光スイッチ
【課題】簡素な構成で、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキを抑制する。
【解決手段】複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されてなるミラーデバイス７と、複数の可動ミラー７ａのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラー７ａに導くミラーインタフェース５と、をそなえる。
【解決手段】複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されてなるミラーデバイス７と、複数の可動ミラー７ａのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラー７ａに導くミラーインタフェース５と、をそなえる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラー装置および光スイッチに関し、特に、波長多重通信システム(ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送システム)において用いて好適の、ミラー装置および光スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットにおいて激増するトラフィックデータ量を処理すべく、波長分割多重通信（ＷＤＭ）を中核とする光ネットワークおよび光インターフェース化の構築が急ピッチで進んでいる。現在のネットワーク（ＷＤＭ伝送システム）形状は、２つの基地局（伝送端局装置）間が直接接続されたポイントツーポイント（point-to-point）型のネットワーク形状から、リング型、又はメッシュ型のネットワーク形状へと発展してきている。
【０００３】
従来、光伝送装置におけるチャンネル切り替えや光信号の合波（ＡＤＤ）や分波（ＤＲＯＰ）は、光信号から電気信号へ変換したものについて電気的なスイッチングによって行なわれてきた。しかし、光信号を直接切り替える波長選択スイッチ（ＷＳＳ：WavelengthSelective Switch）を用いた光スイッチにより、電気信号に変換せずにスイッチングが可能となり、切替速度の高速化およびダイナミックな経路設定や変更が可能となることから、このＷＳＳによるチャンネル切り替え等への提供が近年検討されている。
【０００４】
また、ＷＳＳを用いた光スイッチは、ユニットでのモジュール実装面積の低減やコスト低減についても一躍を担う。このような光スイッチは、入力された波長多重信号光に含まれる単波長光の経路を個別に変更し、変更したｎ波の単波長光を必要に応じて再度波長多重し出力することが可能となる。尚、各単波長光の波長は、ＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）によって標準化されたＩＵＴグリッドと呼ばれる仕様に規定されており、これに準じる。
【０００５】
また、従来のＷＳＳの構成においては、回折格子を使用しているものが多く、所望の特性を得るために分散をかせぐ必要があり、結果として光路長が長くなる。このためモジュールサイズも大きくなる。従って、ＷＳＳの小型化には、分散の大きい分光素子が必須である。分散を大きくする方法の一つに、分光素子への光導波路の適用がある。光導波路を用いると、光導波路のコアパターンで光路差を形成できるため、回折次数を自由に選定可能である。例えば代表的な光導波路型分光デバイスであるＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）では、回折次数が１２程度のものから、回折次数７４程度のものが実現されている（下記の非特許文献１参照）。ＡＷＧの分散は回折次数に比例するため、回折次数を大きくすることにより分散の大きい分光素子を実現することができるため小型化を実現できる。
【０００６】
また、本願発明に関連する技術として、下記の特許文献１〜４に記載された技術もある。特許文献１にはＭＥＭＳミラーを用いた波長選択スイッチが記載され、特許文献２，３には導波路型の波長選択スイッチが記載され、特許文献４には、導波路上にフォトダイオードを搭載した構成例について記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２８３９３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７４４９号公報
【特許文献３】特許第２９８６０３１号公報
【特許文献４】特開２００３−１８５８６６号公報
【非特許文献１】鈴木、「アレイ導波路回折格子（AWG）デバイス」、電子情報通信学会誌、Vol. 82、 No. 7、pp. 746-752（1999）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＷＳＳは信号波長に応じて機能する光デバイスであるため、信号間隔は波長間隔一定が望ましい。しかしながら、信号光間隔は周波数間隔１００ＧＨｚ（又は５０ＧＨｚ）とＩＴＵで規定されているため、この周波数間隔を波長間隔換算（変換）した場合、間隔が一定とはならず、ＷＳＳをなす分波素子で分波するチャンネル毎の光の焦点像は不等間隔となる。この場合、等間隔のＭＥＭＳミラーを使用してチャンネル毎の光経路を切り替えることとすると、ミラーに対する反射面（焦点像）が異なってしまうため、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキの発生につながるという課題がある。
【０００８】
このような透過帯域バラツキの発生を抑制するためには、ＭＥＭＳミラー構造に工夫を施したり、楔状のプリズム等を使用したりすることで、波長間隔を等間隔へ変換する手法が考えられる。しかし、前者は、ＭＥＭＳミラーを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要があり、設計の難易度が増すため、ＭＥＭＳとしても特殊品となり、汎用性の点で改善の余地がある。後者は、新たな光学部材としてプリズムを追加して配置するため、挿入損失が増加するほか、光学系のアライメントの調整のための作業負荷や組立ての難易度が増大し、作業工数が増加することにもなりうる。
【０００９】
特許文献１〜４および非特許文献１は、いずれも、上述の課題について解決する技術を提供するものではない。
また、ＷＳＳは、次世代のネットワーク形状になると予想される、リング型、又はメッシュ型の構成においてＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）機能、ＯＣＸ（Optical cross-connect）機能を有するノードに使用されることが期待される。この場合には、信号光のモニタ情報として、各ポートから出力される光について、光パワーだけではなく波長数および波長配置の情報についても得られるようにすることが、上述のごときノードに搭載される光デバイスの機能として望ましい。
【００１０】
各ポートから出力される光についてモニタするには、ポートから出力される光の一部をタップカプラ等により分岐して取り出すとともに簡易型のスペクトルアナライザを用いて波長成分ごとの光パワーや波長配置等をモニタする構成が想定される。しかし、波長選択スイッチとしての構成から分離したポート外部に、光モニタのためのモジュールを形成する必要が生じ、特にＭＥＭＳのミラー角度制御にモニタ結果を用いる場合にはモジュール間での通信を行なう必要があるため、通信用ＩＣ等の回路構成を別途そなえる必要が生じることも想定され、装置規模の縮小化の観点から改善の余地がある。
【００１１】
また、ＭＥＭＳミラー等の光反射素子の角度変化量に対する出力光の減衰量情報等を記憶しておき、ＭＥＭＳミラーの反射面角度を制御することを通じて、光レベル補正(調整)を行ない、ＶＯＡ機能制御を実現するものもある。具体的には、ＤＳＰ（Digital SignalProcessor）等のメモリにＭＥＭＳの角度変化量情報、その温度特性の補正情報を記録し、設定された減衰量に対し記録された角度にＭＥＭＳミラーを可動させる。しかし、ＭＥＭＳミラーの角度制御は高精度化を図ることは容易ではなく、経年的に劣化する可能性もあり長期信頼性に懸念がある。このため、ＭＥＭＳミラーの角度について光量に応じたフィードバック制御を行なう機能は現状においては重要である。
【００１２】
特許文献１においては、波長選択スイッチにおいて、波長ごとに経路が切り替えられた複数の短波長光を波長多重して第２の波長多重光として出力するとともに、第２の波長多重光の一部を分岐するとともに分岐光を波長成分ごとに分波して、それぞれの物理量をモニタする構成について開示されている。但し、この構成においては、第２の波長多重光を再度分波する冗長な構成を採用しているため、挿入損失の低減化、部品点数の削減および実装面積の削減を図るにあたって支障をきたしている。
【００１３】
そこで、本発明の目的の一つは、簡素な構成で、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキを抑制することにある。
また、モニタ機能を有する光スイッチの部品点数を削減し、組立工程を簡素化することも目的とすることができる。
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本発明は、以下のミラー装置および光スイッチを特徴とするものである。
（１）すなわち、本発明の光スイッチは、光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装され、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導く複数のミラーインタフェースと、をそなえ、該分光素子は、該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、該複数のミラーインタフェースは、それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、各ミラーインタフェースは、対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、前記複数の補正導波路は、前記複数の出力導波路の間隔に対応した不等間隔の入力側導波路を有するとともに、前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応した等間隔の出力側導波路を有し、前記複数の光ポートは、所定の方向に並列配置され、前記複数の光ポートのうちの、中間段の光ポートは、前記光が入力される光入力ポートであり、前記複数の光ポートのうちの、前記光入力ポート以外の光ポートのそれぞれは、前記光が出力される光出力ポートであることを特徴としている。
【００１５】
（２）さらに、上記（１）の場合において、該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえることとしてもよい。
（３）また、該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されてもよい。
（４）さらに、該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されてもよい。
（５）また、前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明によれば、ミラーインタフェースをそなえるという簡素な構成により、ミラーでの焦点像を最適とすることができるので、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。
【図２】第１実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図３】第１実施形態において解決しようとする課題について説明するための図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はともに第１実施形態における作用効果について説明するための図である。
【図５】第１実施形態における作用効果について説明するための図である。
【図６】第１実施形態にかかる波長選択スイッチが適用される光ネットワークを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光スイッチを示す模式的斜視図である。
【図８】図７に示す光スイッチの要部構成を示す図である。
【図９】図７に示す光スイッチの要部構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。
【図１１】第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１２】第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１３】（Ａ），（Ｂ）はともに第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１４】本実施形態の変形例を示す図である。
【図１５】本実施形態の変形例を示す図である。
【図１６】本実施形態の変形例を説明するための図である。
【図１７】（Ａ），（Ｂ）はともに本実施形態の変形例を説明するための図である。
