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【発明の名称】 干渉計、光共振器、光スイッチ、センサ、及び光フィルタ
【発明者】 【氏名】信吉 輝己
【要約】 【課題】十分サイズが小さく、作成容易な干渉計、光共振器、光スイッチ、センサ、及び光フィルタを提供する。

【解決手段】複数の光導波部材Ｏｆ１〜Ｏｆ６を、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめることにより干渉計を構成するようにしたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部から入射される光ビームを分波し、該分波した双方の光ビームを、光路長及び屈折率のうちの少なくともいずれかを異ならしめてなる２つの分岐光路を通過せしめた後合波し、又は上記分波した一方の光ビームを、上記分波する位置を始端及び終端とする閉光路を通過せしめた後、上記入射され分波されてくる他の光ビームと合波することにより、該合波する両光ビームの間に干渉を生ぜしめ、該干渉を生ぜしめてなる光ビームを外部に出射するように構成してなる干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、少なくともその一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な２以上の光導波部材を有し、該２以上の光導波部材のうちのある光導波部材に対し他の光導波部材を、互いの中心軸が一致しかつ互いの傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置してなる光合分波構造を１つ又は２つ有し、該１つ又は２つの光合分波構造を、上記光ビームを合分波、又は分波及び合波するのに用い、上記光合分波構造を構成する光導波部材自身を上記分岐光路又は閉光路として用い、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合してなる１以上の上記光導波部材からなる光導波路を、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して上記光合分波構造を構成する光導波部材のいずれかと光結合するようにして、上記分岐光路又は閉光路として用いるように構成してなることを特徴とする干渉計。
【請求項２】 請求項１に記載の干渉計において、上記光合分波構造として、上記光ビームを分波する第１の光合分波構造と、上記光ビームを合波する第２の光合分波構造とを有し、上記分岐光路として、上記光導波路からなり、上記第１の光合分波構造と上記第２の光合分波構造との間を結ぶ第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項３】 請求項２に記載の干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜した２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な光導波部材を、１つ、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合するようにして２以上有する上記第１の光導波路と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜した２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な光導波部材を、１つ、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合するようにして２以上有する上記第２の光導波路と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第１の光導波路を、該第１の光導波部材の上記一端と該第１の光導波路の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波路を、該第１の光導波部材の中心軸と該第２の光導波路の一端における中心軸が一致しかつ双方の傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第１の光合分波構造を形成し、上記第２の光導波路に対し上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の上記一端と該第２の光導波路の他端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するよう配置し、上記第１の光導波路に対し上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の中心軸と該第１の光導波路の他端における中心軸が一致しかつ双方の傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第２の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波路と上記第２の光導波路とを、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかにおいて異ならしめてなることを特徴とする干渉計。
【請求項４】 請求項３に記載の干渉計において、上記第１の導波路は、上記光導波部材として、両端の傾斜端面が互いに略直角な方向を有するある長さの第３の光導波部材と、両端の傾斜端面が互いに略平行なある長さの第４の光導波部材とを有し、該第３の光導波部材に対し該第４の光導波部材を、該第３の光導波部材の一端と該第４の光導波部材の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、該第３の光導波部材の他端を、該第１の導波路の上記一端として上記第１の光導波部材に光結合するように配置し、かつ該第４の光導波部材の他端を、該第１の導波路の上記他端として上記第２の光導波部材の一端に対向するように配置してなり、上記第２の導波路は、上記光導波部材として、両端の傾斜端面が互いに略平行で上記第４の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第５の光導波部材と、両端の傾斜端面が互いに略直角な方向を有し、上記第３の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第６の光導波部材とを有し、該第５の光導波部材に対し該第６の光導波部材を、該第５の光導波部材の一端と該第６の光導波部材の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、該第５の光導波部材の他端を、該第２の導波路の上記一端として上記第１の光導波部材の一端に対向するように配置し、かつ該第６の光導波部材の他端を、該第２の導波路の上記他端として上記第２の光導波部材に光結合するように配置してなり、上記第１の光導波路の第３，第４の光導波部材に対し、上記第２の光導波路の第５，第６の光導波部材のうちの少なくともいずれかを屈折率において異ならしめてなることを特徴とする干渉計。
