JP2015059978A - Wavelength selective switch - Google Patents

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昌輝 鈴木
惣太郎 井田
Sotaro Ida
惣太郎 井田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength selective switch capable of reducing a quantity of leaked light to a port other than an output port to be coupled.SOLUTION: A wavelength selective switch 1 includes: an input/output optical system 18 including an input port 11 and output ports 12a to 12d; a spectral element 15 that spectrally divides light L and outputs wavelength components L21 to L23; a light deflecting element 17 that deflects the wavelength components L21 to L23; a condensing element 16 that couples the wavelength components L21 to L23 to the light deflecting element 17; and a control unit 20 that controls a deflection angle and thereby controls a threshold of optical coupling efficiency of a predetermined wavelength component L22 to a predetermined output port 12c. The control unit 20 sets a maximum in the threshold of optical coupling efficiency of the light L22 to be different from an optimal coupling state.

Description

本発明は、波長選択スイッチに関する。   The present invention relates to a wavelength selective switch.

特許文献1には、波長選択スイッチ(WSS:Wavelength Selective Switch)において、光を反射させる可動ミラーの角度を分光方向等にずらして出力ポートにおけるビーム光軸をX軸方向およびY軸方向へシフトすることにより、出力光の強度を減衰させる技術が開示されている。   In Patent Document 1, in a wavelength selective switch (WSS), the angle of a movable mirror that reflects light is shifted in the spectral direction or the like, and the beam optical axis at the output port is shifted in the X-axis direction and the Y-axis direction. Thus, a technique for attenuating the intensity of output light is disclosed.

特開2009−047917号公報JP 2009-047917 A

波長選択スイッチでは、出力ポートにおける光の焦点ずれにより、結合先の出力ポートにおいてビームが拡がってしまい、他のポートにも光が結合してしまうことが問題となっている。各出力ポートの間隔を離せば、このような漏れ光の量を低減できるが、ポートの配置密度が上げられないことになり、波長選択スイッチの小型化が難しくなってしまう。   The wavelength selective switch has a problem that the beam is expanded at the output port of the coupling destination due to the defocusing of the light at the output port, and the light is coupled to other ports. If the interval between the output ports is increased, the amount of such leakage light can be reduced, but the arrangement density of the ports cannot be increased, and it becomes difficult to downsize the wavelength selective switch.

そこで、本発明は、結合先の出力ポート以外のポートに対する漏れ光の量を低減することができる波長選択スイッチを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wavelength selective switch that can reduce the amount of leakage light to ports other than the output port of the coupling destination.

本発明は、その一側面として、少なくとも1つの入力ポートおよび複数の出力ポートを含む入出力光学系と、前記入力ポートから入力される光を波長成分毎に分光して波長成分を出力する分光素子と、前記分光素子から出力される各前記波長成分を偏向し、所定の前記出力ポートに結合するように偏向角を設定する光偏向素子と、前記分光素子から出力される前記波長成分を前記光偏向素子に結合させる集光光学系と、前記偏向角を制御することによって、所定の前記波長成分の所定の前記出力ポートへの光結合効率の閾値を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光結合効率の前記閾値における最大値を、最適結合状態とは異なるように設定する波長選択スイッチである。   As one aspect of the present invention, an input / output optical system including at least one input port and a plurality of output ports, and a spectroscopic element that splits light input from the input port for each wavelength component and outputs the wavelength component An optical deflecting element that deflects each wavelength component output from the spectroscopic element and sets a deflection angle so as to be coupled to a predetermined output port; and the wavelength component output from the spectroscopic element is the light. A condensing optical system coupled to a deflecting element; and a control unit that controls a threshold of optical coupling efficiency of the predetermined wavelength component to the predetermined output port by controlling the deflection angle. The unit is a wavelength selective switch that sets a maximum value of the threshold value of the optical coupling efficiency different from the optimum coupling state.

本発明によれば、結合先の出力ポート以外のポートに対する漏れ光の量を低減した波長選択スイッチを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wavelength selective switch which reduced the quantity of the leakage light with respect to ports other than the output port of a connection destination can be provided.

本発明の一実施形態に係る波長選択スイッチの構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the wavelength selective switch which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示された波長選択スイッチのII−II線に沿った側断面図である。It is a sectional side view along the II-II line of the wavelength selective switch shown in FIG. 図1に示された波長選択スイッチの入出力ポートにおいて漏れ光を低減する制御を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the control which reduces leakage light in the input-output port of the wavelength selective switch shown by FIG. 波長選択スイッチにおいて漏れ光を低減するための制御方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control method for reducing leakage light in a wavelength selective switch. 波長選択スイッチの入出力ポートにおいて漏れ光を低減する別の制御を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically another control which reduces leakage light in the input-output port of a wavelength selective switch. 2つの隣接ポートからの漏れ光を低減するための制御方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the control method for reducing the leak light from two adjacent ports. 波長選択スイッチの入出力ポートにおいて漏れ光を低減する更に別の制御を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically another control which reduces leakage light in the input-output port of a wavelength selective switch. 波長選択スイッチの入出力ポートの二次元配列の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the two-dimensional arrangement | sequence of the input / output port of a wavelength selection switch. 二次元配列された入出力ポートにおいて漏れ光を低減する制御を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the control which reduces leakage light in the input-output port arranged two-dimensionally. 光偏向素子の一例としてLCOSを示す図である。It is a figure which shows LCOS as an example of an optical deflection | deviation element.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

本願発明は、その一側面として、少なくとも1つの入力ポートおよび複数の出力ポートを含む入出力光学系と、前記入力ポートから入力される光を波長成分毎に分光して波長成分を出力する分光素子と、前記分光素子から出力される各前記波長成分を偏向し、所定の前記出力ポートに結合するように偏向角を設定する光偏向素子と、前記分光素子から出力される前記波長成分を前記光偏向素子に結合させる集光光学系と、前記偏向角を制御することによって、所定の前記波長成分の所定の前記出力ポートへの光結合効率の閾値を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記光結合効率の前記閾値における最大値を、最適結合状態とは異なるように設定する波長選択スイッチである。   As one aspect of the present invention, an input / output optical system including at least one input port and a plurality of output ports, and a spectroscopic element that splits light input from the input port for each wavelength component and outputs the wavelength component An optical deflecting element that deflects each wavelength component output from the spectroscopic element and sets a deflection angle so as to be coupled to a predetermined output port; and the wavelength component output from the spectroscopic element is the light. A condensing optical system coupled to a deflecting element; and a control unit that controls a threshold of optical coupling efficiency of the predetermined wavelength component to the predetermined output port by controlling the deflection angle. The unit is a wavelength selective switch that sets a maximum value of the threshold value of the optical coupling efficiency different from the optimum coupling state.