【図１８】（Ａ），（Ｂ）はともに本実施形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題、その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。第１実施形態にかかる波長選択スイッチ１は、例えば図６に示すような光ネットワーク１００をなすノード１０１（１０１−１〜１０１−１１）に適用することができるものである。尚、この図６に示す光ネットワーク１００においては、それぞれ、ノード１０１−１〜１０１−６，１０１−６〜１０１−１１により、リングネットワーク１００ａ，１００ｂを構成する。又、ノード１０１−１〜１０１−５，１０１−７〜１０１−１１はＯＡＤＭノードを構成し、１０１−６は、リングネットワーク１００ａ，１００ｂ間を接続するＨＵＢノードを構成する。
【００１９】
たとえば、ＨＵＢノードをなすノード１０１−６は、入力側および出力側の接続経路にそれぞれ光アンプ１１１，１１２をそなえるとともに、波長多重光信号についての接続経路を波長単位に相互に切り替え可能とする、上述の図１に示す構成の波長選択スイッチ１をそなえている。
波長選択スイッチ１は、光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替えるものである。例えば、図１に示すように、上述の光ポートとしてファイバアレイ８をなす複数の光ファイバ８ａが導入され、１本の光ファイバ８ａから入力される光を、波長単位に他の光ファイバ８ａのいずれかに出力されるよう経路を切り替える。
【００２０】
図１に示す波長選択スイッチ１は、ファイバアレイ８をなす光ファイバ８ａの本数に対応した個数の光導波路デバイス５が並列配置されるとともに、集光レンズ（第１レンズ）６およびＭＥＭＳミラーアレイ７がそなえられている。図１中においては、光ファイバ８ａは垂直方向に並列配置され、各光ファイバ８ａに光学的に結合される光導波路デバイス５についても対応して縦方向に並列配置（又は積層配置）されている。
【００２１】
ここで、光導波路デバイス５は、対応する光ポートから入力される光を分光（分波）し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子としての機能とともに、後述するミラーインタフェースとしての機能を有するものであり、図２に示すように、基板５ａとともに基板５ａに形成されたＡＷＧ導波路５ｂおよび補正導波路５ｃをそなえている。
ＡＷＧ導波路５ｂは、入力導波路５ｂ−１，第１スラブ導波路５ｂ−２，アレイ導波路５ｂ−３，第２スラブ導波路５ｂ−４および出力導波路５ｂ−５が順次連結して構成されるものであって、入力導波路５ｂ−１は光ポートに光学的に結合され、出力導波路５ｂ−５は波長単位の光伝搬路として複数本が形成されて、集光レンズ６を介してＭＥＭＳミラーアレイ７に光学的に結合される。即ち、入力導波路５ｂ−１に入力された光はこのＡＷＧ導波路５ｂで分光されて、分光された波長毎の光は、互いに異なる出力導波路５ｂ−５を伝搬されるようになっている。
【００２２】
第１実施形態においては、光導波路デバイス５として導波路型の分光素子を形成しているので、従来よりの回折格子に比して小型化を図ることができる。特に厚さについては例えば１ｍｍ以下とすることができるので薄型化に適している。又、回折次数を大きくして分散を大きくすることができるので、集光レンズの焦点距離を短くでき、この点からも光学系を小型化させることが可能となる。
【００２３】
また、補正導波路５ｃは、上述の光導波路デバイス５をなす基板５ａに一体に形成されて、各出力導波路５ｂ−５に連結接続された複数の光導波路であり、出力導波路５ｂ−５を伝搬する波長毎の光は、この補正導波路５ｃを通じて基板５ａの出射端部から出射されるようになっている。
また、ＭＥＭＳミラーアレイ７は、出力導波路５ｂ−５および補正導波路５ｃを伝搬し基板５ａの出射端部から出射される波長対応の光に光学的に結合される複数のミラー７ａをそなえてなるものであって、これらのミラー７ａは、分光素子をなす光導波路デバイス５の分光方向に対応して、図中水平方向に等間隔に配列されて、各々個別に反射角度を可変設定する可動ミラーとして構成される。従って、ＭＥＭＳミラーアレイ７は、分光素子をなす光導波路デバイス５から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されたミラーデバイスである。
【００２４】
これにより、例えば、入力光ポートをなす図中最上段の光ファイバ８ａからの光は、対応する最上段の光導波路デバイス５で分光されて、波長単位に対応するミラー７ａで反射されるようになっている。そして、各ミラー７ａの反射角度を個別に設定されることにより、入力された光については、いずれかの出力光ポートをなす光ファイバ８ａに導かれるように光方路を波長単位に設定することができるようになる。
【００２５】
なお、ミラー７ａで反射された光については、出力先の光ファイバ８ａに対応する光導波路デバイス５の出力導波路５ｂ−５に結合されて、入力光とは反対に波長多重（合波）され、入力導波路５ｂ−１から出力光ポートをなす光ファイバ８ａに導かれる。尚、上述のファイバアレイ８をなす各光ファイバ８と対応する光導波路デバイス５とは、例えばバットジョイント接続により損失を最小化した構成とすることができる。
【００２６】
ここで、補正導波路５ｃは、ＡＷＧ導波路５ｂをなす複数の出力導波路５ｂ−５にそれぞれ接続され複数の出力導波路５ｂ−５の間隔を可動ミラー７ａの配置間隔に対応して間隔補正されるように形成されたものである。換言すれば、上述の基板５ａと基板５ａに形成された補正導波路５ｃとにより、ＡＷＧ導波路５ｂで分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、入力された各光を、当該波長光反射用の可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラー７ａに導くミラーインタフェースを構成する。
【００２７】
なお、出力光ポートとしての光ファイバ８ａ（図中最上段から２段目の光ファイバ８ａから最下段の光ファイバ８ａ）に対応してそなえられる光導波路デバイス５の補正導波路５ｃについても、ミラー７ａの配置間隔に対応した間隔で形成されているので、ミラー７ａで反射された波長単位の光については集光レンズ６を介して対応する補正導波路５ｃに結合され、ＡＷＧ導波路５ｂを通じて合波（波長多重）されて、入力導波路５ｂ−１を通じて該当光ファイバ８ａに出力されるようになる。
【００２８】
また、上述の光導波路デバイス５における補正導波路５ｃの構成およびＭＥＭＳミラーアレイ７の構成に着目すると、複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されてなるミラーデバイスである汎用のＭＥＭＳミラーアレイ７とともに、複数の可動ミラー７ａのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラー７ａに導くミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂにより、ミラー装置を構成することができる。第１実施形態においては、分光素子をなすＡＷＧ導波路５ｂについても一体化して構成された光導波路デバイス５とＭＥＭＳミラーアレイ７とにより、ミラー装置を構成している。
【００２９】
上述のごとく構成された光ネットワーク１００においては、各ノード１０１において波長単位での光方路切り替えを、波長選択スイッチ１を通じて行なう。
このとき、波長選択スイッチ１においては、入力光ポートをなす光ファイバ８ａから入力された光は光導波路デバイス５で分光され、ＭＥＭＳミラーアレイ７に達する。このとき、出力導波路５ｂ−５に結合される波長単位の光は、補正導波路５ｃにより、ミラー７ａの配置間隔に対応する光軸を有するように光軸補正される。このように光軸補正された各波長の光は、集光レンズ６を介して対応するミラー７ａに入射される。
【００３０】
ここで、ＭＥＭＳミラーアレイ７にそなわる図示しないミラー角度調整機構により、個々のミラー７ａの角度を独立に調節し、ミラー７ａで反射した光を図中最上段から２段目〜最下段のアレイ導波路デバイス５のいずれかに結合させるか、即ち出力先として導かれる光ファイバ８ａを選択的に切り替える。このようにして、入力光ポートをなす光ファイバ８ａから入射した光の出力先方路を、任意の出力光ポートをなす光ファイバ８ａに、波長毎に任意に選択することが可能になる。
【００３１】
ところで、前述したように、ＩＴＵで規定される波長多重光信号として適用されるチャンネル配置は、光周波数軸上において等間隔配置をそなえている。これを光波長軸上に置き換えてみると、図３に示すように不等間隔を有することになる。尚、図３においては、Ｃ＋Ｌバンド内での１００ＧＨｚ間隔の周波数ｆに対する波長間隔につき８００ｐｍ（ピコメートル）からのずれΔλとして示すものである。この図３に示すように、光周波数が低周波側（即ち長波長側）となるに従って、波長ずれΔλは大きくなることがわかる。換言すれば、波長多重光信号として適用されるチャンネル配置は、波長軸上では不等間隔である。
【００３２】
ＡＷＧ導波路５ｂをなす第２スラブ導波路５ｂ−４での光の干渉により波長単位に光の等位相面が形成されるので、各出力導波路５ｂ−５では、波長単位に光が結合されるようになる。ＩＴＵで規定されるチャンネル配置に光を低損失で分光させるには、第２スラブ導波路５ｂ−４から導かれる出力導波路５ｂ−５の間隔についても不等間隔となる。
一般的には、アレイ導波路格子デバイスとしては出力導波路をバットジョイントにより光ファイバに導く構成が一般的であるため、その限度で出力導波路間隔については規定すれば足りるものであった。
【００３３】
このため、例えば上述のごとき不等間隔の出力導波路５ｂ−５から出力される光を、そのままＭＥＭＳミラーアレイ７をなすミラー７ａに入射させようとする場合、又は、従来よりの回折格子で分光されたチャンネルごとの光をミラー７ａに入射させようとする場合には、図４（Ａ）に示すように、ミラー７ａの配置間隔と、チャンネルごとの信号光の光強度のピーク（Ｐ１）が一致しないことになる。
【００３４】
又は、図５に示すように、レンズ６で集光されたチャンネルごとの信号光のスポット（Ｓ）がミラー７ａの中心に一致しない箇所が生じることになる。例えば、図５のＡに示すように、ＭＥＭＳミラーアレイ７の右端部のミラー７ａに入射される波長光のスポットはミラー中心に位置するが、Ｂに示すように、ＭＥＭＳミラーアレイ７中央部のミラー７ａに入射される波長光のスポットはミラー中心から外れる。
【００３５】
この場合には、チャンネルごとの信号光がミラー中心から外れるため、方路切り替え先の出力光ポートへの結合効率が低下し、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキの発生につながる。
これに対し、第１実施形態の場合のように、波長選択スイッチ１の分光素子として光導波路デバイス５を適用する場合において、ミラーインタフェースをなす補正導波路５ｃを更に形成することにより、図４（Ｂ）に示すように、ミラー７ａでの配置間隔に対応する光軸を有する光として出力することができるので、各ミラー７ａの中心箇所に光強度のピーク（Ｐ２）を合わせてミラー７ａでの反射の低損失化を図り、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができるようになる。
【００３６】
このように、本発明の第１実施形態によれば、ミラーインタフェースをなす基板５ａおよび補正導波路５ｃをそなえるという簡素な構成により、ミラー７ａでの焦点像を最適とすることができるので、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる利点がある。
また、従来技術のように、楔状のプリズム等のごとき特殊な光部品を追加して使用する必要がなく、光学システムを構成する光部品の点数を増やす必要がないので、光学系のアライメントの調整のための作業負荷や組立ての難易度を増大させることがない簡素な構成としながら、従来技術よりも損失を削減させることが可能となる。
【００３７】
さらには、分光素子をなす光導波路デバイス５の構成を改善するのみで、ＭＥＭＳミラーを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要もなくなり、汎用のＭＥＭＳミラーアレイを適用することが可能となる。
〔Ａ１〕第１実施形態の変形例の説明
図７は本発明の第１実施形態の変形例にかかる光スイッチ１Ａを示す模式的斜視図である。この図７に示す光スイッチ１Ａは、前述の第１実施形態における光導波路デバイス５を、分光素子としてのアレイ導波路格子デバイス５Ａ（図８参照）と、ミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂ（図９参照）と、に分離した構成とし、これらのアレイ導波路格子デバイス５Ａと光導波路デバイス５Ｂとの間にレンズ（第２レンズ）９を介装したものである。尚、図７〜図９中において、図１，２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００３８】
ここで、アレイ導波路格子デバイス５Ａは分光素子として機能するものであり、基板５Ａａをそなえるとともに、基板５Ａａに形成されたＡＷＧ導波路５ｂ′をそなえて構成することができる。ＡＷＧ導波路５ｂ′は、前述の図２に示すものと異なり、図８に示すように、図２に示す第２スラブ導波路５ｂ−４および出力導波路５ｂ−５を省略して、アレイ導波路５ｂ−３の出射端側を一体化する領域５ｂ−６を形成する構成としてもよい。
