JP2008076817A - 平面ミラーアレイ及びｗｓｓデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】製作容易な１軸可動部方式平面ミラーアレイでありながら、パスバンド悪化を招くことのない平面ミラーアレイを提供する。
【解決手段】平面ミラーアレイには、平面ミラー１ａ〜１ｉが千鳥配列されている。各平面ミラー１ｋ（ｋ＝ａ〜ｉ）は、その中央部の両側に２つの可動部２ｋ（ｋ＝ａ〜ｉ）（回動部）を有しており、２つの可動部２ｋが支持部３の櫛歯状部３ａ、又は支持部４の櫛歯状部４ａに保持されている。可動部２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ、２ｉは、第１の回動軸ＡＸ１上に位置し、可動部２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈは、第２の回動軸ＡＸ２上に位置している。第１と第２の回動軸ＡＸ１とＡＸ２とは平行である。これにより、各平面ミラー１ａ〜１ｉは、支持部３、４に、可動部２ａ〜２ｉを介して千鳥配置されることになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は平面ミラーアレイ及びそれを用いたＷＳＳ（Wave length Selective Switch）デバイスに関するものである。

光通信の分野においては、光ファイバ中に、複数波長の光を通過させるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）技術が用いられている。そして、ＷＤＭ光を使用した光通信においては、１本の光ファイバに含まれる複数波長の光を、波長毎に分波して、波長毎に異なる光ファイバに入射させて伝搬させたり、複数の光ファイバ中を伝搬する波長の異なる光を合波して、１本の光ファイバに入射させて伝搬させる、分波、合波システムが必要であり、このような目的のために、ＷＳＳが用いられている。

これは、ＵＳ６，６５７，７７０Ｂ２号公報（特許文献１）に記載されるようなものであり、例えば、分波の場合、一列に並んだ光ファイバアレイのうち、１本の光ファイバから放出されるＷＤＭ光を、回折格子等の分光器に導いて、各波長毎の単波長の光に分光し、分光された光を平面ミラーアレイに導き、平面ミラーアレイで反射された光を、再び前述の分光器に導いて逆向きに透過させ、前記光ファイバアレイのうちの任意の光ファイバに入射させるものである。どの光ファイバに入射させるかは、平面ミラーアレイを構成する各平面ミラーの傾きを制御することにより決定される。このような目的に使用される平面ミラーアレイは、例えばＵＳ６，０９７，８５９号公報（特許文献２）に記載されている。このような平面ミラーアレイは、主としてＭＥＭＳ（Micro Electro Machine System）を使用して製作される。
ＵＳ６，６５７，７７０Ｂ２号公報 ＵＳ６，０９７，８５９号公報

光通信機器一般に対する要求に同じく、ＷＳＳデバイスもなるべく小型化することが望まれているが、そのためには回折格子の面積をなるべく小さくする必要がある。また回折格子の面積を小さくすることにより、分光器光学系の負担を少なくし簡単な光学系で優れた結像性能を得やすくなり、製造コスト低減にもつながる。

図４に示すように回折格子１２１’または１２１”上には、各入出力ポートと結合する個々のビーム断面（光ファイバアレイ端面の像）が一列に並んでいる。（ａ）はビーム幅圧縮がなくビーム配列を回折格子１２１’の溝方向と直交する方向にとった場合、（ｂ）は回折格子１２１”の溝方向にビーム幅を圧縮し、ビーム配列を溝方向にとった場合を示す図である。なるべく小さな回折格子面積で済ますには、図４（ｂ）回折格子１２１”におけるように、これらのビームを、一列に並んでいる方向に幅圧縮するのが有効である。ビーム幅圧縮は、偏角プリズムを使って行われる。圧縮前後のビームを平行に保ちたい場合は、たとえば図５に示すように偏角プリズム１１３、１１４を２個並べることが一般的に行われている。

又は、図１０に示すように、前記ビーム配列方向にのみビーム圧縮できるよう、シリンドリカルレンズを用いたケプラー式（図１０（ａ））、又はガリレオ式（図１０（ｂ））アフォーカル光学系を用いることも一般的に行われている。シリンドリカルレンズ１１５、１１６、及び１１７は正のパワーを有しており、シリンドリカルレンズ１１８は負のパワーを有している。