波長選択スイッチにおいて各出力ポートへの光結合効率は、ポート位置に依存して二次関数状(放物線状)に変化する(図4参照)。そこで、所定の出力ポートへの光結合効率の閾値を制御するに当たって、その最大値を、最適結合状態とは異なるように設定することで、所定の出力ポートに入力される光(例えば図4の結合先ポート)の最適結合状態に対する減衰量よりも、隣接するポートに入力される光(例えば図4の隣接ポート)の減衰量を大きくさせることができる。このため、結合先の出力ポート以外のポートに対する漏れ光の量を低減した波長選択スイッチを提供することができる。   In the wavelength selective switch, the optical coupling efficiency to each output port changes in a quadratic function shape (parabolic shape) depending on the port position (see FIG. 4). Therefore, in controlling the threshold value of the optical coupling efficiency to the predetermined output port, the maximum value is set to be different from the optimum coupling state, so that the light input to the predetermined output port (for example, FIG. 4). The attenuation amount of light (for example, the adjacent port in FIG. 4) input to the adjacent port can be made larger than the attenuation amount with respect to the optimum coupling state of the coupling destination port). For this reason, it is possible to provide a wavelength selective switch in which the amount of leakage light with respect to ports other than the output port of the coupling destination is reduced.

上記の波長選択スイッチにおいて、前記出力ポートは、光導波部材と、前記光導波部材の端面に前記波長成分を結合させる光結合部材を備え、前記制御部は、前記光結合部材に結合される前記波長成分の光軸と、前記光結合部材の光軸とが、互いにずれるように前記偏向角を設定することで前記最大値を設定し、さらに、所定の前記出力ポートと、その他の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する前記出力ポートとを結ぶ仮想直線に沿って所定の前記波長成分の前記偏向角を制御してもよい。この場合、各ポートを一軸状に配置した波長選択スイッチにおいて、結合先の出力ポート以外のポートに対する漏れ光量を低減すことができる。   In the wavelength selective switch, the output port includes an optical waveguide member and an optical coupling member that couples the wavelength component to an end surface of the optical waveguide member, and the control unit is coupled to the optical coupling member. The maximum value is set by setting the deflection angle so that the optical axis of the wavelength component and the optical axis of the optical coupling member are shifted from each other, and further, the predetermined output port and the other output ports The deflection angle of the predetermined wavelength component may be controlled along a virtual straight line connecting the output port adjacent to the predetermined output port. In this case, in the wavelength selective switch in which each port is uniaxially arranged, it is possible to reduce the amount of leakage light with respect to ports other than the output port of the coupling destination.

上記の波長選択スイッチにおいて、前記出力ポートは、光導波部材と、前記光導波部材の端面に前記波長成分を結合させる光結合部材を備え、前記制御部は、前記光結合部材に結合される前記波長成分の光軸と、前記光結合部材の光軸とが、互いにずれるように前記偏向角を設定することで前記最大値を設定し、さらに、所定の前記出力ポートと、その他の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する前記出力ポートとを結ぶ仮想直線に直交する直線に沿って所定の前記波長成分の前記偏向角を制御してもよい。この場合、結合先の出力ポートに隣接する複数のポートへの漏れ光量を低減することができる。   In the wavelength selective switch, the output port includes an optical waveguide member and an optical coupling member that couples the wavelength component to an end surface of the optical waveguide member, and the control unit is coupled to the optical coupling member. The maximum value is set by setting the deflection angle so that the optical axis of the wavelength component and the optical axis of the optical coupling member are shifted from each other, and further, the predetermined output port and the other output ports The deflection angle of the predetermined wavelength component may be controlled along a straight line orthogonal to a virtual straight line connecting the output port adjacent to the predetermined output port. In this case, it is possible to reduce the amount of light leaked to a plurality of ports adjacent to the output port of the coupling destination.

上記の波長選択スイッチにおいて、前記制御部は、複数の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する2つの前記出力ポートからの距離が等しい線上で光結合するように所定の前記波長成分の前記偏向角を制御してもよい。この場合、各結合先の出力ポートに隣接するポートへの漏れ光量を最小化することができる。   In the wavelength selective switch, the control unit may perform the predetermined wavelength component so as to optically couple on a line having the same distance from two output ports adjacent to the predetermined output port among the plurality of output ports. The deflection angle may be controlled. In this case, it is possible to minimize the amount of light leaked to the port adjacent to the output port of each connection destination.

上記の波長選択スイッチにおいて、前記制御部は、所定の前記出力ポートに隣接する2つの前記出力ポートに入力される別の前記波長成分の漏れ光量が等しくなる位置で光結合するように所定の前記波長成分の前記偏向角を制御してもよい。この場合、例えば各ポートが等間隔に配置されている場合であれば、結合先の出力ポートに隣接する2つのポートからの漏れ光量をモニターすることで、光結合効率の閾値における最大値になるように容易に調整することができる。   In the wavelength selective switch, the control unit is configured to perform predetermined optical coupling so that leakage light amounts of the other wavelength components input to the two output ports adjacent to the predetermined output port are equal. The deflection angle of the wavelength component may be controlled. In this case, for example, if the ports are arranged at equal intervals, the maximum value in the threshold value of the optical coupling efficiency is obtained by monitoring the amount of light leaked from two ports adjacent to the output port of the coupling destination. Can be adjusted easily.

上記の波長選択スイッチにおいて、複数の前記出力ポートは、各端面が二次元状に配列されており、前記制御部は、所定の前記出力ポートに隣接する3つの隣接する前記出力ポートを頂点とする三角形の外心方向に所定の前記波長成分の前記偏向角を制御してもよい。   In the wavelength selective switch, the plurality of output ports have two end surfaces arranged in a two-dimensional manner, and the control unit has three adjacent output ports adjacent to the predetermined output port as vertices. The deflection angle of the predetermined wavelength component may be controlled in the outer direction of the triangle.

上記の波長選択スイッチにおいて、前記制御部は、所定の前記出力ポートに最も隣接する前記出力ポートから所定の前記波長成分が離れるように前記偏向角を制御することが好ましい。この場合、最も漏れ光量が多い最近接の出力ポートへの漏れ光量を効果的に低減することが可能となる。   In the wavelength selective switch, it is preferable that the control unit controls the deflection angle so that the predetermined wavelength component is separated from the output port closest to the predetermined output port. In this case, the amount of light leaked to the nearest output port with the largest amount of light leaked can be effectively reduced.

[本願発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る波長選択スイッチの具体例を以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内ですべての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
A specific example of a wavelength selective switch according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and it is intended that all the changes are included within the meaning and range equivalent to the claim.

図1は、本発明の一実施形態の波長選択スイッチの構成を概略的に示す平面図である。図2は、図1に示された波長選択スイッチのII−II線に沿った側断面図である。理解の容易のため、図1及び図2には、XYZ直交座標系を示す。波長選択スイッチ1は、YZ平面に沿った上面及び底面と、X軸方向に沿った4つの側面とを有する略直方体状を呈している。   FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a wavelength selective switch according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view taken along line II-II of the wavelength selective switch shown in FIG. For easy understanding, FIGS. 1 and 2 show an XYZ orthogonal coordinate system. The wavelength selective switch 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape having an upper surface and a bottom surface along the YZ plane and four side surfaces along the X-axis direction.