【００３９】
この場合には、アレイ導波路格子デバイス５Ａから出射される光は従来よりの回折格子から出力される光と同様に波長ごとに分散し、レンズ９を介して光導波路デバイス５Ｂに出射される光は波長毎に光軸が図中水平方向に並ぶようになる。
光導波路デバイス５Ｂはミラーインタフェースとして機能するものであり、図９に示すように、基板５Ｂａをそなえるとともに、基板５Ｂａに形成された複数の補正導波路５Ｂｂをそなえている。補正導波路５Ｂｂは、ミラー７ａで反射される対象となる光を反射対象光として基板５Ｂａの一端面から入力されて、入力された反射対象光をミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正する。
【００４０】
すなわち、補正導波路５Ｂｂは、基板５Ｂａの一端面５Ｂ−１側（アレイ導波路格子デバイス５Ａ側）は不等間隔を有するように形成される一方で基板５Ｂａの他端面５Ｂ−２側（ＭＥＭＳミラーアレイ７側）においては、ミラー７ａの配置位置に対応して等間隔となるように形成されている。換言すれば、補正導波路５Ｂｂの形成パターン自体は、前述の図２に示す補正導波路５ｃと実質的に同等とすることができる。
【００４１】
これにより、アレイ導波路格子デバイス５Ａで分光された光は、波長ごとに対応する位置に形成された補正導波路５Ｂｂに結合されて、この補正導波路５Ｂｂを伝搬することを通じて光軸補正される。そして、このように光軸補正された光は、基板５Ｂａの他端面から出射されて、レンズ６を介してミラー７ａに入射されるようになっている。尚、出力光ポートをなす光ファイバ８ａに対応してアレイ導波路格子デバイス５Ａおよび光導波路デバイス５Ｂが形成されている。従って、光導波路デバイス５Ｂにおいては、ミラー７ａで反射した光についても、アレイ導波路格子デバイス５Ａで波長多重されるように光軸補正することができる。
【００４２】
これにより、ミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂを追加するという簡素な構成により、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる。又、ミラー７ａを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要もなくなり、汎用のＭＥＭＳミラーアレイを適用することが可能となる。更に、プリズムを介装する場合に比べても、波長単位での正確な光軸設定を比較的容易に行なうことが期待できる。
【００４３】
なお、上述の場合においては、アレイ導波路格子デバイス５ＡをなすＡＷＧ導波路５ｂ′としては図８に示すものを適用しているが、本発明によれば、前述の図２に示すものと同様のＡＷＧ導波路５ｂの構成とすることもできる。
また、上述の第１実施形態においてはファイバアレイ８をなす垂直方向に並列配置される複数の光ファイバ８ａのうちで、最上段の光ファイバ８ａを入力光ポートとし、２段目から最下段の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成しているが、本発明によれば、中間段の光ファイバ８ａを入力光ポートとしそれ以外の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成することとしてもよく、このようにすれば、光入力／光出力ポートに対し、ミラー７ａの可変角度を均等にすることが出来るため、各ポート間での挿入損失特性を均等に(最適に)することが可能である。この場合においては、アレイ導波路格子デバイス５Ａについては、従来よりの回折格子により構成することとしてもよい。
【００４４】
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１０は本発明の第２実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。第２実施形態にかかる波長選択スイッチ１０は、前述の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ１と異なる構成をそなえる。即ち、この図１０および図１１に示すように、各入出力光ポートに対応する光導波路デバイス５をなす複数の補正導波路５ｃの形成箇所に、伝搬光をモニタする受光素子としてのＰＤアレイ３（フォトダイオード２）を搭載するとともに、図１０に示すように、フォトダイオード２での伝搬光のモニタ結果に基づいてミラー７ａの反射角度を制御する制御部４をそなえている。
【００４５】
また、第２実施形態においては、ファイバアレイ８をなす垂直方向に配列された複数の光ファイバ８ａのうちで、中間段の光ファイバ８ａを入力光ポートとしそれ以外の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成している。これにより、光入力／光出力ポートに対し、ミラー７ａの可変角度を均等にし、各ポート間での挿入損失特性を均等に(最適に)している。
【００４６】
なお、他の構成については第１実施形態の場合と基本的に同様であり、図１０，図１１中、図１，図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
ここで、フォトダイオード（ＰＤ）２は、補正導波路５ｃそれぞれの形成箇所に、対応する補正導波路５ｃを伝搬する光をモニタする受光素子である。尚、フォトダイオード２は、補正導波路５ｃの形成箇所にアレイ状に配置されたＰＤアレイ３として構成することができる。又は、隣接する補正導波路５ｃの間隔が狭いために複数の補正導波路５ｃ上のフォトダイオード２を一直線上に配列することが困難な場合には、図１２に示すように千鳥格子状にフォトダイオード２を配列したＰＤアレイ３Ａとして構成して、実装効率を向上させることもできる。
【００４７】
図１３（Ａ），図１３（Ｂ）はともに補正導波路５ｃの形成箇所へのフォトダイオード２の搭載例を示す断面図であり、補正導波路５ｃが形成される方向に沿った断面図である。ＡＷＧ導波路５ｂとともに補正導波路５ｃは光導波路を構成するものであるが、これらの光導波路は、例えば図１３（Ａ）又は図１３（Ｂ）に示すように、基板５ａに下部クラッド層１２Ａ，コア層１３および上部クラッド層１２Ｂが順に積層されて構成される。
【００４８】
すなわち、クラッド層１２Ａ，１２Ｂに囲まれたコア層１３の領域は屈折率がクラッド層１２Ａ，１２Ｂよりも比較的高くなるように形成されることで、光がコア層１３に閉じ込められて伝搬するようになっている。換言すれば、コア層１３の形状により光導波路のパターンが定められるようになっている。尚、コア層１３とクラッド層１２Ａ，１２Ｂとの間の屈折率差としては、例えばΔ＝０．５程度とすることができる。
【００４９】
フォトダイオード２としては、上述のごとく形成される補正導波路５ｃが形成されるコア層１３の近傍のクラッド層１２Ａ，１２Ｂが他の領域よりも比較的薄くなるように窪み領域１４を設けて、当該窪み領域１４にフォトダイオード２を搭載するようになっている。図１３（Ａ）は上部クラッド層１２Ｂに窪み１４を設けた場合であり、図１３（Ｂ）は基板５ａのフォトダイオード２を搭載するための一部領域を除去するとともに下部クラッド層１２Ａの一部に窪み領域１４を設けた場合である。いずれの場合においても、フォトダイオード２の受光面が窪み１４内においてコア領域１３側を指向するように搭載する。これにより、コア領域１３を伝搬する光の漏れ光成分を受光できるようになる。
【００５０】
なお、屈折率差Δを０．５として補正導波路５ｃを構成した場合には、窪み領域１４にかかるクラッド領域１２Ａ，１２Ｂの箇所は１μｍ以下の厚さとなるように構成することで、十分なモニタ光強度を得ることができる。
また、制御部４は、フォトダイオード２でのモニタ結果に応じて、ミラー７ａにおける反射面角度を制御するものである。
【００５１】
すなわち、上述のように搭載されたフォトダイオード２においては、対応する補正導波路５ｃをなすコア領域１３を伝搬する光の一部の漏れ光成分を受光する。補正導波路５ｃを伝搬する光は、各光ポートを入出力する波長単位の光であり、制御部４においては、各光ポートに対応する光導波路デバイス５におけるフォトダイオード２からのモニタ結果を受け取ることにより、波長選択スイッチ１０におけるスイッチングにあたっての監視制御情報を取得できる。
【００５２】
具体的には、制御部４では、フォトダイオード２からのモニタ情報を得ることにより（図１０のＡ参照）、監視制御情報として、各光導波路デバイス５でのチャンネル毎の光パワー情報を得ることができる。又、光パワー情報を得ているフォトダイオード２からの検出光パワーを積分することにより、当該補正導波路５ｃを伝搬する光のトータルの光パワーを算出することができる。更に、光パワーを受光しているフォトダイオード２の配置（アドレス）を算出することにより、波長数情報および波長配置情報を得ることができる。
【００５３】
また、第２実施形態における波長選択スイッチ１０を前述の図６に示すような光ネットワーク１００のノード１０１に適用する場合には、制御部４で取得した上述のごとき情報について、ＯＳＣ（Optical Supervisor Channel）を通じてノード間でやり取りすることができるので、システム全体として波長情報の管理も可能となる。
そして、制御部４においては、出力光ポートに対応する光導波路デバイス５のフォトダイオード２からのモニタ結果に基づいて、ミラー７ａでの反射角度をフィードバック制御することにより（図１０のＢ，Ｃ参照）、ミラー７ａでの反射光の、出力光ポート対応の光導波路デバイス５をなす補正導波路５ｃへの光の結合効率を制御し、出力光ポートをなす光ファイバ８ａから出力される光のパワーを目標値としている。
【００５４】
たとえば、補正導波路５ｃへの光の結合効率を最適となるようにしたり、可変減衰制御を行なって、波長成分ごとに補正導波路５ｃへ結合される光パワーを可変減衰制御したりすることができる。具体的には、波長依存特性を抑圧する制御やチルト調整制御を行なうことができる。
上述のごとく構成された第２実施形態にかかる光スイッチ１０においては、前述の第１実施形態の場合と同様に、光導波路デバイス５からＭＥＭＳミラーアレイ７を構成するミラー７ａへ出力する光の波長毎の光における光軸配置間隔を、ミラー７ａの配置間隔に対応するように光軸補正されているので、前述の第１実施形態の場合と同様に、ミラーインタフェースをなす基板５ａおよび補正導波路５ｃをそなえるという簡素な構成により、ミラー７ａでの焦点像を最適とし、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる。
【００５５】
また、光導波路デバイス５における補正導波路５ｃの形成箇所にフォトダイオード２を搭載しているので、波長選択スイッチ１０としてのモジュール内において光モニタ機能およびミラー７ａの角度制御機能を併せ持つことができるので、従来技術において想定される光スペクトルアナライザを搭載する構成と比べてはモジュール間通信を行なう必要がなくなり、前述の特許文献１に記載された冗長な構成と比べても、部品点数を削減させて、装置規模を大幅に縮小化させることができるようになる。
【００５６】
なお、前述の図７に示す構成に倣い、分光素子としてのアレイ導波路格子デバイス５Ａおよびミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂをそなえた構成においても、同様に補正導波路５Ｂｂの形成箇所にフォトダイオードを搭載することが可能である。
また、上述した第２実施形態においては、光導波路デバイス５として補正導波路５ｃがＡＷＧ導波路５ｂとともに形成されたものにおいてフォトダイオード２を搭載した構成について説明したが、本発明によれば、少なくとも出力導波路５ｂ−５のように、導波路型の分光素子において、分光された各波長対応の光を伝搬する光導波路上にフォトダイオード２を搭載することとしてもよく、このようにすれば、少なくとも従来技術の構成と比べて、光スイッチとしてのモジュール内においてモニタ機能およびミラー角度制御機能を組み込むことができるので、モジュール間通信が不要となり、モニタ機能を有する波長選択スイッチにかかる装置規模を大幅に縮小化させることができるようになる。
【００５７】
〔Ｃ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
たとえば、上述の第１，第２実施形態における波長選択スイッチ１，１０においては、入力光ポートをなす光ファイバ８ａの数を「１」とし、出力光ポートをなす光ファイバ８ａの本数を複数（図中では「７」）としているが、本発明によれば、これ以外の入出力ポートの数の組み合わせとすることを妨げるものではない。例えば入力光ポート数を１〜Ｍ（Ｍは２以上の任意の整数）のいずれかとする一方で出力光ポートはＮ（Ｎは２以上の任意の整数）としたり、入力光ポート数をＭとする一方で出力光ポートは１〜Ｎのいずれかとしたりすることができる。
【００５８】
また、上述の第２実施形態における光導波路デバイス５においては、光導波路をなすコア領域に希土類元素をドープした構成とするとともに、光導波路デバイス５，５Ａ，５Ｂに対して励起光を供給する構成をそなえることとすれば、光増幅器としての機能をも併せ持つことができる。この場合においては、制御部４では、ミラー７ａの反射角度の制御を通じて、フォトダイオード２でモニタする光パワーの値に基づいて、該当補正導波路５ｃを伝搬する光について出力一定制御又は利得一定制御を実現することが可能である。
【００５９】
