JP2004077708A

JP2004077708A - 光減衰器

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Publication number: JP2004077708A
Application number: JP2002236747A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hara; 原　仁; Naoteru Kishi; 岸　直輝
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2002-08-15
Filing date: 2002-08-15
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】安価かつ高速動作可能で、通信波長帯域における減衰特性の波長依存性が小さい光減衰器を実現すること。
【解決手段】入力用光ファイバに入力した入力光を減衰させて出力用光ファイバから出力光として出力する光減衰器において、固定鏡と、固定鏡との間にギャップを形成した状態で固定鏡に対向配置される可動鏡とを有し、可動鏡を固定鏡に対して変位させることによりギャップの長さを可変とし、入力される入力光の反射光をギャップの長さに対応して減衰させた出力光として出力するファブリペローフィルタと、入力用光ファイバ及び出力用光ファイバに近接して設けられ、入力用光ファイバからの入力光を集光してファブリペローフィルタに入力すると共に、反射光を集光して出力用光ファイバに入力させるグリンレンズ、とを具備することを特徴とする光減衰器。
【選択図】　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信システムに組込まれるＤＷＤＭ（高密度波長分割多重方式）システム、ＥＤＦＡ光増幅器（エルビウム添加ファイバアンプ）、光計測装置等の光信号強度の調整に使用される光減衰器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９〜図１２は、従来の光減衰器の構成概略図である。
図９に示す光減衰器は、機械的に減衰効果を得るものであり、光ファイバ４０から入射した光をコリメータ４１で集光し、減衰率に波長依存性がほとんどないＮＤフィルタ４２を図示しないステッピングモータ等で機械的に駆動して任意の強度に減衰させ、コリメータ４３を介して光ファイバ４４に出射する。
【０００３】
ＮＤフィルタ４２は、板上に光の透過率が異なるフィルタを形成したもので、板上に連続的な減衰量（例えば０〜１５ｄＢ）が得られるように透過率が連続的に異なるフィルタを形成した場合、板の位置に応じて任意の減衰量を選択することができる可変光減衰器を構成することができる。
【０００４】
また、複数の固定減衰量（例えば５ｄＢ、１０ｄＢ、１５ｄＢ）が得られるよ．うに板上の複数箇所に透過率が異なるフィルタを形成してＮＤフィルタ４２を構成した場合、板の位置に応じて任意の固定減衰量を得る固定光減衰器を構成することができる。
【０００５】
図１０に示す光減衰器は、熱光学的に減衰効果を得る可変光減衰器であり、温度によって屈折率が変化する光学結晶からなる基板４５に２つの光導波路４６ａ，４６ｂを設けてマッハ・ツェンダー干渉計構造とし、一方の光導波路４６ａを制御電極４７によって加熱し、光路差を得る。
光ファイバ４０から入射した光は光導波路４６ａ，４６ｂを介して光ファイバ４４に出射され、この出力光は温度差によって発生する光路差に依存して減衰される。
【０００６】
図１１に示す光減衰器は、通電することによって屈折率が変化する電気光学素子を使用して光の減衰効果を得る可変光減衰器である。
４８はＬｉＮｂＯ２等の電気光学素子であり、光ファイバ４０から入射しコリメータ４１で集光された光は、電気光学素子４８を介して任意の光強度に減衰されてコリメータ４３を介して光ファイバ４４に出射される。
【０００７】
図１２に示す光減衰器は、電磁石等によって磁界が印加されることによって屈折率が変化する磁気光学素子を使用して光の減衰効果を得る可変光減衰器である。