しかし、図６に示すように、ビーム幅を圧縮すると、スペクトラム像における入力ポートの単波長像スポット（ＷＳＳデバイスの平面ミラー状に結像する像）は、逆にビーム幅圧縮方向に伸びてしまう。図６中、上側一列が回折格子に入射または、回折格子から射出するビーム垂直断面形状で、下一列が上のビーム断面に対応する単波長像スポット形状を表す。もしビーム配列方向を波長分散方向にとってしまうと、ビーム幅方向の圧縮に伴って平面ミラー上に形成される単波長像スポットが波長分散方向に伸びてしまう。その結果、波長分解能を劣化させてしまう上、後述するパスバンド特性の劣化も招くので、このビーム配列方向でのビーム幅圧縮は採用できない。よってビーム幅圧縮方向、すなわち入出力ポート配列方向は波長分散方向に直交する方向に限定され、ビーム偏向を受け持つ各平面ミラーの回転軸は波長分散方向に平行な方向にとることになる。

個々の波長が多少変動しても平面ミラーから単波長像スポットがはみ出さず、安定したインサーションロス特性を維持する波長帯域のことをパスバンドといい、パスバンド特性はできる限り幅広くあることが望まれる。つまり、各平面ミラー上にできる単波長像スポット幅は波長分散方向に関して平面ミラー幅に比べてなるべく狭いことが要求される。これと共に、ＷＳＳデバイスを小型化するためには、波長分散方向について個々の平面ミラーの間隙がなるべく狭いことが要求されることになる。前述のように、ビーム幅圧縮方向、すなわち入出力ポート配列方向を波長分散方向に直交する方向にとることにより、平面ミラー１上に形成された単波長像スポットは波長分散方向垂直方向には長く伸びているが、波長分散方向幅については変化せず、パスバンド特性には影響を与えないこととなる。

上述のようにビーム幅圧縮方向は波長分散方向に直交する方向にとるべきであり、同時に各平面ミラー間には何の部材も存在しない方がよい。これらの条件を満たすＭＥＭＳ式平面ミラーアレイでは、個々の平面ミラーの回転機構について工夫が必要となる。ＭＥＭＳ製作歩留まりの観点から最も望ましいと考えられよく用いられているのは、図７に示すように回転軸上２箇所に可動部２を形成し、電磁力や静電力によって平面ミラー１を回転させる力を加え、可動部２がねじれることによって可動部２を軸として平面ミラー１を支持部３に対して回転させる１軸可動部方式である。このような構造のＭＥＭＳ式平面ミラーアレイは基本的に単純な２次元構造であり、ひとつの母材からリソグラフィーなどの手法で安定的に形成できる。

しかし、すべての平面ミラーの回転軸を１直線状にならべると、図８に示すように可動部構造空間を確保するため平面ミラー間隙を大きくとらざるを得ない。その結果、単波長像スポット幅に対して平面ミラー幅が相対的に狭くならざるを得ず、パスバンド特性が非常に悪化してしまうという問題点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製作容易な１軸可動部方式平面ミラーアレイでありながら、パスバンド悪化を招くことのない平面ミラーアレイ、及びそれを使用したＷＳＳデバイスを提供することを課題とする。

前記課題を達成するための第１の手段は、支持部にそれぞれ１対の可動部により回動可能に接続された複数の平面ミラーからなる第１の平面ミラー群と第２の平面ミラー群を有し、前記第１の平面ミラー群は、前記可動部が、第１の回動軸上に配置されており、前記第２の平面ミラー群は、前記可動部が、第２の回動軸上に配置されており、前記第１の回動軸と第２の回動軸は互いに平行に配置されるとともに、前記第１の平面ミラー群の平面ミラーと第２の平面ミラー群の平面ミラーは互いに交互に隣り合うように配置されていることを特徴とする平面ミラーアレイである。

前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記第１の回動軸と、前記第２の回動軸の間には、第１のミラー群および第２のミラー群から形成される帯状の反射性領域を有し、前記反射性領域は、反射光を前記平面ミラーの回動によって偏向可能であることを特徴とするものである。

