JP2005257772A

JP2005257772A - オプティカルクロスコネクト装置、及び光路変更装置

Info

Publication number: JP2005257772A
Application number: JP2004065833A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Katsunuma; 淳勝沼
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】グレーティング及びマイクロミラーアレイユニットを備えているオプティカルクロスコネクト装置で、特定波長域の光の出力ポートを変える際に、他のポートに特定波長域の光が入射しないようにする。
【解決手段】グレーティング３２により分波された各波長域の光を結像させる集光レンズ３３と、集光レンズ３３により結像された各波長域の光をマイクロミラーアレイユニット６０のマイクロミラー６１の位置で結像させるリレー光学系５０と、集光レンズ３３の結像位置に配置され各波長域の光を個別に遮蔽できるシャッターアレイユニット４０とを備えている。リレー光学系５０は、放物面鏡５１と平面鏡５２とを有して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、１以上の入力ポートからの光を分波又は合波し、分波又は合波された各波長域の光が向う方向を変えるオプティカルクロスコネクト装置、このオプティカルクロスコネクト装置等に用いられる光路変更装置に関する。

従来のオプティカルクロスコネクト装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものがある。

このオプティカルクロスコネクト装置は、１つの入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートからの光を各波長域毎の光に分波するグレーティングと、グレーティングで各波長域毎の光に分波された光のうちの特定の波長域の光を、複数の出力ポートのうちの特定の出力ポートに導くためのマイクロミラーアレイユニットと、を備えている。

この装置において、特定の波長域の光の出力ポートを他の出力ポートに変える場合には、マイクロミラーアレイユニットの複数のマイクロミラーのうち、特定の波長域の光を反射しているミラーの向きを１軸回転で変えている。

ＵＳ６，６５７，７７０Ｂ２

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、特定の波長域の光の出力ポートを他の出力ポートに変える場合、前述したように、特定の波長域の光を反射しているマイクロミラーの向きを１軸回転で変えている過程で、この特定の波長域の光が目的の出力ポート以外の出力ポートに入射してしまうことがあるという問題点がある。例えば、出力ポートがNo．１〜No．３まである場合に、当初、No．１出力ポートに入射させていた波長域ａの光をNo．３出力ポートに入射させようとして、マイクロミラーの向きを変えると、この波長域ａの光はNo．２出力ポートを横切ってしまい、一瞬であるものの、No．２出力ポートに波長域ａの光が入射してしまう。

そこで、波長域ａの光が、目的のNo．３出力ポート以外の出力ポートに入射してしまうことを防ぐ方法として、入力ポートからの光の出射を遮断する方法がある。しかし、この方法では、仮に、グレーティングで分波した各波長域毎の光のうち、波長域ａをNo．１出力ポートに導いていると共に、波長域ｂの光をNo．２出力ポートに導いている場合には、出力先をNo．３出力ポートに変える波長域ａ以外の波長域ｂの光も遮断されてしまう。オプティカルクロスコネクト装置は、多くの場合、光通信機器として利用されるため、動作の継続性が要求されにも関わらず、遮断する必要のない波長域ｂの光まで遮断すると、オプティカルクロスコネクト装置の動作継続性を損ねてしまうという問題点が発生してしまう。

本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、出力ポートを変える場合に、目的のポート以外に光が入射してしまうのを防ぎつつ、動作の継続性を損ねないオプティカルクロスコネクト装置、及び光路変更装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するための請求項１に係る発明のオプティカルクロスコネクト装置は、
１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、該分光手段を経てきた各波長域の光が向う方向を変える光路変更手段と、を備えているオプティカルクロスコネクト装置において、
前記分光手段を経てきた各波長域毎の前記入力ポートの像を結像させる結像光学系と、前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で、前記分光手段を経てきた各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各波長域の光を前記光路変更手段側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、少なくとも１枚の凹面鏡を有し、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた各波長域の光を、前記光路変更手段の光入射面又は該光入射面の近傍で結像させるリレー光学系と、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明のオプティカルクロスコネクト装置は、
請求項１に記載のオプティカルクロスコネクト装置において、
請求項１に記載のオプティカルクロスコネクト装置において、
前記リレー光学系は、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた各波長域の光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された各波長域の光による前記入力ポートの像を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた各波長域の光を前記光路変更手段の前記光入射面又は該光入射面の近傍で結像させることを特徴とする。

