対となる光路を通
過する光の位相差を可変制御し、第２のカプラアレイの
光カプラで両光路の光を合成することにより、出力光を
制御するように構成されている。

【００１３】位相制御素子を用いる場合には、電気光学
結晶として例えばニオブ酸リチウム又はＰＬＺＴ（ジル
コン酸チタン酸鉛ランタン）などを用い、その対向する
両面に電圧印加用の電極を設ける。可変偏光回転子を用
いる場合には、磁性ガーネット単結晶からなるファラデ
ー素子と、電磁石を有する可変磁界印加手段とで構成す
る。直線位相子としては、水晶からなる１／２波長板が
好ましい。

【００１４】位相差可変部の両側（入力側と出力側）に
配列される複数のコリメータレンズは、片側ずつ一体化
したレンズアレイを用いるのが好ましい。特にアレイ構
造の光制御デバイスでは、このようなレンズアレイの使
用が好ましいが、単一構造の場合でも２個のレンズを一
体化した構造を採用することができる。

【００１５】本発明の光制御デバイスは、位相差可変部
により両光路を通過する光の位相差を連続的もしくは段
階的に可変制御することにより出力光の強度を制御可能
な光アッテネータとなるし、位相差可変部により両光路
を通過する光の位相差を２値的に切り換え制御すること
により出力光の光路を切り換え可能な光スイッチとな
る。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係る光制御デバイスの一実施
例を示す説明図である。ともに導波路構造の第１の光カ
プラ１０及び第２の光カプラ１２を離間して設置し、両
光カプラ１０，１２間の２つの光路にそれぞれコリメー
タレンズ１４，１５を対として配設して空間を光ビーム
で結合するようにし、そのコリメータレンズ１４，１５
の間に位相差可変部１６が挿入された構造をなしてい
る。ここで両方の光カプラ１０，１２は、導波路基板に
２本の導波路を一部で接近するように形成した方向性結
合器型３ｄＢカプラである。それに対応して４個のコリ
メータレンズ１４が両光カプラ１０，１２の導波路端部
近傍に配置される。

【００１７】位相差可変部１６は、両方の光路にそれぞ
れ挿入した電極付きの電気光学結晶からなる位相制御素
子１８と、それらに電圧を印加する電圧印加手段２０と
からなる。電気光学結晶はニオブ酸リチウムやＰＬＺＴ
など電気光学効果を有する材料である。その電気光学結
晶２２の対向する両面に電極２４を付着形成し、所定の
向きと大きさの直流電圧を印加する。この電圧によっ
て、電気光学結晶の屈折率が変化し、それを通過する光
の位相が変化することになる。両方の光路での透過光の
位相の変化が異なれば、それに対応した位相差が生じ
る。

【００１８】入力光を第１の光カプラ１０で分岐し、位
相差可変部１６で電圧印加により電気光学結晶２２の屈
折率が変化することを利用して両光路を通過する光の位
相差を可変制御し、第２の光カプラ１２で両光路の光を
合成する。合成する２つの信号光の位相関係により、出
力光の強度やポートを制御することができる。位相差可
変部１６によって両光路を通過する光の位相差を連続的
もしくは段階的に可変制御すれば、出力光の強度を制御
可能な光アッテネータ機能が得られる。また位相差可変
部により両光路を通過する光の位相差を２値的に切り換
え制御すれば、出力ポートを切り換え可能な光スイッチ
機能が得られる。

【００１９】入力ポート１から第１の導波路３０への入
力光は、第１の光カプラ１０で第１の導波路３０と第２
の導波路３２に分岐する。３ｄＢカプラなので分岐比
１：１であるが、第１の導波路３０の通過光に対して第
２の導波路３２の通過光は位相が９０度遅れとなる。両
光はそれぞれコリメートレンズ１４で平行光になり位相
差可変部１６に入射し、該位相差可変部１６の透過光
は、それぞれコリメートレンズ１５で集光されて第２の
光カプラ（３ｄＢカプラ）１２の第１及び第２の導波路
３４，３６に入射する。各信号光は、それぞれ相手側の
導波路に、９０度遅れの位相差で且つ分岐比１：１で光
を分岐する。従って、出力ポート１及び２からは、それ
らを合成した光が出力することになる。