図1及び図2に示されるように、波長選択スイッチ1は、少なくとも1つの入力ポートと、複数の出力ポートとを含む入出力光学系18を備えている。入出力光学系18は、図2に示すように、例えば1つの入力ポート11と4つの出力ポート12a〜12dとを含む。入力ポート11には、複数の波長成分を含む光L1が波長選択スイッチ1の外部から入力される。光L1は、例えば波長多重光通信に使用される信号光である。波長選択スイッチ1は、入力ポート11に入力された光L1を波長成分毎に分光して、各波長成分を、出力ポート12a〜12dのそれぞれから出力する。図1では、一例として3つの波長成分L21,L22及びL23と4つの出力ポート12a〜12dとが図示されている。3つの波長成分L21,L22及びL23それぞれは、4つの出力ポート12a〜12dのうち3つの出力ポート12b,12c及び12dそれぞれから出力される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the wavelength selective switch 1 includes an input / output optical system 18 including at least one input port and a plurality of output ports. As shown in FIG. 2, the input / output optical system 18 includes, for example, one input port 11 and four output ports 12a to 12d. Light L1 including a plurality of wavelength components is input to the input port 11 from the outside of the wavelength selective switch 1. The light L1 is signal light used for wavelength multiplexed optical communication, for example. The wavelength selective switch 1 splits the light L1 input to the input port 11 for each wavelength component, and outputs each wavelength component from each of the output ports 12a to 12d. In FIG. 1, three wavelength components L21, L22, and L23 and four output ports 12a to 12d are illustrated as an example. Each of the three wavelength components L21, L22, and L23 is output from each of the three output ports 12b, 12c, and 12d among the four output ports 12a to 12d.

入力ポート11及び出力ポート12a〜12dは、X軸方向に一列に並ぶように配置されている。この配列方向は、後述する光偏向素子17による光の偏向方向と同じになっている。入力ポート11は、例えば光ファイバ21といった光導波部材と、光ファイバ21から入力された光L1をコリメートするマイクロレンズ31(図3参照)とによって好適に構成される。また、複数の出力ポート12a〜12dそれぞれは、例えば光ファイバ22a〜22dといった光導波部材と、光偏向素子17により偏向された光L21〜L23それぞれ等を光ファイバ22a〜22dそれぞれの端面に結合させるマイクロレンズ32a〜32d(図3参照)とによって構成される。マイクロレンズ31及び32a〜32dは、本実施形態では、コリメータレンズ13として一体化されているが、それぞれを別体としてもよい。   The input port 11 and the output ports 12a to 12d are arranged in a line in the X-axis direction. This arrangement direction is the same as the light deflection direction by the light deflection element 17 described later. The input port 11 is preferably configured by an optical waveguide member such as an optical fiber 21 and a microlens 31 (see FIG. 3) that collimates the light L1 input from the optical fiber 21. Each of the plurality of output ports 12a to 12d couples, for example, optical waveguide members such as optical fibers 22a to 22d, light L21 to L23 deflected by the optical deflection element 17, and the like to the end faces of the optical fibers 22a to 22d. It is comprised by the microlenses 32a-32d (refer FIG. 3). In the present embodiment, the microlenses 31 and 32a to 32d are integrated as the collimator lens 13, but each may be a separate body.

波長選択スイッチ1は、更に、アナモルフィック光学系14と、分光素子15と、集光素子16と、光偏向素子17と、制御部20とを備えている。   The wavelength selective switch 1 further includes an anamorphic optical system 14, a spectroscopic element 15, a condensing element 16, a light deflecting element 17, and a control unit 20.

アナモルフィック光学系14は、コリメータレンズ13を介して光L1を受ける。アナモルフィック光学系14は、例えばプリズム14a,14bによって構成される。アナモルフィック光学系14は、光L1の光軸に対して垂直な断面形状がY軸方向に延びる楕円形状となるように光L1を変換する。アナモルフィック光学系14から出力される光のビーム形状は、Y軸方向に光L1の幅が大きくなるように光L1の幅が拡大されるため、光軸に対して垂直な光L1の断面は、Y軸方向に延びる楕円形状となる。アナモルフィック光学系14は、出力される光の断面をY方向に扁平な楕円形状に変換するものであれば良い。即ち、光をX方向に縮小するように構成してY方向の倍率がX方向の倍率よりも大きくなるようにしても良い。このようなアナモルフィック光学系14は、一対のプリズムを含む光学系の他、X方向またはY方向に屈折力を有する光学部品(例えば、シリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー)を単独もしくは複数個組み合わせることによって構成してもよい。   The anamorphic optical system 14 receives the light L <b> 1 through the collimator lens 13. The anamorphic optical system 14 includes, for example, prisms 14a and 14b. The anamorphic optical system 14 converts the light L1 so that a cross-sectional shape perpendicular to the optical axis of the light L1 becomes an elliptical shape extending in the Y-axis direction. The beam shape of the light output from the anamorphic optical system 14 is such that the width of the light L1 is increased so that the width of the light L1 is increased in the Y-axis direction. Is an elliptical shape extending in the Y-axis direction. The anamorphic optical system 14 only needs to convert the cross section of the output light into an elliptical shape that is flat in the Y direction. In other words, the light may be reduced in the X direction so that the magnification in the Y direction is larger than the magnification in the X direction. Such an anamorphic optical system 14 includes, in addition to an optical system including a pair of prisms, an optical component having a refractive power in the X direction or the Y direction (for example, a cylindrical lens or a cylindrical mirror) alone or in combination. It may be configured.

分光素子15は、入力ポート11から入力されてアナモルフィック光学系14でビーム形状が変換された光L1を、各波長成分L21〜L23に分光する。本実施形態の分光素子15は、コリメータレンズ13及びアナモルフィック光学系14を介して光L1を受ける。分光素子15は、例えば表面に回折格子が形成された板状部材によって構成される。分光素子15によって分光された光L1の各波長成分L21〜L23は、それぞれ波長に応じて異なる光軸方向に進む。本実施形態では、各波長成分L21〜L23は、上述した分光方向(Y軸方向)に分光される。   The spectroscopic element 15 splits the light L1 input from the input port 11 and having the beam shape converted by the anamorphic optical system 14 into the respective wavelength components L21 to L23. The spectroscopic element 15 of the present embodiment receives the light L1 via the collimator lens 13 and the anamorphic optical system 14. The spectroscopic element 15 is configured by, for example, a plate-like member having a diffraction grating formed on the surface. The wavelength components L21 to L23 of the light L1 split by the spectroscopic element 15 travel in different optical axis directions according to the wavelengths. In the present embodiment, the wavelength components L21 to L23 are dispersed in the above-described spectral direction (Y-axis direction).

集光素子16(集光光学系)は、分光素子15と光偏向素子17との間の光路上に配置されており、分光素子15と光偏向素子17とを光学的に接続する。集光素子16は、例えば集光レンズから構成され、分光素子15を通過した各波長成分L21〜L23を、光偏向素子17に向けて集光させる。即ち、集光素子16は、分光素子15により分光された波長成分L21〜L23のそれぞれを光偏向素子17に結合させる。このとき、アナモルフィック光学系14においてY方向に所定倍率で拡大された光は、集光素子16においては当該倍率でY方向に縮小される(または、アナモルフィック光学系14においてX方向に所定倍率で縮小された光は、集光素子16においては当該倍率でX方向に拡大される)ことにより、光偏向素子17においてX方向の倍率がY方向の倍率よりも大きくなるように構成されている。また、集光素子16は、光偏向素子17によって偏向された各波長成分L21〜L23を、分光素子15に向けてコリメートする。   The condensing element 16 (condensing optical system) is disposed on the optical path between the spectroscopic element 15 and the light deflection element 17, and optically connects the spectroscopic element 15 and the light deflection element 17. The condensing element 16 is composed of, for example, a condensing lens, and condenses the wavelength components L21 to L23 that have passed through the spectroscopic element 15 toward the light deflection element 17. That is, the condensing element 16 couples each of the wavelength components L21 to L23 dispersed by the spectroscopic element 15 to the light deflecting element 17. At this time, the light expanded at a predetermined magnification in the Y direction in the anamorphic optical system 14 is reduced in the Y direction at the magnification in the light collecting element 16 (or in the X direction in the anamorphic optical system 14). The light reduced at the predetermined magnification is expanded in the X direction by the magnification at the light condensing element 16), so that the X direction magnification is larger than the Y direction magnification at the light deflection element 17. ing. The condensing element 16 collimates the wavelength components L21 to L23 deflected by the light deflecting element 17 toward the spectroscopic element 15.

