JPH087298B2 - マルチポート光デバイス - Google Patents
マルチポート光デバイスInfo
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- JPH087298B2 JPH087298B2 JP40653190A JP40653190A JPH087298B2 JP H087298 B2 JPH087298 B2 JP H087298B2 JP 40653190 A JP40653190 A JP 40653190A JP 40653190 A JP40653190 A JP 40653190A JP H087298 B2 JPH087298 B2 JP H087298B2
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G—PHYSICS
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- G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
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Description
【０００１】
【技術分野】本発明は光通信システム、より具体的には
１つの伝送要素から他へ、光信号又は光信号の一部分を
転送するためのマルチポート光デバイスに係る。
１つの伝送要素から他へ、光信号又は光信号の一部分を
転送するためのマルチポート光デバイスに係る。
【０００２】
【発明の背景】光通信システムの成長とともに、各種の
マルチポート光デバイスの必要性が生じてきた。そのよ
うなデバイスは一般に、遠距離通信容量を増す新技術の
改良を容易にする。たとえば、波長分割マルチプレクス
システムで効果をもつものとして、異なる波長を有する
光源を、光ファイバのような通信線に結合させるための
三ーポートマルチプレクサが必要である。加えて、二方
向伝送線の開発には、伝送すべき信号の主な部分を他の
端子に伝達を可能にしたまま、光信号の一部を受けるた
めの端子を可能にするマルチポート方向性カプラを必要
とする。比較的最近では全光、長距離伝送システムが提
案され、その場合ファイバ損はラマン又はエルビウム増
幅器のような光利得により、周期的に補償される。具体
的には、このことによりシリカを基礎とした光ファイバ
では、波長λｓの放射は、約１００ないし６００ｃｍ-1
の波数のシフトに対応した量だけ、λｓから波長が下方
に移動した光であるポンピング放射により増幅できる。
そのようなシステムにおいて、偏光感受性で波長依存性
の方向性カプラが、下方シフトラマンポンピング放射を
注入するために必要とされる。
マルチポート光デバイスの必要性が生じてきた。そのよ
うなデバイスは一般に、遠距離通信容量を増す新技術の
改良を容易にする。たとえば、波長分割マルチプレクス
システムで効果をもつものとして、異なる波長を有する
光源を、光ファイバのような通信線に結合させるための
三ーポートマルチプレクサが必要である。加えて、二方
向伝送線の開発には、伝送すべき信号の主な部分を他の
端子に伝達を可能にしたまま、光信号の一部を受けるた
めの端子を可能にするマルチポート方向性カプラを必要
とする。比較的最近では全光、長距離伝送システムが提
案され、その場合ファイバ損はラマン又はエルビウム増
幅器のような光利得により、周期的に補償される。具体
的には、このことによりシリカを基礎とした光ファイバ
では、波長λｓの放射は、約１００ないし６００ｃｍ-1
の波数のシフトに対応した量だけ、λｓから波長が下方
に移動した光であるポンピング放射により増幅できる。
そのようなシステムにおいて、偏光感受性で波長依存性
の方向性カプラが、下方シフトラマンポンピング放射を
注入するために必要とされる。
【０００３】ミラー、レンズ、プリズムのような各バル
ク要素を組み合わせるための伝統的な方式は、それらの
挿入損が劣り、寸法が大きく、重くかつ高価であるた
め、限定されている。これらの難点を克服する試みとし
て、従来技術のデバイスより低価格で、信頼性が高く、
効率の良いカプラ、スイッチ及びデマルチプレクサ／マ
ルチプレクサのような３及び４ポートデバイスを実現す
るための各種提案が出された。たとえば、米国特許第
４，２１３，６７７号には、２つの傾斜屈折率レンズ間
のビームスプリッタの使用が明らかにされている。レン
ズの一表面に結合されたファイバからの光信号は、ビー
ムスプリッタから同じ表面に結合されたファイバへ部分
的に後に反射され、別のレンズの相対する表面上のファ
イバにも部分的に伝送される。ビームスプリッタの反射
率を制御することにより、２つの出力ポート間の入力光
の分割比は調整できる。多数の薄膜層から成る干渉フィ
ルタでビームスプリッタを置き換えることにより、光デ
バイスは波長デマルチプレクサ又はマルチプレクサに変
わる。そのようなデバイスの動作は許容できるが、フィ
ルタ又はスプリッタの伝達特性が一度セットされると、
デバイスの光学的機能及び特性は、変えることはできな
い。更に、干渉フィルタの制作に伴う価格は、所望の伝
達特性を得るのに必要な多数の層のため、比較的高い。
ク要素を組み合わせるための伝統的な方式は、それらの
挿入損が劣り、寸法が大きく、重くかつ高価であるた
め、限定されている。これらの難点を克服する試みとし
て、従来技術のデバイスより低価格で、信頼性が高く、
効率の良いカプラ、スイッチ及びデマルチプレクサ／マ
ルチプレクサのような３及び４ポートデバイスを実現す
るための各種提案が出された。たとえば、米国特許第
４，２１３，６７７号には、２つの傾斜屈折率レンズ間
のビームスプリッタの使用が明らかにされている。レン
ズの一表面に結合されたファイバからの光信号は、ビー
ムスプリッタから同じ表面に結合されたファイバへ部分
的に後に反射され、別のレンズの相対する表面上のファ
イバにも部分的に伝送される。ビームスプリッタの反射
率を制御することにより、２つの出力ポート間の入力光
の分割比は調整できる。多数の薄膜層から成る干渉フィ
ルタでビームスプリッタを置き換えることにより、光デ
バイスは波長デマルチプレクサ又はマルチプレクサに変
わる。そのようなデバイスの動作は許容できるが、フィ