たとえば、出力一定制御を行なう場合にあたっては、光出力値が目標値になるようにミラー７ａの角度を調整する。又、利得一定制御を行なう場合には、利得（光出力モニタ値（ｍＷ）／光入力モニタ値（ｍＷ））、が目標値となるよう、ミラー７ａの角度を調整した後、ミラー角度を固定する。
このような第１，第２実施形態における波長選択スイッチ１，１０において、光増幅器としての機能を併せ持つ光導波路デバイスを構成要素とする波長選択スイッチを、波長選択スイッチ１０′として前述の図６に示す光ネットワーク１００のノード１０１に適用することで、例えば図１４に示すように、波長選択スイッチ１０′の前後段にそなえられていた光アンプ１１１，１１２としての構成を省略し、コストダウンを図ることが可能となる。
【００６０】
また、上述の第１実施形態における光導波路デバイス５において、図１５に示すように、補正導波路５ｃとミラー７ａとの間の位置に、利得波長特性を平坦化するための光フィルタ１５Ａを介装することとしてもよい。又は、第１実施形態における光導波路デバイス５において、図１３（Ａ）又は図１３（Ｂ）に示すような窪み領域１４を形成するとともに、当該窪み領域１４の箇所に上述の光フィルタ１５Ｂを搭載することも可能である。
【００６１】
光フィルタ１５Ａ，１５Ｂとしては、例えば図１６のＡ〜Ｆに示すように、利得波長特性を平坦化させる特性のＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）を適用することができる。これにより、例えば図６のノード１０１のように、光アンプ１１１，１１２で問題となる利得偏差を波長選択スイッチにおいて抑圧させることができるようになる。なお、図１６のＡ〜Ｆは反転分布率ｔを０．７とし、ＥＤＦ長Ｌを変化させた場合の特性である。
また、上述の各実施形態にかかる波長選択スイッチ１，１０においては、構成要素としての光部材（符号５，５Ａ，５Ｂ，６，７，９参照）について、適宜、温度調整制御機能を更に搭載することとしてもよい。波長選択スイッチ１，１０が、温度変動が比較的大きい環境で適用される場合には、図１７（Ｂ）に示すように、焦点位置が温度変化によってズレが生じて、ミラー７ａに入射される各波長の光の間隔が、ミラー７ａの配置間隔に対応しなくなる場合も想定される。そこで、温度調整制御機能を各光部材に適宜搭載することにより（例えば図１７（Ａ）に示すように、レンズ６の温度調整を行なう温度調整制御部１６を搭載することにより）、温度に依存した焦点位置の変動特性をキャンセルし、所期の反射特性を得ることができるようになる。
【００６２】
さらに、図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示すように、各光ポートをなす光ファイバ８ａ上に光アイソレータを介装することにより、ポート間でのクロストークを改善することが可能となる。図１８（Ａ）は１×Ｎの波長選択スイッチ１（１０）の入力光ポートに光アイソレータ１７をそなえた場合であり、図１８（Ｂ）は、Ｎ×１の波長選択スイッチ１（１０）の入力光ポートに光アイソレータ１７をそなえた場合である。
【００６３】
〔Ｄ〕付記
（付記１）
複数の可動ミラーが等間隔配置されてなるミラーデバイスと、
前記複数の可動ミラーのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラーに導くミラーインタフェースと、をそなえたことを特徴とする、ミラー装置。
【００６４】
（付記２）
入力される光を分光し、波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子をそなえ、
該ミラーインタフェースは、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する光を前記各反射対象光として入力されて、前記入力された各反射対象光を、該当する該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導くことを特徴とする、付記１記載のミラー装置。
【００６５】
（付記３）
該ミラーインタフェースは、基板と、該基板に形成され、前記各反射対象光を該基板の一端面から入力されて、前記入力された反射対象光を前記複数の可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するようにそれぞれ光軸補正する複数の補正導波路と、をそなえ、該光軸補正導波路を伝搬した光が該基板の他端面から該可動ミラーに出射されるように構成されたことを特徴とする、付記１又は２記載のミラー装置。
【００６６】
（付記４）
該複数の補正導波路は、該基板の一端面側は不等間隔を有するように形成される一方で該基板の他端面においては、該可動ミラーの配置位置に対応して等間隔となるように形成されたことを特徴とする、付記３記載のミラー装置。
（付記５）
該分光素子は、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
かつ、該ミラーインタフェースは、該分光素子をなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす出力導波路に接続され該出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、該分光素子と一体に形成されたことを特徴とする、付記２記載のミラー装置。
【００６７】
（付記６）
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成位置に対応する箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載されたことを特徴とする、付記３〜５のいずれか１項記載のミラー装置。
（付記７）
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、
該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装された複数のミラーインタフェースと、をそなえ、
各ミラーインタフェースは、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導くことを特徴とする、光スイッチ。
【００６８】
（付記８）
該ミラーインタフェースと該複数の可動ミラーとの間には、第１レンズが介装されたことを特徴とする、付記７記載のミラー装置。
（付記９）
該分光素子と該ミラーインタフェースとの間には、第２レンズが介装されたことを特徴とする、付記７項記載のミラー装置。
【００６９】
（付記１０）
各ミラーインタフェースは、基板と、該基板に形成され、前記各反射対象光を該基板の一端面から入力されて、前記入力された反射対象光を前記複数の可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するようにそれぞれ光軸補正する複数の補正導波路と、をそなえ、該光軸補正導波路を伝搬した光が該基板の他端面から該可動ミラーに出射されるように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光スイッチ。
【００７０】
（付記１１）
該分光素子は、
該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
該複数のミラーインタフェースは、それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、各ミラーインタフェースは、対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえたことを特徴とする、付記７記載の光スイッチ。
【００７１】
（付記１２）
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、
かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえたことを特徴とする、付記１０又は１１記載の光スイッチ。
【００７２】
（付記１３）
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
（付記１４）
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
【００７３】
（付記１５）
前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、付記１３又は１４記載の光スイッチ。
（付記１６）
該受光素子は、該複数の出力導波路の形成位置の上部に千鳥格子状に配置されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
【００７４】
（付記１７）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光分岐挿入装置。
（付記１８）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光ハブ装置。
（付記１９）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光伝送装置。
【００７５】
（付記２０）
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、をそなえ、
該分光素子は、該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
かつ、該複数の出力導波路それぞれの形成位置に対応する箇所に、対応する出力導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載されたことを特徴とする、光スイッチ。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１０，１０′ 波長選択スイッチ（光スイッチ）
２ フォトダイオード
３，３Ａ ＰＤアレイ
４ 制御部
５，５Ｂ 光導波路デバイス
５Ａ アレイ導波路格子デバイス
５ａ，５Ａａ，５Ｂａ 基板
５Ｂｂ 補正導波路
５Ｂ−１，５Ｂ−２ 端面
５ｂ ＡＷＧ導波路
５ｂ−１ 入力導波路
５ｂ−２ 第１スラブ導波路
５ｂ−３ アレイ導波路
５ｂ−４ 第２スラブ導波路
５ｂ−５ 出力導波路
５ｂ−６ 領域
５ｃ 補正導波路
６ レンズ（第１レンズ）
７ ＭＥＭＳミラーアレイ
７ａ ミラー
８ ファイバアレイ
８ａ 光ファイバ
９ レンズ（第２レンズ）
１２Ａ，１２Ｂ クラッド
１３ コア
１４ 窪み領域
１５Ａ，１５Ｂ 光フィルタ
１６ 温度調整制御部
１７ 光アイソレータ
１００ 光ネットワーク
１０１−１〜１０１−６，１０１−６〜１０１−１１ ノード
１００ａ，１００ｂ リングネットワーク
１１１，１１２ 光アンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラー装置および光スイッチに関し、特に、波長多重通信システム(ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送システム)において用いて好適の、ミラー装置および光スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットにおいて激増するトラフィックデータ量を処理すべく、波長分割多重通信（ＷＤＭ）を中核とする光ネットワークおよび光インターフェース化の構築が急ピッチで進んでいる。現在のネットワーク（ＷＤＭ伝送システム）形状は、２つの基地局（伝送端局装置）間が直接接続されたポイントツーポイント（point-to-point）型のネットワーク形状から、リング型、又はメッシュ型のネットワーク形状へと発展してきている。
【０００３】
従来、光伝送装置におけるチャンネル切り替えや光信号の合波（ＡＤＤ）や分波（ＤＲＯＰ）は、光信号から電気信号へ変換したものについて電気的なスイッチングによって行なわれてきた。しかし、光信号を直接切り替える波長選択スイッチ（ＷＳＳ：WavelengthSelective Switch）を用いた光スイッチにより、電気信号に変換せずにスイッチングが可能となり、切替速度の高速化およびダイナミックな経路設定や変更が可能となることから、このＷＳＳによるチャンネル切り替え等への提供が近年検討されている。
【０００４】
また、ＷＳＳを用いた光スイッチは、ユニットでのモジュール実装面積の低減やコスト低減についても一躍を担う。このような光スイッチは、入力された波長多重信号光に含まれる単波長光の経路を個別に変更し、変更したｎ波の単波長光を必要に応じて再度波長多重し出力することが可能となる。尚、各単波長光の波長は、ＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）によって標準化されたＩＵＴグリッドと呼ばれる仕様に規定されており、これに準じる。
【０００５】
また、従来のＷＳＳの構成においては、回折格子を使用しているものが多く、所望の特性を得るために分散をかせぐ必要があり、結果として光路長が長くなる。このためモジュールサイズも大きくなる。従って、ＷＳＳの小型化には、分散の大きい分光素子が必須である。分散を大きくする方法の一つに、分光素子への光導波路の適用がある。光導波路を用いると、光導波路のコアパターンで光路差を形成できるため、回折次数を自由に選定可能である。例えば代表的な光導波路型分光デバイスであるＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）では、回折次数が１２程度のものから、回折次数７４程度のものが実現されている（下記の非特許文献１参照）。ＡＷＧの分散は回折次数に比例するため、回折次数を大きくすることにより分散の大きい分光素子を実現することができるため小型化を実現できる。