光偏向素子17は、例えばMEMSミラーから好適に構成され、入力ポート11から入力され分光素子15で分光された各波長成分L21〜L23を受け、それぞれ所定の可変角度である偏向角で出力する。光偏向素子17としては、MEMSミラーの他、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)のような反射型液晶素子、透過型液晶素子、DMD(Digital Mirror Device)、又は、DLP(Digital Light Processing)といった、印加する電圧によって偏向角が制御される素子を用いてもよい。   The optical deflecting element 17 is preferably composed of, for example, a MEMS mirror, receives each of the wavelength components L21 to L23 input from the input port 11 and dispersed by the spectroscopic element 15, and outputs the respective wavelength components L21 to L23 at a predetermined variable angle. As the light deflection element 17, in addition to a MEMS mirror, a reflection type liquid crystal element such as LCOS (Liquid Crystal on Silicon), a transmission type liquid crystal element, DMD (Digital Mirror Device), or DLP (Digital Light Processing) is applied. An element whose deflection angle is controlled by a voltage to be applied may be used.

MEMSミラーは、マイクロマシン技術によって作製される複数の微小な光反射面である。これら複数の光反射面は弾性的に支持されており、各々に設けられたアクチュエータに印加される制御電圧の大きさに応じて、その角度を個別に変化できるように構成されている。各波長成分に対応する光反射面はY軸方向に沿ってアレイ状に配置されている。各MEMSミラーは、例えばY軸方向の軸を中心として回転し、その偏向角は各波長成分の光毎に制御部20によって制御される。MEMSミラーで反射された光は、集光素子16を通過し、分光素子15を経て何れかの所定の出力ポート12a〜12dに結合される。   The MEMS mirror is a plurality of minute light reflecting surfaces manufactured by micromachine technology. The plurality of light reflecting surfaces are elastically supported, and are configured so that the angles thereof can be individually changed according to the magnitude of a control voltage applied to an actuator provided in each of the light reflecting surfaces. The light reflecting surfaces corresponding to the respective wavelength components are arranged in an array along the Y-axis direction. Each MEMS mirror rotates around an axis in the Y-axis direction, for example, and the deflection angle is controlled by the control unit 20 for each light of each wavelength component. The light reflected by the MEMS mirror passes through the condensing element 16, passes through the spectroscopic element 15, and is coupled to any one of the predetermined output ports 12 a to 12 d.

なお、光偏向素子17としてLCOSを用いた場合を図10に示す。LCOS90は、駆動回路が形成されたシリコン基板91上に、反射層である画素電極群92と、偏向層である液晶層93と、配向膜94と、透明電極95と、カバーガラス96とを含んで構成される。必要に応じて画素電極群92と液晶層93の間にも配向膜を設けてもよい。画素電極群92は所定波長成分の光に対して所定方向に並んだ多数の画素が対応するよう構成され、液晶層に対して各画素電極から周期的に異なった電圧を与えることによって、図10に示すようにステップ状の位相シフト関数を付与し、全体としてのこぎり形状となる屈折率の変化を実現することができる。この変化を周期的に繰り返すことによってブレーズ型の回折格子と同等の機能を実現する。このように屈折率の変化によりマルチレベル光フェーズドアレイが実現でき、回折現象により反射方向を異ならせることができる。画素電極群に印加する電圧を調整し、この位相シフト関数を適宜選択することによって入射光の屈折角度を夫々の波長毎に異なった方向に変化させることができるので、各波長成分の回折角を独立に制御し、特定波長の入力光を所望の方向に反射させることができる。   FIG. 10 shows a case where LCOS is used as the light deflection element 17. The LCOS 90 includes a pixel electrode group 92 that is a reflective layer, a liquid crystal layer 93 that is a deflection layer, an alignment film 94, a transparent electrode 95, and a cover glass 96 on a silicon substrate 91 on which a drive circuit is formed. Consists of. An alignment film may also be provided between the pixel electrode group 92 and the liquid crystal layer 93 as necessary. The pixel electrode group 92 is configured so that a large number of pixels arranged in a predetermined direction correspond to light of a predetermined wavelength component, and periodically applying different voltages from each pixel electrode to the liquid crystal layer. As shown in FIG. 4, a step-like phase shift function is provided, and a change in the refractive index having a saw shape as a whole can be realized. By repeating this change periodically, a function equivalent to a blazed diffraction grating is realized. Thus, a multilevel optical phased array can be realized by changing the refractive index, and the reflection direction can be made different by a diffraction phenomenon. By adjusting the voltage applied to the pixel electrode group and appropriately selecting this phase shift function, the refraction angle of incident light can be changed in different directions for each wavelength, so the diffraction angle of each wavelength component can be changed. It can control independently and the input light of a specific wavelength can be reflected in a desired direction.

制御部20は、光偏向素子17によって偏向される光の角度、即ち偏向角を制御する。制御部20は、光偏向素子17によりX軸方向に偏向される各波長成分L21〜L23が集光素子16を介して、各波長成分L21〜L23に対応する所定の出力ポート12b〜12dそれぞれに結合されるように光偏向素子17の偏向角を制御する。制御部20は、偏向角を制御することによって、所定の波長成分L21〜L23の所定の出力ポート12b〜12dへの光結合効率の閾値を制御する。所定の出力ポート12b〜12dにおける光結合効率の閾値における最大値は、ある結合先の出力ポートに隣接する出力ポートへの漏れ光が十分に低減されるように設定されていることが好ましい。   The control unit 20 controls the angle of light deflected by the light deflection element 17, that is, the deflection angle. The control unit 20 controls the wavelength components L21 to L23 deflected in the X-axis direction by the light deflecting element 17 to the predetermined output ports 12b to 12d corresponding to the wavelength components L21 to L23, respectively, via the condensing element 16. The deflection angle of the optical deflecting element 17 is controlled so that they are coupled. The control unit 20 controls the threshold value of the optical coupling efficiency of the predetermined wavelength components L21 to L23 to the predetermined output ports 12b to 12d by controlling the deflection angle. It is preferable that the maximum value in the threshold value of the optical coupling efficiency in the predetermined output ports 12b to 12d is set so that the leakage light to the output port adjacent to the certain output port is sufficiently reduced.