【００２０】ここで位相差可変部１６では印加電圧の制
御によって両光路の光の位相差が０度〜１８０度の遅れ
で制御できるものとする。位相差可変部１６での両光路
の光の位相差が０度の場合、第２の光カプラ１２の入力
側では第１の導波路３４の通過光に対して第２の導波路
３６の通過光は位相が９０度遅れのままである。従っ
て、出力ポート１では互いに逆位相のため打ち消し合い
光出力は生じないが、出力ポート２では互いに同位相と
なるために光出力が生じる。位相差可変部１６での両光
路の光の位相差が１８０度の場合、第２の光カプラ１２
の入力側では第１の導波路３４の通過光に対して第２の
導波路３６の通過光は位相が２７０度遅れとなる。従っ
て、出力ポート１では互いに同位相となるため光出力が
生じるが、出力ポート２では互いに逆位相のために打ち
消し合い光出力は生じない。

【００２１】それ故、位相差可変部１６で両光の位相差
を０度〜１８０度の遅れの範囲で連続的もしくは段階的
に可変すると、出力ポート１もしくは出力ポート２から
の出力光強度を連続的もしくは段階的に制御でき、光ア
ッテネータとして機能することになる。また位相差可変
部１６で両光の位相差を０度と１８０度の遅れに切り換
えると、入力ポート１からの光が出力ポート１もしくは
出力ポート２のいずれかに、入力ポート２からの光が出
力ポート２もしくは出力ポート１のいずれかに出力する
ように光路を切り換えることができ、光スイッチとして
機能することになる。

【００２２】ところで電気光学結晶による位相制御素子
を用いて１８０度の位相差が生じるように必要な屈折率
差を発現させるためには、高電圧（例えば５０〜１００
Ｖ）を印加する必要がある。低電圧で駆動しようとする
と、電気光学結晶を長くしなければならない。本発明で
は両側にコリメータレンズ１４，１５を配置し光ビーム
で空間結合しているので、長い距離（空間）をあけるこ
とができる。従って、電気光学結晶を長くして低電圧駆
動を行うことが可能となる。光はビームで空間伝播する
構成のため、屈折率の異なる部品であっても無反射コー
トを施すことで損失の増大を防ぐことができる。

【００２３】図２は本発明に係る光制御デバイスの他の
実施例を示す説明図である。位相差可変部を除けば、他
の構成は前記実施例と同様であるので、対応する部分に
は同一符号を付し、それらについての説明は省略する。
導波路構造の第１及び第２の光カプラ１０，１２を離間
して設置し、両光カプラ間の２つの光路にそれぞれコリ
メータレンズ１４，１５の対を配設して空間を光ビーム
で結合するようにし、そのコリメータレンズ１４，１５
の間に位相差可変部４０が挿入された構造である。ここ
で光の進行方向をｚ軸、ｚ軸に垂直な面内で紙面に垂直
な方向をｘ軸、水平な方向をｙ軸とする。

【００２４】位相差可変部４０は、両方の光路に共通に
挿入したファラデー素子と可変磁界印加手段（図示せ
ず）からなる可変偏光回転子４２と、一方の光路では第
１の光カプラ側に第１の１／２波長板（直線位相子）４
４を、他方の光路では第２の光カプラ側に第２の１／２
波長板（直線位相子）４６を、それぞれ設けた構成であ
る。ファラデー素子４８は磁性ガーネット単結晶からな
り、可変磁界印加手段としては電磁石を用い、それらに
よって±４５度の範囲で偏光を可変できるようにする。
第１及び第２の１／２波長板４４，４６は水晶からな
る。第１の１／２波長板４４は光学軸が２２．５度、第
２の１／２波長板４６は光学軸が−２２．５度、それぞ
れｘ軸から傾けてある。電磁石による可変磁界によりフ
ァラデー素子の偏光回転角が変化し、それに対応した位
相差が生じる。

【００２５】入力光を第１の光カプラ１０で分岐し、位
相差可変部４０で印加磁界により偏光が回転することを
利用して両光路を通過する光の位相差を可変制御し、第
２の光カプラ１２で両光路の光を合成する。このとき、
合成する２つの信号光の位相関係により、出力光の強度
やポートを制御することができる。位相差可変部４０に
より両光路を通過する光の位相差を連続的もしくは段階
的に可変制御すれば、出力光の強度を制御可能な光アッ
テネータ機能が得られる。また位相差可変部４０により
両光路を通過する光の位相差を２値的に切り換え制御す
れば、出力ポートを切り換え可能な光スイッチ機能が得
られる。