【０００６】
また、本願発明に関連する技術として、下記の特許文献１〜４に記載された技術もある。特許文献１にはＭＥＭＳミラーを用いた波長選択スイッチが記載され、特許文献２，３には導波路型の波長選択スイッチが記載され、特許文献４には、導波路上にフォトダイオードを搭載した構成例について記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２８３９３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７４４９号公報
【特許文献３】特許第２９８６０３１号公報
【特許文献４】特開２００３−１８５８６６号公報
【非特許文献１】鈴木、「アレイ導波路回折格子（AWG）デバイス」、電子情報通信学会誌、Vol. 82、 No. 7、pp. 746-752（1999）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＷＳＳは信号波長に応じて機能する光デバイスであるため、信号間隔は波長間隔一定が望ましい。しかしながら、信号光間隔は周波数間隔１００ＧＨｚ（又は５０ＧＨｚ）とＩＴＵで規定されているため、この周波数間隔を波長間隔換算（変換）した場合、間隔が一定とはならず、ＷＳＳをなす分波素子で分波するチャンネル毎の光の焦点像は不等間隔となる。この場合、等間隔のＭＥＭＳミラーを使用してチャンネル毎の光経路を切り替えることとすると、ミラーに対する反射面（焦点像）が異なってしまうため、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキの発生につながるという課題がある。
【０００８】
このような透過帯域バラツキの発生を抑制するためには、ＭＥＭＳミラー構造に工夫を施したり、楔状のプリズム等を使用したりすることで、波長間隔を等間隔へ変換する手法が考えられる。しかし、前者は、ＭＥＭＳミラーを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要があり、設計の難易度が増すため、ＭＥＭＳとしても特殊品となり、汎用性の点で改善の余地がある。後者は、新たな光学部材としてプリズムを追加して配置するため、挿入損失が増加するほか、光学系のアライメントの調整のための作業負荷や組立ての難易度が増大し、作業工数が増加することにもなりうる。
【０００９】
特許文献１〜４および非特許文献１は、いずれも、上述の課題について解決する技術を提供するものではない。
また、ＷＳＳは、次世代のネットワーク形状になると予想される、リング型、又はメッシュ型の構成においてＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）機能、ＯＣＸ（Optical cross-connect）機能を有するノードに使用されることが期待される。この場合には、信号光のモニタ情報として、各ポートから出力される光について、光パワーだけではなく波長数および波長配置の情報についても得られるようにすることが、上述のごときノードに搭載される光デバイスの機能として望ましい。
【００１０】
各ポートから出力される光についてモニタするには、ポートから出力される光の一部をタップカプラ等により分岐して取り出すとともに簡易型のスペクトルアナライザを用いて波長成分ごとの光パワーや波長配置等をモニタする構成が想定される。しかし、波長選択スイッチとしての構成から分離したポート外部に、光モニタのためのモジュールを形成する必要が生じ、特にＭＥＭＳのミラー角度制御にモニタ結果を用いる場合にはモジュール間での通信を行なう必要があるため、通信用ＩＣ等の回路構成を別途そなえる必要が生じることも想定され、装置規模の縮小化の観点から改善の余地がある。
【００１１】
また、ＭＥＭＳミラー等の光反射素子の角度変化量に対する出力光の減衰量情報等を記憶しておき、ＭＥＭＳミラーの反射面角度を制御することを通じて、光レベル補正(調整)を行ない、ＶＯＡ機能制御を実現するものもある。具体的には、ＤＳＰ（Digital SignalProcessor）等のメモリにＭＥＭＳの角度変化量情報、その温度特性の補正情報を記録し、設定された減衰量に対し記録された角度にＭＥＭＳミラーを可動させる。しかし、ＭＥＭＳミラーの角度制御は高精度化を図ることは容易ではなく、経年的に劣化する可能性もあり長期信頼性に懸念がある。このため、ＭＥＭＳミラーの角度について光量に応じたフィードバック制御を行なう機能は現状においては重要である。
【００１２】
特許文献１においては、波長選択スイッチにおいて、波長ごとに経路が切り替えられた複数の短波長光を波長多重して第２の波長多重光として出力するとともに、第２の波長多重光の一部を分岐するとともに分岐光を波長成分ごとに分波して、それぞれの物理量をモニタする構成について開示されている。但し、この構成においては、第２の波長多重光を再度分波する冗長な構成を採用しているため、挿入損失の低減化、部品点数の削減および実装面積の削減を図るにあたって支障をきたしている。
【００１３】
そこで、本発明の目的の一つは、簡素な構成で、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキを抑制することにある。
また、モニタ機能を有する光スイッチの部品点数を削減し、組立工程を簡素化することも目的とすることができる。
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、本発明は、以下のミラー装置および光スイッチを特徴とするものである。
（１）すなわち、本発明の光スイッチは、光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装され、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導く複数のミラーインタフェースと、をそなえ、該分光素子は、該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、該複数のミラーインタフェースは、それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、各ミラーインタフェースは、対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、前記複数の補正導波路は、前記複数の出力導波路の間隔に対応した不等間隔の入力側導波路を有するとともに、前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応した等間隔の出力側導波路を有し、前記複数の光ポートは、所定の方向に並列配置され、前記複数の光ポートのうちの、中間段の光ポートは、前記光が入力される光入力ポートであり、前記複数の光ポートのうちの、前記光入力ポート以外の光ポートのそれぞれは、前記光が出力される光出力ポートであることを特徴としている。
【００１５】
（２）さらに、上記（１）の場合において、該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえることとしてもよい。
（３）また、該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されてもよい。
（４）さらに、該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されてもよい。
（５）また、前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明によれば、ミラーインタフェースをそなえるという簡素な構成により、ミラーでの焦点像を最適とすることができるので、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。
【図２】第１実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図３】第１実施形態において解決しようとする課題について説明するための図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はともに第１実施形態における作用効果について説明するための図である。
【図５】第１実施形態における作用効果について説明するための図である。
【図６】第１実施形態にかかる波長選択スイッチが適用される光ネットワークを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例にかかる光スイッチを示す模式的斜視図である。
【図８】図７に示す光スイッチの要部構成を示す図である。
【図９】図７に示す光スイッチの要部構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。
【図１１】第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１２】第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１３】（Ａ），（Ｂ）はともに第２実施形態にかかる波長選択スイッチの要部構成を示す図である。
【図１４】本実施形態の変形例を示す図である。
【図１５】本実施形態の変形例を示す図である。
【図１６】本実施形態の変形例を説明するための図である。
【図１７】（Ａ），（Ｂ）はともに本実施形態の変形例を説明するための図である。
【図１８】（Ａ），（Ｂ）はともに本実施形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。又、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題、その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。第１実施形態にかかる波長選択スイッチ１は、例えば図６に示すような光ネットワーク１００をなすノード１０１（１０１−１〜１０１−１１）に適用することができるものである。尚、この図６に示す光ネットワーク１００においては、それぞれ、ノード１０１−１〜１０１−６，１０１−６〜１０１−１１により、リングネットワーク１００ａ，１００ｂを構成する。又、ノード１０１−１〜１０１−５，１０１−７〜１０１−１１はＯＡＤＭノードを構成し、１０１−６は、リングネットワーク１００ａ，１００ｂ間を接続するＨＵＢノードを構成する。
【００１９】
たとえば、ＨＵＢノードをなすノード１０１−６は、入力側および出力側の接続経路にそれぞれ光アンプ１１１，１１２をそなえるとともに、波長多重光信号についての接続経路を波長単位に相互に切り替え可能とする、上述の図１に示す構成の波長選択スイッチ１をそなえている。
波長選択スイッチ１は、光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替えるものである。例えば、図１に示すように、上述の光ポートとしてファイバアレイ８をなす複数の光ファイバ８ａが導入され、１本の光ファイバ８ａから入力される光を、波長単位に他の光ファイバ８ａのいずれかに出力されるよう経路を切り替える。
【００２０】
図１に示す波長選択スイッチ１は、ファイバアレイ８をなす光ファイバ８ａの本数に対応した個数の光導波路デバイス５が並列配置されるとともに、集光レンズ（第１レンズ）６およびＭＥＭＳミラーアレイ７がそなえられている。図１中においては、光ファイバ８ａは垂直方向に並列配置され、各光ファイバ８ａに光学的に結合される光導波路デバイス５についても対応して縦方向に並列配置（又は積層配置）されている。
【００２１】
ここで、光導波路デバイス５は、対応する光ポートから入力される光を分光（分波）し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子としての機能とともに、後述するミラーインタフェースとしての機能を有するものであり、図２に示すように、基板５ａとともに基板５ａに形成されたＡＷＧ導波路５ｂおよび補正導波路５ｃをそなえている。
ＡＷＧ導波路５ｂは、入力導波路５ｂ−１，第１スラブ導波路５ｂ−２，アレイ導波路５ｂ−３，第２スラブ導波路５ｂ−４および出力導波路５ｂ−５が順次連結して構成されるものであって、入力導波路５ｂ−１は光ポートに光学的に結合され、出力導波路５ｂ−５は波長単位の光伝搬路として複数本が形成されて、集光レンズ６を介してＭＥＭＳミラーアレイ７に光学的に結合される。即ち、入力導波路５ｂ−１に入力された光はこのＡＷＧ導波路５ｂで分光されて、分光された波長毎の光は、互いに異なる出力導波路５ｂ−５を伝搬されるようになっている。
【００２２】
第１実施形態においては、光導波路デバイス５として導波路型の分光素子を形成しているので、従来よりの回折格子に比して小型化を図ることができる。特に厚さについては例えば１ｍｍ以下とすることができるので薄型化に適している。又、回折次数を大きくして分散を大きくすることができるので、集光レンズの焦点距離を短くでき、この点からも光学系を小型化させることが可能となる。
【００２３】
また、補正導波路５ｃは、上述の光導波路デバイス５をなす基板５ａに一体に形成されて、各出力導波路５ｂ−５に連結接続された複数の光導波路であり、出力導波路５ｂ−５を伝搬する波長毎の光は、この補正導波路５ｃを通じて基板５ａの出射端部から出射されるようになっている。