４９は磁性ガーネット等の磁気光学素子、４０は電磁石、５１は永久磁石、５２はくさび型複屈折結晶であり、光ファイバ４０から入射しコリメータ４１で集光された光は、磁気光学素子４９を介して任意の光強度に減衰されてコリメータ４３を介して光ファイバ４４に出射される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような光減衰器においては次のような問題点があった。
（１）　ＮＤフィルタを機械的に駆動する可変光減衰器においては、減衰量が安定するまでの時間が長くなる（例えば１０ｄＢに安定するまでに数１００ｍｓｅｃ）。また、モータを駆動させる電流にサージが乗った場合、フィルタの動作がノイズの影響を受ける場合がある。
（２）　ＮＤフィルタを使用する固定光減衰器においては、減衰量が例えば５ｄＢ、１０ｄＢ、１５ｄＢのように飛び数のため、減衰量の設定の自由度が低い。
（３）　熱光学的に減衰効果を得る可変光減衰器においては、光ファイバと基板との接合による損失が大きい。（例えば２ｄＢ以上）また、電流をオフにすると初期状態に戻り、減衰効果を得ることができない。
（４）　電気光学的及び磁気光学的に減衰効果を得る可変光減衰器においては、使用される光学素子が高価である。
また、電流をオフにすると初期状態に戻り、減衰効果を得ることができない。また、磁気光学的に減衰効果を得る可変光減衰器においては、部品点数が多く結合損失が大きい。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、モーターなどの駆動部や高価な光学結晶を使用することなく安価かつ高速動作可能で、初期状態においても所望の減衰量を得ることができる光減衰器を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１においては、入力用光ファイバに入力した入力光を減衰させて出力用光ファイバから出力光として出力する光減衰器において、固定鏡と、前記固定鏡との間にギャップを形成した状態で前記固定鏡に対向配置される可動鏡とを有し、前記可動鏡を前記固定鏡に対して変位させることにより前記ギャップの長さを可変とし、入力される前記入力光の反射光を前記ギャップの長さに対応して減衰させた出力光として出力するファブリペローフィルタと、前記入力用光ファイバ及び前記出力用光ファイバに近接して設けられ、前記入力用光ファイバからの入力光を集光して前記ファブリペローフィルタに入力すると共に、前記反射光を集光して前記出力用光ファイバに入力させるグリンレンズ、とを具備することを特徴とする光減衰器である。
【００１１】
本発明の請求項２においては、請求項１記載の光減衰器において、前記ファブリペローフィルタを透過した光を検出するモニター用の光検出器と、前記ファブリペローフィルタと前記光検出器を収納すると共に、前記グリンレンズが固定される収納容器、とを設けたことを特徴とする光減衰器である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による光減衰器は、２つの中間層（初期ギャップ）を有するＤＨＷ（Ｄｏｕｂｌｅ　Ｈａｌｆ　Ｗａｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）型のファブリぺローフィルタの波長選択特性を利用して減衰効果を得るものである。
【００１３】
図１は本発明の光減衰器に使用されるＤＨＷ型のファブリペローフィルタの構成概略図である。
図１において、ファブリペローフィルタは、第一固定鏡としての第一シリコン基板１と、第一シリコン基板１に中間層としての第一ギャップｇ１を隔てて一方の面が対向配置される例えば単層のポリシリコンからなる可動鏡２と、この可動鏡２の他方の面に中間層としての第二ギャップｇ２を隔てて対向配置される第二固定鏡としての第二シリコン基板３と、第一シリコン基板１の可動鏡２に対向しない面に形成される例えば単層の酸化シリコン膜からなる第一反射防止手段としての第一反射防止膜４と、第二シリコン基板３の可動鏡２に対向しない面に形成される例えば単層の酸化シリコン膜からなる第二反射防止手段としての第二反射防止膜５、とから構成されている。