【００２６】位相差可変部４０での位相差の変化は、第
１の光カプラ１０からの入射光を互いに直交する２成分
（ｘ偏光成分とｙ偏光成分）に分けて偏光状態の変化と
して調べればよい。電磁石磁界によって可変偏光回転子
４２での偏光回転角が−４５度であったとする。上側光
路の入射光は、第１の１／２波長板４４でその光学軸に
対称に回転し、更に可変偏光回転子４２で−４５度回転
する。下側光路の入射光は、可変偏光回転子４２で−４
５度回転し、第２の１／２波長板４６でその光学軸に対
称に回転する。その結果、上側光路と下側光路で透過光
の位相差は生じない。次に、電磁石磁界によって可変偏
光回転子４２での偏光回転角が＋４５度であったとす
る。上側光路の入射光は、第１の１／２波長板４４でそ
の光学軸に対称に回転し、更に可変偏光回転子４２で＋
４５度回転する。下側光路の入射光は、可変偏光回転子
４２で＋４５度回転し、第２の１／２波長板４６でその
光学軸に対称に回転する。その結果、上側光路と下側光
路で透過光は１８０度の位相差が生じる。つまり、位相
差可変部４０では、外部磁界の制御（コイルへの通電電
流の向きの切り換えと電流値制御）によって両光路の光
の位相差が０度〜１８０度の遅れとなるように制御する
ことができる。

【００２７】位相差可変部４０での両光路の光の位相差
が０度の場合、第２の光カプラ１２の入力側では第１の
導波路３４の通過光に対して第２の導波路３６の通過光
は位相が９０度遅れのままである。従って、出力ポート
１では互いに逆位相のため打ち消し合い光出力は生じな
いが、出力ポート２では互いに同位相となるために光出
力が生じる。位相差可変部４０での両光路の光の位相差
が１８０度の場合、第２の光カプラ１２の入力側では第
１の導波路３４の通過光に対して第２の導波路３６の通
過光は位相が２７０度遅れとなる。従って、出力ポート
１では互いに同位相となるために光出力が生じるが、出
力ポート２では互いに逆位相のため打ち消し合い光出力
は生じない。

【００２８】それ故、位相差可変部４０で両光の位相差
を０度〜１８０度の遅れの範囲で連続的もしくは段階的
に可変すると、出力ポート１もしくは出力ポート２から
の出力光強度を連続的もしくは段階的に制御でき、光ア
ッテネータとして機能することになる。また位相差可変
部４０で両光の位相差を０度と１８０度の遅れに切り換
えると、入力ポート１からの光が出力ポート１もしくは
出力ポート２のいずれかに、入力ポート２からの光が出
力ポート２もしくは出力ポート１のいずれかに出力する
ように光路を切り換えることができ、光スイッチとして
機能することになる。このように磁界を印加する方式で
は、角形のＢＨヒステリシス特性を有するヨークとコイ
ルで電磁石を構成すると、自己保磁できるため省電力で
安定した光スイッチを実現できる。

【００２９】図３は本発明に係る光制御デバイスの更に
他の実施例を示す説明図である。この光制御デバイス
は、光カプラ５０を４個並設した導波路構造の第１のカ
プラアレイ５２及び光カプラ５４を４個並設した導波路
構造の第２のカプラアレイ５６を離間して設置し、両カ
プラアレイ５２，５６の間の各光路にコリメータレンズ
１４，１５の対を配設して空間を光ビームで結合するよ
うにし、そのコリメータレンズ対の間に位相差可変部５
８が挿入された４連アレイ構造をなしている。

【００３０】位相差可変部５８は、各光路にそれぞれ挿
入した電極付きの電気光学結晶からなる位相制御素子１
８と、それらに電圧を印加する電圧印加手段（図示せ
ず）とからなる。位相差可変部の両側（入力側と出力
側）に配列される複数のコリメータレンズは、片側ずつ
一体化したレンズアレイでもよい。入力光を第１のカプ
ラアレイ５２の光カプラ５０で分岐し、位相差可変部５
８で電気光学結晶への電圧印加により屈折率が変化する
ことを利用して対となる光路を通過する光の位相差を可
変制御し、第２のカプラアレイ５６の光カプラ５４で両
光路の光を合成することにより、出力光を制御する。個
々の光制御デバイスの動作は図１に関連して説明したの
と同様であるので、説明は省略する。