ここで、制御部20による偏向角制御により、隣接ポートへの漏れ光が十分に低減されるように結合先ポートにおける光結合効率の閾値の最大値を設定する方法について、図3及び図4を参照して説明する。なお、図3では、本実施形態を理解しやすくするため、要部を強調して記載している。図5,7,9等でも同様である。   Here, a method for setting the maximum value of the threshold value of the optical coupling efficiency at the coupling destination port so that the leakage light to the adjacent port is sufficiently reduced by the deflection angle control by the control unit 20 will be described with reference to FIGS. The description will be given with reference. Note that, in FIG. 3, the main parts are emphasized for easy understanding of the present embodiment. The same applies to FIGS.

図3に示すように、本実施形態では、一例として、レンズ32cを含む出力ポート12cを結合先ポートとし、レンズ32b,32dそれぞれを含む出力ポート12b,12dをその隣接ポートとした場合について説明する。この場合、出力ポート12b,12cの中心間隔(以下「ピッチ」と称する)と、出力ポート12c,12dのピッチとは不等になっており、出力ポート12dが、結合先ポートである出力ポート12cに最近接するポートになる。結合先ポートである出力ポート12cに入力される光(波長成分L22)の一部が、最も近接するポート12dに漏れる場合がある。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, as an example, a case will be described in which the output port 12c including the lens 32c is a coupling destination port, and the output ports 12b and 12d including the lenses 32b and 32d are adjacent ports. . In this case, the interval between the centers of the output ports 12b and 12c (hereinafter referred to as “pitch”) and the pitch of the output ports 12c and 12d are unequal, and the output port 12d is the output port 12c that is the coupling destination port. The closest port to In some cases, part of the light (wavelength component L22) input to the output port 12c, which is the coupling destination port, leaks to the closest port 12d.

その状態を一例として図4に示す。図4は、横軸をポート配列方向(X方向)とし、結合先ポート12cが座標0に配置され、最近接ポート12dが座標1.2に配置される場合を例示している。また、図4は、縦軸に光強度(dB)を示しており、結合先ポート12cに結合される波長成分L22のX方向における強度分布を示している。図4では、結合先ポート12cに対して光軸シフトを行わない場合(従来)の波長成分L22の光強度分布を点線で、光軸シフトを行う場合(本実施形態)の波長成分L22の光強度分布を一点鎖線でそれぞれ示す。   This state is shown in FIG. 4 as an example. FIG. 4 illustrates a case where the horizontal axis is the port arrangement direction (X direction), the connection destination port 12c is arranged at the coordinate 0, and the nearest port 12d is arranged at the coordinate 1.2. In FIG. 4, the vertical axis indicates the light intensity (dB), and the intensity distribution in the X direction of the wavelength component L22 coupled to the coupling destination port 12c. In FIG. 4, the light intensity distribution of the wavelength component L22 when the optical axis shift is not performed on the coupling destination port 12c (conventional) is indicated by the dotted line, and the light of the wavelength component L22 when the optical axis shift is performed (this embodiment). The intensity distribution is indicated by a dashed line.

図4に示すように、光軸シフトを行わない場合の波長成分L22の光強度分布を用いて、X方向における所定座標に対応した波長成分L22の光強度を参照することで、光軸シフトを行う場合に波長成分L22が結合先ポート12cに結合する光強度を求めることができる。そして、光軸シフトを行う場合の波長成分L22の光強度分布を用いて、最近接ポート12dが位置する座標における波長成分L22の光強度を参照すれば、光軸シフトを行う場合に波長成分L22が最近接ポート12dに結合する(漏れる)光強度を求めることができる。従って、波長成分L22の最大光強度に対する、X方向の所定位置における波長成分L22の光強度の比率を求めることによって、X方向の所定位置に波長成分L22の光軸を位置させた場合における結合先ポート12cおよび最近接ポート12dに対する波長成分L22の光結合効率を求めることができる。   As shown in FIG. 4, by using the light intensity distribution of the wavelength component L22 when the optical axis shift is not performed, the optical axis shift is performed by referring to the light intensity of the wavelength component L22 corresponding to the predetermined coordinate in the X direction. In this case, the light intensity at which the wavelength component L22 is coupled to the coupling destination port 12c can be obtained. Then, referring to the light intensity of the wavelength component L22 at the coordinates where the nearest port 12d is located using the light intensity distribution of the wavelength component L22 when performing the optical axis shift, the wavelength component L22 when performing the optical axis shift. Can be determined as the light intensity coupled (leaked) to the nearest port 12d. Therefore, by determining the ratio of the light intensity of the wavelength component L22 at the predetermined position in the X direction to the maximum light intensity of the wavelength component L22, the coupling destination when the optical axis of the wavelength component L22 is positioned at the predetermined position in the X direction. The optical coupling efficiency of the wavelength component L22 for the port 12c and the nearest port 12d can be obtained.

このような光結合効率の閾値の設定、特に結合先ポート12cに結合する光の強度の閾値の設定は、結合先ポート12cに光を結合させる場合における光の光軸が位置する範囲(制御使用範囲)を設定することによって行われる。従来の光強度の閾値の設定では、光軸シフトを行わないため、図4の「制御使用範囲(従来)」で示されるように、光強度の閾値が、結合先ポート12cに結合される波長成分L22が示す放物線のピーク(光強度0dB)を含んだ0dB〜−15dBの制御使用範囲となるように、光軸の位置し得る範囲を設定していた。つまり、従来の閾値の設定では、光強度の閾値の最大値が、結合先ポート12cにおける光結合が最適結合状態となる値(光強度0dB)を含むように光軸の位置し得る範囲を設定していた。   Such threshold setting of the optical coupling efficiency, particularly the threshold value of the intensity of light coupled to the coupling destination port 12c, is set in a range where the optical axis of the light is positioned when coupling the light to the coupling destination port 12c (control use). This is done by setting the range. Since the optical axis shift is not performed in the conventional setting of the light intensity threshold, the wavelength at which the light intensity threshold is coupled to the coupling destination port 12c, as shown by “control use range (conventional)” in FIG. The range in which the optical axis can be positioned was set so as to be in the control usage range of 0 dB to −15 dB including the parabolic peak (light intensity 0 dB) indicated by the component L22. That is, in the conventional threshold setting, a range in which the optical axis can be positioned is set so that the maximum value of the light intensity threshold includes a value (light intensity 0 dB) in which the optical coupling at the coupling destination port 12c is in an optimal coupling state. Was.

これに対し、本実施形態における光強度の閾値の設定では、結合先ポート12cに入力される光の光軸を最近接ポート12dから離れる方向(図示左側)に例えば0.2mmずらして出力ポート12cのレンズ32cに結合させている。これは、制御部20により、結合先ポート12cに結合される波長成分L22の光軸と結合先ポート12cの光軸とが互いにずれるように光偏向素子17における光の偏向角を制御することによって制御され得る。具体的には、制御部20は、例えば、図3に示すように、出力ポート12cと出力ポート12dとを結ぶ仮想直線D1に沿って、最近接する出力ポート12dから離れるように出力ポート12b側に波長成分L22の光軸をずらすように偏向角を制御する。   On the other hand, in the setting of the threshold value of the light intensity in the present embodiment, the output port 12c is shifted by, for example, 0.2 mm in the direction away from the closest port 12d (left side in the figure) of the optical axis of the light input to the coupling destination port 12c. The lens 32c is coupled. This is because the control unit 20 controls the deflection angle of light in the light deflecting element 17 so that the optical axis of the wavelength component L22 coupled to the coupling destination port 12c and the optical axis of the coupling destination port 12c are shifted from each other. Can be controlled. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, the control unit 20 moves toward the output port 12 b side away from the closest output port 12 d along the virtual straight line D1 connecting the output port 12 c and the output port 12 d. The deflection angle is controlled so as to shift the optical axis of the wavelength component L22.