【請求項５】 請求項２に記載の干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略平行な２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、ある長さを有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、ある長さを有する第１のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略平行な２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、上記第２の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第３の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、上記第１のロッドレンズ部材の長さと略同じ長さを有する第２のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第４の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第１の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波部材に対し上記第１のロッドレンズ部材、及び第３の光導波部材を、該第１の光導波部材の上記一端と該第３の光導波部材の一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第１のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置することにより上記第１の光導波路を形成し、上記第２の光導波部材に対し上記第２のロッドレンズ部材、及び第４の光導波部材を、該第２の光導波部材の他端と該第４の光導波部材の上記一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第２のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するよう配置することにより上記第２の光導波路を形成し、上記第３の光導波部材に対し上記第４の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第２の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波路と上記第２の光導波路とを、屈折率において異ならしめてなることを特徴とする干渉計。
【請求項６】 請求項２ないし５のいずれかに記載の干渉計において、上記第１の光導波路，又は上記第２の光導波路について、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項７】 請求項１に記載の干渉計において、上記光合分波構造として、上記光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、上記分岐光路として、それぞれ、該１つの光合分波構造を構成する光導波部材自身、又は該１つの光合分波構造を構成する光導波部材に光結合された上記光導波路からなり、かつその終端に進行して来た光ビームを反転せしめる反射面を有する第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項８】 請求項７に記載の干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その側面の、該中心軸に沿って伝搬し該傾斜端面で反射された光ビームが到達する部分に該到達する光ビームを反転せしめる反射面を有する第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、互いの中心軸が一致し、互いの傾斜端面が所定の間隔を有して略平行となるよう配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第１の光導波部材自身，及び上記第２の光導波部材が、それぞれ、上記第１の光導波路，及び第２の光導波路を構成してなることを特徴とする干渉計。
【請求項９】 請求項８に記載の干渉計において、上記第２の光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項１０】 請求項７に記載の干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第３の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、該第１の光導波部材の上記一端と該第２の光導波部材の上記一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、上記第１の光導波部材に対し上記第３の光導波部材を、互いの中心軸が一致し、互いの傾斜端面が所定の間隔を有して略平行となるように配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第２の光導波部材，及び上記第３の光導波部材が、それぞれ、上記第１の光導波路，及び上記第２の光導波路を構成してなり、上記第１の光導波部材と上記第２の光導波部材とを、長さ，及び屈折率のうちのいずれかにおいて異ならしめてなることを特徴とする干渉計。
【請求項１１】 請求項１０に記載の干渉計において、上記第２の光導波部材，又は上記第３の光導波部材について、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項１２】 請求項１に記載の干渉計において、上記光合分波構造として、上記光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、上記閉光路として、上記光導波路からなり、一端が該１つの光合分波構造を構成する一方の光導波部材の該光合分波構造の端側の端に光結合され、他端が該光合分波構造を構成する他方の光導波部材の該光合分波構造の中央側の端に光結合されてなる光導波路を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項１３】 請求項１２に記載の干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略直角な方向を有する２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、ある長さを有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、ある長さを有する第１のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略直角な方向を有する２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、上記第２の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第３の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、上記第１のロッドレンズ部材の長さと略同じ長さを有する第２のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第４の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第２の光導波部材に対し上記第１，第２のロッドレンズ部材、及び第３の光導波部材を、該第２の光導波部材の上記一端と該第３の光導波部材の一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第１のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合し、かつ該第２の光導波部材の他端と該第３の光導波部材の他端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第２のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置することにより上記閉光路を形成し、上記第４の光導波部材を、上記第２の光導波部材の上記他端の傾斜端面，及び上記第３の光導波部材の両傾斜端面のうちのいずれかに対し、該第４の光導波部材の傾斜端面と該いずれかの傾斜端面とが所定の間隔で略平行となりかつ該第４の光導波部材の中心軸が該いずれかの傾斜端面の中心を通るように配置してなることを特徴とする干渉計。