ルタ又はスプリッタの伝達特性が一度セットされると、
デバイスの光学的機能及び特性は、変えることはできな
い。更に、干渉フィルタの制作に伴う価格は、所望の伝
達特性を得るのに必要な多数の層のため、比較的高い。
【０００４】波長選択結合を生じる光デバイスの例につ
いては、米国特許第４，７６８，８４９号にある。そこ
では２つの平行な誘電体ミラーから成る光共振空胴によ
り、チャネルの選択されたバンドでの共振が可能であ
る。主トランクからの光信号は、共振空胴の一端面にお
けるミラーの１つに結合され、更にエバネッセント結合
により、主幹の出力部にミラーの１つから結合される。
結合すべく信号は、空胴の共振条件に従い選択される。
しかし、主幹中の入力及び出力部間の結合は、エバネッ
セント結合により実現されるため、空気中に維持された
対象となる非傾斜導波路の結合領域内で、導波路を用い
る必要があり、そのことにより、製作は著しく困難とな
る。
いては、米国特許第４，７６８，８４９号にある。そこ
では２つの平行な誘電体ミラーから成る光共振空胴によ
り、チャネルの選択されたバンドでの共振が可能であ
る。主トランクからの光信号は、共振空胴の一端面にお
けるミラーの１つに結合され、更にエバネッセント結合
により、主幹の出力部にミラーの１つから結合される。
結合すべく信号は、空胴の共振条件に従い選択される。
しかし、主幹中の入力及び出力部間の結合は、エバネッ
セント結合により実現されるため、空気中に維持された
対象となる非傾斜導波路の結合領域内で、導波路を用い
る必要があり、そのことにより、製作は著しく困難とな
る。
【０００５】従って、経済的で製作が容易であるととも
に、伝達要素間の効率よい結合を可能にする光デバイス
を実現することが、本発明の目的である。機能性が具体
的な必要性にあうように便利にかつ動的に変えられるそ
のようなデバイスを実現することが、本発明の更に別の
目的である。最後に、偏光に対し本質的に敏感でない光
デバイスを実現することも、本発明の目的である。
に、伝達要素間の効率よい結合を可能にする光デバイス
を実現することが、本発明の目的である。機能性が具体
的な必要性にあうように便利にかつ動的に変えられるそ
のようなデバイスを実現することが、本発明の更に別の
目的である。最後に、偏光に対し本質的に敏感でない光
デバイスを実現することも、本発明の目的である。
【０００６】
【発明の概要】本発明のこれらの目的及び他の目的は、
本発明に従い達成される。それは１つの透過要素からも
う１つのものへ、光信号又は光信号の一部を転送するた
めのマルチポート光デバイスである。本発明の光デバイ
スは、ファブリ−ペロ−エタロンを間にはさんだ一対の
傾斜屈折率（ＧＲＩＮ）レンズを用いる。更に、デバイ
スの機能性は、エタロンの透過特性を変えることにより
修正してもよく、それは光路長及びミラーの反射率を変
えることによっても効果が得られる。動作中、光デバイ
スはＧＲＩＮレンズを入力及び出力部間の画像転送レン
ズとして用い、その場合、その間の波長選択性は、ファ
ブリ−ペロ−エタロンに付随したフィルター機構により
得られる。ファブリ−ペロ−エタロンに対し、本質的に
垂直な入射角をもつ光信号を用いると、光デバイスは比
較的偏光に感じない。
本発明に従い達成される。それは１つの透過要素からも
う１つのものへ、光信号又は光信号の一部を転送するた
めのマルチポート光デバイスである。本発明の光デバイ
スは、ファブリ−ペロ−エタロンを間にはさんだ一対の
傾斜屈折率（ＧＲＩＮ）レンズを用いる。更に、デバイ
スの機能性は、エタロンの透過特性を変えることにより
修正してもよく、それは光路長及びミラーの反射率を変
えることによっても効果が得られる。動作中、光デバイ
スはＧＲＩＮレンズを入力及び出力部間の画像転送レン
ズとして用い、その場合、その間の波長選択性は、ファ
ブリ−ペロ−エタロンに付随したフィルター機構により
得られる。ファブリ−ペロ−エタロンに対し、本質的に
垂直な入射角をもつ光信号を用いると、光デバイスは比
較的偏光に感じない。
【０００７】一実施例において、一対のＧＲＩＮレンズ
は小さな間隙により分離され、各ＧＲＩＮレンズは反射
ミラーで被覆された端面をもち、２つのミラーとその中
に閉じ込められた空胴が安定なファブリ−ペロ−エタロ
ンを形成するようになっている。本発明の原理に従う
と、このデバイスの機能性は、エタロンの光路長を変え
ることにより、修正される。たとえば、光デバイスは波
長マルチプレクサ又は光スプリッタとして用いてよい。
更に、ピエゾ電気トランスジューサを用いることによ
り、光デバイスは光スイッチとして動作するよう変える
ことができる。
は小さな間隙により分離され、各ＧＲＩＮレンズは反射
ミラーで被覆された端面をもち、２つのミラーとその中
に閉じ込められた空胴が安定なファブリ−ペロ−エタロ
ンを形成するようになっている。本発明の原理に従う
と、このデバイスの機能性は、エタロンの光路長を変え
ることにより、修正される。たとえば、光デバイスは波
長マルチプレクサ又は光スプリッタとして用いてよい。
更に、ピエゾ電気トランスジューサを用いることによ
り、光デバイスは光スイッチとして動作するよう変える
ことができる。
【０００８】
【実施例の説明】本発明の原理に従うマルチポート選択
性光デバイスは、光信号を結合、スプリット、スイッチ
及びデマルチプレクシング／マルチプレクシングするた
めに用いてよい。図１に示されているのは、中心軸が一
直線になるように配置された１／４ピッチ傾斜屈折率
（ＧＲＩＮ）レンズ１０３及び１０６を含むマルチポー
ト光デバイスの例である。当業者には周知のＧＲＩＮレ
ンズは、半径方向の屈折率が勾配をもった光学ガラスロ
ッドである。一般に、市販されているＧＲＩＮレンズの
半径方向の屈折率ｎ（γ）は、ｎ（γ）＝ｎ0（１ーＡ
・γ2／２）で与えられる放物線関数に似ている。ここ
で、ｎ０は中心軸に沿った屈折率で、Ａはレンズ分布定
数、γは半径方向の軸である。傾斜屈折率レンズの基本
的な特性と、それらの通信システムにおける応用につい
ては、ダヴリュ・ジェイ・トムリンソン（Ｗ．Ｊ．Ｔｏ
ｍｌｉｎｓｏｎ），アプライド・オプティクス（Ａｐｐ
ｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ）第１９巻、第７号（１９８０）
を参照のこと。ミラー１０４及び１０５はそれぞれＧＲ