請求項３に係る発明のオプティカルクロスコネクト装置は、
請求項１及び２のいずれか一項に記載のオプティカルクロスコネクト装置において、
外部からの信号に応じて、前記光路変更手段の動作に先立って前記遮蔽手段が動作するよう、該光路変更手段の動作及び該遮蔽手段の動作を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

前記問題点を解決するための請求項４に係る発明の光路変更装置は、
複数のマイクロミラーを有し、各ミラーの向きを個別に変えるマイクロミラーアレイユニットを備えている光路変更装置において、
複数の前記マイクロミラーのそれぞれへ入射する各光を個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各光を複数の該マイクロミラー側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、少なくとも１枚の凹面鏡を有し、複数の前記マイクロミラーの共役像を前記遮蔽手段の位置又はその近傍に形成し、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過した各光を複数の前記マイクロミラーのいずれかに向わせると共に、複数の該マイクロミラーに至って反射した光を前記遮蔽手段へ向わせるリレー光学系と、を備えていることを特徴とする。

請求項５に係る発明の光路変更装置は、
請求項４に記載の光路変更装置において、
前記リレー光学系は、複数の前記マイクロミラーのそれぞれで反射された各光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された各波長域の光を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた各光を複数の前記マイクロミラーの反射面又は該反射面近傍で結像させることを特徴とする。

請求項６に係る発明の光路変更装置は、
請求項４及び５のいずれか一項に記載の光路変更装置において、
外部からの信号に応じて、複数の前記マイクロミラーのいずれかの駆動に先立って前記遮蔽手段が動作するよう、複数の該マイクロミラーの駆動及び該遮蔽手段の動作を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

請求項７に係る発明の光路変更装置は、
請求項４から６のいずれか一項に記載の光路変更装置において、
前記凹面鏡は、放物面鏡であることを特徴とする。

請求項８に係る発明のオプティカルクロスコネクト装置は、
請求項４から６のいずれか一項に光路変更装置と、１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、前記分光手段を経てきた各波長域の前記入力ポートの像を結像させる結像光学系と、を備え、
前記光路変更装置の前記遮蔽手段は、前記リレー光学系による複数の前記マイクロミラーの共役像を形成する位置又は該位置の近傍、且つ前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で、前記分光手段を経てきた各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽できる位置に配置されていることを特徴する。

また、前記課題を解決するための他の発明に係るオプティカルクロスコネクト装置は、
１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、該分光手段を経てきた各波長域の光が向う方向を変える光路変更手段と、を備えているオプティカルクロスコネクト装置において、
前記分光手段を経てきた各波長域の光による前記入力ポートの像を、前記光路変更手段に達する前に結像させる結像光学系と、前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で、前記分光手段を経てきた各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各波長域の光を前記光路変更手段側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、を備えていることを特徴とする。

ここで、前記オプティカルクロスコネクト装置は、
外部からの信号に応じて、前記光路変更手段の動作に先立って前記遮蔽手段が動作するよう、該光路変更手段の動作及び該遮蔽手段の動作を制御する制御手段を備えていてもよい。

また、前記オプティカルクロスコネクト装置は、
前記結像光学系により前記結像位置で結像された各波長域の光による前記入力ポートの像を、前記光路変更手段の光入射面で再び結像させるリレー光学系を備え、
前記リレー光学系は、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた各波長域の光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された各波長域の光を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた各波長域の光を前記光路変更手段の光入射位置で結像させる、ものであってもよい。