【００１４】
この場合、第一シリコン基板１と第二シリコン基板３は、使用する光の波長と干渉を起こさない十分な基板厚さを有するか、または干渉を起こさない斜め研磨加工されている。
また、第一シリコン基板１、第二シリコン基板３、ポリシリコンの可動鏡２は例えば通信波長帯域であるＣ−ｂａｎｄ（波長１．５３μｍ〜１．５６μｍ）内で吸収が少ない高屈折率の材料で構成することも可能である。
【００１５】
そして、各層の光学膜厚ｎｄは、次のような関係を満たす。
（１）第一ギャップｇ１及び第二ギャップｇ２の光学膜厚（λ／２中間層）
ｎｄ＝ｍλ／２　（ｎ：屈折率、ｄ：膜厚、ｍ＝１，２，３，……）
（２）可動鏡２の光学膜厚（λ／４層）
ｎｄ＝（２ｍ−１）λ／４　（ｎ：屈折率、ｄ：膜厚、ｍ＝１，２，３，……）
（３）第一反射防止膜４及び第二反射防止膜５の光学膜厚（λ／４層）
ｎｄ＝λ／４（ｎ：屈折率、ｄ：膜厚）
【００１６】
そして、ファブリペローフィルタは、第一シリコン基板１または第二シリコン基板３に光を入力させ、可動鏡２を第一シリコン基板１または第二シリコン基板３の方向に変位させることにより第一ギャップｇ１と第二ギャップｇ２の大きさを変化させ（和一定）、その両者の大きさの差に対応した任意所望の強度に入力光を減衰して出力光として出力する。
【００１７】
ところで、ファブリペローフィルタに入射する入射光の光量は、第一シリコン基板１の透過光の光量と第二シリコン基板３の反射光の光量の和に等しくなる。従って、第一シリコン基板１の透過光と第二シリコン基板１３の反射光のどちらもファブリペローフィルタの出力光とすることが可能であるが、以後、入力光の反射光を出力光とした場合を説明する。
【００１８】
次に、ファブリペローフィルタのより具体的な実施例について説明する。
図２は、本発明に使用されるファブリペローフィルタの一実施例の断面図である。
図２において、１０は第一固定鏡としての第一シリコン基板（第一半導体基板）、１１は第一シリコン基板１０上に形成され厚さが第一ギャップｇ１に相当する犠牲層、１２は犠牲層１１上に形成される例えばポリシリコンの単層からなる可動鏡、１３は第二固定鏡としての第二シリコン基板（第二半導体基板）、１４は第二シリコン基板１３上に形成され厚さが第二ギャップｇ２に相当するスペーサ、１５は第一シリコン基板１０の可動鏡１２と対向しない面に形成される例えば単層の酸化シリコン膜からなる第一反射防止手段としての第一反射防止膜、１６は第二シリコン基板１３の可動鏡１２と対向しない面に形成される例えば単層の酸化シリコン膜からなる第二反射防止手段としての第二反射防止膜である。
【００１９】
そして、可動鏡１２は、犠牲層１１を選択的に除去することにより第一シリコン基板１０との間に第一ギャップｇ１を形成した状態で、図３（ａ）に示すようなダイアフラム状または図３（ｂ）に示すような両端支持梁状に形成される。
【００２０】
そして、第一シリコン基板１０の可動鏡１２と対向する面には、高濃度の不純物がドーピングされて導電性を持つ固定電極（図示しない）が形成され、同様に可動鏡１２の第一シリコン基板１０に対向する面には高濃度の不純物がドーピングされて導電性を持つ可動電極（図示しない）が形成されている。
【００２１】
そして、第二シリコン基板１３の一方の面上には、膜厚が第二ギャップｇ２の大きさに対応するスペーサ１４が形成されており、ファブリペローフィルタは、第一シリコン基板上１０に形成された可動鏡１２と、第二シリコン基板１３の一方の面上に形成されたスペーサ１４を接合することにより、２つの中間層（第一ギャップｇ１及び第二ギャップｇ２）を有するＤＨＷ型として形成される。
尚、固定電極を第二シリコン基板１３の可動鏡１２と対向する面に形成し、可動電極を可動鏡１２の第二シリコン基板１３に対向する面に形成しても良い。
【００２２】
図４は、本発明に使用されるファブリペローフィルタのその他の実施例の断面図である。
尚、図２と重複する部分は同一番号を付してその説明は適宜に省略する。