【請求項１４】 請求項１３に記載の干渉計において、上記第２の光導波部材，又は第３の光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなることを特徴とする干渉計。
【請求項１５】 光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その周面に、該中心軸に略直角な方向に延在する底面を有しかつ上記光ビームが伝搬可能な部分の外周部に至る深さを有する溝を有する第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、その内部に他の部分より屈折率が大きい筒状の高屈折率部を有し、その周面と該高屈折率部との間隔が該高屈折率部を周方向に伝搬する光ビームが該周面に滲みだすことが可能なようなものである第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材の溝に、上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の中心軸が該溝の底面の延在方向に一致しかつ該溝の上記光ビームが伝搬可能な部分の外周部に至る深さを有する部分に接触するようにして、配置してなることを特徴とする光共振器。
【請求項１６】 請求項１５に記載の光共振器において、上記第１の光導波部材と同じ構造を有する第３の光導波部材を有し、該第３の光導波部材を、該第３の光導波部材の溝の底面の延在方向が上記第１の光導波部材の溝に対向し、かつ該第３の光導波部材の溝の最深部が上記第２の光導波部材に接触するようにして、配置してなることを特徴とする光共振器。
【請求項１７】 請求項１５に記載の光共振器において、上記第２の光導波部材は、一端から他端に向け拡大する径を有し、上記高屈折率部が該第２の光導波部材の中心軸と中心軸を共有するとともに該第２の光導波部材の上記一端から上記他端に向け拡大する径を有してなり、かつ上記第１の光導波部材の溝の底面の延在方向に移動可能であることを特徴とする光共振器。
【請求項１８】 請求項６の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材から出射される，又は該第２の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなることを特徴とする光スイッチ。
【請求項１９】 請求項９の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２０】 請求項１１の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２１】 請求項１４の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第４の光導波部材から出射される，又は該第４の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２２】 請求項６の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光合分波構造から出射される，又は該第２の光合分波構造に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなることを特徴とするセンサ。
【請求項２３】 請求項９の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなることを特徴とするセンサ。
【請求項２４】 請求項１１の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第３の光導波部材の側面から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなることを特徴とするセンサ。
【請求項２５】 請求項１４の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第４の光導波部材から出射される，又は該第４の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなることを特徴とするセンサ。
【請求項２６】 請求項１５ないし１７のいずれかの光共振器を、１つ、又は直列若しくは並列に接続して２以上有してなることを特徴とする光フィルタ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、干渉計、光共振器、光スイッチ、センサ、及び光フィルタに関し、特に、スティック状の複数の光導波部材を互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめることにより構成してなるものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、干渉計、及び光共振器は、大サイズのものは、光学台上にミラー、光ファイバ等を配置することにより得ることができる。また、小サイズのものは、半導体製造プロセスにより半導体デバイスとして得ることができる。
【０００３】図１９は、光学台上にミラー、光ファイバ等を配置することにより得られる従来の干渉計，及び光共振器を示す図であり、図１９(a) はマッハツェンダ干渉計を示す図、図１９(b) はマイケルソン干渉計を示す図、図１９(c) はループミラー干渉計を示す図、図１９(d) は光共振器を示す図である。
【０００４】図１９(a) において、マッハツェンダ干渉計は、互いに平行な２本の光軸Ａｘ２１，Ａｘ２２に、互いに平行な２本の光軸Ａｘ２３，Ａｘ２４がそれぞれ直交することにより形成される交点に、２つのハーフミラー２０１，２０４、及び２つのミラー２０２，２０３を、各光軸Ａｘ２１〜Ａｘ２４に４５度の角度を有するようにして、交互に配置することにより構成される。
【０００５】このように構成されたマッハツェンダ干渉計では、ハーフミラー２０１に入射した光ビームは通過光と反射光とに分かれ、通過光はミラー２０２で反射されてハーフミラー２０４に至り、そこでその一部が反射される。一方、反射光はミラー２０３で反射されてハーフミラー２０４に至り、そこでその一部が通過する。
【０００６】このハーフミラー２０４で反射される上記通過光の一部とハーフミラー２０４を通過する上記反射光の一部とは該ハーフミラー２０４で合波されるが、上記通過光が通過する光路と上記反射光が通過する光路とは、屈折率が異なるようにしてあるため、上記通過光と反射光は位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。この干渉効果を利用することにより、このマッハツエンダ干渉計を光スイッチ、又はセンサとして用いることができる。
