JP5139249B2 - 波長選択スイッチ - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の波長選択スイッチを説明する概観図である。図1の波長選択スイッチは、基板10と、1以上の波長を含む1以上の入力光が光ファイバ51から入力され、又は1以上の波長を含む1以上の出力光が光ファイバ52に出力される複数の入出力ポートが設けられた入出力端11と、入出力端11に設けられた光コリメータ12と、光コリメータ12からの入力光を波長毎に異なる角度で反射又は透過させ、出力光を波長毎に異なる角度で反射又は透過させて光コリメータ12に結合させる波長分散素子13と、波長分散素子13で波長毎に分離された波長分散素子13からの入力光の光軸をそれぞれ並行とし、かつそれぞれの入力光のビームを波長毎に収束させ、波長毎に分離された出力光を波長分散素子13へ収束させるレンズ14と、レンズ14からの入力光を波長毎に反射角を変えて反射する反射素子15と、波長分散素子13とレンズ14との間又はレンズ14と反射素子15との間で入力光及び出力光の光路を基板10に対して垂直方向に折り畳んで反射する上下方向多重ミラー(16−1、16−2、16−3、16−4)と、を備える。上下方向多重ミラー16−1と上下方向多重ミラー16−2とで1つのミラー対をなす。また、上下方向多重ミラー16−3と上下方向多重ミラー16−4とで1つのミラー対をなす。
図2は、比較例である従来の波長選択スイッチを説明する概観図である。従来の波長選択スイッチはビームをミラーで基板10と水平方向のみに畳む構造である。光ファイバ51を出射した入射光は10.4μmφであり、光調整手段17を経て、波長分散素子13の入射直前では横3.7mm高さ0.7mmの横に長い楕円形状になる。回折格子である波長分散素子13で回折された入射光は、数式1に従って各波長で異なる方向に扇状に放射される。ミラー26−1とミラー26−2でビーム進行方向をそれぞれ90度に曲げて、反対方向にビーム方向を変える。レンズ14を通過した光は各波長光が扇状から平行になると同時に横に細長い楕円形状ビームは焦点距離だけ離れた位置で縦に細長い楕円形状ビームになる。レンズ14と反射素子の間にも水平方向90度に曲げるミラー26−3とミラー26−4を配置する。ビーム形状は縦長の楕円形状(例えば、幅70μm、高さ450μm程度)になりながら、かつ水平方向にビームを折り畳むことで基板10の大きさを12750mm2(85mm×150mm)とすることができる。
11:入出力端
12:光コリメータ
13:波長分散素子
14:レンズ
15:反射素子
16−1、16−2、16−3、16−4:上下方向多重ミラー
17:光調整手段
26−1、26−2、26−3、26−4:ミラー
51、52:光ファイバ
B:光路、ビーム
Claims (6)
- 平面を有する基板の前記平面上に配置された、入出力端、光コリメータ、波長分散素子、レンズ、反射素子、及び折り曲げ反射ミラー対を備え、
光ファイバから前記入出力端の入出力ポートに入力された1以上の波長を含む1以上の入力光が、前記光コリメータ、前記波長分散素子、前記レンズ、及び前記折り曲げ反射ミラー対を経由して前記反射素子に到達し、前記反射素子が前記入力光を反射した出力光が前記入力光と逆の経路で前記入出力端に到達して所望の前記入出力ポートから光ファイバに出力する波長選択スイッチであって、
前記波長分散素子は、前記光コリメータからの前記入力光を波長毎に異なる角度で反射又は透過させ、前記出力光を波長毎に異なる角度で反射又は透過させて前記光コリメータに結合させ、
前記レンズは、前記波長分散素子で波長毎に分離された前記入力光の光軸をそれぞれ平行とし、かつそれぞれの前記入力光のビームを波長毎に収束させ、波長毎に分離された前記出力光を前記波長分散素子へ収束させ、
前記反射素子は、前記レンズからの前記入力光を反射する際に、所望の波長の前記出力光が所望の前記入出力ポートから出力するように波長毎に反射角を変えて反射し、
前記折り曲げ反射ミラー対は、前記波長分散素子と前記レンズとの間及び前記レンズと前記反射素子との間の少なくとも一方に配置され、入射する前記入力光及び前記出力光を、前記折り曲げ反射ミラー対で反射させ、ミラー間に前記基板に対し上下方向に立体的にビームが複数本配置されるように往復させて光路長を延ばすことを特徴とする波長選択スイッチ。 - 前記折り曲げ反射ミラー対を構成するミラーは、前記基板に対し縦方向に傾斜するように前記基板の平面に対する高さ方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項1に記載の波長選択スイッチ。
- 前記レンズの焦点距離が、前記レンズと前記反射素子との間の光路長又は前記波長分散素子と前記レンズとの間の光路長に略等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載の波長選択スイッチ。
- 前記波長分散素子が回折格子であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の波長選択スイッチ。
- 前記反射素子がMEMSであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の波長選択スイッチ。
- 前記反射素子が液晶反射素子であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の波長選択スイッチ。
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