ＩＮレンズ１０３及び１０６の端面を被覆し、更に距離
Ｉだけ離されており、そのためそれらの間にファブリ−
ペロ−エタロン１０９が形成されている。しかし、ファ
ブリ−ペロ−エタロンはＧＲＩＮレンズの間にはさまれ
たバルクミラーにより、代わりに形成してもよい。
性光デバイスは、光信号を結合、スプリット、スイッチ
及びデマルチプレクシング／マルチプレクシングするた
めに用いてよい。図１に示されているのは、中心軸が一
直線になるように配置された１／４ピッチ傾斜屈折率
（ＧＲＩＮ）レンズ１０３及び１０６を含むマルチポー
ト光デバイスの例である。当業者には周知のＧＲＩＮレ
ンズは、半径方向の屈折率が勾配をもった光学ガラスロ
ッドである。一般に、市販されているＧＲＩＮレンズの
半径方向の屈折率ｎ（γ）は、ｎ（γ）＝ｎ0（１ーＡ
・γ2／２）で与えられる放物線関数に似ている。ここ
で、ｎ０は中心軸に沿った屈折率で、Ａはレンズ分布定
数、γは半径方向の軸である。傾斜屈折率レンズの基本
的な特性と、それらの通信システムにおける応用につい
ては、ダヴリュ・ジェイ・トムリンソン（Ｗ．Ｊ．Ｔｏ
ｍｌｉｎｓｏｎ），アプライド・オプティクス（Ａｐｐ
ｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ）第１９巻、第７号（１９８０）
を参照のこと。ミラー１０４及び１０５はそれぞれＧＲ
ＩＮレンズ１０３及び１０６の端面を被覆し、更に距離
Ｉだけ離されており、そのためそれらの間にファブリ−
ペロ−エタロン１０９が形成されている。しかし、ファ
ブリ−ペロ−エタロンはＧＲＩＮレンズの間にはさまれ
たバルクミラーにより、代わりに形成してもよい。
【０００９】中心軸から距離δ0において、端面１１２
付近に配置された光ファイバ１０１及び１０２は、中心
軸に対して対称の関係にあるが、端面１１２に対して垂
直である。同様に、光ファイバ１０７及び１０８はＧＲ
ＩＮレンズ１０６の中心軸から、距離δ0において端面
１１１に近接して置かれる。動作中、光デバイス１００
はＧＲＩＮレンズを入力及び出力ポート間の像転送レン
ズとして用いる。この場合、それらの間の波長選択性
は、ファブリ−ペロ−エタロンに付随したフィルタ機構
により与えられる。傾斜屈折率レンズを用いる従来技術
のデバイスとはことなり、光デバイス１００は多層干渉
フィルタ又はビームスプリッタのような変えられない透
過特性をもつ受動又は分散光学要素は用いない。代わり
に、用いるエタロンの透過特性は、その光路長を変える
ことにより、動的に変えることができ、従って光デバイ
スの機能は、所望の用途に対して修正することができ
る。
付近に配置された光ファイバ１０１及び１０２は、中心
軸に対して対称の関係にあるが、端面１１２に対して垂
直である。同様に、光ファイバ１０７及び１０８はＧＲ
ＩＮレンズ１０６の中心軸から、距離δ0において端面
１１１に近接して置かれる。動作中、光デバイス１００
はＧＲＩＮレンズを入力及び出力ポート間の像転送レン
ズとして用いる。この場合、それらの間の波長選択性
は、ファブリ−ペロ−エタロンに付随したフィルタ機構
により与えられる。傾斜屈折率レンズを用いる従来技術
のデバイスとはことなり、光デバイス１００は多層干渉
フィルタ又はビームスプリッタのような変えられない透
過特性をもつ受動又は分散光学要素は用いない。代わり
に、用いるエタロンの透過特性は、その光路長を変える
ことにより、動的に変えることができ、従って光デバイ
スの機能は、所望の用途に対して修正することができ
る。
【００１０】光ファイバ１０１及び１０７から放出され
る光信号は、それぞれ各端面１１２及び１１１に入射す
る。これらの入射光信号は光学軸の近くに伝搬し、光学
軸と交差し、次に光学軸から離れるように伝搬する。言
いかえると、光信号は波状に伝搬する。１つのピッチは
光信号が中心軸から同じ位置及び角度の変化が再び生じ
る位置に達するまでのＧＲＩＮレンズの１周期の長さと
定義される。当業者にはピッチＰは、レンズ分布定数Ａ
とＰ＝２πＡ-1/2の関係にあることが知られている。
る光信号は、それぞれ各端面１１２及び１１１に入射す
る。これらの入射光信号は光学軸の近くに伝搬し、光学
軸と交差し、次に光学軸から離れるように伝搬する。言
いかえると、光信号は波状に伝搬する。１つのピッチは
光信号が中心軸から同じ位置及び角度の変化が再び生じ
る位置に達するまでのＧＲＩＮレンズの１周期の長さと
定義される。当業者にはピッチＰは、レンズ分布定数Ａ
とＰ＝２πＡ-1/2の関係にあることが知られている。
【００１１】ファブリ−ピロ−エタロンはミラー間の間
隙に依存するスペクトル範囲にピーク及びゼロ点をもつ
透過特性をもつ。エタロンの透過ピークはそれから得ら
れる所望の結果に従い配置されると考えられる。図２に
示されるように、ファブリ−ペロ−エタロンの典型的な
透過／反射対周波数プロフィルは、“自由スペクトル間
隔”として知られる透過ピーク間の間隔を示す。具体的
には“自由スペクトル間隔”はΔν＝ｃ／２ｌcosθの
関係で、間隔ｌと関係している。ここでｃは真空中での
高速、θは入射の内角である。透過率Ｔは反射率ＲとＴ
＝１−Ｒの関係があり、更に以下のような数学的関係に
より与えられることに注意すべきである。
隙に依存するスペクトル範囲にピーク及びゼロ点をもつ
透過特性をもつ。エタロンの透過ピークはそれから得ら
れる所望の結果に従い配置されると考えられる。図２に
示されるように、ファブリ−ペロ−エタロンの典型的な
透過／反射対周波数プロフィルは、“自由スペクトル間
隔”として知られる透過ピーク間の間隔を示す。具体的
には“自由スペクトル間隔”はΔν＝ｃ／２ｌcosθの
関係で、間隔ｌと関係している。ここでｃは真空中での
高速、θは入射の内角である。透過率Ｔは反射率ＲとＴ
＝１−Ｒの関係があり、更に以下のような数学的関係に
より与えられることに注意すべきである。
【数１】 ここで、λは入射光の真空波長、γは鏡の反射率、ｎは
ミラー間に閉じ込められた媒体の屈折率である。ファブ
リ−ペロ−エタロンについてのより詳細な議論について
は、たとえばマックス・ボーン（Ｍａｘ Ｂｏｒｎ）ら
による教科書“光学原理”３２３−６９頁（１９７５）
を参照のこと。加えて、波長λは以下の関係：λ＝ｃ／
νにより周波数νと関係していることに注意すべきであ