【０００７】図１９(b) において、マイケルソン干渉計は、互いに直交する２本の光軸Ａｘ２５，Ａｘ２６の交点に、ハーフミラー２０５を、双方の光軸Ａｘ２５，Ａｘ２６に４５度の角度を有するようにして配置し、双方の光軸Ａｘ２５，Ａｘ２６上に、それぞれ、ミラー２０６，２０７を、各光軸Ａｘ２５，Ａｘ２６に直角にかつ互いにハーフミラー２０５からの距離が異なるように配置することにより構成される。
【０００８】このように構成されたマイケルソン干渉計では、ハーフミラー２０５に入射した光ビームは通過光と反射光とに分かれ、通過光はミラー２０６で反射されてハーフミラー２０５に戻り、そこでその一部が反射される。一方、反射光はミラー２０７で反射されてハーフミラー２０５に戻り、そこでその一部が通過する。このハーフミラー２０５で反射される上記通過光の一部とハーフミラー２０５を通過する上記反射光の一部とは該ハーフミラー２０５で合波されるが、上記通過光が通過する光路と上記反射光が通過する光路とは光路長が異なっているため、上記通過光と反射光は位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。この干渉効果を利用することにより、このマイケルソン干渉計を光スイッチ、又はセンサとして用いることができる。
【０００９】図１９(c) において、ループミラー干渉計は、互いに直交する２本の光軸Ａｘ２７，Ａｘ２８の交点に、ハーフミラー２０８を、双方の光軸Ａｘ２７，Ａｘ２８に４５度の角度を有するようにして配置し、双方の光軸Ａｘ２７，Ａｘ２８の端同士を、光ファイバにより結ぶようにしてループ状の光路２０９を形成することにより構成される。
【００１０】このように構成されたループミラー干渉計では、ハーフミラー２０８に入射した光ビームは通過光と反射光とに分かれ、通過光は光路２０９を通ってハーフミラー２０８に戻り、そこでその一部が通過する。このハーフミラー２０５で反射される反射光とハーフミラー２０５を通過する上記通過光の一部とは該ハーフミラー２０８で合波されるが、上記通過光は光路２０９を通ってきているため、上記通過光と反射光は位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。この干渉効果を利用することにより、このループミラー干渉計を光スイッチ、又はセンサとして用いることができる。
【００１１】図１９(d) において、光共振器は、例えば、直線状の光ファイバＯｆ３１，Ｏｆ３２に環状の光ファイバＯｆ３３を配置することにより構成される。
【００１２】このように構成された光共振器では、光ファイバＯｆ３１，Ｏｆ３２を伝搬する光ビームと環状の光ファイバＯｆ３３を伝搬する光ビームとの間で共振を生じる。この共振効果を利用することにより、この光共振器を光フィルタとして用いることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の干渉計、及び光共振器のうち、光学台を用いて得られるものは、簡単に作成することができるものの、光デバイスに用いるにはサイズが大きいという問題があった。
【００１４】一方、半導体デバイスとして得られるものは、光デバイスに用いるのに十分サイズが小さいものの、半導体製造装置を必要とするため、作成することが容易でないという問題があった。
【００１５】本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、光デバイスに用いるのに十分サイズが小さく、かつ作成することが容易な干渉計、及び光共振器、並びにそれらを用いた光スイッチ、センサ、及び光フィルタを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係る干渉計は、外部から入射される光ビームを分波し、該分波した双方の光ビームを、光路長及び屈折率のうちの少なくともいずれかを異ならしめてなる２つの分岐光路を通過せしめた後合波し、又は上記分波した一方の光ビームを、上記分波する位置を始端及び終端とする閉光路を通過せしめた後、上記入射され分波されてくる他の光ビームと合波することにより、該合波する両光ビームの間に干渉を生ぜしめ、該干渉を生ぜしめてなる光ビームを外部に出射するように構成してなる干渉計において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、少なくともその一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な２以上の光導波部材を有し、該２以上の光導波部材のうちのある光導波部材に対し他の光導波部材を、互いの中心軸が一致しかつ互いの傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置してなる光合分波構造を１つ又は２つ有し、該１つ又は２つの光合分波構造を、上記光ビームを合分波、又は分波及び合波するのに用い、上記光合分波構造を構成する光導波部材自身を上記分岐光路又は閉光路として用い、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合してなる１以上の上記光導波部材からなる光導波路を、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して上記光合分波構造を構成する光導波部材のいずれかと光結合するようにして、上記分岐光路又は閉光路として用いるように構成してなるものである。
【００１７】本発明（請求項２）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１）において、上記光合分波構造として、上記光ビームを分波する第１の光合分波構造と、上記光ビームを合波する第２の光合分波構造とを有し、上記分岐光路として、上記光導波路からなり、上記第１の光合分波構造と上記第２の光合分波構造との間を結ぶ第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなるものである。
【００１８】本発明（請求項３）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項２）において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜した２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な光導波部材を、１つ、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合するようにして２以上有する上記第１の光導波路と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜した２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な光導波部材を、１つ、又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合するようにして２以上有する上記第２の光導波路と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第１の光導波路を、該第１の光導波部材の上記一端と該第１の光導波路の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波路を、該第１の光導波部材の中心軸と該第２の光導波路の一端における中心軸が一致しかつ双方の傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第１の光合分波構造を形成し、上記第２の光導波路に対し上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の上記一端と該第２の光導波路の他端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するよう配置し、上記第１の光導波路に対し上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の中心軸と該第１の光導波路の他端における中心軸が一致しかつ双方の傾斜端面が所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第２の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波路と上記第２の光導波路とを、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかにおいて異ならしめてなるものである。