図４において、１７は可動鏡１２上に積層され厚さが第二ギャップｇ２に相当する犠牲層、１８は犠牲層上に形成される第二固定鏡としての例えば単層のシリコンからなるシェルである。
【００２３】
そして、可動鏡１２は、犠牲層１１，１７を選択的に除去することにより第一シリコン基板１０との間に第一ギャップｇ１を形成し、シェル１８との間に第二ギャップｇ２を形成した状態で、例えば図３（ａ）に示すようなダイアフラム状または図３（ｂ）に示すような両端支持梁状に形成される。
【００２４】
そして、第一シリコン基板１０の可動鏡１２と対向する面には、高濃度の不純物がドーピングされて導電性を持つ固定電極（図示しない）が形成され、同様に可動鏡１２の第一シリコン基板１０に対向する面には高濃度の不純物がドーピングされて導電性を持つ可動電極（図示しない）が形成されている。
尚、固定電極をシェル１８の可動鏡１２と対向する面に形成し、可動電極を可動鏡１２のシェル１８に対向する面に形成しても良い。
【００２５】
図２に示したファブリペローフィルタが２つのシリコン基板を貼り合わせて作成されるのに対して、図４に示したファブリペローフィルタは、一つのシリコン基板上に膜を積層して作成される。（図２における第二シリコン基板１３が図４におけるシェル１８に置換される。）
従って、基板の貼り合わせ工程がないため、製造工程を簡略化することができる。
【００２６】
次に、本発明に使用されるファブリペローフィルタの光減衰動作について、図２に示したファブリペローフィルタを例にとり、第二シリコン基板１３に光が入射し、第一シリコン基板１０から反射した光が出力光として出力された場合について説明する。
【００２７】
図２において、固定電極と可動電極の間に駆動電圧Ｖを印加すると、可動鏡１２は固定電極と可動電極との間に働く静電力により固定電極の方向にたわんで第一ギャップｇ１が小さくなり、一方第二ギャップｇ２は逆に大きくなる。
この場合、第一ギャップｇ１と第二ギャップｇ２の大きさの和は一定を保っている。（第一ギャップｇ１＋第二ギャップｇ２＝一定）
【００２８】
そして、ＤＨＷ型のファブリペローフィルタの構成は、基板／（λ／２中間層）（λ／４層）（λ／２中間層）／基板であり、中間層の厚さが等しい場合（第一ギャップｇ１及び第二ギャップｇ２の大きさが等しい場合）に、フィルタの中心波長の反射光の反射率が最小となり、即ち光減衰が大きくなり、中間層の厚さの差が大きくなるにしたがって（第一ギャップｇ１及び第二ギャップｇ２の大きさの差が大きくなるにしたがって）反射率が大きくなり減衰が小さくなるような光学特性を示す。
【００２９】
従って、可動鏡１２を静電駆動する場合、駆動電圧Ｖが０の時は減衰が大きく（反射率最小）、駆動電圧Ｖが大きくなるに従って減衰が小さくなる（反射率が大きくなる）ので、駆動電圧Ｖを制御することによって入力光を所望の強度に減衰して出力することができる。
【００３０】
ところで、多層膜で干渉鏡を作製すると、層数が少なくなるほどフィネスが低下してファブリペローフィルタの波長選択特性がブロード（分光特性の山がなだらか）となる。
従って、干渉鏡を単層で構成した場合に最もフィネスが小さく、波長特性をブロードにすることができる。
上述の実施例の場合、可動鏡１２をポリシリコンの単層、第一反射防止膜１５及び第二反射防止膜１６を単層の酸化シリコン膜で構成しているため、通信波長帯のＣ−ｂａｎｄである１５３０〜１５６５ｎｍで波長依存性がないフラットトップな分光特性を得ることができる。
【００３１】
また、λ／４層（可動鏡１２）の層数が少ない場合（上述の場合は単層）、以下の関係が成り立つ。
干渉条件を満たす時（ｇ１＝ｇ２）の反射光量＜干渉条件を満たさない時（ｇ１≠ｇ２）の透過光量
即ち、反射光を出力光とした反射型光減衰器と、透過光を出力光とした透過型光減衰器とを比較すると、反射型の最大減衰率＞透過型の最大減衰率、という関係が成り立ち、透過型よりも反射型の光減衰可変範囲を広くすることができる。
【００３２】
