光开关的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于光通信网络的波长选择开关。
【背景技术】
[0002] 由于因特网等数据通信网络的爆发式普及，对光通信网络的大容量化的要求逐渐 变高。虽然用于应对运样的网络需求的扩大的波分复用通信被实用化，但近年来，使按每个 波长的路径切换成为可能的波长选择开关（WSS:WavelengthSelectiveSwitch)的需求也 正在日益提高。作为现有的波长选择开关，有专利文献1中所公开的波长选择开关。
[0003] 图22是表示专利文献1中公开的波长选择开关的一个例子的图。在图22中，从 输入输出光纤1~10中的任一根输入的波分复用信号沿着W实线表示的去路的光路28发 散并传输，由凹面镜12变换成平行光，沿着去路的光路27入射到衍射光栅14。入射到衍射 光栅14的波分复用信号通过衍射光栅14被角色散，按每个波长往不同的方向进行衍射，向 光路23的实线的方向传输。传输的光信号通过柱面透镜13,在图22的纸面垂直方向上形 成聚光束，并入射到凹面镜12。此时，在波分方向（图22的纸面水平方向）上作为平行光 入射，在开关轴方向（图22的纸面垂直方向）上作为会聚光束入射，在凹面透镜12上结成 光束腰。
[0004] 然后，从凹面镜12反射的光信号接着在图22的纸面垂直方向上形成发散光束并 传输，再次入射到柱面透镜13上变换成平行光，入射到空间偏转元件15。另一方面，在波分 方向（图22的纸面水平方向）上形成聚光束并通过凹面镜12被反射，并保持此状态传输 向空间偏转元件15方向。 阳0化]近年来，为提高波长可控性，作为空间偏转元件15,使用LCOS化iquid化ystalon Silicon)那样的使用了许多像素的空间偏转元件。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :US7092599B说明书
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 在作为空间偏转元件使用LCOS的情况下，由于其像素间的间隙有限，因此入射到 其区域内的光会有损耗。
[0011] 本发明是鉴于上述的情况而完成的技术方案，其目的在于提供一种具有良好的波 长特性的光开关。
[0012] 用于解决问题的技术方案
[0013] 为解决上述问题，本发明包括：至少一个输入端口；至少一个输出端口；波分解复 用单元，将来自所述输入端口的光信号进行波分解复用；W及空间光调制部，将所述波分解 复用后的光信号偏转向所述输出端口，W使所述光信号入射到所述空间光调制部时的光信 号形状相对于与所述波分解复用单元的波长轴正交的所述空间光调制部面内的轴不对称 发方式预先配置所述波分解复用单元。
[0014] 此处，所述空间光调制部可W为由多个像素构成的空间相位调制元件。
[0015] 与构成入射到所述空间光调制器上的所述光信号的单色成分相当的强度分布可 W设定为使连结该强度分布的最大值而形成的脊线相对于所述波长轴分散。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明，能不使带宽变窄地提供一种透射光谱的平坦性高的波长选择开关。
【附图说明】
[0018] 图1是用于说明现有的普通光开关中的切换方向的光路的图。
[0019] 图2是用于说明第一实施方式的光开关中的切换方向的光路的图。
[0020] 图3是用于说明作为图2的空间光调制部的LCOS上的相位分布的图。
[0021] 图4是用于说明利用形成于光波导基板上的输入输出端口的例子的图。
[0022] 图5是用于说明第二实施方式的光开关中的切换方向的光路的图。
[0023] 图6是表示在第二实施方式的光开关中，包括输入端口W及输出端口的光波导的 结构例的图。
[0024] 图7是用于说明第=实施方式的光开关中的切换方向的光路的图。
[0025] 图8A是表示第四实施方式的光波长选择开关的结构例的图。
[00%] 图8B是表示第四实施方式的光波长选择开关的结构例的图。
[0027] 图9是表示第五实施方式的光开关的结构例的图。
[0028] 图IOA是表示现有的光开关的光学系统W及第六实施方式的光开关的光学系统 的一个例子的图。
[0029] 图IOB是表示现有的光开关的光学系统W及第六实施方式的光开关的光学系统 的一个例子的图。
[0030] 图IlA是用于说明现有的光开关的光学系统中的相位设定W及第六实施方式的 光开关的光学系统中的相位设定的一个例子的图。
[0031] 图IlB是用于说明现有的光开关的光学系统中的相位设定W及第六实施方式的 光开关的光学系统中的相位设定的一个例子的图。
[0032] 图12A是表示在现有的光开关的光学系统中设定了相位分布的情况下与各输出 端口禪合的光信号的强度的标绘图。
[0033] 图12B是表示在第六实施方式的光开关的光学系统中设定了相位分布的情况下 与各输出端口禪合的光信号的强度的标绘图。