前記課題を解決するための第３の手段は、外部からＷＤＭ光を入力するための複数または単数入力ポートと、外部へＷＤＭ光を出力する複数又は単数出力ポートとが、後記分光器の波長分散方向と直角、又は直角方向から４５°以内方向に１列に並んでいる入出力ポートアレイと、前記入出力ポートアレイを構成する各ポートの共約像を、実像又は虚像として（無限遠方も含む）同一位置に形成する機能を有し、かつ、自分自身の内部空間か、又は光路に沿って前記入出力ポートアレイ側とは反対側の外部空間において、前記各ポートに対応する光束全てを平行光束に変換する機能をも有する入出力光学系と、前記入出力光学系によって作り出された前記平行光束群中に配置され、前記入出力ポートアレイから後記分光器へ向かう光路に沿う順番で記述した場合、前記平行光束群の幅を後記分光器の波長分散方向と直角な方向に圧縮するビーム幅圧縮器からなる入出力ビーム整形器と、前記各ポートの共役像のさらなる共役像を、前記ＷＤＭ光の構成波長ごとに分離された単波長共役像の列であるスペクトラム像として形成する分光器と、前記スペクトラム像位置に設置され、入射してきた単波長ビームを反射して前記分光器に戻して前記分光器を復路として逆向きに通過させることによって、往路における分波作用とは逆の合波作用をさせた後、さらに前記ビーム幅圧縮器及び前記入出力光学系に戻し、これらの部材を逆向きに通過させた後、任意の前記出力ポートのひとつに入射させるべく、前記入射してきた単波長ビームごとに独立して反射角度を変化させる機能を有する前記第１の手段又は第２の手段である平面ミラーアレイとを有することを特徴とするＷＳＳデバイスである。

前記課題を解決するための第４の手段は、前記第３の手段であって、前記入出力光学系が、前記入出力ポート個々に焦点を合わせた同一設計の複数コリメータが、個々前記コリメータに対応するコリメート光束が平行に配列するように配列されているコリメータアレイと、前記コリメータ光束列を一括して扱い前記入出力ポート像を同一位置に実像として形成するリレー光学系から構成され、前記コリメータアレイと前記リレー光学系との間に前記ビーム幅圧縮器が設置されていることを特徴とするものである。

前記課題を解決するための第５の手段は、前記第３の手段であって、前記入出力光学系が、前記入出力ポート個々に焦点を合わせた同一設計の複数コリメータが、個々前記コリメータに対応するコリメート光束が平行に配列するように配列され、前記入出力ポート共役像を虚像として無限遠方に形成するコリメータアレイであり、前記コリメータアレイと前記分光器との間に前記ビーム幅圧縮器が設置され、前記分光器の波長分散素子が、前記ビーム圧縮器との間の光束の受け渡しに対してインターフェイスの役割を果たすことを特徴とするものである。

前記課題を解決するための第６の手段は、前記第３の手段であって、前記ビーム圧縮器が、偏角プリズム１個または２個から構成されているか、シリンドリカル光学素子から構成されたアフォーカル光学系であることを特徴とするものである。

本発明によれば、製作容易な１軸可動部方式平面ミラーアレイでありながら、パスバンド悪化を招くことのない平面ミラーアレイ、及びそれを使用したＷＳＳデバイスを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である平面ミラーアレイの概要を示す図である。この平面ミラーアレイには、平面ミラー１ａ〜１ｉが千鳥配列されている。平面ミラー１ａは、その中央部の両側に２つの可動部２ａ（回動部）を有しており、２つの可動部２ａが支持部３の櫛歯状部３ａに保持されている。平面ミラー１ｂは、その中央部の両側に２つの可動部２ｂを有しており、２つの可動部２ｂが支持部４の櫛歯状部４ａに保持されている。図１においては、支持部３と支持部４は分離されているが、一体の部材で形成されていてもよい。又、支持部３と支持部４は板状の部材で構成されており、両者は同一平面上にある。

同様、各平面ミラー１ｋ（ｋ＝ｃ〜ｉ）は、その中央部の両側に２つの可動部２ｋ（ｋ＝ｃ〜ｉ）（回動部）を有しており、２つの可動部２ｋが支持部３の櫛歯状部３ａ、又は支持部４の櫛歯状部４ａに保持されている。可動部２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｇ、２ｉは、第１の回動軸ＡＸ１上に位置し、可動部２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈは、第２の回動軸ＡＸ２上に位置している。第１の回動軸ＡＸ１と第２の回動軸ＡＸ２とは平行である。これにより、各平面ミラー１ａ〜１ｉは、支持部３、４に、可動部２ａ〜２ｉを介して千鳥配置されることになる。なお、各々の平面ミラーのこのような全体構成は、図７に示すものと同じであり、ＭＥＭＳによって簡単に製造することができる。