る。従って、波長に対する照合は、上の関係を通して、
別に周波数に対する照合も含むと理解される。
ミラー間に閉じ込められた媒体の屈折率である。ファブ
リ−ペロ−エタロンについてのより詳細な議論について
は、たとえばマックス・ボーン（Ｍａｘ Ｂｏｒｎ）ら
による教科書“光学原理”３２３−６９頁（１９７５）
を参照のこと。加えて、波長λは以下の関係：λ＝ｃ／
νにより周波数νと関係していることに注意すべきであ
る。従って、波長に対する照合は、上の関係を通して、
別に周波数に対する照合も含むと理解される。
【００１２】この場合、波長λpを有するファイバ１０
７から放出される光信号をファイバ１０２に結合させ、
波長λsを有するファイバ１０１から放出される光信号
を、光ファイバ１０２に伝達させることが望ましい。言
いかえると、ファイバ１０１及び１０７中の光信号は、
光ファイバ１０２上で多重化される。この目的のため
に、ファブリ−ペロ−エタロンの透過ピーク波長は、波
長λpと本質的に一致し、波長λsは“自由スペクトル間
隔”とよばれる透過ゼロ領域（反射領域）内にあるよう
に配置される。エタロンの透過ピークを配置する単純な
方法は、たとえばピエゾ電気トランスジューサにより、
空胴長すなわちミラー１０４及び１０５間の間隔を変え
ることである。エタロン空胴内に閉じ込められた光媒体
の屈折率を変化させることにより、エタロンの透過特性
を調整することも可能である。
７から放出される光信号をファイバ１０２に結合させ、
波長λsを有するファイバ１０１から放出される光信号
を、光ファイバ１０２に伝達させることが望ましい。言
いかえると、ファイバ１０１及び１０７中の光信号は、
光ファイバ１０２上で多重化される。この目的のため
に、ファブリ−ペロ−エタロンの透過ピーク波長は、波
長λpと本質的に一致し、波長λsは“自由スペクトル間
隔”とよばれる透過ゼロ領域（反射領域）内にあるよう
に配置される。エタロンの透過ピークを配置する単純な
方法は、たとえばピエゾ電気トランスジューサにより、
空胴長すなわちミラー１０４及び１０５間の間隔を変え
ることである。エタロン空胴内に閉じ込められた光媒体
の屈折率を変化させることにより、エタロンの透過特性
を調整することも可能である。
【００１３】従って、端面１１２上に入射するファイバ
１０１からの光信号は、平行ビームに変換され、ミラー
１０４に本質的に垂直な角度で、ミラー１０４の表面で
光学軸と交差する。そのため、垂直入射からの変化に依
存する偏光の効果は、最小になる。次に、光信号はエタ
ロン１０９の透過特性のためミラー１０４から反射さ
れ、光ファイバ１０２に結合される。更に、ファイバ１
０７から放出される信号は。光ファイバ１０２中に効率
的に結合される。なぜなら、レンズ１０３及び１０６の
組み合わされた長さは１／２ピッチで、それはファイバ
まで１対１の像を作る。同様に、波長λpを有するファ
イバ１０８からの入射光は、ファイバ１０１中にも結合
できることは明かである。従って、もしλsにおける光
信号がファイバ１０１及び１０２中に導入され、λpに
おける光信号がファイバ１０７及び１０８中に導入され
るなら、ファイバ１０１及び１０７からの光信号をファ
イバ１０２中に結合させ、ファイバ１０８及び１０２か
らの光信号をファイバ１０１中に結合させることが可能
である。
１０１からの光信号は、平行ビームに変換され、ミラー
１０４に本質的に垂直な角度で、ミラー１０４の表面で
光学軸と交差する。そのため、垂直入射からの変化に依
存する偏光の効果は、最小になる。次に、光信号はエタ
ロン１０９の透過特性のためミラー１０４から反射さ
れ、光ファイバ１０２に結合される。更に、ファイバ１
０７から放出される信号は。光ファイバ１０２中に効率
的に結合される。なぜなら、レンズ１０３及び１０６の
組み合わされた長さは１／２ピッチで、それはファイバ
まで１対１の像を作る。同様に、波長λpを有するファ
イバ１０８からの入射光は、ファイバ１０１中にも結合
できることは明かである。従って、もしλsにおける光
信号がファイバ１０１及び１０２中に導入され、λpに
おける光信号がファイバ１０７及び１０８中に導入され
るなら、ファイバ１０１及び１０７からの光信号をファ
イバ１０２中に結合させ、ファイバ１０８及び１０２か
らの光信号をファイバ１０１中に結合させることが可能
である。
【００１４】逆に、ファイバ１０１から端面１１２に入
射する２つの波長成分λs及びλpを含む光信号は、それ
ぞれファイバ１０２及び１０８上でデマルチプレクスさ
せてもよい。すなわち、波長λpを有する光は、ファイ
バ１０８中に結合され、一方波長λsを有する光は、フ
ァイバ１０２中に結合される。従って、図１に示される
光デバイスは、ファブリ−ペロ−エタロンの透過特性に
依存する波長選択性を有する波長マルチプレクサ及びデ
マルチプレクサの両方として働かせてもよい。透過特性
はＧＲＩＮレンズ間の間隔、すなわち空胴長を調整する
ことにより、変えることができる。
射する２つの波長成分λs及びλpを含む光信号は、それ
ぞれファイバ１０２及び１０８上でデマルチプレクスさ
せてもよい。すなわち、波長λpを有する光は、ファイ
バ１０８中に結合され、一方波長λsを有する光は、フ
ァイバ１０２中に結合される。従って、図１に示される
光デバイスは、ファブリ−ペロ−エタロンの透過特性に
依存する波長選択性を有する波長マルチプレクサ及びデ
マルチプレクサの両方として働かせてもよい。透過特性
はＧＲＩＮレンズ間の間隔、すなわち空胴長を調整する
ことにより、変えることができる。
【００１５】上の記述では、光信号は単一の波長成分の
みを含むが、これらの信号は複数の波長成分を含むこと
も考えられる。しかし、そのような場合、ファイバ１０
１からファイバ１０２に結合すべき信号は、エタロンの
“自由スペクトル間隔”内に波長をもち、一方ファイバ
１０７からファイバ１０２に結合すべき成分は、透過ピ
ーク領域内にあるべきである。透過ピークに対し半値幅
ν1/2が以下の関係で与えられたとすると、ミラーの反
射率及びエタロンの空胴長を注意深く選択することによ
り、所望の結果を得ることが可能である。
みを含むが、これらの信号は複数の波長成分を含むこと
も考えられる。しかし、そのような場合、ファイバ１０
１からファイバ１０２に結合すべき信号は、エタロンの