【００３１】図４は本発明に係る光制御デバイスの他の
実施例を示す説明図である。この光制御デバイスも、図
３と同様、光カプラ５０を４個並設した導波路構造の第
１のカプラアレイ５２及び光カプラ５４を４個並設した
導波路構造の第２のカプラアレイ５６を離間して設置
し、両カプラアレイ５２，５６間の各光路にコリメータ
レンズの対を配設して空間を光ビームで結合するように
し、そのコリメータレンズ対の間に位相差可変部６０が
挿入された４連アレイ構造をなしている。

【００３２】位相差可変部６０は、ファラデー素子６２
と可変磁界印加手段（図示せず）からなる可変偏光回転
子６４と、対となる光路のうちの一方の光路では第１の
カプラアレイ側に、他方の光路では第２のカプラアレイ
側に、それぞれ設けた直線位相子（１／２波長板４４，
４６）の組み合わせからなり、それが４組配列されてい
る。位相差可変部６０の両側（入力側と出力側）に配列
される複数のコリメータレンズは、８個のレンズを所定
間隔で配列し一体化したレンズアレイ６６，６８であ
り、それを位相差可変部６０の両側に設置している。こ
のようなレンズアレイは、例えばプレス成形などで容易
に製造できるし、位置合わせや取り付けなども容易に行
える。図４では、上記のようにファラデー素子は４個配
列し、個別に制御できるようになっている。しかし、４
素子で連動させる場合には、ファラデー素子には同じ方
向に同じ磁界を印加すればよいので、一体化した共通の
磁性ガーネット単結晶を使用する構成も可能である。

【００３３】入力光を第１のカプラアレイ５２の光カプ
ラ５０で分岐し、位相差可変部６０で可変磁界によりフ
ァラデー素子６２の偏光回転角が変化することを利用し
て対となる光路を通過する光の位相差を可変制御し、第
２のカプラアレイ５６の光カプラ５４で両光路の光を合
成することにより、出力光を制御する。個々の光制御デ
バイスの動作は、図２に関連して説明したのと同様であ
るので、詳細な説明は省略する。

【００３４】なお、図１及び図２に示すような構成の光
制御デバイスにおいても、２個のコリメータレンズを一
体化したレンズ構造（これもレンズアレイと称する）を
位相差可変部の両側に配置する構成でもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上記のように、２個の光カプラ
間の２つの光路にコリメータレンズの対を配設して空間
を光ビームで結合するようにし、そのコリメータレンズ
対の間に位相差可変部が挿入された構造の光制御デバイ
スであるから、可動部が無く、安価で信頼性が高く、し
かも低損失特性の光アッテネータや光スイッチが得られ
る。また、アレイ化に適しており、且つアレイ化した場
合に隣接部からの影響を受けない光制御デバイスを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光制御デバイスの一実施例を示す
説明図。

【図２】本発明に係る光制御デバイスの他の実施例を示
す説明図。

【図３】本発明に係るアレイ化した光制御デバイスの一
実施例を示す説明図。

【図４】本発明に係るアレイ化した光制御デバイスの他
の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

１０第１の光カプラ１２第２の光カプラ１４，１５コリメータレンズ１６位相差可変部１８位相制御素子２０電圧印加手段２２電気光学結晶２４電極３０，３２，３４，３６導波路