次に、通信波長帯域１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍのＣ−ｂａｎｄで使用される場合を想定し、中心波長λを帯域中心である１５４７．５ｎｍとしてＤＨＷ型のファブリペローフィルタを設計した場合の可動鏡１２、第一ギャップｇ１の初期ギャップ、第二ギャップｇ２の初期ギャップの光学膜厚の組み合わせの例を以下に示す。
【００３３】
組合わせＡ．
可動鏡光学膜厚：λ／４　ｎ＝３．３，ｄ＝１１７．２４ｎｍ
第一ギャップ光学膜厚：２λ／２　　ｎ＝１．０，　１５４７．５０ｎｍ
第二ギャップ光学膜厚：２λ／２　　ｎ＝１．０，　１５４７．５０ｎｍ
組合わせＢ．
可動鏡光学膜厚：λ／４　ｎ＝３．３，ｄ＝１１７．２４ｎｍ
第一ギャップ光学膜厚：３λ／２　　ｎ＝１．０，　２３２１．２５ｎｍ
第二ギャップ光学膜厚：３λ／２　　ｎ＝１．０，　２３２１．２５ｎｍ
組合わせＣ．
可動鏡光学膜厚：λ／４　ｎ＝３．３，ｄ＝１１７．２４ｎｍ
第一ギャップ光学膜厚：４λ／２　　ｎ＝１．０，　３０９５．００ｎｍ
第二ギャップ光学膜厚：４λ／２　　ｎ＝１．０，　３０９５．００ｎｍ
【００３４】
上記の組合わせＡ，Ｂ，Ｃによる光減衰器（ファブリペローフィルタ）は同一の減衰特性を持つので、組合わせＡ（設計波長＝１５４７．５０ｎｍ）で作成されたファブリペローフィルタについて光学シミュレーションを行い、得られた特性を図５及び図６に示す。
尚、シミュレーションに用いた材料特性値は以下の通りである。
第一，第二ギャップ：空気（ｎ＝１．００，ｄ＝１５４７．５ｎｍ）
・可動鏡：ポリシリコン（ｎ＝３．３０，ｄ＝１１７．２４ｎｍ）
・第一，第二反射防止膜：酸化シリコン（ｎ＝１．３８，ｄ＝２８０．３４ｎｍ）
・第一，第二シリコン基板：シリコン（ｎ＝３．４６，ｄ＝０．５２５ｍｍ）
【００３５】
図５は、光減衰器（ファブリペローフィルタ）の分光反射特性図である。
図５において、駆動電圧を徐々に大きくして第一ギャップの大きさをａ（初期ギャップ）→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇと順次小さくした場合、反射率が徐々に大きくなる（減衰率が低下する）様子が示されている。
また、使用するＣ−ｂａｎｄ帯域の全域において、それぞれのギャップの大きさで、波長依存性の小さい（フラットな）反射率（減衰率）となることが示されている。
【００３６】
これは、ファブリペローフィルタを２つのギャップを持ち一つのギャップが大きくなると他のギャップが小さくなるＤＨＷ型としたので、２つのピーク（反射率が最小となる点）の中間部に反射率がフラットとなる領域を持ち、ギャップ変動とともに２つのピークが離れて行く、という特性を利用して所定の波長帯域（例えばＣ−ｂａｎｄ）内でほぼフラットな（波長依存性の小さい）反射特性（減衰特性）を持つようにしたものである。
【００３７】
また、上述のように、可動鏡１２をポリシリコンの単層、第一反射防止膜１５及び第二反射防止膜１６を単層の酸化シリコン膜で構成しているため、通信波長帯のＣ−ｂａｎｄ内で波長依存性がないフラットトップな分光特性を得ることができる。
【００３８】
図６は、Ｃ−ｂａｎｄ領域内における光減衰器（ファブリペローフィルタ）の光減衰特性図であり、図５におけるＣ−ｂａｎｄ領域内の反射特性を減衰特性に置き換えたものである。
図６において、駆動電圧を徐々に大きくして第一ギャップｇ１の大きさをａ（初期ギャップ）→ｂ→ｃ→ｄ→ｅと順次小さくした場合、減衰量が徐々に減少する様子が示されている。（減衰レンジ：１ｄｂ〜２０ｄｂ）
この場合、上述のファブリペローフィルタを透過型光減衰器として使用した場合の減衰レンジが１ｄｂ〜１５ｄｂよりも、反射型光減衰器の減衰レンジは広くなる。
【００３９】
また、一つのギャップにおける減衰量は一定ではないので、最小減衰量、最大減衰量、平均減衰量をそれぞれプロットしているが、これらはほぼ重なっており、ファブリペローフィルタの減衰特性がＣ−ｂａｎｄ領域内において、波長依存性が小さく、ほぼフラットな減衰特性を持つことが示されている。
【００４０】