また、ＭＥＭＳミラーアレイ７は、出力導波路５ｂ−５および補正導波路５ｃを伝搬し基板５ａの出射端部から出射される波長対応の光に光学的に結合される複数のミラー７ａをそなえてなるものであって、これらのミラー７ａは、分光素子をなす光導波路デバイス５の分光方向に対応して、図中水平方向に等間隔に配列されて、各々個別に反射角度を可変設定する可動ミラーとして構成される。従って、ＭＥＭＳミラーアレイ７は、分光素子をなす光導波路デバイス５から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されたミラーデバイスである。
【００２４】
これにより、例えば、入力光ポートをなす図中最上段の光ファイバ８ａからの光は、対応する最上段の光導波路デバイス５で分光されて、波長単位に対応するミラー７ａで反射されるようになっている。そして、各ミラー７ａの反射角度を個別に設定されることにより、入力された光については、いずれかの出力光ポートをなす光ファイバ８ａに導かれるように光方路を波長単位に設定することができるようになる。
【００２５】
なお、ミラー７ａで反射された光については、出力先の光ファイバ８ａに対応する光導波路デバイス５の出力導波路５ｂ−５に結合されて、入力光とは反対に波長多重（合波）され、入力導波路５ｂ−１から出力光ポートをなす光ファイバ８ａに導かれる。尚、上述のファイバアレイ８をなす各光ファイバ８と対応する光導波路デバイス５とは、例えばバットジョイント接続により損失を最小化した構成とすることができる。
【００２６】
ここで、補正導波路５ｃは、ＡＷＧ導波路５ｂをなす複数の出力導波路５ｂ−５にそれぞれ接続され複数の出力導波路５ｂ−５の間隔を可動ミラー７ａの配置間隔に対応して間隔補正されるように形成されたものである。換言すれば、上述の基板５ａと基板５ａに形成された補正導波路５ｃとにより、ＡＷＧ導波路５ｂで分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、入力された各光を、当該波長光反射用の可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラー７ａに導くミラーインタフェースを構成する。
【００２７】
なお、出力光ポートとしての光ファイバ８ａ（図中最上段から２段目の光ファイバ８ａから最下段の光ファイバ８ａ）に対応してそなえられる光導波路デバイス５の補正導波路５ｃについても、ミラー７ａの配置間隔に対応した間隔で形成されているので、ミラー７ａで反射された波長単位の光については集光レンズ６を介して対応する補正導波路５ｃに結合され、ＡＷＧ導波路５ｂを通じて合波（波長多重）されて、入力導波路５ｂ−１を通じて該当光ファイバ８ａに出力されるようになる。
【００２８】
また、上述の光導波路デバイス５における補正導波路５ｃの構成およびＭＥＭＳミラーアレイ７の構成に着目すると、複数の可動ミラー７ａが等間隔配置されてなるミラーデバイスである汎用のＭＥＭＳミラーアレイ７とともに、複数の可動ミラー７ａのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する可動ミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラー７ａに導くミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂにより、ミラー装置を構成することができる。第１実施形態においては、分光素子をなすＡＷＧ導波路５ｂについても一体化して構成された光導波路デバイス５とＭＥＭＳミラーアレイ７とにより、ミラー装置を構成している。
【００２９】
上述のごとく構成された光ネットワーク１００においては、各ノード１０１において波長単位での光方路切り替えを、波長選択スイッチ１を通じて行なう。
このとき、波長選択スイッチ１においては、入力光ポートをなす光ファイバ８ａから入力された光は光導波路デバイス５で分光され、ＭＥＭＳミラーアレイ７に達する。このとき、出力導波路５ｂ−５に結合される波長単位の光は、補正導波路５ｃにより、ミラー７ａの配置間隔に対応する光軸を有するように光軸補正される。このように光軸補正された各波長の光は、集光レンズ６を介して対応するミラー７ａに入射される。
【００３０】
ここで、ＭＥＭＳミラーアレイ７にそなわる図示しないミラー角度調整機構により、個々のミラー７ａの角度を独立に調節し、ミラー７ａで反射した光を図中最上段から２段目〜最下段のアレイ導波路デバイス５のいずれかに結合させるか、即ち出力先として導かれる光ファイバ８ａを選択的に切り替える。このようにして、入力光ポートをなす光ファイバ８ａから入射した光の出力先方路を、任意の出力光ポートをなす光ファイバ８ａに、波長毎に任意に選択することが可能になる。
【００３１】
ところで、前述したように、ＩＴＵで規定される波長多重光信号として適用されるチャンネル配置は、光周波数軸上において等間隔配置をそなえている。これを光波長軸上に置き換えてみると、図３に示すように不等間隔を有することになる。尚、図３においては、Ｃ＋Ｌバンド内での１００ＧＨｚ間隔の周波数ｆに対する波長間隔につき８００ｐｍ（ピコメートル）からのずれΔλとして示すものである。この図３に示すように、光周波数が低周波側（即ち長波長側）となるに従って、波長ずれΔλは大きくなることがわかる。換言すれば、波長多重光信号として適用されるチャンネル配置は、波長軸上では不等間隔である。
【００３２】
ＡＷＧ導波路５ｂをなす第２スラブ導波路５ｂ−４での光の干渉により波長単位に光の等位相面が形成されるので、各出力導波路５ｂ−５では、波長単位に光が結合されるようになる。ＩＴＵで規定されるチャンネル配置に光を低損失で分光させるには、第２スラブ導波路５ｂ−４から導かれる出力導波路５ｂ−５の間隔についても不等間隔となる。
一般的には、アレイ導波路格子デバイスとしては出力導波路をバットジョイントにより光ファイバに導く構成が一般的であるため、その限度で出力導波路間隔については規定すれば足りるものであった。
【００３３】
このため、例えば上述のごとき不等間隔の出力導波路５ｂ−５から出力される光を、そのままＭＥＭＳミラーアレイ７をなすミラー７ａに入射させようとする場合、又は、従来よりの回折格子で分光されたチャンネルごとの光をミラー７ａに入射させようとする場合には、図４（Ａ）に示すように、ミラー７ａの配置間隔と、チャンネルごとの信号光の光強度のピーク（Ｐ１）が一致しないことになる。
【００３４】
又は、図５に示すように、レンズ６で集光されたチャンネルごとの信号光のスポット（Ｓ）がミラー７ａの中心に一致しない箇所が生じることになる。例えば、図５のＡに示すように、ＭＥＭＳミラーアレイ７の右端部のミラー７ａに入射される波長光のスポットはミラー中心に位置するが、Ｂに示すように、ＭＥＭＳミラーアレイ７中央部のミラー７ａに入射される波長光のスポットはミラー中心から外れる。
【００３５】
この場合には、チャンネルごとの信号光がミラー中心から外れるため、方路切り替え先の出力光ポートへの結合効率が低下し、透過帯域の劣化や波長毎の透過帯域バラツキの発生につながる。
これに対し、第１実施形態の場合のように、波長選択スイッチ１の分光素子として光導波路デバイス５を適用する場合において、ミラーインタフェースをなす補正導波路５ｃを更に形成することにより、図４（Ｂ）に示すように、ミラー７ａでの配置間隔に対応する光軸を有する光として出力することができるので、各ミラー７ａの中心箇所に光強度のピーク（Ｐ２）を合わせてミラー７ａでの反射の低損失化を図り、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができるようになる。
【００３６】
このように、本発明の第１実施形態によれば、ミラーインタフェースをなす基板５ａおよび補正導波路５ｃをそなえるという簡素な構成により、ミラー７ａでの焦点像を最適とすることができるので、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる利点がある。
また、従来技術のように、楔状のプリズム等のごとき特殊な光部品を追加して使用する必要がなく、光学システムを構成する光部品の点数を増やす必要がないので、光学系のアライメントの調整のための作業負荷や組立ての難易度を増大させることがない簡素な構成としながら、従来技術よりも損失を削減させることが可能となる。
【００３７】
さらには、分光素子をなす光導波路デバイス５の構成を改善するのみで、ＭＥＭＳミラーを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要もなくなり、汎用のＭＥＭＳミラーアレイを適用することが可能となる。
〔Ａ１〕第１実施形態の変形例の説明
図７は本発明の第１実施形態の変形例にかかる光スイッチ１Ａを示す模式的斜視図である。この図７に示す光スイッチ１Ａは、前述の第１実施形態における光導波路デバイス５を、分光素子としてのアレイ導波路格子デバイス５Ａ（図８参照）と、ミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂ（図９参照）と、に分離した構成とし、これらのアレイ導波路格子デバイス５Ａと光導波路デバイス５Ｂとの間にレンズ（第２レンズ）９を介装したものである。尚、図７〜図９中において、図１，２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００３８】
ここで、アレイ導波路格子デバイス５Ａは分光素子として機能するものであり、基板５Ａａをそなえるとともに、基板５Ａａに形成されたＡＷＧ導波路５ｂ′をそなえて構成することができる。ＡＷＧ導波路５ｂ′は、前述の図２に示すものと異なり、図８に示すように、図２に示す第２スラブ導波路５ｂ−４および出力導波路５ｂ−５を省略して、アレイ導波路５ｂ−３の出射端側を一体化する領域５ｂ−６を形成する構成としてもよい。
【００３９】
この場合には、アレイ導波路格子デバイス５Ａから出射される光は従来よりの回折格子から出力される光と同様に波長ごとに分散し、レンズ９を介して光導波路デバイス５Ｂに出射される光は波長毎に光軸が図中水平方向に並ぶようになる。
光導波路デバイス５Ｂはミラーインタフェースとして機能するものであり、図９に示すように、基板５Ｂａをそなえるとともに、基板５Ｂａに形成された複数の補正導波路５Ｂｂをそなえている。補正導波路５Ｂｂは、ミラー７ａで反射される対象となる光を反射対象光として基板５Ｂａの一端面から入力されて、入力された反射対象光をミラー７ａの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正する。
【００４０】
すなわち、補正導波路５Ｂｂは、基板５Ｂａの一端面５Ｂ−１側（アレイ導波路格子デバイス５Ａ側）は不等間隔を有するように形成される一方で基板５Ｂａの他端面５Ｂ−２側（ＭＥＭＳミラーアレイ７側）においては、ミラー７ａの配置位置に対応して等間隔となるように形成されている。換言すれば、補正導波路５Ｂｂの形成パターン自体は、前述の図２に示す補正導波路５ｃと実質的に同等とすることができる。
【００４１】
これにより、アレイ導波路格子デバイス５Ａで分光された光は、波長ごとに対応する位置に形成された補正導波路５Ｂｂに結合されて、この補正導波路５Ｂｂを伝搬することを通じて光軸補正される。そして、このように光軸補正された光は、基板５Ｂａの他端面から出射されて、レンズ６を介してミラー７ａに入射されるようになっている。尚、出力光ポートをなす光ファイバ８ａに対応してアレイ導波路格子デバイス５Ａおよび光導波路デバイス５Ｂが形成されている。従って、光導波路デバイス５Ｂにおいては、ミラー７ａで反射した光についても、アレイ導波路格子デバイス５Ａで波長多重されるように光軸補正することができる。
【００４２】
これにより、ミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂを追加するという簡素な構成により、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる。又、ミラー７ａを各波長に対し最適になるよう不等間隔に設計する必要もなくなり、汎用のＭＥＭＳミラーアレイを適用することが可能となる。更に、プリズムを介装する場合に比べても、波長単位での正確な光軸設定を比較的容易に行なうことが期待できる。
【００４３】
なお、上述の場合においては、アレイ導波路格子デバイス５ＡをなすＡＷＧ導波路５ｂ′としては図８に示すものを適用しているが、本発明によれば、前述の図２に示すものと同様のＡＷＧ導波路５ｂの構成とすることもできる。
また、上述の第１実施形態においてはファイバアレイ８をなす垂直方向に並列配置される複数の光ファイバ８ａのうちで、最上段の光ファイバ８ａを入力光ポートとし、２段目から最下段の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成しているが、本発明によれば、中間段の光ファイバ８ａを入力光ポートとしそれ以外の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成することとしてもよく、このようにすれば、光入力／光出力ポートに対し、ミラー７ａの可変角度を均等にすることが出来るため、各ポート間での挿入損失特性を均等に(最適に)することが可能である。この場合においては、アレイ導波路格子デバイス５Ａについては、従来よりの回折格子により構成することとしてもよい。