前記課題を解決するための他の発明に係る光路変更装置は、
複数のマイクロミラーを有し、各ミラーの向きを個別に変えるマイクロミラーアレイユニットを備えている光路変更装置において、
複数のマイクロミラーのそれぞれで反射された各光による前記マイクロミラーの像を結像させるリレー光学系と、前記リレー光学系で各光が結像する結像位置、又は該結像位置の近傍で、複数のマイクロミラーのそれぞれへ入射する各光を個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各光を複数の該マイクロミラー側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、を備えていることを特徴とする。

ここで、前記リレー光学系は、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された光を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた光を前記マイクロミラーの反射面又は該反射面の近傍で結像させる、ものであってもよい。

また、前記課題を解決するための発明に係る光路変更方法は、
１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、該分光手段を経てきた各波長域の光が向う方向を変える光路変更手段と、を備えているオプティカルクロスコネクト装置における光路変更方法おいて、
前記分光手段を経てきた各波長域の光による前記入力ポートの像を、前記光路変更手段に達する前に結像光学系で結像させ、
外部から特定の波長域の光の光路を変える旨の信号を受信すると、前記分光手段を経てきた各波長域の光のうちの該特定の波長域の光を、前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で遮蔽し、
前記特定の波長域の光が遮断された状態で、該特定の波長域の光が目的の光路に向うよう、前記光路変更手段を動作させ、
前記光路変更手段による光路変更動作が終了すると、前記特定の波長域の光の遮蔽を解除する、ことを特徴とする。

本発明によれば、分光手段により分波又は合波された各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽する遮蔽手段を設けたので、特定の波長域の光の出力ポートを変えている際中、特定の波長域の光が通るところを遮断手段により遮断すれば、動作の継続性を損ねることなく、目的のポート以外に光が入射してしまうのを防ぐことができる。また、リレー光学系として、反射鏡を用いているので、レンズを用いる場合よりも極めて簡単で且つ低コストな構成で収差を抑えることができる。さらに、本発明では、光路変更手段と遮蔽手段との間にリレー光学系を介在させ、空間を開けて両者を配置しているので、装置設計及び製作が行い易くなる。

以下、本発明に係るオプティカルクロスコネクト装置の一実施形態について、図面を用いて説明する。

本実施形態のオプティカルクロスコネクト装置は、図１に示すように、複数の光ファイバ１１を有するファイバブロック１０と、各光ファイバ１１のポート１２からの光を有限距離の同一位置に結像させるポート像合成光学系２０と、このポート像合成光学系２０を経た各光ファイバ１１から光をそれぞれ各波長域の光に分波する分光光学系３０と、各波長域毎の光を個別に遮蔽するシャッターアレイユニット（遮蔽手段）４０と、シャッターアレイユニット４０を通過してきた各光を結像させるリレー光学系５０と、このリレー光学系５０の結像位置に配置されているＭＥＭＳ（Mycro Electro Mechanical System、光路変更手段又はマイクロミラーアレイユニット）６０と、シャッターアレイユニット４０及びＭＥＭＳ６０の動作を制御する制御装置７０と、を備えている。

ポート像合成光学系２０は、複数の光ファイバ１１毎に配置されているマイクロレンズ２１と、各マイクロレンズ２１を通過した光を有限距離の同一位置に結像させる集光レンズ２２と、を有している。

分光光学系３０は、ポート像合成光学系２０を経た光を平行光にするコリメートレンズ３１と、このコリメートレンズ３１を経た光を分波する透過型グレーティング（分光手段）３２と、この透過型グレーティング３２を経た光を結像させる集光レンズ（結像手段）３３と、を有している。なお、グレーティングとしては、透過型グレーティング３２の替わりに反射型グレーティングを用いてもよいことは言うまでもない。また、以上では、各光ファイバ１１からの光をポート像合成光学系２０の集光レンズ２２で有限距離の位置に結像させ、分光光学系３０のコリメートレンズ３１で平行光にしているが、ポート像合成光学系２０から集光レンズ２２を省き、さらに分光光学系３０からコリメートレンズ３１を省いて、ポート像合成光学系２０の各マイクロレンズ２１からの光を直接グレーティング３２に導くようにしてもよい。この場合、ポート像合成光学系は、各光ファイバ１１からの光を無限遠の同一位置に像を形成することになる。