“自由スペクトル間隔”内に波長をもち、一方ファイバ
１０７からファイバ１０２に結合すべき成分は、透過ピ
ーク領域内にあるべきである。透過ピークに対し半値幅
ν1/2が以下の関係で与えられたとすると、ミラーの反
射率及びエタロンの空胴長を注意深く選択することによ
り、所望の結果を得ることが可能である。
【００１６】
【数２】
【００１７】ファイバ１０１からの光パワーのある割合
をとり出す、すなわち分割することが望ましい場合は、
図１に示された光デバイスは、その目的のために用いて
もよい。分割するパワーの割合は、ファブリ−ペロ−エ
タロンの反射率に対する透過率の比により決められる。
たとえば、ミラー１０４及び１０５の反射率を変えるこ
とにより、特定の波長に対するエタロンの透過率及び反
射率を調整し、ファイバ１０１中を伝搬する光信号のあ
らかじめ決められた割合はファイバ１０２中に結合さ
せ、残ったパワーをファイバ１０８中に結合させること
ができる。もちろん、空胴長は所望の透過及び反射比
を、所望の波長に置くように調整すべきことを、認識す
べきである。
をとり出す、すなわち分割することが望ましい場合は、
図１に示された光デバイスは、その目的のために用いて
もよい。分割するパワーの割合は、ファブリ−ペロ−エ
タロンの反射率に対する透過率の比により決められる。
たとえば、ミラー１０４及び１０５の反射率を変えるこ
とにより、特定の波長に対するエタロンの透過率及び反
射率を調整し、ファイバ１０１中を伝搬する光信号のあ
らかじめ決められた割合はファイバ１０２中に結合さ
せ、残ったパワーをファイバ１０８中に結合させること
ができる。もちろん、空胴長は所望の透過及び反射比
を、所望の波長に置くように調整すべきことを、認識す
べきである。
【００１８】上で述べた方式において、光デバイス１０
０は各種の光機能を果たすことができる。しかし、光デ
バイス１００の場合は、光スイッチとして働かせること
が可能である。光ファイバ１０１からの光入射は、ファ
イバ１０２及びファイバ１０８間でスイッチしてもよ
い。たとえば、ピエゾ電気トランスジューサを用いる
と、ファブリ−ペロ−エタロンの透過ピークは、ファイ
バ１０１から放出される光の波長に、本質的に等しいよ
うに調整することができる。従って、光は上で述べたよ
うに、ファイバ１０８中に効率よく結合される。しか
し、ピエゾ電気トランスジューサを通してエタロンの空
胴長を変えることにより、ファイバ１０１から放出され
る光の波長は自由スペクトル間隔内にくるように調整で
き、光は代わってファイバ１０２中に結合される。
０は各種の光機能を果たすことができる。しかし、光デ
バイス１００の場合は、光スイッチとして働かせること
が可能である。光ファイバ１０１からの光入射は、ファ
イバ１０２及びファイバ１０８間でスイッチしてもよ
い。たとえば、ピエゾ電気トランスジューサを用いる
と、ファブリ−ペロ−エタロンの透過ピークは、ファイ
バ１０１から放出される光の波長に、本質的に等しいよ
うに調整することができる。従って、光は上で述べたよ
うに、ファイバ１０８中に効率よく結合される。しか
し、ピエゾ電気トランスジューサを通してエタロンの空
胴長を変えることにより、ファイバ１０１から放出され
る光の波長は自由スペクトル間隔内にくるように調整で
き、光は代わってファイバ１０２中に結合される。
【００１９】ファイバ１０１及び１０２、ファイバ１０
７及び１０２間の結合損失は、空胴長、ファイバオフセ
ットδ0、レンズの開孔数及び他の要因など、いくつか
の要因に基づいて予測できる。レンズ収差はファイバへ
のレンズ結合を減らし、それ自身光デバイス中の真性損
となる。ファイバとＧＲＩＮレンズ間の位置合わせ誤差
は、光ファイバ中に余分の損失を導入する。理想的に
は、２つの１／４ピッチＧＲＩＮレンズは、入力及び出
力ポート間で１対１の像を生じる必要がある。位置合わ
せは角度の傾き及び縦方向の位置より、横方向のずれに
対する感度が小さいことが期待される。加えて、もし多
モードファイバを用いると、過剰損失は入力ファイバ中
の光の形態分布に強く依存するであろう。
７及び１０２間の結合損失は、空胴長、ファイバオフセ
ットδ0、レンズの開孔数及び他の要因など、いくつか
の要因に基づいて予測できる。レンズ収差はファイバへ
のレンズ結合を減らし、それ自身光デバイス中の真性損
となる。ファイバとＧＲＩＮレンズ間の位置合わせ誤差
は、光ファイバ中に余分の損失を導入する。理想的に
は、２つの１／４ピッチＧＲＩＮレンズは、入力及び出
力ポート間で１対１の像を生じる必要がある。位置合わ
せは角度の傾き及び縦方向の位置より、横方向のずれに
対する感度が小さいことが期待される。加えて、もし多
モードファイバを用いると、過剰損失は入力ファイバ中
の光の形態分布に強く依存するであろう。
【００２０】各種光デバイスの製作において、標準的な
ＧＲＩＮレンズを用いてもよい。たとえば、ＳＥＬＦＯ
Ｃなる登録商標の商品名を有する各種ＧＲＩＮレンズ
は、ニッポンシートガラス社から購入できる。上の実施
例では１／４ピッチ長を有するＧＲＩＮレンズを用いた
が、ＧＲＩＮレンズの長さが１／４ピッチの正の奇数の
整数倍である限り、各種光機能が得られる可能性があ
る。更に、ＧＲＩＮレンズの端面に被覆されるミラー
は、標準的な蒸着技術により形成してよい。具体的には
ミラーは金属薄膜、誘電体薄膜及び同様のもので成って
よい。
ＧＲＩＮレンズを用いてもよい。たとえば、ＳＥＬＦＯ
Ｃなる登録商標の商品名を有する各種ＧＲＩＮレンズ
は、ニッポンシートガラス社から購入できる。上の実施
例では１／４ピッチ長を有するＧＲＩＮレンズを用いた
が、ＧＲＩＮレンズの長さが１／４ピッチの正の奇数の
整数倍である限り、各種光機能が得られる可能性があ
る。更に、ＧＲＩＮレンズの端面に被覆されるミラー
は、標準的な蒸着技術により形成してよい。具体的には
ミラーは金属薄膜、誘電体薄膜及び同様のもので成って
よい。
【００２１】光デバイス１００の動作をより理解するた
めに、各種物理的パラメータの効果に注目することは興
味深い。たとえば、入力及び出力ポートを接近させるた
めには、入力ファイバは量δ0だけ中心軸からずらさ
れ、それによりファブリ−ペロ−空胴中の焦点のあった
ビームの傾きφが生じ、それは次式で与えられる。
めに、各種物理的パラメータの効果に注目することは興