また、上述のシミュレーション結果は、第一ギャップｇ１及び第二ギャップｇ２の初期ギャップの大きさ（犠牲層１１及びスペーサ１４の厚さ）が１５４７．５ｎｍの場合を示したが、この初期ギャップの大きさ（犠牲層犠牲層１１及びスペーサ１４の厚さ）を任意に設定することにより、ファブリペローフィルタの減衰レンジが所望の減衰レンジとなるように設計することができる。
即ち、静電駆動電圧を印加していない初期状態においても所望の減衰量で入射光を減衰させるファブリペローフィルタを設計することができる。
【００４１】
尚、上述のようなファブリペローフィルタは、例えばシリコン基板を使用して既知の半導体製造技術によって製造されるので、基板上に複数のファブリペローフィルタを安価に複数個集積して作成することができる。
【００４２】
また、上述のようなファブリペローフィルタを一つのモジュールに複数個まとめて設け、それぞれのファブリペローフィルタに異なる波長の光を入力させるようにすることにより、複数の波長に対応した多チャンネルの光減衰器を構成することができる。
【００４３】
次に上述のようなファブリペローフィルタの光減衰器としての使用例について説明する。
図７（ａ），（ｂ）は、透過光の光量をモニターする反射型光減衰器の一例の構成図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）はその分解斜視図である。
図７（ａ），（ｂ）において、２１はヘッダーであり、その上面には光量をモニターするための光検出器２２が固定されている。
【００４４】
２３はファブリペローフィルタであり、光検出器２２の上部に固定されている。
２４は収納容器としてプライマリキャップであり、ヘッダー２１に上部から固定されて光検出器２２とファブリペローフィルタ２３を収納する。
そして、２５はグリンレンズであり、プライマリキャップ２４のファブリペローフィルタ２３と対抗する面に設けられ、このグリンレンズ２５は外部からの入力光を集光してファブリペローフィルタ２３に入力すると共に、ファブリペローフィルタ２３からの反射光を集光して外部に出力する。
【００４５】
２６はグリンレンズ２５に対して位置決めされてグリンレンズ２５を覆うセカンダリキャップ、２７は入力光が入力される入力用光ファイバ、２８はファブリペローフィルタからの反射光が出力光として入力される出力用光ファイバである。
【００４６】
２９は、入力用光ファイバ２７及び出力用光ファイバ２８を位置決め固定するキャピラリであり、キャピラリ２９はセカンダリキャップ２６の内部に収納され、入力用光ファイバ２７及び出力用光ファイバ２８はグリンレンズ２５に対して互いに異なる位置に位置決めされてその端面が近接されている。
【００４７】
図８はグリンレンズの動作を説明するための、グリンレンズと入力用光ファイバ及び出力用光ファイバの断面図である。
グリンレンズ２５の内部には２つの集光手段（導光路）が形成されており、入力用光ファイバ２７からの光はグリンレンズ２５の内部で広がり平行光となってグリンレンズ２５より出力され、ファブリペローフィルタ（図示しない）に入力される。
そして、ファブリペローフィルタからの反射光は再びグリンレンズ２５の内部に入力されて入力された位置とは異なる出力用光ファイバ２８が近接する位置に集光されて出力用光ファイバ２８に入力される。
【００４８】
そして、図７において、ファブリペローフィルタ２３を透過した光は光検出器２２によって検出される。
この場合、光量をモニターしながらファブリペローフィルタ２３のギャップを調整することにより、透過光量を最適化することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、静電駆動されるファブリペローフィルタを光減衰器として使用したので、モーターなどの駆動部を使用する必要はなく、安定で高速動作可能な光減衰器を実現することができる。
また、駆動電圧を制御することにより任意の減衰量を得ることができる。
【００５０】