シャッターアレイユニット４０は、各波長域毎の光を個別に遮蔽するために複数のシャッター４１と、各シャッター４１を変位可能に支持するシャッターフレーム４３と、各シャッター４１を個別に駆動するシャッタードライバ４２と、を有している。各シャッター４１は、分光光学系３０の集光レンズ３３による入力ポート像の結像位置であって、グレーティング３２で分波された各波長域毎の光を個別に遮蔽できる位置に配置されている。各シャッター４１は、その位置に至った光を遮蔽する遮蔽状態と、その位置に至った光を通過させる非遮蔽状態とに変位可能に設けられており、シャッタードライバ４２は、各シャッター４１を遮蔽状態と非遮蔽状態とに変位させる。

リレー光学系５０は、シャッターアレイユニット４０を通過してきた光を反射する放物面鏡５１と、この放物面鏡５１で反射された光を再び放物面鏡５１に戻す平面鏡５２と、を有している。放物面鏡５１は、シャッターアレイユニット４０を通過してきた光を平行光にするコリメータ５１ａとしての役割と、平面鏡５２から反射されてきた平行光を結像させる集光レンズ５１ｂとしての役割とを担っている。

ＭＥＭＳ６０は、１次元的に並んでいる複数のマイクロミラー６１と、このマイクロミラー６１を個別に駆動させるミラードライバ６２と、を有している。各マイクロミラー６１は、全てほぼ同じ大きさの平面鏡である。なお、各マイクロミラー６１の大きさは、一辺が、１０μｍ〜数１００μｍ程度の長方形である。このＭＥＭＳ６０は、ビームステアリング機構として機能し、制御装置７０からの制御信号に応じて、マイクロミラー６１の向きを変える。

このＭＥＭＳ６０の各マイクロミラー６１の反射面と、シャッターアレイユニット４０の複数のシャッター４１とは、リレー光学系５０に対して、共役な位置に配置されている。したがって、シャッターアレイユニット４０の複数のシャッター４１の位置は、リレー光学系５０の結像位置でもあり、分光光学系３０の結像位置でもある。

図２に示すように、シャッターアレイユニット４０のシャッターフレーム４３には、各波長域の光が通るルートに開口４４が形成されている。この複数の開口４４は、グレーティング３２の溝３４が伸びている方向に対して垂直なＸ方向に並んでいる。このシャッターフレーム４３は、シャッター４１が開口４４を塞ぐ前述の遮蔽状態と、この開口４４を塞いでいない前述の非遮蔽状態とに、例えばスライド可能に、シャッター４１を支持している。