フロントページの続き (72)発明者大田猶子東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA08 BA42 BB00 BB03 BC25 2H079 AA02 AA03 AA12 BA01 CA04 DA03 DA04 EA05 KA17 2K002 AB04 BA06 BA11 CA02 CA03 DA08 EA30 HA03 HA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導波路構造の第１及び第２の光カプラを
離間して設置し、両光カプラ間の２つの光路にコリメー
タレンズの対を配設して空間を光ビームで結合するよう
にし、そのコリメータレンズ対の間に位相差可変部が挿
入された構造をなし、該位相差可変部は、両方の光路に
それぞれ挿入した電極付きの電気光学結晶からなる位相
制御素子と、それに電圧を印加する電圧印加手段とから
なり、入力光を第１の光カプラで分岐し、位相差可変部
で電圧印加により電気光学結晶の屈折率が変化すること
を利用して両光路を通過する光の位相差を可変制御し、
第２の光カプラで両光路の光を合成することにより、出
力光を制御することを特徴とする光制御デバイス。
【請求項２】導波路構造の第１及び第２の光カプラを
離間して設置し、両光カプラ間の２つの光路にコリメー
タレンズの対を配設して空間を光ビームで結合するよう
にし、そのコリメータレンズ対の間に位相差可変部が挿
入された構造をなし、該位相差可変部は、両方の光路に
共通に挿入したファラデー素子と可変磁界印加手段から
なる可変偏光回転子と、一方の光路では第１の光カプラ
側に、他方の光路では第２の光カプラ側にそれぞれ設け
た直線位相子の組み合わせからなり、入力光を第１の光
カプラで分岐し、位相差可変部で可変磁界によりファラ
デー素子の偏光回転角が変化することを利用して両光路
を通過する光の位相差を可変制御し、第２の光カプラで
両光路の光を合成することにより、出力光を制御するこ
とを特徴とする光制御デバイス。
【請求項３】光カプラを複数並設した導波路構造の第
１及び第２のカプラアレイを離間して設置し、両カプラ
アレイ間の各光路にコリメータレンズの対を配設して空
間を光ビームで結合するようにし、そのコリメータレン
ズ対の間に位相差可変部が挿入された構造をなし、該位
相差可変部は、各光路にそれぞれ挿入した電極付きの電
気光学結晶からなる位相制御素子と、それらに電圧を印
加する電圧印加手段とからなり、入力光を第１のカプラ
アレイの光カプラで分岐し、位相差可変部で電圧印加に
より電気光学結晶の屈折率が変化することを利用して対
となる光路を通過する光の位相差を可変制御し、第２の
カプラアレイの光カプラで両光路の光を合成することに
より、出力光を制御することを特徴とする光制御デバイ
ス。
【請求項４】光カプラを複数並設した導波路構造の第
１及び第２のカプラアレイを離間して設置し、両カプラ
アレイ間の各光路にコリメータレンズの対を配設して空
間を光ビームで結合するようにし、そのコリメータレン
ズ対の間に位相差可変部が挿入された構造をなし、該位
相差可変部は、全ての光路に共通に挿入したファラデー
素子と可変磁界印加手段からなる可変偏光回転子と、対
となる光路のうちの一方の光路では第１のカプラアレイ
側に、他方の光路では第２のカプラアレイ側にそれぞれ
設けた直線位相子の組み合わせからなり、入力光を第１
のカプラアレイの光カプラで分岐し、位相差可変部で可
変磁界によりファラデー素子の偏光回転角が変化するこ
とを利用して対となる光路を通過する光の位相差を可変
制御し、第２のカプラアレイの光カプラで両光路の光を
合成することにより、出力光を制御することを特徴とす
る光制御デバイス。
【請求項５】電気光学結晶が、ニオブ酸リチウム又は
ＰＬＺＴからなる請求項１又は３記載の光制御デバイ
ス。
【請求項６】可変偏光回転子が、磁性ガーネット単結
晶からなるファラデー素子と、電磁石を有する可変磁界
印加手段とで構成されている請求項２又は４記載の光制
御デバイス。
【請求項７】直線位相子が、水晶からなる１／２波長
板である請求項２、４又は６記載の光制御デバイス。
【請求項８】複数のコリメータレンズを並設一体化し
たレンズアレイを用いる請求項１乃至７のいずれかに記
載の光制御デバイス。
【請求項９】位相差可変部により両光路を通過する光
の位相差を連続的もしくは段階的に可変制御することに
より出力光の強度を制御可能な光アッテネータ機能を有
する請求項請求項１乃至８のいずれかに記載の光制御デ
バイス。
【請求項１０】位相差可変部により両光路を通過する
光の位相差を２値的に切り換え制御することにより出力
光の光路を切り換え可能な光スイッチ機能を有する請求
項請求項１乃至８のいずれかに記載の光制御デバイス。