このような光軸シフトを行うため、本実施形態における光強度の閾値の設定では、図4の「制御使用範囲(本実施形態)」で示されるように、光強度の閾値が、波長成分L22が示す放物線のピークを含まずに−0.2dB〜−15.2dBの制御使用範囲となるように光軸の位置し得る範囲を設定している。この光強度の閾値における最大値−0.2dBは、光の光軸をずらして結合先ポート12cに結合される波長成分L22の光軸が、光軸シフトをしなかった場合の波長成分L22と交わった値に対応する光強度である。また、光強度の閾値の下限値である−15.2dBは、上限(最大値)が最適結合状態(0dB)から減少した0.2dB分を制御使用範囲のレンジが従来と同じとなるように従来の制御使用範囲の下限値に対して減少させた値である。このように、本実施形態では、光の強度の閾値の最大値が、結合先ポート12cにおける光結合が最適結合状態となる値(光強度0dB)を含まないように、即ち最適結合状態とは異なるように光軸の位置し得る範囲を設定している。   In order to perform such an optical axis shift, in the setting of the threshold value of the light intensity in the present embodiment, the threshold value of the light intensity is set to the wavelength component L22 as shown in “control use range (this embodiment)” in FIG. The range in which the optical axis can be positioned is set so as to be within the control usage range of -0.2 dB to -15.2 dB without including the parabolic peak indicated by. The maximum value -0.2 dB in the threshold value of the light intensity is the same as the wavelength component L22 when the optical axis of the wavelength component L22 that is coupled to the coupling destination port 12c by shifting the optical axis of the light is not shifted. The light intensity corresponding to the intersected value. Further, the lower limit value of the light intensity threshold value of -15.2 dB is set so that the upper limit (maximum value) is 0.2 dB, which is reduced from the optimum coupling state (0 dB), and the range of the control use range becomes the same as the conventional range. This is a value reduced with respect to the lower limit value of the conventional control use range. Thus, in the present embodiment, the maximum value of the light intensity threshold value does not include a value (light intensity 0 dB) at which the optical coupling at the coupling destination port 12c is in the optimum coupling state, that is, the optimum coupling state. The range in which the optical axis can be positioned is set differently.

このように光軸シフトを行う場合と光軸シフトを行わない場合の波長成分L22のX方向における光強度は共にX方向の位置座標に依存して二次関数状(放物線状)に変化する。従って、波長成分L22が示す放物線のピークを中心としてX方向の両側に向かうに従って、光の強度がその傾斜が急峻になって減少する。本実施形態の例では、結合先ポート12c(座標0)では、光軸シフトを行わない場合に比べて光軸シフトを行った場合、光強度が−0.2dB減少してしまうものの、最近接ポート12d(座標1.2)では、光軸シフトを行わない場合の光強度−23dBを光軸シフトを行うことにより光強度−32dBまで大幅に低下させることができる。つまり、上述した光強度の閾値制御により、結合先ポート12cへ結合する光強度の低下量に対し、最近接ポート12dへ漏れ出る光強度の低下量を大幅に増やすことができる。この結果、本実施形態によれば、例えば漏れ光の強度の実用上の目標値が−30dBである場合、上述した光強度の閾値の最大値の設定方法により、漏れ光の量を実用上問題のない値以下に低減することが可能となる。   As described above, the light intensity in the X direction of the wavelength component L22 when the optical axis shift is performed and when the optical axis shift is not performed both changes in a quadratic function shape (parabolic shape) depending on the position coordinates in the X direction. Therefore, the intensity of light decreases with a steep inclination as it goes to both sides in the X direction with the parabolic peak indicated by the wavelength component L22 as the center. In the example of the present embodiment, the light intensity is decreased by −0.2 dB when the optical axis shift is performed at the connection destination port 12c (coordinate 0) as compared with the case where the optical axis shift is not performed. In the port 12d (coordinate 1.2), the light intensity −23 dB when the optical axis shift is not performed can be significantly reduced to the light intensity −32 dB by performing the optical axis shift. That is, by the above-described threshold control of the light intensity, the decrease amount of the light intensity leaking to the nearest port 12d can be greatly increased with respect to the decrease amount of the light intensity coupled to the coupling destination port 12c. As a result, according to the present embodiment, for example, when the practical target value of the intensity of leaked light is −30 dB, the amount of leaked light has a practical problem with the above-described method for setting the maximum value of the threshold value of light intensity. It is possible to reduce the value to less than the value with no.

なお、このように結合先ポート12cに入射する光L22の光軸を、最適結合状態である所定のポート位置からずらしたとしても、上述したように、結合先ポート12cへ入力される波長成分L22の光強度の閾値の設定を、従来の制御使用範囲「0dB〜15dB」から制御使用範囲「−0.2dB〜−15.2dB」に僅かに変更するものに過ぎない。このため、光の光軸が位置する制御使用範囲の設定は従来とほぼ同様に行えるため、結合先ポート12cに入射される光L22の結合効率は、実用上問題とならない。   Even if the optical axis of the light L22 incident on the coupling destination port 12c is shifted from the predetermined port position in the optimum coupling state as described above, as described above, the wavelength component L22 input to the coupling destination port 12c. The light intensity threshold value is slightly changed from the conventional control use range “0 dB to 15 dB” to the control use range “−0.2 dB to −15.2 dB”. For this reason, since the setting of the control use range in which the optical axis of the light is positioned can be performed in the same manner as in the prior art, the coupling efficiency of the light L22 incident on the coupling destination port 12c is not a problem in practice.

このように制御部20は、所定の出力ポート12cへの光結合効率の閾値を制御するに当たって、その最大値を、最適結合状態とは異なるように設定することで、所定の出力ポート12cに入力される光の最適結合状態に対する減衰量よりも、隣接するポート12dに入力される光の減衰量を大きくさせることができる。このため、結合先の出力ポート12c以外のポート12dに対する漏れ光の量を低減させることができる。また、隣接ポート12d等へ入力される光(波長成分L22)の漏れ光量を効率的に低減できるので、出力ポート12a〜12dの間隔を従来よりも縮めることができ、これにより、波長選択スイッチ1のより一層の小型化を図ることも可能である。   In this way, the control unit 20 sets the maximum value different from the optimum coupling state when controlling the threshold value of the optical coupling efficiency to the predetermined output port 12c, thereby inputting the threshold value to the predetermined output port 12c. The amount of attenuation of light input to the adjacent port 12d can be made larger than the amount of attenuation with respect to the optimal coupling state of the light to be performed. For this reason, it is possible to reduce the amount of leakage light with respect to the port 12d other than the output port 12c to be combined. In addition, since the amount of light leaked from the light (wavelength component L22) input to the adjacent port 12d or the like can be efficiently reduced, the interval between the output ports 12a to 12d can be shortened as compared with the prior art. It is also possible to further reduce the size.