【００１９】本発明（請求項４）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項３）において、上記第１の導波路は、上記光導波部材として、両端の傾斜端面が互いに略直角な方向を有するある長さの第３の光導波部材と、両端の傾斜端面が互いに略平行なある長さの第４の光導波部材とを有し、該第３の光導波部材に対し該第４の光導波部材を、該第３の光導波部材の一端と該第４の光導波部材の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、該第３の光導波部材の他端を、該第１の導波路の上記一端として上記第１の光導波部材に光結合するように配置し、かつ該第４の光導波部材の他端を、該第１の導波路の上記他端として上記第２の光導波部材の一端に対向するように配置してなり、上記第２の導波路は、上記光導波部材として、両端の傾斜端面が互いに略平行で上記第４の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第５の光導波部材と、両端の傾斜端面が互いに略直角な方向を有し、上記第３の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第６の光導波部材とを有し、該第５の光導波部材に対し該第６の光導波部材を、該第５の光導波部材の一端と該第６の光導波部材の一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、該第５の光導波部材の他端を、該第２の導波路の上記一端として上記第１の光導波部材の一端に対向するように配置し、かつ該第６の光導波部材の他端を、該第２の導波路の上記他端として上記第２の光導波部材に光結合するように配置してなり、上記第１の光導波路の第３，第４の光導波部材に対し、上記第２の光導波路の第５，第６の光導波部材のうちの少なくともいずれかを屈折率において異ならしめてなるものである。
【００２０】本発明（請求項５）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項２）において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略平行な２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、ある長さを有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、ある長さを有する第１のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略平行な２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、上記第２の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第３の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、上記第１のロッドレンズ部材の長さと略同じ長さを有する第２のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第４の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第１の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波部材に対し上記第１のロッドレンズ部材、及び第３の光導波部材を、該第１の光導波部材の上記一端と該第３の光導波部材の一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第１のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置することにより上記第１の光導波路を形成し、上記第２の光導波部材に対し上記第２のロッドレンズ部材、及び第４の光導波部材を、該第２の光導波部材の他端と該第４の光導波部材の上記一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第２のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するよう配置することにより上記第２の光導波路を形成し、上記第３の光導波部材に対し上記第４の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記第２の光合分波構造を形成し、上記第１の光導波路と上記第２の光導波路とを、屈折率において異ならしめてなるものである。
【００２１】本発明（請求項６）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項２ないし５のいずれか）において、上記第１の光導波路，又は上記第２の光導波路について、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものである。
【００２２】本発明（請求項７）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１）において、上記光合分波構造として、上記光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、上記分岐光路として、それぞれ、該１つの光合分波構造を構成する光導波部材自身、又は該１つの光合分波構造を構成する光導波部材に光結合された上記光導波路からなり、かつその終端に進行して来た光ビームを反転せしめる反射面を有する第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなるものである。
【００２３】本発明（請求項８）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項７）において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その側面の、該中心軸に沿って伝搬し該傾斜端面で反射された光ビームが到達する部分に該到達する光ビームを反転せしめる反射面を有する第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、互いの中心軸が一致し、互いの傾斜端面が所定の間隔を有して略平行となるよう配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第１の光導波部材自身，及び上記第２の光導波部材が、それぞれ、上記第１の光導波路，及び第２の光導波路を構成してなるものである。