なお、各平面ミラー１ａ〜１ｉは専用の電磁力または静電力などにより、それぞれ可動部２ａ〜２ｉを回動中心軸として回動されるが、この回動力を与える駆動機構については、本発明では任意の適当なものを適宜使用できるので図示を省略している。平面ミラー１ａに回動力が加わると可動部２ａがねじれて、平面ミラー１ａは第１の回動軸ＡＸ１を中心として回動する。もちろんその間前記支持部３は固定したままである。他の平面ミラー２ｂ〜２ｉについても同様である。回動力が加わらないときは、平面ミラー１ａ〜１ｉは同一平面上にある。

第１と第２の回動軸ＡＸ１とＡＸ２に挟まれた部分には、これらの第１と第２の回動軸ＡＸ１、ＡＸ２に平行な２本の直線に挟まれた帯状領域Ａが存在し、各平面ミラー１ａ〜１ｉのうち、少なくともこの領域内の部分には、反射体が設けられ、光を反射するようになっている。

このように、各平面ミラー１ａ〜１ｉが千鳥配置され、第１と第２の回動軸ＡＸ１とＡＸ２との間隔が、可動部２ａ〜２ｉが、隣り合う平面ミラー１ａ〜１ｉと位置的に干渉しないようになっているので、各平面ミラー１ａ〜１ｉの隣同士の間隔を極狭くすることができる。例えば、各平面ミラー１ａ〜１ｉの幅を約500μｍ、それらの間隔を約１０μｍとすることができる。

この平面ミラーアレイを使用するときは、帯状領域Ａ内に、各平面ミラー１ａ〜１ｉ毎に、対応する光束を入射させて、各平面ミラー１ａ〜１ｉにより反射させる。各平面ミラー１ａ〜１ｉの回動角を独立に制御することにより、各平面ミラー１ａ〜１ｉによる反射光の反射角度を独立に制御することができる。

なお、本来ならば、各平面ミラー１ａ〜１ｉの回動軸は同一直線上にあることが理想であるが、ＷＳＳではその回動角度は高々±１０°と考えられるので、回動軸が少々ずれていることはさほど問題とはならない。

図２に、このような平面ミラーアレイに光が入射する様子を示す。なお、以下の図においては、本欄に示された前出の図に現れた構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。図２においては、全ての平面ミラーを符号１で示し、可動部と支持部の図示を省略している。第１と第２のＡＸ１、ＡＸ２と領域Ａは、図１に示したものと同じである。光スポット５は、平面ミラー１の配列方向に幅圧縮されて、各平面ミラー１の領域Ａ内に入射して反射される。光スポット５が、平面ミラー１の配列方向に幅圧縮されているので、平面ミラー１の幅は狭くて済む。一般にＷＳＳに使用される平面ミラーアレイは、そのミラーの配列方向に長く、それと直角方向に長くなるが、前述のように平面ミラー１の幅が狭くて済むので、平面ミラーアレイの大きさを小さくすることができる。

図３は、本発明の実施の形態であるＷＳＳデバイスの光学系の概要を示す図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を紙面の下側から見た図である。図においては、波長分散方向を（ａ）における紙面の上下方向（（ｂ）における紙面に垂直な方向）にとり、入出力ポート配列方向を（ａ）における紙面に垂直な方向（（ｂ）における紙面の上下方向）にとって図示してある。

これらの光学系は、入出力ポートアレイ１０、入出力ビーム整形器１１、分光器１２と、ＭＥＭＳで製作された平面ミラーアレイ１３から構成される。入力ポート１０１から入射した入力ビームは、入出力ビーム整形器１１中のコリメータレンズアレイ１１１によって平行光束となり、２つの偏角プリズム１１３、１１４によってビーム幅を入出力ポートアレイ１０の配列方向（後に説明する回折格子１２１の溝方向に対応する）に圧縮され、レンズ１１２によって共役像位置Ｉに一度入力ポート端面の像を形成する。すべての入力ポート端面（出力ポート端面に同じ）の共役像も共役像位置Ｉに形成される。なお、コリメータレンズアレイ１１１とレンズ１１２とで入出力光学系を構成する。その後入力ビームは分光器１２に入り、レンズ１２２によって平行光束とされた後、回折格子１２１で波長に応じた偏向作用を受ける。図には単一波長のビームだけを図示している。そして、レンズ１２３の作用により、平面ミラーアレイ１３の平面ミラー１３１上に集光される。平面ミラー１３１の配列方向は（ａ）において図の上下方向（（ｂ）において紙面に垂直な方向）である。平面ミラーアレイ１３に入射したビームはその波長に割り当てられた平面ミラー１３１で反射される。そのとき平面ミラー１３１を所定の角度だけ傾けて反射角度を調整することによって、反射後、光学系内を逆進して行くビームを、出力先として選ばれた出力ポート１０２に結合させる。このように平面ミラー１３１の傾角を変化させることで結合させる出力ポートを選ぶことが可能となる。