味深い。たとえば、入力及び出力ポートを接近させるた
めには、入力ファイバは量δ0だけ中心軸からずらさ
れ、それによりファブリ−ペロ−空胴中の焦点のあった
ビームの傾きφが生じ、それは次式で与えられる。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここで、Ｓ0及びｎLはそれぞれ基本的なス
ポットサイズ及びＧＲＩＮレンズの最大屈折率である。
不幸にして、この傾きにより、２つの挿入損すなわち出
力ファイバにおける結合損失の増加及び空胴内での反射
された光の重なりが不完全になるための損失が導入され
る。空胴ビーム中の傾きにより、ビーム路は順次反射さ
れるとともに空胴の一方の側に向かってずれる。すなわ
ち、“ウォークオフ”が起こる。その結果、空胴中に存
在するビームが敢然には重ならなくなり、それらの干渉
効率は減少する。更に、このことは空胴の共振波長のピ
ーク透過率の減少として現れる。
ポットサイズ及びＧＲＩＮレンズの最大屈折率である。
不幸にして、この傾きにより、２つの挿入損すなわち出
力ファイバにおける結合損失の増加及び空胴内での反射
された光の重なりが不完全になるための損失が導入され
る。空胴ビーム中の傾きにより、ビーム路は順次反射さ
れるとともに空胴の一方の側に向かってずれる。すなわ
ち、“ウォークオフ”が起こる。その結果、空胴中に存
在するビームが敢然には重ならなくなり、それらの干渉
効率は減少する。更に、このことは空胴の共振波長のピ
ーク透過率の減少として現れる。
【００２４】ガウスビーム伝搬モデルに基づき、結合損
失に対する異なる設計パラメータの効果を、横方向又は
角度位置合わせ誤差は存在しないという仮定で調べた。
ＧＲＩＮレンズ１０３及び１０６は２ｍｍ径、０．１６
の開口数、１６．３ｍｍの長さ、０．８３μｍの波長に
おいて０．８９６４のレンズ分布定数
失に対する異なる設計パラメータの効果を、横方向又は
角度位置合わせ誤差は存在しないという仮定で調べた。
ＧＲＩＮレンズ１０３及び１０６は２ｍｍ径、０．１６
の開口数、１６．３ｍｍの長さ、０．８３μｍの波長に
おいて０．８９６４のレンズ分布定数
【数４】 をもつ１／４ピッチレンズとしてモデル化した。加え
て、ファイバオフセット、空胴長及びミラーの反射率
は、それぞれ３１．２５μｍ，１９８μｍ及び０．９７
５とした。ファイバ１０１から放出される光が１．５μ
ｍの波長と５．２μｍのモードフィールド径をもつと仮
定すると、“ウォークオフ”損失及び結合損失は、それ
ぞれ０．１５及び０．１６ｄｂと決まった。更に、シミ
ュレーションにより、基本スポットサイズ、Ｓ0を最大
にすると、与えられたファイバオフセッに対するＧＲＩ
Ｎレンズにより生じる傾きは、最小になる。その理由は
ビームが大きく重なり領域をもつためである。従って、
挿入損を最小にするため、大きなＳ0 すなわち小さな開
孔数をもつＧＲＩＮレンズを用いるのが望ましいであろ
う。
て、ファイバオフセット、空胴長及びミラーの反射率
は、それぞれ３１．２５μｍ，１９８μｍ及び０．９７
５とした。ファイバ１０１から放出される光が１．５μ
ｍの波長と５．２μｍのモードフィールド径をもつと仮
定すると、“ウォークオフ”損失及び結合損失は、それ
ぞれ０．１５及び０．１６ｄｂと決まった。更に、シミ
ュレーションにより、基本スポットサイズ、Ｓ0を最大
にすると、与えられたファイバオフセッに対するＧＲＩ
Ｎレンズにより生じる傾きは、最小になる。その理由は
ビームが大きく重なり領域をもつためである。従って、
挿入損を最小にするため、大きなＳ0 すなわち小さな開
孔数をもつＧＲＩＮレンズを用いるのが望ましいであろ
う。
【００２５】ファブリ−ペロ−エタロンのフィネスを決
めるミラーの反射率はシステムの要件によりセットされ
るから、一般にそれは結合損失を最小にするために変え
られるパラメータではない。しかし、計算は反射率を増
すと、空胴中の反射の数が増し、“ウォークオフ”が増
加し、従って全結合損が大きくなることを示している。
たとえば、上の例において、ミラーの反射率を０．９７
５から０．９９に増加させると、“ウォークオフ”及び
結合損は、それぞれ０．６９及び０．９９ｄｂに増加し
た。空胴の長さについて考えると、空胴をより長くする
と、ビームは大きな移動すべき物理的距離をもつため、
より大きな全損失を示すことは驚くべきことではない。
しかし、５０μｍ以下の長さの場合、全結合損は数十分
の１ｄｂになり、ほとんどの用途に対して許容しうる範
囲内に入ると予期される。更に、屈折率の整合された空
胴を用いると、同じ光路長が可能になり、物理的に空胴
が小さくなるため、“ウォークオフ”の量はなお減少す
る。損失についての考察は、ファイバオフセットの効果
について適切である。第（４）式から、ファイバのオフ
セットにより傾きの大きな部分が決まることは明かであ
る。従って、ファイバオフセットを減らすことにより、
損失は最小に保つことができる。たとえば、もし２つの
ファイバが単一のガラスフェルール中で側面をそろえ、
ＧＲＩＮレンズ上に中心をおくように配置されるなら、
最小の得られるオフセットは、ファイバの２分の１にな
る。
めるミラーの反射率はシステムの要件によりセットされ
るから、一般にそれは結合損失を最小にするために変え
られるパラメータではない。しかし、計算は反射率を増
すと、空胴中の反射の数が増し、“ウォークオフ”が増
加し、従って全結合損が大きくなることを示している。
たとえば、上の例において、ミラーの反射率を０．９７
５から０．９９に増加させると、“ウォークオフ”及び
結合損は、それぞれ０．６９及び０．９９ｄｂに増加し
た。空胴の長さについて考えると、空胴をより長くする
と、ビームは大きな移動すべき物理的距離をもつため、
より大きな全損失を示すことは驚くべきことではない。
しかし、５０μｍ以下の長さの場合、全結合損は数十分
の１ｄｂになり、ほとんどの用途に対して許容しうる範
囲内に入ると予期される。更に、屈折率の整合された空
胴を用いると、同じ光路長が可能になり、物理的に空胴
が小さくなるため、“ウォークオフ”の量はなお減少す
る。損失についての考察は、ファイバオフセットの効果
について適切である。第（４）式から、ファイバのオフ
セットにより傾きの大きな部分が決まることは明かであ
る。従って、ファイバオフセットを減らすことにより、