【００２４】本発明（請求項９）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項８）において、上記第２の光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものである。
【００２５】本発明（請求項１０）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項７）において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能であり、その他端に該中心軸に沿って伝搬する光ビームを反転せしめる反射面を有する第３の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、該第１の光導波部材の上記一端と該第２の光導波部材の上記一端とが双方の傾斜端面における反射，及び双方の側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置し、上記第１の光導波部材に対し上記第３の光導波部材を、互いの中心軸が一致し、互いの傾斜端面が所定の間隔を有して略平行となるように配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第２の光導波部材，及び上記第３の光導波部材が、それぞれ、上記第１の光導波路，及び上記第２の光導波路を構成してなり、上記第１の光導波部材と上記第２の光導波部材とを、長さ，及び屈折率のうちのいずれかにおいて異ならしめてなるものである。
【００２６】本発明（請求項１１）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１０）において、上記第２の光導波部材，又は上記第３の光導波部材について、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものである。
【００２７】本発明（請求項１２）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１）において、上記光合分波構造として、上記光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、上記閉光路として、上記光導波路からなり、一端が該１つの光合分波構造を構成する一方の光導波部材の該光合分波構造の端側の端に光結合され、他端が該光合分波構造を構成する他方の光導波部材の該光合分波構造の中央側の端に光結合されてなる光導波路を有してなるものである。
【００２８】本発明（請求項１３）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１２）において、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略直角な方向を有する２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、ある長さを有する第２の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、ある長さを有する第１のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その両端に該中心軸に略４５度傾斜し互いに略直角な方向を有する２つの傾斜端面を有し、各傾斜端面の中心部にて該各傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能で、上記第２の光導波部材の長さと略同じ長さを有する第３の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、上記第１のロッドレンズ部材の長さと略同じ長さを有する第２のロッドレンズ部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その一端に該中心軸に略４５度傾斜した傾斜端面を有し、該傾斜端面の中心部にて該傾斜端面の中心軸に対し略４５度の角度で入射する光を全反射することが可能な第４の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材に対し上記第２の光導波部材を、双方の中心軸が一致しかつ該第１の光導波部材の上記傾斜端面と該第２の光導波部材の一端の傾斜端面とが所定の間隔で略平行となるように配置することにより上記光合分波構造を形成し、上記第２の光導波部材に対し上記第１，第２のロッドレンズ部材、及び第３の光導波部材を、該第２の光導波部材の上記一端と該第３の光導波部材の一端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第１のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合し、かつ該第２の光導波部材の他端と該第３の光導波部材の他端とが該２つの光導波部材の傾斜端面における反射，並びに該２つの光導波部材及び第２のロッドレンズの側面のレンズ作用を利用して光結合するように配置することにより上記閉光路を形成し、上記第４の光導波部材を、上記第２の光導波部材の上記他端の傾斜端面，及び上記第３の光導波部材の両傾斜端面のうちのいずれかに対し、該第４の光導波部材の傾斜端面と該いずれかの傾斜端面とが所定の間隔で略平行となりかつ該第４の光導波部材の中心軸が該いずれかの傾斜端面の中心を通るように配置してなるものである。
【００２９】本発明（請求項１４）に係る干渉計は、上記干渉計（請求項１３）において、上記第２の光導波部材，又は第３の光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものである。
【００３０】本発明（請求項１５）に係る光共振器は、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、該中心軸に沿って光ビームが伝搬可能なように該横断面の半径方向にその屈折率を異ならしめてなり、その周面に、該中心軸に略直角な方向に延在する底面を有しかつ上記光ビームが伝搬可能な部分の外周部に至る深さを有する溝を有する第１の光導波部材と、光を透過可能な材料からなり、その横断面が円形でその中心軸方向に延びる形状を有し、その内部に他の部分より屈折率が大きい筒状の高屈折率部を有し、その周面と該高屈折率部との間隔が該高屈折率部を周方向に伝搬する光ビームが該周面に滲みだすことが可能なようなものである第２の光導波部材とを有し、上記第１の光導波部材の溝に、上記第２の光導波部材を、該第２の光導波部材の中心軸が該溝の底面の延在方向に一致しかつ該溝の上記光ビームが伝搬可能な部分の外周部に至る深さを有する部分に接触するようにして、配置してなるものである。
【００３１】本発明（請求項１６）に係る光共振器は、上記光共振器（請求項１５）において、上記第１の光導波部材と同じ構造を有する第３の光導波部材を有し、該第３の光導波部材を、該第３の光導波部材の溝の底面の延在方向が上記第１の光導波部材の溝に対向し、かつ該第３の光導波部材の溝の最深部が上記第２の光導波部材に接触するようにして、配置してなるものである。
【００３２】本発明（請求項１７）に係る光共振器は、上記光共振器（請求項１５）において、上記第２の光導波部材は、一端から他端に向け拡大する径を有し、上記高屈折率部が該第２の光導波部材の中心軸と中心軸を共有するとともに該第２の光導波部材の上記一端から上記他端に向け拡大する径を有してなり、かつ上記第１の光導波部材の溝の底面の延在方向に移動可能であるものである。