この実施の形態においては、図１に示したような本発明の実施の形態の１例である平面ミラーアレイ１３を使用し、かつ、２つの偏角プリズム１１３、１１４によって構成されるビーム幅圧縮器によって、ビーム幅を入出力ポートアレイ１０の配列方向（回折格子１２１の溝方向に対応する）に圧縮している。よって、平面ミラーアレイ１３に入射する光束は、図２に示すようになり、回折格子１２１、平面ミラーアレイ１３を小型化することが可能となり、それにより、ＷＳＳデバイス全体も小型となる。

図９は、本発明の他の実施の形態であるＷＳＳデバイスの光学系の概要を示す図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）を紙面の下側から見た図である。図においては、波長分散方向を（ａ）における紙面の上下方向（（ｂ）における紙面に垂直な方向）にとり、入出力ポート配列方向を（ａ）における紙面に垂直な方向（（ｂ）における紙面の上下方向）にとって図示してある。

これらの光学系は、入出力ポートアレイ１０、入出力ビーム整形器１１、分光器１２と、ＭＥＭＳで製作された平面ミラーアレイ１３から構成される。入力ポート１０１から入射した入力ビームは、入出力ビーム整形器１１中のコリメータレンズアレイ１１１によって平行光束となり、２つの偏角プリズム１１３、１１４によってビーム幅を入出力ポートアレイ１０の配列方向（後に説明する回折格子１２１の溝方向に対応する）に圧縮される。コリメータレンズアレイ１１１は、単独で入出力光学系を構成しており、プリズム１１３、１１４はビーム幅圧縮器を構成している。その後入力ビームは平行光束として分光器１２に入り、回折格子１２１で波長に応じた偏向作用を受ける。図には単一波長のビームだけを図示している。そして、レンズ１２３の作用により、平面ミラーアレイ１３の平面ミラー１３１上に集光される。平面ミラー１３１の配列方向は（ａ）において図の上下方向（（ｂ）において紙面に垂直な方向）である。平面ミラーアレイ１３に入射したビームはその波長に割り当てられた平面ミラー１３１で反射される。そのとき平面ミラー１３１を所定の角度だけ傾けて反射角度を調整することによって、反射後、光学系内を逆進して行くビームを、出力先として選ばれた出力ポート１０２に結合させる。このように平面ミラー１３１の傾角を変化させることで結合させる出力ポートを選ぶことが可能となる。

この実施の形態においては、図１に示したような本発明の実施の形態の１例である平面ミラーアレイ１３を使用し、かつ、２つの偏角プリズム１１３、１１４によってビーム幅を入出力ポートアレイ１０の配列方向（回折格子１２１の溝方向に対応する）に圧縮している。よって、平面ミラーアレイ１３に入射する光束は、図９に示すようになり、回折格子１２１、平面ミラーアレイ１３を小型化することが可能となり、それにより、ＷＳＳデバイス全体も小型となる。

なお、上記の２例においては、入出力ポートアレイ１０の配列方向を分光器１２の波長分散方向と直角にしているが、光学系の配置によっては、直角から若干ずらした方が、入出力ポートでの光の入出力効率が高まることもあり得る。

本発明の実施の形態の１例である平面ミラーアレイの概要を示す図である。 図１に示すような平面ミラーアレイに光が入射する様子を示す図である。 本発明の実施の形態の１例であるＷＳＳデバイスの光学系の概要を示す図である。 回折格子上の、各入出力ポートと結合する個々のビーム断面の様子を示す図である。 偏角プリズムを用いて、ビームを、一列に並んでいる方向に幅圧縮する方法の例を示す図である。 回折格子に入射または、回折格子から射出するビーム垂直断面形状と、ビーム断面に対応する単波長像スポット形状を示す図である。 ＭＥＭＳ製作歩留まりの観点から最も望ましいと考えられよく用いられている平面ミラーの回転機構を示す図である。 従来の平面ミラーアレイにおける平面ミラーの配列を示す図である。 本発明の実施の形態の１例であるＷＳＳデバイスの光学系の概要を示す図である。 シリンドリカルレンズを用いて、ビームを、一列に並んでいる方向に幅圧縮する方法の例を示す図である。