また、ＭＥＭＳ６０の複数のマイクロミラー６１も、シャッターアレイユニット４０の複数の開口４４が並んでいる方向と同じＸ方向に、並んでいる。

シャッターアレイユニット４０の一番端の第１開口４４_１からの光は、リレー光学系５０の放物面鏡５１及び平面鏡５２を経て、ＭＥＭＳ６０の一番端の第１マイクロミラー６１_１によって反射される。また、シャッターアレイユニット４０の一番端から二番目の第２開口４４_２からの光は、リレー光学系５０の放物面鏡５１及び平面鏡５２を経て、ＭＥＭＳ６０の一番端から二番目の第２マイクロミラー６１_２によって反射される。すなわち、シャッターアレイユニット４０の各開口４４_１，４４_２，…を通過した光は、これと対応する位置のマイクロミラー６１_１，６１_２，…に至る。このため、放物面鏡５１と平面鏡５２で構成したリレー光学系５０は、シャッターアレイユニット４０の各シャッター４１とＭＥＭＳ６０の各マイクロミラー６１との連係制御に適した光学系と言える。また、このリレー光学系５０は、反射光学系なので、色収差がなく、さらに、極めて簡単な構成で諸収差を抑えられる。このため、レンズを用いたリレー光学系よりも、遥かに製造コストを抑えることができる。なお、収差の観点から、シャッターアレイ４０の各シャッター４１が並んでいる方向とＭＥＭＳ６０の各マイクロミラー６１が並んでいる方向とを、放物面鏡５１の中心軸を挟んで互いに平行にすることが好ましい。

制御装置７０は、前述したように、外部からの信号に応じて、シャッターアレイユニット４０及びＭＥＭＳ６０の動作を制御する。外部からの信号は、制御すべき波長域の光と、この波長域の光を入射させる光ファイバ１１のポート番号とを示す信号である。制御装置７０は、この信号に基づいて、シャッターアレイユニット４０の複数のシャッター４１のうちのいずれのシャッター４１を駆動させるべきか、さらに、ＭＥＭＳ６０の複数のマイクロミラー６１のうちのいずれのマイクロミラー６１を駆動させるべきかを判断し、シャッターアレイユニット４０及びＭＥＭＳ６０に制御信号を出力する。

次に、以上で説明したオプティカルクロスコネクトの動作及び作用について説明する。

仮に、図３に示すように、シャッターアレイユニット４０の全てのシャッター４１は、非遮蔽状態で、光ファイバブロック１０の複数の光ファイバ１１のうちの一番端の第１光ファイバ１１のポート（以下、第１ポートとする）１２_１から光が出射したとする。また、第１ポート１２_１からの光は、分光光学系３０のグレーティング３２により各波長域の光に分波され、各波長域の光のうち、波長域ａの光が一番端から三番目の光ファイバ１１のポート（以下、第３ポートとする）１２_３に入射し、波長域ｂの光が一番端から二番目の光ファイバ１１のポート（以下、第２ポートとする）１２_２に入射したとする。

その上で、第２ポート１２_２に入射していた波長域ｂの光を、図４に示すように、一番端から四番目の光ファイバ１１のポート（以下、第４ポートとする）１２_４に入射させる場合の動作について、以下で説明する。

まず、図３に示す当初の状態における各波長域ａ，ｂの光路について説明する。

第１ポート１２_１からの光は、前述したように、グレーティング３２により各波長域の光に分波される。各波長域の光のうちの波長域ａの光は、シャッターアレイユニットの一番端からの四番目の第４開口４４_４を通過して、リレー光学系５０を経て、ＭＥＭＳ６０の一番端から四番目の第４マイクロミラー６１_４で反射される。第４マイクロミラー６１_４で反射された波長域ａの光は、再び、リレー光学系５０を経て、第４開口４４_４を通過し、分光光学系３０及びポート像合成光学系２０を経て、第３ポート１２_３に入射する。また、各波長域の光のうちの波長域ｂの光は、シャッターアレイユニット４０の一番端から六番目の第６開口４４_６を通過して、リレー光学系５０を経て、ＭＥＭＳ６０の第６マイクロミラー６１_６で反射される。第６マイクロミラー６１_６で反射された波長域ｂの光は、再び、リレー光学系５０を経て、一番端から六番目の第６開口４４_６を通過し、分光光学系３０及びポート像合成光学系２０を経て、第２ポート１２_２に入射する。

以上の当初状態から波長域ｂの光を入射先を変える場合の動作について、図５に示すフローチャートに従って説明する。

当初状態のときに、外部から制御装置７０に、波長域ｂの光を第４ポート１２_４に入射させる旨の信号が入ると（ステップ１）、制御装置７０は、分光光学系３０からリレー光学系５０に向う波長域ｂの光が通過しているシャッターアレイユニット４０の開口４４の番号を把握すると共に、波長域ｂの光を反射しているマイクロミラー６１の番号を把握する（ステップ２）。