【００３３】本発明（請求項１８）に係る光スイッチは、請求項６の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材から出射される，又は該第２の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなるものである。
【００３４】本発明（請求項１９）に係る光スイッチは、請求項９の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなるものである。
【００３５】本発明（請求項２０）に係る光スイッチは、請求項１１の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなるものである。
【００３６】本発明（請求項２１）に係る光スイッチは、請求項１４の干渉計を用いた光スイッチであって、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第４の光導波部材から出射される，又は該第４の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを被制御対象とし、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力を制御信号としてなるものである。
【００３７】本発明（請求項２２）に係るセンサは、請求項６の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光合分波構造から出射される，又は該第２の光合分波構造に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなるものである。
【００３８】本発明（請求項２３）に係るセンサは、請求項９の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第２の光導波部材の側面から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなるものである。
【００３９】本発明（請求項２４）に係るセンサは、請求項１１の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第３の光導波部材の側面から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなるものである。
【００４０】本発明（請求項２５）に係るセンサは、請求項１４の干渉計を用いたセンサであって、該干渉計の上記位相可変手段における光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめるための入力となる物理量をその検出対象とし、該干渉計において上記第１の光導波部材に入射し上記第４の光導波部材から出射される，又は該第４の光導波部材に入射し該第１の光導波部材から出射される光ビームを上記物理量の検出出力としてなるものである。
【００４１】本発明（請求項２６）の光共振器は、 請求項１５ないし１７のいずれかの光共振器を、１つ、又は直列若しくは並列に接続して２以上有してなるものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】各実施の形態を説明する前に、各実施の形態において用いる光ファイバ間の基本的な光接続構造を図１〜図４を用いて説明する。図１は光ファイバ間を互いの傾斜端面における反射及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造の構成を示す図であり、図１(a) は斜視図、図１(b) は図１(a) のＤ矢示図、図１(c) は図１(a) のＥ矢示図である。図において、本光接続構造は、第１の光ファイバＯｆ１と、第２の光ファイバＯｆ２とで構成され、これら第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、共に、横断面が円形で中心軸Ａｘ１，Ａｘ２方向に径が一定な線形状を有し、一端に中心軸Ａｘ１，Ａｘ２に対し、４５度傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を有し、中心部に所定の径で中心軸方向に延びるように形成されたコア１と該コア１の外側に形成されたクラッド２とで構成されている。
【００４３】そして、第１の光ファイバＯｆ１に対し、第２の光ファイバＯｆ２は、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１にて該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４を挟むようにして該第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に直交する両光ファイバ直交軸Ａｘ３上に位置し、第２の光ファイバＯｆ２の中心軸Ａｘ２が、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５を挟むようにして両光ファイバ直交軸Ａｘ３に直交するとともに該両光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に対し９０度の交差角を有し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２とが、両光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て互いに反対の方向を向き、かつ、第２の光ファイバＯｆ２と第１の光ファイバＯｆ１との間隔ｄが次に述べる特定の値となるように配置されている。
【００４４】すなわち、光ファイバ間隔ｄは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射されて径が拡がった光ビームが第１の光ファイバＯｆ１，及び第２の光ファイバＯｆ２の双方の側面のレンズ作用により収束されて、第２の光ファイバＯｆ２内を伝搬する際のスポットサイズωB と同じ径を有するものとなる位置に、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が位置するような間隔とされる。この間隔ｄは、入射せしめる光ビームの波長に応じて、第１の光ファイバＯｆ１内のスポットサイズωA ，第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωB，クラッドの半径ａ，及びクラッドの屈折率ｎc を適宜選択することにより、所望の値に設定することができ、本実施の形態１ではこれを「０」、すなわち、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが接触するように設定している。第１，第２の光ファイバ内のスポットサイズωA ，ωB は、コア１のドーパント等の熱拡散技術等を用いると比較的容易に変化させることができる。
【００４５】第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、光を透過可能な材料、すなわち誘電体又は半導体で構成され、例えばＳｉＯ2 が用いられる。
【００４６】また、クラッド２の屈折率は、コア１の屈折率より小さくなるようにし、コア１，及びクラッド２の屈折率は、光導波路の周囲の媒質（ここでは空気）の屈折率に対し、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２における全反射条件を満たすに十分大きな値とされる。