また、波長選択スイッチ1では、制御部20は、レンズ32cに結合される波長成分L22の光軸とレンズ32の光軸とが互いにずれるように偏向角を設定することで、光結合効率の閾値の最大値を設定し、さらに、出力ポート12cと隣接する出力ポート12dとを結ぶ仮想直線D1に沿って波長成分L22の偏向角を制御している。このため、各ポート12a〜12dを一軸状に配置した波長選択スイッチ1において、結合先の出力ポート12c以外のポート12dに対する漏れ光量を低減することができる。   Further, in the wavelength selective switch 1, the control unit 20 sets the deflection angle so that the optical axis of the wavelength component L22 coupled to the lens 32c and the optical axis of the lens 32 are shifted from each other, so that the threshold of optical coupling efficiency is set. Further, the deflection angle of the wavelength component L22 is controlled along an imaginary straight line D1 connecting the output port 12c and the adjacent output port 12d. For this reason, in the wavelength selective switch 1 in which the ports 12a to 12d are uniaxially arranged, it is possible to reduce the amount of leakage light with respect to the ports 12d other than the output port 12c that is the coupling destination.

また、波長選択スイッチ1では、制御部20は、出力ポート12cに最も隣接する出力ポート12dから所定の波長成分L22が離れるように偏向角を制御している。このため、最も漏れ光量が多い最近接の出力ポート12dへの漏れ光量を効果的に低減することが可能となる。   In the wavelength selective switch 1, the control unit 20 controls the deflection angle so that the predetermined wavelength component L22 is separated from the output port 12d closest to the output port 12c. For this reason, it becomes possible to effectively reduce the amount of light leaked to the nearest output port 12d with the largest amount of light leaked.

なお、上述したような不等ピッチに配列されたポート配列の場合、ピッチ間隔が広い側で光軸のずれ量を制御する一方、ピッチ間隔が狭い側を設けてポート全体の小型化を図ることができるので、不等ピッチで配列されたポートを含む波長選択スイッチでは、最近接ポートへの漏れ光量を低減できると共に、波長選択スイッチをより一層小型化することができる。   In the case of the port arrangement arranged at unequal pitches as described above, the shift amount of the optical axis is controlled on the side where the pitch interval is wide, while the side where the pitch interval is narrow is provided to reduce the size of the entire port. Therefore, in the wavelength selective switch including ports arranged at unequal pitches, the amount of light leaked to the nearest port can be reduced, and the wavelength selective switch can be further miniaturized.

以上、本発明に係る波長選択スイッチの一実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、出力ポート12cが結合先ポートである場合を例にとって説明したが、他の出力ポート12a,12b,12dが結合先ポートとなる場合でも同様の減衰制御を適用することができる。   Although one embodiment of the wavelength selective switch according to the present invention has been described above, the present invention is not necessarily limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the output port 12c is the coupling destination port has been described as an example. However, the same attenuation control may be applied even when the other output ports 12a, 12b, and 12d are the coupling destination ports. it can.

また、上記実施形態では、出力ポート12a〜12dのピッチが不等である場合を例にとって説明したが、図5に示すように、出力ポート12a〜12dのピッチが等しい場合でも同様に隣接する他のポートからの漏れ光を減衰することができる。この場合には、例えば、制御部20は、レンズ32cに結合される波長成分L22の光軸とレンズ32の光軸とが互いにずれるように偏向角を設定することで、光結合効率の閾値の最大値を設定し、さらに、出力ポート12cと、出力ポート12cに隣接する出力ポート12b,12dとを結ぶ仮想直線D1に直交する直線D2に沿って所定の波長成分L22の光軸がずれるように波長成分L22の偏向角を制御してもよい。これにより、結合先の出力ポート12cに隣接する複数のポート12b,12dへの漏れ光量を低減することができる。   In the above embodiment, the case where the pitches of the output ports 12a to 12d are unequal has been described as an example. However, as shown in FIG. The light leaked from the port can be attenuated. In this case, for example, the control unit 20 sets the deflection angle so that the optical axis of the wavelength component L22 coupled to the lens 32c and the optical axis of the lens 32 are shifted from each other, thereby setting the threshold of the optical coupling efficiency. A maximum value is set, and the optical axis of the predetermined wavelength component L22 is shifted along a straight line D2 orthogonal to a virtual straight line D1 connecting the output port 12c and the output ports 12b and 12d adjacent to the output port 12c. The deflection angle of the wavelength component L22 may be controlled. As a result, the amount of light leaked to the plurality of ports 12b and 12d adjacent to the output port 12c to be combined can be reduced.

なお、上記の場合において、制御部20は、所定の出力ポート12cに隣接する2つの出力ポート12b、12dに入力される別の波長成分L21,23の漏れ光量が、図6に示すように、所定の目標値(−30dB)よりも小さく且つ等しくなる位置で光結合するように所定の波長成分L22の光軸がずれるように波長成分L22の偏向角を制御してもよい。この場合、例えば各ポート12b〜12dが等間隔に配置されている場合であれば、結合先の出力ポート12cに隣接する2つのポート12b,12dからの漏れ光量をモニターすることで、光結合効率の閾値における最大値になるように容易に調整することができる。   In the above-described case, the control unit 20 indicates that the leakage light amounts of the different wavelength components L21 and L23 input to the two output ports 12b and 12d adjacent to the predetermined output port 12c are as shown in FIG. The deflection angle of the wavelength component L22 may be controlled so that the optical axis of the predetermined wavelength component L22 is shifted so that optical coupling is performed at a position smaller than and equal to the predetermined target value (−30 dB). In this case, for example, if the ports 12b to 12d are arranged at equal intervals, the light coupling efficiency is monitored by monitoring the amount of light leaked from the two ports 12b and 12d adjacent to the output port 12c to be coupled. It can be easily adjusted to be the maximum value in the threshold value.

また、上記実施形態では、出力ポート12c,12dを結ぶ仮想直線D1に沿って所定の波長成分L22の光軸をずらすように偏光角を制御していたが、図7に示すように、制御部20は、複数の出力ポート12b〜12dのうち所定の出力ポート12cに隣接する2つの出力ポート12b,12dからの距離dが等しい線上で光結合するように所定の波長成分L22の偏向角を制御してもよい。この場合、各結合先の出力ポート12cに隣接するポート12b,12dへの漏れ光量を最小化することができる。   In the above embodiment, the polarization angle is controlled so as to shift the optical axis of the predetermined wavelength component L22 along the virtual straight line D1 connecting the output ports 12c and 12d. However, as shown in FIG. 20 controls the deflection angle of the predetermined wavelength component L22 so that optical coupling is performed on a line having the same distance d from the two output ports 12b and 12d adjacent to the predetermined output port 12c among the plurality of output ports 12b to 12d. May be. In this case, the amount of light leaked to the ports 12b and 12d adjacent to each output port 12c to be combined can be minimized.

