JP5416040B2 - 空間光デバイス - Google Patents
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Description
まず、図13に可変光減衰器(VOA)の一構成例を示す(例えば、非特許文献1を参照)。図13に示すVOA200は、光軸がZ軸方向に沿って配設された入力ポート201および出力ポート202と、マイクロレンズ203と、集光レンズ204と、後述するMEMS(Micro-Electro Mechanical Systems)ミラー装置100とを備えており、これらをこの順番でZ軸方向に沿って配列した構成を有する。
次に、図14にダイナミックチャネルイコライザ(DCE:Dynamic Channel Equalizer)の一構成例を示す(例えば、非特許文献2を参照)。
最後に、図15,図16に波長選択スイッチ(WSS)の一構成例を示す(例えば、特許文献1を参照)。ここで、図15はXZ面、図16はYZ面を示すものである。
まず、本発明の第1の実施の形態に係る可変光減衰器(VOA)1について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係るVOA1は、光軸がZ軸方向に沿って配設された入力ポート11および出力ポート12と、マイクロレンズ13と、集光レンズ14と、MEMSミラー装置100とを備えており、これらをこの順番でZ軸方向に沿って配列した構成を有する。
次に、本実施の形態において、入力ポート11および出力ポート12の配置原理について説明する。
θ(d/L−θ)2=εSV2/2kL
θ(θmax−θ)2=εSV2/2kL ・・・(3)
=10・log(exp(−2((f・2θ0−f・2θ)/ω)2))
=10・log(exp((−8f2/ω2)(θ0−θ)2)) ・・・(8)
図4に示すVOA2は、入力ポート11および出力ポート12が接続され、入力ポート11からの入射光が出力される出射ポート15を備えたサーキュレータ21と、マイクロレンズ13と、集光レンズ14と、MEMSミラー装置100とを備えており、これらをこの順番でZ軸方向に沿って配列した構成を有する。なお、MEMSミラー装置100は、図1に示すVOA1の場合と異なり、Y軸回りに回動するものである。
図5に示すダイナミックチャネルイコライザ(DCE)3は、入力ポート11および出力ポート12が接続され、入力ポート11からの入力光が出射する出射ポート15を備えたサーキュレータ21と、マイクロレンズ13と、回折格子31と、集光レンズ14と、信号のチャネル数m(波長数m)と等しい数だけMEMSミラー装置100をX軸方向に沿って配列したMEMSミラーアレイ32とを備えており、これらをこの順番でZ軸方向に沿って配列した構成を有する。なお、MEMSミラー装置100は、図1に示すVOA1の場合と異なり、Y軸回りに回動するものである。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態において、上述した第1の実施の形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
また、図12に示すWSS4”のように、集光レンズ14とMEMSミラーアレイ43との間に反射ミラー70を配置し、この反射ミラー70の配置角をY軸に対してZ軸に沿った状態から反時計方向にθm度だけ回動させた状態とすることにより、ミラー103への入射角をオフセットさせるようにしてもよい。このとき、例えば、集光レンズ14の光軸方向とミラー103の法線方向が互いに直交している場合であっても、θmを45度としないことで、ミラー103への入射角にオフセットを与えることができる。
さらに、上述したような反射ミラー70を用いずに、MEMSミラーアレイ43を集光レンズ14の光軸に対して予めY軸回りに回動させるようにしてもよい。
これらの何れの場合であっても、本実施の形態と同等の作用効果を実現することができる。
Claims (4)
- 信号光が入力される入力ポートと、
信号光を出力する出力ポートと、
少なくとも第1の軸回りに回動可能に支持されたミラーと、このミラーと対向配置された電極とを有し、この電極に印加される電圧により生じる静電引力によって前記ミラーを回動させるミラー装置と、
前記入力ポートから入射した信号光を前記ミラーに照射し、前記ミラーにより反射される光信号を前記出力ポート側に出力するレンズと
を備え、
前記出力ポートに入射する信号光の割合を示す光透過率は、前記電極に電圧を印加して前記ミラーを回動させたときに極大となり、
前記入力ポートおよび前記出力ポートの少なくとも一方は、前記レンズの焦点を結ぶ第2の軸および前記第1の軸に対して垂直な第3の軸方向において、当該第2の軸の延長線上に配設されず、
前記入力ポートおよび前記出力ポートは、前記電極に印加する電圧Vと前記ミラーの回動角θとの関係における二次微分係数d 2 θ/dV 2 の符号と、前記光透過率Tと前記回動角θとの関係における二次微分係数d 2 T/dθ 2 との符号とが互いに逆になるように配置される
ことを特徴とする空間光デバイス。 - 前記入力ポートおよび前記出力ポートは、前記第3の軸方向において、前記第2の軸を挟んで配設されるとともに、当該第2の軸に対して線対称に配設されない
ことを特徴とする請求項1記載の空間光デバイス。 - 前記入力ポートおよび前記出力ポートが接続されるサーキュレータをさらに備え、
前記サーキュレータの入出力端は、前記第3の軸方向において、前記第2の軸の延長線上に配設されない
ことを特徴とする請求項1記載の空間光デバイス。 - 少なくとも1つの前記入力ポートおよび少なくとも1つの前記出力ポートを前記第3の軸方向に配列した入出力ポートアレイと、
複数の前記ミラー装置を少なくとも前記第1の軸方向に配列したミラーアレイと、
前記入出力ポートアレイと前記レンズとの間に配設され、入射した信号光を所定の波長毎に分散する分散素子と
をさらに備え、
前記ミラーは、前記第1の軸および前記第3の軸回りに回動可能に支持され、
前記ミラーアレイは、前記第1の軸方向において、前記ミラーの法線が前記入力ポートおよび前記出力ポートの光軸と一致しない位置に配設される
ことを特徴とする請求項1記載の空間光デバイス。
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