次に、制御装置７０は、シャッターアレイユニット６０のシャッタードライバ４２に対して、分光光学系３０からリレー光学系５０に向う波長域ｂの光が通過する第６開口４４_６を遮蔽状態にするよう、制御信号を出力する（ステップ３）。この結果、第６シャッター４１は第６開口４４_６を遮蔽して、波長域ｂの光はシャッターアレイユニット４０よりも先に進まなくなる。続いて、制御装置７０は、波長域ｂの光を第４ポート１２_４に向わせるため、今まで、波長域ｂの光を反射していた第６マイクロミラー６１_６の駆動量を演算し、この駆動量をＭＥＭＳ６０のミラードライバー６２に出力する（ステップ４）。この結果、第６マイクロミラー６１_６は、ここで反射する波長域ｂの光が第４ポート１２_４に向う方向に傾く。第６マイクロミラー６１_６の向きが目的の方向を向くと、シャッターアレイユニット４０のシャッタードライバ４２に対して、波長域ｂの光の進行を止めていた第６シャッター４１_６を非遮蔽状態に戻すよう、制御信号を出力する（ステップ５）。この結果、分光光学系３０からの波長域ｂの光は、図４に示すように、当初の状態と同様、第６開口４４_６を通過して、リレー光学系５０を経て、向きの変わった第６マイクロミラー６１_６で反射される。第６マイクロミラー６１_６で反射された波長域ｂの光は、リレー光学系５０を経て、第６開口４４_６を通過し、分光光学系３０及びポート像合成光学系２０を経て、第４ポート１２_４に入射する。

以上のように、本実施形態では、波長域ｂの光の入射先を変えるために、マイクロミラー６１の向きを変えている際中には、この波長域ｂの光の通過のみをシャッター４１で遮断しているので、この間、この波長域ｂが目的のポート１２_４以外に入射してしまうのを防ぐことができると共に、他の波長域ａの光に関しては、継続して第３ポート１２_３に入射させることができる。

なお、以上では、複数のポート１２のうち、入力ポートが１つで出力ポートが２つの例を示したが、出力ポートは３以上であってもよいし、入力ポートが複数であってもよい。また、以上では、入力ポートからの光をグレーティング３２により各波長域の光に分波し、各波長域の光を複数の出力ポートに入射させる例であるが、逆に、複数の入力ポートのそれぞれから各波長域の光を出射し、各波長域の光をグレーティング３２により合波し、合波された光を出力ポートに入射させるようにしてもよい。この場合、基本的には、図３及び図４の入力ポート１２_１が出力ポートとなり、出力ポート１２_２,１２_３又は１２_４が入力ポートとなる。このように、各波長域の光を合波させる場合でも、入力ポートは３以上であってもよいし、出力ポートは複数であってもよい。

また、以上の実施形態では、分光光学系３０及びリレー光学系５０の結像位置に複数のシャッター４１を配置したが、シャッター４１は、これら光学系３０，５０の結像位置に正確に配置する必要はなく、ほぼ結像位置であればよい。

本発明に係る一実施形態におけるオプティカルクロスコネクト装置の構成を示す説明図である。本発明に係る一実施形態におけるシャッターアレイユニット、リレー光学系及びＭＥＭＳの斜視図である。本発明に係る一実施形態におけるオプティカルクロスコネクト装置内の光路を示す説明図である。本発明に係る一実施形態におけるオプティカルクロスコネクト装置の光路変更後の光路を示す説明図である。本発明に係る一実施形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０：光ファイバアレイ１１：光ファイバ
１２：ポート２０：ポート像合成光学系
３０：分光光学系３１：コリメートレンズ
３２：透過型グレーティング３３：集光レンズ
４０：シャッターアレイユニット４１：シャッター
４４：開口５０：リレー光学系
５１：方物面鏡５１：平面鏡
６０：ＭＥＭＳ６１：マイクロミラー
７０：制御装置