【００４４】
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図１０は本発明の第２実施形態にかかる波長選択スイッチ（光スイッチ）を示す模式的斜視図である。第２実施形態にかかる波長選択スイッチ１０は、前述の第１実施形態にかかる波長選択スイッチ１と異なる構成をそなえる。即ち、この図１０および図１１に示すように、各入出力光ポートに対応する光導波路デバイス５をなす複数の補正導波路５ｃの形成箇所に、伝搬光をモニタする受光素子としてのＰＤアレイ３（フォトダイオード２）を搭載するとともに、図１０に示すように、フォトダイオード２での伝搬光のモニタ結果に基づいてミラー７ａの反射角度を制御する制御部４をそなえている。
【００４５】
また、第２実施形態においては、ファイバアレイ８をなす垂直方向に配列された複数の光ファイバ８ａのうちで、中間段の光ファイバ８ａを入力光ポートとしそれ以外の光ファイバ８ａを出力光ファイバ８ａとして構成している。これにより、光入力／光出力ポートに対し、ミラー７ａの可変角度を均等にし、各ポート間での挿入損失特性を均等に(最適に)している。
【００４６】
なお、他の構成については第１実施形態の場合と基本的に同様であり、図１０，図１１中、図１，図２と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
ここで、フォトダイオード（ＰＤ）２は、補正導波路５ｃそれぞれの形成箇所に、対応する補正導波路５ｃを伝搬する光をモニタする受光素子である。尚、フォトダイオード２は、補正導波路５ｃの形成箇所にアレイ状に配置されたＰＤアレイ３として構成することができる。又は、隣接する補正導波路５ｃの間隔が狭いために複数の補正導波路５ｃ上のフォトダイオード２を一直線上に配列することが困難な場合には、図１２に示すように千鳥格子状にフォトダイオード２を配列したＰＤアレイ３Ａとして構成して、実装効率を向上させることもできる。
【００４７】
図１３（Ａ），図１３（Ｂ）はともに補正導波路５ｃの形成箇所へのフォトダイオード２の搭載例を示す断面図であり、補正導波路５ｃが形成される方向に沿った断面図である。ＡＷＧ導波路５ｂとともに補正導波路５ｃは光導波路を構成するものであるが、これらの光導波路は、例えば図１３（Ａ）又は図１３（Ｂ）に示すように、基板５ａに下部クラッド層１２Ａ，コア層１３および上部クラッド層１２Ｂが順に積層されて構成される。
【００４８】
すなわち、クラッド層１２Ａ，１２Ｂに囲まれたコア層１３の領域は屈折率がクラッド層１２Ａ，１２Ｂよりも比較的高くなるように形成されることで、光がコア層１３に閉じ込められて伝搬するようになっている。換言すれば、コア層１３の形状により光導波路のパターンが定められるようになっている。尚、コア層１３とクラッド層１２Ａ，１２Ｂとの間の屈折率差としては、例えばΔ＝０．５程度とすることができる。
【００４９】
フォトダイオード２としては、上述のごとく形成される補正導波路５ｃが形成されるコア層１３の近傍のクラッド層１２Ａ，１２Ｂが他の領域よりも比較的薄くなるように窪み領域１４を設けて、当該窪み領域１４にフォトダイオード２を搭載するようになっている。図１３（Ａ）は上部クラッド層１２Ｂに窪み１４を設けた場合であり、図１３（Ｂ）は基板５ａのフォトダイオード２を搭載するための一部領域を除去するとともに下部クラッド層１２Ａの一部に窪み領域１４を設けた場合である。いずれの場合においても、フォトダイオード２の受光面が窪み１４内においてコア領域１３側を指向するように搭載する。これにより、コア領域１３を伝搬する光の漏れ光成分を受光できるようになる。
【００５０】
なお、屈折率差Δを０．５として補正導波路５ｃを構成した場合には、窪み領域１４にかかるクラッド領域１２Ａ，１２Ｂの箇所は１μｍ以下の厚さとなるように構成することで、十分なモニタ光強度を得ることができる。
また、制御部４は、フォトダイオード２でのモニタ結果に応じて、ミラー７ａにおける反射面角度を制御するものである。
【００５１】
すなわち、上述のように搭載されたフォトダイオード２においては、対応する補正導波路５ｃをなすコア領域１３を伝搬する光の一部の漏れ光成分を受光する。補正導波路５ｃを伝搬する光は、各光ポートを入出力する波長単位の光であり、制御部４においては、各光ポートに対応する光導波路デバイス５におけるフォトダイオード２からのモニタ結果を受け取ることにより、波長選択スイッチ１０におけるスイッチングにあたっての監視制御情報を取得できる。
【００５２】
具体的には、制御部４では、フォトダイオード２からのモニタ情報を得ることにより（図１０のＡ参照）、監視制御情報として、各光導波路デバイス５でのチャンネル毎の光パワー情報を得ることができる。又、光パワー情報を得ているフォトダイオード２からの検出光パワーを積分することにより、当該補正導波路５ｃを伝搬する光のトータルの光パワーを算出することができる。更に、光パワーを受光しているフォトダイオード２の配置（アドレス）を算出することにより、波長数情報および波長配置情報を得ることができる。
【００５３】
また、第２実施形態における波長選択スイッチ１０を前述の図６に示すような光ネットワーク１００のノード１０１に適用する場合には、制御部４で取得した上述のごとき情報について、ＯＳＣ（Optical Supervisor Channel）を通じてノード間でやり取りすることができるので、システム全体として波長情報の管理も可能となる。
そして、制御部４においては、出力光ポートに対応する光導波路デバイス５のフォトダイオード２からのモニタ結果に基づいて、ミラー７ａでの反射角度をフィードバック制御することにより（図１０のＢ，Ｃ参照）、ミラー７ａでの反射光の、出力光ポート対応の光導波路デバイス５をなす補正導波路５ｃへの光の結合効率を制御し、出力光ポートをなす光ファイバ８ａから出力される光のパワーを目標値としている。
【００５４】
たとえば、補正導波路５ｃへの光の結合効率を最適となるようにしたり、可変減衰制御を行なって、波長成分ごとに補正導波路５ｃへ結合される光パワーを可変減衰制御したりすることができる。具体的には、波長依存特性を抑圧する制御やチルト調整制御を行なうことができる。
上述のごとく構成された第２実施形態にかかる光スイッチ１０においては、前述の第１実施形態の場合と同様に、光導波路デバイス５からＭＥＭＳミラーアレイ７を構成するミラー７ａへ出力する光の波長毎の光における光軸配置間隔を、ミラー７ａの配置間隔に対応するように光軸補正されているので、前述の第１実施形態の場合と同様に、ミラーインタフェースをなす基板５ａおよび補正導波路５ｃをそなえるという簡素な構成により、ミラー７ａでの焦点像を最適とし、透過帯域の劣化を防止し、ひいてはチャンネルごとの透過帯域のバラツキの発生を防止することができる。
【００５５】
また、光導波路デバイス５における補正導波路５ｃの形成箇所にフォトダイオード２を搭載しているので、波長選択スイッチ１０としてのモジュール内において光モニタ機能およびミラー７ａの角度制御機能を併せ持つことができるので、従来技術において想定される光スペクトルアナライザを搭載する構成と比べてはモジュール間通信を行なう必要がなくなり、前述の特許文献１に記載された冗長な構成と比べても、部品点数を削減させて、装置規模を大幅に縮小化させることができるようになる。
【００５６】
なお、前述の図７に示す構成に倣い、分光素子としてのアレイ導波路格子デバイス５Ａおよびミラーインタフェースとしての光導波路デバイス５Ｂをそなえた構成においても、同様に補正導波路５Ｂｂの形成箇所にフォトダイオードを搭載することが可能である。
また、上述した第２実施形態においては、光導波路デバイス５として補正導波路５ｃがＡＷＧ導波路５ｂとともに形成されたものにおいてフォトダイオード２を搭載した構成について説明したが、本発明によれば、少なくとも出力導波路５ｂ−５のように、導波路型の分光素子において、分光された各波長対応の光を伝搬する光導波路上にフォトダイオード２を搭載することとしてもよく、このようにすれば、少なくとも従来技術の構成と比べて、光スイッチとしてのモジュール内においてモニタ機能およびミラー角度制御機能を組み込むことができるので、モジュール間通信が不要となり、モニタ機能を有する波長選択スイッチにかかる装置規模を大幅に縮小化させることができるようになる。
【００５７】
〔Ｃ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
たとえば、上述の第１，第２実施形態における波長選択スイッチ１，１０においては、入力光ポートをなす光ファイバ８ａの数を「１」とし、出力光ポートをなす光ファイバ８ａの本数を複数（図中では「７」）としているが、本発明によれば、これ以外の入出力ポートの数の組み合わせとすることを妨げるものではない。例えば入力光ポート数を１〜Ｍ（Ｍは２以上の任意の整数）のいずれかとする一方で出力光ポートはＮ（Ｎは２以上の任意の整数）としたり、入力光ポート数をＭとする一方で出力光ポートは１〜Ｎのいずれかとしたりすることができる。
【００５８】
また、上述の第２実施形態における光導波路デバイス５においては、光導波路をなすコア領域に希土類元素をドープした構成とするとともに、光導波路デバイス５，５Ａ，５Ｂに対して励起光を供給する構成をそなえることとすれば、光増幅器としての機能をも併せ持つことができる。この場合においては、制御部４では、ミラー７ａの反射角度の制御を通じて、フォトダイオード２でモニタする光パワーの値に基づいて、該当補正導波路５ｃを伝搬する光について出力一定制御又は利得一定制御を実現することが可能である。
【００５９】
たとえば、出力一定制御を行なう場合にあたっては、光出力値が目標値になるようにミラー７ａの角度を調整する。又、利得一定制御を行なう場合には、利得（光出力モニタ値（ｍＷ）／光入力モニタ値（ｍＷ））、が目標値となるよう、ミラー７ａの角度を調整した後、ミラー角度を固定する。
このような第１，第２実施形態における波長選択スイッチ１，１０において、光増幅器としての機能を併せ持つ光導波路デバイスを構成要素とする波長選択スイッチを、波長選択スイッチ１０′として前述の図６に示す光ネットワーク１００のノード１０１に適用することで、例えば図１４に示すように、波長選択スイッチ１０′の前後段にそなえられていた光アンプ１１１，１１２としての構成を省略し、コストダウンを図ることが可能となる。
【００６０】
また、上述の第１実施形態における光導波路デバイス５において、図１５に示すように、補正導波路５ｃとミラー７ａとの間の位置に、利得波長特性を平坦化するための光フィルタ１５Ａを介装することとしてもよい。又は、第１実施形態における光導波路デバイス５において、図１３（Ａ）又は図１３（Ｂ）に示すような窪み領域１４を形成するとともに、当該窪み領域１４の箇所に上述の光フィルタ１５Ｂを搭載することも可能である。
【００６１】
光フィルタ１５Ａ，１５Ｂとしては、例えば図１６のＡ〜Ｆに示すように、利得波長特性を平坦化させる特性のＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）を適用することができる。これにより、例えば図６のノード１０１のように、光アンプ１１１，１１２で問題となる利得偏差を波長選択スイッチにおいて抑圧させることができるようになる。なお、図１６のＡ〜Ｆは反転分布率ｔを０．７とし、ＥＤＦ長Ｌを変化させた場合の特性である。
また、上述の各実施形態にかかる波長選択スイッチ１，１０においては、構成要素としての光部材（符号５，５Ａ，５Ｂ，６，７，９参照）について、適宜、温度調整制御機能を更に搭載することとしてもよい。波長選択スイッチ１，１０が、温度変動が比較的大きい環境で適用される場合には、図１７（Ｂ）に示すように、焦点位置が温度変化によってズレが生じて、ミラー７ａに入射される各波長の光の間隔が、ミラー７ａの配置間隔に対応しなくなる場合も想定される。そこで、温度調整制御機能を各光部材に適宜搭載することにより（例えば図１７（Ａ）に示すように、レンズ６の温度調整を行なう温度調整制御部１６を搭載することにより）、温度に依存した焦点位置の変動特性をキャンセルし、所期の反射特性を得ることができるようになる。
【００６２】
さらに、図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示すように、各光ポートをなす光ファイバ８ａ上に光アイソレータを介装することにより、ポート間でのクロストークを改善することが可能となる。図１８（Ａ）は１×Ｎの波長選択スイッチ１（１０）の入力光ポートに光アイソレータ１７をそなえた場合であり、図１８（Ｂ）は、Ｎ×１の波長選択スイッチ１（１０）の入力光ポートに光アイソレータ１７をそなえた場合である。
【００６３】
〔Ｄ〕付記
（付記１）
複数の可動ミラーが等間隔配置されてなるミラーデバイスと、
前記複数の可動ミラーのそれぞれで反射させるべき各反射対象光を、該当する該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、当該可動ミラーに導くミラーインタフェースと、をそなえたことを特徴とする、ミラー装置。
【００６４】
（付記２）
入力される光を分光し、波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子をそなえ、
該ミラーインタフェースは、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する光を前記各反射対象光として入力されて、前記入力された各反射対象光を、該当する該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導くことを特徴とする、付記１記載のミラー装置。