損失は最小に保つことができる。たとえば、もし２つの
ファイバが単一のガラスフェルール中で側面をそろえ、
ＧＲＩＮレンズ上に中心をおくように配置されるなら、
最小の得られるオフセットは、ファイバの２分の１にな
る。
【００２６】
【発明の効果】本件の光デバイスは、光通信システム中
の多くの用途で有用であると考えられる。たとえば、そ
れは増幅ポンピング放射を、ファイバ損を補償するた
め、伝送ファイバに結合するための二方向光通信システ
ム中で用いることができる。低価格、偏光に対する低感
度、光信号を結合、デマルチプレクシング／マルチプレ
クシング又はスイッチングするための高効率デバイスを
探すなら、当業者には他の用途が容易に明らかになるで
あろう。
の多くの用途で有用であると考えられる。たとえば、そ
れは増幅ポンピング放射を、ファイバ損を補償するた
め、伝送ファイバに結合するための二方向光通信システ
ム中で用いることができる。低価格、偏光に対する低感
度、光信号を結合、デマルチプレクシング／マルチプレ
クシング又はスイッチングするための高効率デバイスを
探すなら、当業者には他の用途が容易に明らかになるで
あろう。
【図１】本発明の原理に従う光デバイスの例を示す図で
ある。
ある。
【図２】典型的なファブリ−ペロ−エタロンの透過及び
反射特性を示す図である。
反射特性を示す図である。
１００ 光デバイス １０１ 光ファイバ １０２ 光ファイバ １０３ 傾斜屈折率レンズ １０４ ミラー １０５ ミラー １０６ 傾斜靴説率レンズ １０７ 光ファイバ １０８ 光ファイバ １０９ ファブリーペローエタロン １１１ 端面 １１２ 端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルヴィン エム．ミラー アメリカ合衆国 30324 ジョージア，ア トランタ，エヌ．イー．，レノックス ロ ード 3016 (72)発明者 リン フレデリック モレンナウアー アメリカ合衆国 07722 ニュージャーシ ィ，コルツ ネック，キャリッジ ヒル ドライヴ 11 (56)参考文献 特開 昭59−195611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−148409（ＪＰ，Ａ)
Claims (35)
- 【請求項１】 第１及び第２の端面をそれぞれが有する
第１及び第２の傾斜屈折率レンズが含まれ； 前記第１の傾斜屈折率レンズの第１の端面上に配置され
た第１及び第２の透過要素が含まれ、前記第１及び第２
の透過要素は前記第２の透過要素が前記第１の透過要素
からの少なくとも第１の光信号を受けるよう配置され； 前記第２の傾斜屈折率レンズの第２の端面上に配置され
た第３の透過要素が含まれ、第３の透過要素はそれが第
１の透過要素からの少なくとも第２の光信号を受けるよ
うに配置され；及び 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズのそれぞれ第２及
び第１の端面間にはさまれたファブリーペローエタロン
が含まれ、前記ファブリーペローエタロンは、前記少な
くとも第１の光信号の波長が、前記少なくとも第１の光
信号を前記第１の透過要素から前記第３の透過要素に透
過させるため、前記ファブリーペローエタロンの透過ピ
ーク領域内に本質的にあり、前記少なくとも第２の光信
号の波長は前記少なくとも第２の光信号を前記第１の透
過要素から、前記第２の透過要素に反射させるため、前
記ファブリーペローエタロンの自由スペクトル間隔内に
本質的にあるような透過性をもつ光マルチプレクサ。 - 【請求項２】 前記ファブリーペローエタロンの光路長
を、その透過特性を第３の光信号の波長が前記ファブリ
ーペローエタロンの透過ピーク領域内に本質的にあり、
前記第１及び第２の光信号の波長は前記ファブリーペロ
ーエタロンの自由スペクトル間隔内に本質的にあるよう
調整するため変化させる手段が更に含まれる請求項１記
載の光マルチプレクサ。 - 【請求項３】 前記ファブリーペローエタロンの光路長
を変えるための前記手段は、ピエゾ電気トランスジュー
サを含む請求項２記載の光マルチプレクサ。 - 【請求項４】 前記ファブリーペローエタロンは第１及
び第２のミラーを含む請求項１記載の光マルチプレク
サ。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のミラーは、それぞれ
前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズの前記第２及び第
１の端面上に配置され、それによって前記第１及び第２
のミラーは前記ファブリーペローエタロンを形成する請
求項４記載の光マルチプレクサ。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、本質的に一直線上の中心軸をもつ請求項５記載の光
マルチプレクサ。 - 【請求項７】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、１／４の奇数の整数倍のピッチ長をもつ請求項６記
載の光マルチプレクサ。 - 【請求項８】 前記第１及び第２のミラーの少なくとも
１つは、誘電体薄膜を含む請求項７記載の光マルチプレ
クサ。 - 【請求項９】 前記第１及び第２のミラーの少なくとも
１つは、金属薄膜を含む請求項７記載の光マルチプレク
サ。 - 【請求項１０】 前記第１、第２及び第３の透過要素の
少なくとも１つは、光ファイバを含む請求項７記載の光
マルチプレクサ。 - 【請求項１１】 前記第１及び第２のミラーは、５０μ
ｍより小さい距離だけ離れている請求項７記載の光マル
チプレクサ。 - 【請求項１２】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
の少なくとも１つは、０．２５より小さな開口数をもつ
請求項７記載の光マルチプレクサ。 - 【請求項１３】 第１及び第２の端面をそれぞれが有す
る第１及び第２の傾斜屈折率レンズが含まれ； 前記第１の傾斜屈折率レンズの第１の端面上に配置され
た第１及び第２の透過要素が含まれ、前記第１及び第２
の透過要素は第２の透過要素が第１の透過要素からの光
信号の第１の部分を受けるよう配置され； 前記第２の傾斜屈折率レンズの第２の端面上に配置され
た第３の透過要素が含まれ、第３の透過要素はそれが第