また、上記実施形態では、入出力ポート11,12a〜12dが一次元状に一列に配置された場合を例にとって説明したが、図8に示すように、入出力ポート11,12a〜12iが二次元状に配置された入出力光学系18aを備えた波長選択スイッチにおいて、上述した減衰制御を適用してもよい。この場合の減衰制御方法としては、例えば、図9に示すように、出力ポート12cを結合先ポート、出力ポート12cを三角形状に取り囲む出力ポート12a,12b,12dをその隣接ポートとすると、制御部20は、所定の出力ポート12cに隣接する3つの出力ポート12a,12b,12dを頂点とする三角形の外心C方向に所定の波長成分L22の光軸をずらすように偏向角を制御してもよい。これにより、上述した隣接ポート12a,12b,12dにおいて、結合先ポート12cからの漏れ光の量を減衰することができる。   In the above embodiment, the case where the input / output ports 11 and 12a to 12d are arranged in a line in a one-dimensional manner has been described as an example. However, as shown in FIG. 8, there are two input / output ports 11 and 12a to 12i. In the wavelength selective switch including the input / output optical system 18a arranged in a dimension, the above-described attenuation control may be applied. As an attenuation control method in this case, for example, as shown in FIG. 9, when the output port 12c is a connection destination port and the output ports 12a, 12b, and 12d surrounding the output port 12c in a triangular shape are the adjacent ports, the control unit No. 20 also controls the deflection angle so that the optical axis of the predetermined wavelength component L22 is shifted in the direction of the outer center C of the triangle having the three output ports 12a, 12b, 12d adjacent to the predetermined output port 12c as vertices. Good. As a result, the amount of leaked light from the coupling destination port 12c can be attenuated in the adjacent ports 12a, 12b, and 12d described above.

1…波長選択スイッチ、11…入力ポート、12a〜12d…出力ポート、13…コリメータレンズ、15…分光素子、16…集光素子、17…光偏向素子、18…入出力光学系、20…制御部、21,22a〜22d…光ファイバ、31,32a〜32d…レンズ、L1…光、L21〜L23…波長成分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wavelength selection switch, 11 ... Input port, 12a-12d ... Output port, 13 ... Collimator lens, 15 ... Spectral element, 16 ... Condensing element, 17 ... Light deflection element, 18 ... Input / output optical system, 20 ... Control Part, 21, 22a-22d ... optical fiber, 31, 32a-32d ... lens, L1 ... light, L21-L23 ... wavelength component.

Claims (7)

少なくとも1つの入力ポートおよび複数の出力ポートを含む入出力光学系と、
前記入力ポートから入力される光を波長成分毎に分光して波長成分を出力する分光素子と、
前記分光素子から出力される各前記波長成分を偏向し、所定の前記出力ポートに結合するように偏向角を設定する光偏向素子と、
前記分光素子から出力される前記波長成分を前記光偏向素子に結合させる集光光学系と、
前記偏向角を制御することによって、所定の前記波長成分の所定の前記出力ポートへの光結合効率の閾値を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記光結合効率の前記閾値における最大値を、最適結合状態とは異なるように設定する波長選択スイッチ。
An input / output optical system including at least one input port and a plurality of output ports;
A spectroscopic element that splits the light input from the input port for each wavelength component and outputs the wavelength component;
An optical deflection element that deflects each wavelength component output from the spectroscopic element and sets a deflection angle so as to be coupled to the predetermined output port;
A condensing optical system for coupling the wavelength component output from the spectroscopic element to the light deflection element;
A control unit that controls a threshold of optical coupling efficiency of the predetermined wavelength component to the predetermined output port by controlling the deflection angle; and
The said control part is a wavelength selective switch which sets the maximum value in the said threshold value of the said optical coupling efficiency so that it may differ from an optimal coupling state.
前記出力ポートは、光導波部材と、前記光導波部材の端面に前記波長成分を結合させる光結合部材を備え、
前記制御部は、前記光結合部材に結合される前記波長成分の光軸と、前記光結合部材の光軸とが、互いにずれるように前記偏向角を設定することで前記最大値を設定し、さらに、所定の前記出力ポートと、その他の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する前記出力ポートとを結ぶ仮想直線に沿って所定の前記波長成分の前記偏向角を制御する、
請求項1に記載の波長選択スイッチ。
The output port includes an optical waveguide member and an optical coupling member that couples the wavelength component to an end surface of the optical waveguide member,
The control unit sets the maximum value by setting the deflection angle so that an optical axis of the wavelength component coupled to the optical coupling member and an optical axis of the optical coupling member are shifted from each other, Further, the deflection angle of the predetermined wavelength component is controlled along a virtual straight line connecting the predetermined output port and the output port adjacent to the predetermined output port among the other output ports.
The wavelength selective switch according to claim 1.
前記出力ポートは、光導波部材と、前記光導波部材の端面に前記波長成分を結合させる光結合部材を備え、
前記制御部は、前記光結合部材に結合される前記波長成分の光軸と、前記光結合部材の光軸とが、互いにずれるように前記偏向角を設定することで前記最大値を設定し、さらに、所定の前記出力ポートと、その他の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する前記出力ポートとを結ぶ仮想直線に直交する直線に沿って所定の前記波長成分の前記偏向角を制御する、
請求項1に記載の波長選択スイッチ。
The output port includes an optical waveguide member and an optical coupling member that couples the wavelength component to an end surface of the optical waveguide member,
The control unit sets the maximum value by setting the deflection angle so that an optical axis of the wavelength component coupled to the optical coupling member and an optical axis of the optical coupling member are shifted from each other, Further, the deflection angle of the predetermined wavelength component is set along a straight line perpendicular to a virtual straight line connecting the predetermined output port and the output port adjacent to the predetermined output port among the other output ports. Control,
The wavelength selective switch according to claim 1.
前記制御部は、複数の前記出力ポートのうち当該所定の前記出力ポートに隣接する2つの前記出力ポートからの距離が等しい線上で光結合するように所定の前記波長成分の前記偏向角を制御する、
請求項2または3に記載の波長選択スイッチ。
The control unit controls the deflection angle of the predetermined wavelength component so as to optically couple on a line having the same distance from two output ports adjacent to the predetermined output port among the plurality of output ports. ,
The wavelength selective switch according to claim 2 or 3.
前記制御部は、所定の前記出力ポートに隣接する2つの前記出力ポートに入力される別の前記波長成分の漏れ光量が等しくなる位置で光結合するように所定の前記波長成分の前記偏向角を制御する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の波長選択スイッチ。
The control unit sets the deflection angle of the predetermined wavelength component so that optical coupling is performed at a position where the leakage light amounts of the other wavelength components input to the two output ports adjacent to the predetermined output port are equal. Control,
The wavelength selective switch according to any one of claims 1 to 4.
複数の前記出力ポートは、各端面が二次元状に配列されており、
前記制御部は、所定の前記出力ポートに隣接する3つの隣接する前記出力ポートを頂点とする三角形の外心方向に所定の前記波長成分の前記偏向角を制御する、
請求項1〜5の何れか一項に記載の波長選択スイッチ。
Each of the plurality of output ports is arranged two-dimensionally at each end face,
The control unit controls the deflection angle of the predetermined wavelength component in the outer-center direction of a triangle having apexes of the three adjacent output ports adjacent to the predetermined output port.
The wavelength selective switch according to any one of claims 1 to 5.
前記制御部は、所定の前記出力ポートに最も隣接する前記出力ポートから所定の前記波長成分が離れるように前記偏向角を制御する、
請求項1〜6の何れか一項に記載の波長選択スイッチ。
The control unit controls the deflection angle so that the predetermined wavelength component is separated from the output port closest to the predetermined output port;
The wavelength selective switch according to any one of claims 1 to 6.
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