また、本発明によれば、ファブリペローフィルタをＤＨＷ型とし、可動鏡及び反射防止膜を単層で構成したので、所望の波長帯域で減衰特性の波長依存性が小さく、フラットな分光特性を有する光減衰器を実現することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、光減衰器の出力光をファブリペロフィルタの反射光とした反射型光減衰器を構成したので、透過光を出力光とした透過型光減衰器とを比較すると、反射型の最大減衰率＞透過型の最大減衰率、という関係が成り立ち、透過型よりも光減衰可変範囲の広い光減衰器を実現することができる。
【００５２】
また、本発明によれば、ファブリペローフィルタはシリコン基板を使用して既知の半導体製造技術により一つの基板に複数個集積させて製造することができるので、高価な光学結晶を使用せず、安価な光減衰器を実現することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、ファブリペローフィルタの静電駆動電圧がゼロの初期状態においても所望の減衰量を得ることができ、ファブリペローフィルタの初期ギャップを任意に設定することにより、減衰レンジを任意に設定することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、ファブリペローフィルタを一つのモジュールに複数個まとめて設け、それぞれのファブリペローフィルタに異なる波長の光を入力させることにより、複数の波長に対応した多チャンネルの光減衰器を実現することができる。
【００５５】
また、本発明によれば、ファブリペローフィルタに入射する光の入射角を変化させる手段を設けたので、初期ギャップが目標値よりも大きくなった場合でも入射角を変化させることにより特性のずれを補正し、所望の特性を得ることができる。
【００５６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光減衰器に使用されるＤＨＷ型のファブリペローフィルタの構成概略図である。
【図２】本発明に使用されるファブリペローフィルタの一実施例の断面図である。
【図３】ファブリペローフィルタの可動鏡の構成を示す断面図である。
【図４】本発明に使用されるファブリペローフィルタの他の実施例の断面図である。
【図５】光減衰器（ファブリペローフィルタ）の波長反射特性図である。
【図６】光減衰器（ファブリペローフィルタ）の光減衰特性図である。
【図７】反射型光減衰器の使用例を示す図である。
【図８】グリンレンズと入力用光ファイバ及び出力用光ファイバの断面図である。
【図９】従来の光減衰器の構成概略図である。
【図１０】従来の光減衰器の構成概略図である。
【図１１】従来の光減衰器の構成概略図である。
【図１２】従来の光減衰器の構成概略図である。
【符号の説明】
１　第一シリコン基板
２　可動鏡
３　第二シリコン基板
４　第一反射防止膜
５　第二反射防止膜
１０　第一シリコン基板
１１　犠牲層
１２　可動鏡
１３　第二シリコン基板
１４　スペーサ
１５　第一反射防止膜
１６　第二反射防止膜
１７　犠牲層
１８　シェル
２１　ヘッダー
２２　光検出器
２３　ファブリペローフィルタ
２４　プライマリキャップ
２５　グリンレンズ
２７　入力用光ファイバ
２８　出力用光ファイバ
３２　回転台
３３　調整ネジ

Claims

入力用光ファイバに入力した入力光を減衰させて出力用光ファイバから出力光として出力する光減衰器において、
固定鏡と、前記固定鏡との間にギャップを形成した状態で前記固定鏡に対向配置される可動鏡とを有し、前記可動鏡を前記固定鏡に対して変位させることにより前記ギャップの長さを可変とし、入力される前記入力光の反射光を前記ギャップの長さに対応して減衰させた出力光として出力するファブリペローフィルタと、
前記入力用光ファイバ及び前記出力用光ファイバに近接して設けられ、前記入力用光ファイバからの入力光を集光して前記ファブリペローフィルタに入力すると共に、前記反射光を集光して前記出力用光ファイバに入力させるグリンレンズ、とを具備することを特徴とする光減衰器。
請求項１記載の光減衰器において、
前記ファブリペローフィルタを透過した光を検出するモニター用の光検出器と、
前記ファブリペローフィルタと前記光検出器を収納すると共に、前記グリンレンズが固定される収納容器、とを設けたことを特徴とする光減衰器。