[0034] 图13是用于说明第屯实施方式的空间相位调制元件上的相位设定的图。
[0035] 图14A用于说明第九实施方式的光学系统的结构例的图。
[0036] 图14B用于说明第九实施方式的光学系统的结构例的图。
[0037] 图15A是表示第十实施方式的波长选择开关的结构例的图。
[0038] 图15B是表示第十实施方式的波长选择开关的结构例的图。
[0039] 图16是用于说明入射到衍射光栅的光线的模样的图。
[0040] 图17A是表不由入射到LCOS上的单色光产生的光强度分布的图。
[0041] 图17B是表不由入射到LCOS上的单色光产生的光强度分布的图。
[0042] 图17C是表示由入射到LCOS上的单色光产生的光强度分布的图。
[0043] 图18A是表示在不同的入射光的情况下各自得到的选择波长的各透射特性的图。
[0044] 图18B是表示在不同的入射光的情况下各自得到的选择波长的各透射特性的图。 W45] 图18C是表示在不同的入射光的情况下各自得到的选择波长的各透射特性的图。
[0046] 图19是用于说明LCOS的像素构造与输入光束的位置关系的图。
[0047] 图20是用于说明LCOS的像素构造与输入光束的位置关系的图。 W48] 图21是用于说明LCOS的控制模式的图。
[0049] 图22是表示现有的波长选择开关的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0050] W下，就本发明的第一至第五实施方式，参照附图进行说明。
[0051] (第一实施方式）
[0052] 关于本实施方式的光开关的结构例，与现有的普通光开关不同，为可小型化的结 构。W下，就本实施方式的光开关的结构例，参照图1W及图2进行说明，W明确与现有的 普通光开关之间的差异。图1是用于说明现有的普通光开关中的切换方向的光路的图。图 2是用于说明第一实施方式的光开关中的切换方向的光路的图。
[0053] 首先，就现有的普通2f光学系统的光开关的结构，参照图1进行说明。在图1所 示的2f光学系统中，透镜1003的焦距设定为f，从透镜1003到输入端口IOOlaW及输出端 口 100化（W下，也称为"输入输出端口 1001曰、100化"。）的距离也设定为f。
[0054] 输入输出端口 1001a、100化被配置于透镜1003的前侧焦点位置（物面侧），在 输入输出端口 1001曰、100化中分别对应地设置有微透镜1001c、1001d。可通过各微透镜 1001c、IOOld调整射出光束的开口数。 阳化5] 在该光学系统中，从输入端口IOOla输出的光信号直到到达透镜1003为止，都作 为如附图标记1002a、100化所示的发散光被传输。然后，穿过透镜1003的光信号W平行 光的形式入射到空间光调制部1004。在空间光调制部1004中，进行端口选择所需的光偏 转并反射光信号。作为空间光调制部1004,使用例如在CMOS(ComplimentaryMetalOxide Semiconductor)上设有液晶的LCOSlXiquidCrystalonSilicon)等。LCOS为具有许多 微细像素的光相位调制器，并能W任意的波长依存对入射光施加相移。
[0056] 在空间光调制部1004为使光信号与输出端口 100化禪合而所需的偏转角被表达 为下式（1)。
[0057] 0 =arctan(d/f) (1) 阳05引需要说明的是，在式（1)中，d表示输入输出端口 1001a、100化间的距离，f表示透 镜1003的焦距。
[0059] 从图1所示的输入端口IOOla输出的光信号的主光线，与由空间光调制部1004往 输出端口 100化侧反射的光信号的主光线平行。因此，输入输出端口 1001a、1〇〇化，如图1 所示，被配置成平行。因此，在该光学系统中，输入输出端口的布局、安装变得简单。
[0060] 在图1所示的2f光学系统中，光学系统的全长设定为例如2f。在该例中，由于从 透镜1003到输入输出端口 1001a、100化的距离，与透镜1003的焦距f相同，因此输入输出 端口 1001a、100化与空间光调制器1004之间的距离为2f。因此，限制了光开关的小型化。
[0061] 另一方面，与图1所示的光学系统不同，在图2所示的光学系统的光开关的例子 中，光学系统的全长设定为例如（s+f)。虽然透镜2003的焦距f与图1所示的透镜2003的 焦距相同，但是从透镜2003到输入端口 2001aW及输出端口 200化（W下也称为"输入输出 端口 2001曰、200化"。）的距离与图1的光开关的距离不同。旨P，输入输出端口 2001曰、200化 与透镜2003之间的距离设定为例如s( <f)。由此，光学系统的全长比图1所示的2f短。 因此，该光开关能实现小型化。
[0062] 就图2所示的光学系统进行详细叙述。如图2所示，在该光学系统中，输入输出端 口 2001a、200化被配置为靠近透镜2003侧。即使在运种情况下，来自输入端口 2001a的光 信号如附图标记2002b、2002c所示那样W发散光的形式朝着透镜2003射出。