１の透過要素からの前記光信号の第２の部分を受けるよ
う配置され；及び 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズのそれぞれ第２及
び第１の端面間にはさまれたファブリーペローエタロン
が含まれ、前記ファブリーペローエタロンは、前記光信
号の波長が、前記第１の透過要素からの前記光信号の前
記第１の部分を、前記第３の透過要素に伝達し、前記光
信号の前記第２の部分を前記第１の透過要素から、前記
第２の透過要素に反射させるため、本質的に前記ファブ
リーペローエタロンの透過ピーク領域内にあるような透
過特性をもつ光スプリッタ。 - 【請求項１４】 前記ファブリーペローエタロンの光路
長を、前記第２及び第３の透過要素によってそれぞれ受
けられた前記光信号の前記第１及び第２の部分の比が、
あらかじめ決められた値に調整されるよう、その透過特
性を調整するために変化させる手段が更に含まれる請求
項１３記載の光スプリッタ。 - 【請求項１５】 前記ファブリーペローエタロンの光路
長を変えるための前記手段は、ピエゾ電気トランスジュ
ーサを含む請求項１４記載の光スプリッタ。 - 【請求項１６】 前記ファブリーペローエタロンは第１
及び第２のミラーを含む請求項１３記載の光スプリッ
タ。 - 【請求項１７】 前記第１及び第２のミラーは、それぞ
れ前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズの前記第２及び
第１の端面上に配置され、それにより前記第１及び第２
のミラーは前記ファブリーペローエタロンを形成する請
求項１６記載の光スプリッタ。 - 【請求項１８】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、本質的に一直線上の中心軸を有する請求項１７記載
の光スプリッタ。 - 【請求項１９】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、１／４の奇数の整数倍のピッチ長をもつ請求項１８
記載の光スプリッタ。 - 【請求項２０】 前記第１及び第２のミラーの少なくと
も１つは、誘電体薄膜を含む請求項１９記載の光スプリ
ッタ。 - 【請求項２１】 前記第１及び第２のミラーの少なくと
も１つは、金属薄膜を含む請求項１９記載の光スプリッ
タ。 - 【請求項２２】 前記第１、第２及び第３の透過要素の
少なくとも１つは、光ファイバを含む請求項１９記載の
光スプリッタ。 - 【請求項２３】 前記第１及び第２のミラーは、５０μ
ｍより小さい距離だけ離れている請求項１９記載の光ス
プリッタ。 - 【請求項２４】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
の少なくとも１つは、０．２５より小さな開口数をもつ
請求項１９記載の光スプリッタ。 - 【請求項２５】 第１及び第２の端面をそれぞれが有す
る第１及び第２の傾斜屈折率レンズが含まれ、 前記第１の傾斜屈折率レンズの第１の端面上に配置され
た第１及び第２の透過要素が含まれ、前記第１及び第２
の透過要素は前記光デバイスが第１の状態にある時、第
１の透過要素からの第１の光信号を第２の透過要素が受
けるように配置され； 前記第２の傾斜屈折率レンズの第２の端面上に配置され
た第３の透過要素が含まれ、第３の透過要素は前記光デ
バイスが第２の状態にある時、第１の透過要素からの前
記光信号を第３の透過要素が受けるよう配置され； 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズのそれぞれ第２及
び第１の端面間に、ファブリーペローエタロンが含ま
れ；及び 光スイッチを前記第１及び第２の状態間でスイッチング
させるため、前記ファブリーペローエタロンの光路長を
変える手段が含まれ、前記第１の状態は前記第１の透過
要素からの前記光信号を前記第２の透過要素に反射させ
るため、前記光信号の波長が本質的に前記ファブリーペ
ローエタロンの自由スペクトル間隔内にあるような透過
特性をもつ前記ファブリーペローエタロンに対応し、前
記第２の状態は、前記第１の透過要素からの前記光信号
を前記第３の透過要素に伝達するため、前記光信号の波
長が前記ファブリーペローエタロンの透過ピーク領域内
に本質的にあるような透過特性をもつ前記ファブリーペ
ローエタロンに対応する光スイッチ。 - 【請求項２６】 前記ファブリーペローエタロンは第１
及び第２のミラーを含む請求項２５記載の光スイッチ。 - 【請求項２７】 前記ファブリーペローエタロンの光路
長を変えるための前記手段は、ピエゾ電気トランスジュ
ーサを含む請求項２６記載の光スイッチ。 - 【請求項２８】 前記第１及び第２のミラーは、それぞ
れ前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズの前記第２及び
第１の端面上に配置され、それにより前記第１及び第２
のミラーは前記ファブリーペローエタロンを形成する請
求項２７記載の光スイッチ。 - 【請求項２９】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、本質的に一直線上の中心軸をもつ請求項２８記載の
光スイッチ。 - 【請求項３０】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
は、１／４の奇数の整数倍のピッチ長を有する請求項２
９記載の光スイッチ。 - 【請求項３１】 前記第１及び第２のミラーの少なくと
も１つは、誘電体薄膜を含む請求項３０記載の光スイッ
チ。 - 【請求項３２】 前記第１及び第２のミラーの少なくと
も１つは、金属薄膜を含む請求項３０記載の光スイッ
チ。 - 【請求項３３】 前記第１、第２及び第３の透過要素の
少なくとも１つは、光ファイバを含む請求項３０記載の
光スイッチ。 - 【請求項３４】 前記第１及び第２のミラーは、５０μ
ｍより小さな距離だけ離れている請求項３０記載の光ス
イッチ。 - 【請求項３５】 前記第１及び第２の傾斜屈折率レンズ
の少なくとも１つは、０．２５より小さな開口数をもつ
請求項３０記載の光スイッチ。
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