符号の説明

１…平面ミラー、１ａ〜１ｉ…平面ミラー、２…可動部、２ａ〜２ｉ…可動部、３…支持部、３ａ…櫛歯状部、４…支持部、４ａ…櫛歯状部、５…光スポット、１０…入出力ポートアレイ、１１…入出力ビーム整形器、１２…分光器、１３…平面ミラーアレイ、１０１…入力ポート、１０２…出力ポート、１１１…コリメータレンズアレイ、１１２…レンズ、１１３…偏角プリズム、１１４…偏角プリズム、１２１…回折格子、１２２…レンズ、１２３…レンズ、１３１…平面ミラー

Claims (6)

1. 支持部にそれぞれ１対の可動部により回動可能に接続された複数の平面ミラーからなる第１の平面ミラー群と第２の平面ミラー群を有し、前記第１の平面ミラー群は、前記可動部が、第１の回動軸上に配置されており、前記第２の平面ミラー群は、前記可動部が、第２の回動軸上に配置されており、前記第１の回動軸と第２の回動軸は互いに平行に配置されるとともに、前記第１の平面ミラー群の平面ミラーと第２の平面ミラー群の平面ミラーは互いに交互に隣り合うように配置されていることを特徴とする平面ミラーアレイ。
2. 前記第１の回動軸と、前記第２の回動軸の間には、第１のミラー群および第２のミラー群から形成される帯状の反射性領域を有し、前記反射性領域は、反射光を前記平面ミラーの回動によって偏向可能であることを特徴とする請求項１に記載の平面ミラーアレイ。
3. 外部からＷＤＭ光を入力するための複数または単数入力ポートと、外部へＷＤＭ光を出力する複数又は単数出力ポートとが、後記分光器の波長分散方向と直角、又は直角方向から４５°以内方向に１列に並んでいる入出力ポートアレイと、
   前記入出力ポートアレイを構成する各ポートの共約像を、実像又は虚像として（無限遠方も含む）同一位置に形成する機能を有し、かつ、自分自身の内部空間か、又は光路に沿って前記入出力ポートアレイ側とは反対側の外部空間において、前記各ポートに対応する光束全てを平行光束に変換する機能をも有する入出力光学系と、前記入出力光学系によって作り出された前記平行光束群中に配置され、前記入出力ポートアレイから後記分光器へ向かう光路に沿う順番で記述した場合、前記平行光束群の幅を後記分光器の波長分散方向と直角な方向に圧縮するビーム幅圧縮器からなる入出力ビーム整形器と、
   前記各ポートの共役像のさらなる共役像を、前記ＷＤＭ光の構成波長ごとに分離された単波長共役像の列であるスペクトラム像として形成する分光器と、
   前記スペクトラム像位置に設置され、入射してきた単波長ビームを反射して前記分光器に戻して前記分光器を復路として逆向きに通過させることによって、往路における分波作用とは逆の合波作用をさせた後、さらに前記ビーム幅圧縮器及び前記入出力光学系に戻し、これらの部材を逆向きに通過させた後、任意の前記出力ポートのひとつに入射させるべく、前記入射してきた単波長ビームごとに独立して反射角度を変化させる機能を有する請求項１又は請求項２に記載の平面ミラーアレイ
   とを有することを特徴とするＷＳＳデバイス。
4. 前記入出力光学系は、前記入出力ポート個々に焦点を合わせた同一設計の複数コリメータが、個々前記コリメータに対応するコリメート光束が平行に配列するように配列されているコリメータアレイと、前記コリメータ光束列を一括して扱い前記入出力ポート像を同一位置に実像として形成するリレー光学系から構成され、
   前記コリメータアレイと前記リレー光学系との間に前記ビーム幅圧縮器が設置されていることを特徴とする請求項３に記載のＷＳＳデバイス。
5. 前記入出力光学系は、前記入出力ポート個々に焦点を合わせた同一設計の複数コリメータが、個々前記コリメータに対応するコリメート光束が平行に配列するように配列され、前記入出力ポート共役像を虚像として無限遠方に形成するコリメータアレイであり、
   前記コリメータアレイと前記分光器との間に前記ビーム幅圧縮器が設置され、
   前記分光器の波長分散素子が、前記ビーム圧縮器との間の光束の受け渡しに対してインターフェイスの役割を果たすことを特徴とする請求項３に記載のＷＳＳデバイス。
6. 前記ビーム圧縮器は、偏角プリズム１個または２個から構成されているか、シリンドリカル光学素子から構成されたアフォーカル光学系であることを特徴とする請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載のＷＳＳデバイス。

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