Claims

１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、該分光手段を経てきた各波長域の光が向う方向を変える光路変更手段と、を備えているオプティカルクロスコネクト装置において、
前記分光手段を経てきた各波長域毎の前記入力ポートの像を結像させる結像光学系と、
前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で、前記分光手段を経てきた各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各波長域の光を前記光路変更手段側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、
少なくとも１枚の凹面鏡を有し、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた各波長域の光を、前記光路変更手段の光入射面又は該光入射面の近傍で結像させるリレー光学系と、
を備えていることを特徴とするオプティカルクロスコネクト装置。
請求項１に記載のオプティカルクロスコネクト装置において、
前記リレー光学系は、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過してきた各波長域の光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された各波長域の光による前記入力ポートの像を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた各波長域の光を前記光路変更手段の前記光入射面又は該光入射面の近傍で結像させる、
ことを特徴とするオプティカルクロスコネクト装置。
請求項１及び２のいずれか一項に記載のオプティカルクロスコネクト装置において、
外部からの信号に応じて、前記光路変更手段の動作に先立って前記遮蔽手段が動作するよう、該光路変更手段の動作及び該遮蔽手段の動作を制御する制御手段を備えている、
ことを特徴とするオプティカルクロスコネクト装置。
複数のマイクロミラーを有し、各ミラーの向きを個別に変えるマイクロミラーアレイユニットを備えている光路変更装置において、
複数の前記マイクロミラーのそれぞれへ入射する各光を個別に遮蔽する遮蔽状態と、該各光を複数の該マイクロミラー側へ通す非遮蔽状態とに変態可能な遮蔽手段と、
少なくとも１枚の凹面鏡を有し、複数の前記マイクロミラーの共役像を前記遮蔽手段の位置又はその近傍に形成し、前記非遮蔽状態の前記遮蔽手段を通過した各光を複数の前記マイクロミラーのいずれかに向わせると共に、複数の該マイクロミラーに至って反射した光を前記遮蔽手段へ向わせるリレー光学系と、
を備えていることを特徴とする光路変更装置。
請求項４に記載の光路変更装置において、
前記リレー光学系は、複数の前記マイクロミラーのそれぞれで反射された各光を反射する凹面鏡と、該凹面鏡の焦点の位置に配置され、該凹面鏡で反射された各波長域の光を該凹面鏡に戻す平面鏡とを有し、該凹面鏡は、該平面鏡により戻ってきた各光を複数の前記マイクロミラーの反射面又は該反射面近傍で結像させる、
ことを特徴とする光路変更装置。
請求項４及び５のいずれか一項に記載の光路変更装置において、
外部からの信号に応じて、複数の前記マイクロミラーのいずれかの駆動に先立って前記遮蔽手段が動作するよう、複数の該マイクロミラーの駆動及び該遮蔽手段の動作を制御する制御手段を備えている、
ことを特徴とする光路変更装置。
請求項４から６のいずれか一項に記載の光路変更装置において、
前記凹面鏡は、放物面鏡である、
ことを特徴とする光路変更装置。
請求項４から６のいずれか一項に光路変更装置と、
１以上の入力ポートからの光を分波又は合波する分光手段と、
前記分光手段を経てきた各波長域の前記入力ポートの像を結像させる結像光学系と、
を備え、
前記光路変更装置の前記遮蔽手段は、前記リレー光学系による複数の前記マイクロミラーの共役像を形成する位置又は該位置の近傍、且つ前記結像光学系による結像位置又は該結像位置の近傍で、前記分光手段を経てきた各波長域の光をそれぞれ個別に遮蔽できる位置に配置されている、
ことを特徴するオプティカルクロスコネクト装置。