【００６５】
（付記３）
該ミラーインタフェースは、基板と、該基板に形成され、前記各反射対象光を該基板の一端面から入力されて、前記入力された反射対象光を前記複数の可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するようにそれぞれ光軸補正する複数の補正導波路と、をそなえ、該光軸補正導波路を伝搬した光が該基板の他端面から該可動ミラーに出射されるように構成されたことを特徴とする、付記１又は２記載のミラー装置。
【００６６】
（付記４）
該複数の補正導波路は、該基板の一端面側は不等間隔を有するように形成される一方で該基板の他端面においては、該可動ミラーの配置位置に対応して等間隔となるように形成されたことを特徴とする、付記３記載のミラー装置。
（付記５）
該分光素子は、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
かつ、該ミラーインタフェースは、該分光素子をなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす出力導波路に接続され該出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、該分光素子と一体に形成されたことを特徴とする、付記２記載のミラー装置。
【００６７】
（付記６）
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成位置に対応する箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載されたことを特徴とする、付記３〜５のいずれか１項記載のミラー装置。
（付記７）
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、
該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装された複数のミラーインタフェースと、をそなえ、
各ミラーインタフェースは、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導くことを特徴とする、光スイッチ。
【００６８】
（付記８）
該ミラーインタフェースと該複数の可動ミラーとの間には、第１レンズが介装されたことを特徴とする、付記７記載のミラー装置。
（付記９）
該分光素子と該ミラーインタフェースとの間には、第２レンズが介装されたことを特徴とする、付記７項記載のミラー装置。
【００６９】
（付記１０）
各ミラーインタフェースは、基板と、該基板に形成され、前記各反射対象光を該基板の一端面から入力されて、前記入力された反射対象光を前記複数の可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するようにそれぞれ光軸補正する複数の補正導波路と、をそなえ、該光軸補正導波路を伝搬した光が該基板の他端面から該可動ミラーに出射されるように構成されたことを特徴とする、付記７記載の光スイッチ。
【００７０】
（付記１１）
該分光素子は、
該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
該複数のミラーインタフェースは、それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、各ミラーインタフェースは、対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえたことを特徴とする、付記７記載の光スイッチ。
【００７１】
（付記１２）
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、
かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえたことを特徴とする、付記１０又は１１記載の光スイッチ。
【００７２】
（付記１３）
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
（付記１４）
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
【００７３】
（付記１５）
前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、付記１３又は１４記載の光スイッチ。
（付記１６）
該受光素子は、該複数の出力導波路の形成位置の上部に千鳥格子状に配置されたことを特徴とする、付記１２記載の光スイッチ。
【００７４】
（付記１７）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光分岐挿入装置。
（付記１８）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光ハブ装置。
（付記１９）
付記７〜１６のいずれか１項記載の光スイッチがそなえられた光伝送装置。
【００７５】
（付記２０）
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、をそなえ、
該分光素子は、該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、各アレイ導波路格子デバイスは、基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
かつ、該複数の出力導波路それぞれの形成位置に対応する箇所に、対応する出力導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載されたことを特徴とする、光スイッチ。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１０，１０′ 波長選択スイッチ（光スイッチ）
２ フォトダイオード
３，３Ａ ＰＤアレイ
４ 制御部
５，５Ｂ 光導波路デバイス
５Ａ アレイ導波路格子デバイス
５ａ，５Ａａ，５Ｂａ 基板
５Ｂｂ 補正導波路
５Ｂ−１，５Ｂ−２ 端面
５ｂ ＡＷＧ導波路
５ｂ−１ 入力導波路
５ｂ−２ 第１スラブ導波路
５ｂ−３ アレイ導波路
５ｂ−４ 第２スラブ導波路
５ｂ−５ 出力導波路
５ｂ−６ 領域
５ｃ 補正導波路
６ レンズ（第１レンズ）
７ ＭＥＭＳミラーアレイ
７ａ ミラー
８ ファイバアレイ
８ａ 光ファイバ
９ レンズ（第２レンズ）
１２Ａ，１２Ｂ クラッド
１３ コア
１４ 窪み領域
１５Ａ，１５Ｂ 光フィルタ
１６ 温度調整制御部
１７ 光アイソレータ
１００ 光ネットワーク
１０１−１〜１０１−６，１０１−６〜１０１−１１ ノード
１００ａ，１００ｂ リングネットワーク
１１１，１１２ 光アンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、
該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装され、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導く複数のミラーインタフェースと、をそなえ、
該分光素子は、
該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、
各アレイ導波路格子デバイスは、
基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
該複数のミラーインタフェースは、
それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、
各ミラーインタフェースは、
対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、
前記複数の補正導波路は、
前記複数の出力導波路の間隔に対応した不等間隔の入力側導波路を有するとともに、前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応した等間隔の出力側導波路を有し、
前記複数の光ポートは、所定の方向に並列配置され、
前記複数の光ポートのうちの、中間段の光ポートは、前記光が入力される光入力ポートであり、
前記複数の光ポートのうちの、前記光入力ポート以外の光ポートのそれぞれは、前記光が出力される光出力ポートである、ことを特徴とする、光スイッチ。
【請求項２】
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、
かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえる、ことを特徴とする、請求項１記載の光スイッチ。
【請求項３】
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
【請求項４】
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項３又は４記載の光スイッチ。
【請求項１】
光が入力又は出力される複数の光ポートをそなえるとともに該光ポートを通じて出力される光を波長単位に切り替える光スイッチであって、
前記光ポートから入力される光を分光し波長ごとに異なる光軸を有する光として出力する分光素子と、
該分光素子から出力された波長ごとの光をそれぞれ反射させるとともに、反射面の角度を可変することにより出力先の該光ポートを切り替え可能とする複数の可動ミラーが等間隔配置されたミラーデバイスと、
該可動ミラーと、該分光素子を介した前記複数の光ポートと、の間の光路上にそれぞれ介装され、該分光素子で分光されて波長毎に異なる光軸を有する各光を入力されて、前記入力された各光を、当該波長光反射用の該可動ミラーの配置位置に対応する光軸を有するように光軸補正して、該当可動ミラーに導く複数のミラーインタフェースと、をそなえ、
該分光素子は、
該複数の光ポートにそれぞれ対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスであって、
各アレイ導波路格子デバイスは、
基板と、該基板上に形成されたＡＷＧ（Arrayed Waveguide Gratings）導波路であって、前記分光された波長毎の光がそれぞれ伝搬する複数の出力導波路を有するＡＷＧ導波路と、をそなえ、
該複数のミラーインタフェースは、
それぞれ、該複数の光ポートに対応してそなえられた複数のアレイ導波路格子デバイスと一体に形成され、
各ミラーインタフェースは、
対応する該アレイ導波路格子デバイスをなす該基板と、該基板に形成されるとともに、該ＡＷＧ導波路をなす該複数の出力導波路にそれぞれ接続され該複数の出力導波路の間隔を前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応して間隔補正を行なう複数の補正導波路と、をそなえ、
前記複数の補正導波路は、
前記複数の出力導波路の間隔に対応した不等間隔の入力側導波路を有するとともに、前記複数の可動ミラーの配置間隔に対応した等間隔の出力側導波路を有し、
前記複数の光ポートは、所定の方向に並列配置され、
前記複数の光ポートのうちの、中間段の光ポートは、前記光が入力される光入力ポートであり、
前記複数の光ポートのうちの、前記光入力ポート以外の光ポートのそれぞれは、前記光が出力される光出力ポートである、ことを特徴とする、光スイッチ。
【請求項２】
該ミラーインタフェースにおける該複数の補正導波路それぞれの形成箇所に、対応する補正導波路を伝搬する光をモニタする受光素子が搭載され、
かつ、該受光素子でのモニタ結果に応じて、該可動ミラーにおける前記反射面角度を制御する制御部をそなえる、ことを特徴とする、請求項１記載の光スイッチ。
【請求項３】
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の上部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
【請求項４】
該受光素子が搭載される該複数の補正導波路の形成箇所においては、当該補正導波路をなすコア領域の下部の基板領域が削られるとともに前記コア領域の下部のクラッド領域の一部を窪んだ領域として構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光スイッチ。
【請求項５】
前記窪んだクラッド領域の箇所は１μｍ以下の厚さを有することを特徴とする、請求項３又は４記載の光スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１０１３９３（Ｐ２０１３−１０１３９３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−２４１２８（Ｐ２０１３−２４１２８）
【出願日】平成２５年２月１２日（２０１３．２．１２）
【分割の表示】特願２００７−１６６６８３（Ｐ２００７−１６６６８３）の分割
【原出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月１２日（２０１３．２．１２）
【分割の表示】特願２００７−１６６６８３（Ｐ２００７−１６６６８３）の分割
【原出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]