【００４７】また、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得るには、例えば、まず、仕上がり面粗さの粗い研磨面を有する研磨機を用い、光ファイバの端を研磨面に対し４５度傾けて研磨し、次いで、仕上がり面粗さの細かい研磨面を有する研磨機を用いて同様に研磨し、最後に、仕上げの研磨をする。これにより、中心軸に対し４５度傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得ることができる。
【００４８】次に、以上のように構成された光接続構造の動作を説明する。なお、この動作は、解析モデルを用いて理論的に説明することができる（1997年電子情報通信学会総合大会講演論文集，エレクトロニクス１，P500〜501,SC-3-6「単一モード光ファイバチップのＬカップリングとそのＥＯチップとＥＯボード間結合への応用」参照）が、ここではその解析モデルを用いた説明は省略する。図１において、第１の光ファイバＯｆ１の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、第１の光ファイバＯｆ１の中心部を中心軸Ａｘ１に沿ってスポットサイズωA で伝搬し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心点Ｃｐ１で該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４に対し４５度の角度で反射し、両光ファイバ直交軸Ａｘ３に沿って第１の光ファイバＯｆ１の側面，及び第２の光ファイバＯｆ２の側面を通過し、第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２で該傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５に対し４５度の角度で反射し、第２の光ファバＯｆ２の中心部を中心軸Ａｘ２に沿ってスポットサイズωB で伝搬し、該第２の光ファイバＯｆ２の他端から出射される。
【００４９】この際に、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射された光ビームは、該第１の光ファイバＯｆ１の半径方向には光の閉じ込め構造が存在しないため径が拡がり、この径の拡がった光ビームは、互いに９０度捩じれた位置関係にある第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の側面のレンズ作用により、該光ビームの横断面方向において均等な収束効果を受ける。ここで、光ファイバ間隔ｄは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射されて径が拡がった光ビームが上記収束効果を受けて、第２の光ファイバＯｆ２内を伝搬する際のスポットサイズωB と同じ径を有するものとなる位置に、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が位置するような間隔であるので、上記収束効果を受けた光ビームは、第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２にて、該第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωB と同じ径を有するものとなり、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２で反射された光ビームの全部が該第２の光ファイバＯｆ２のコア１に入射する。従って、両光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２間の結合効率ηが１となる。
【００５０】また、第２の光ファイバＯｆ２の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、上記と全く逆の経路を辿り、上記と同様にして結合効率１でもって第２の光ファイバＯｆ２から第１の光ファイバＯｆ１に伝搬し、該第１の光ファイバＯｆ１の他端から出射される。
【００５１】なお、上記の説明では、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と両光ファイバ直交軸Ａｘ３との交差角、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との交差角、各光ファイバの傾斜端面Ｆ１，Ｆ２の傾斜角、及び光ファイバ間隔ｄが理想値であるものとしているが、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄが理想値から若干ずれたとしても、光ファイバ間の結合効率は急激に低下するものではない。従って、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄは、理想値に近い範囲内で、必要とされる結合効率に応じた値に設定することができる。
【００５２】また、本光接続構造では、互いに直角にねじれた位置関係にある２つの傾斜端面Ｆ１，Ｆ２で、光ファイバに入射せしめた光ビームを反射するため、光ビームは、一方の傾斜端面でＴＭライク入射すると、他方の傾斜端面ではＴＥライク入射する（あるいは、その逆）。従って、基本的に、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との接続部では、偏波無依存性を示す。
【００５３】また、光導波部材として、コア１とクラッド２とからなる光ファイバを用いているが、その半径方向に徐々に小さくなるように屈折率を変化せしめてなるロッドレンズを用いてもよい。
【００５４】以上のように、光ファイバ間を互いの傾斜端面における反射及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合すれば、高効率な光接続が可能となり、また、上記説明した基本的な光接続構造では光配線をＬ字状に引き回すことが可能となる。以下、本光接続構造をＬ字カップリングという。
【００５５】図２は、光ビームを合分波可能な光接続構造の構成を示す図であり、図２(a)は正面図、図２(b) は図２(a) の部分拡大図である。図において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光接続構造は、第１の光ファイバＯｆ１に対し、第２の光ファイバＯｆ２を、該第２の光ファイバＯｆ２の中心軸が、第１の光ファイバの中心軸に一致し、かつ第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２が、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１に対し平行でかつ所定の間隔Ｓを有するよう配置してなる点が、図１の光接続構造と異なるものである。また、ＡＸ６は、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心点にて該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４を挟むようにして該第１の光ファイバＯｆ１に直交する第１の光ファイバ直交軸を示している。
【００５６】このように構成された光接続構造では、実線の矢印で示すように、光ビームを第１の光ファイバの端から入射せしめると、入射した光ビームは、傾斜端面Ｆ１で、傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ２の間隔Ｓに応じた割合で分波され、一部が傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ２を通過して第２の光ファイバＯｆ２に入射してその端から出射され、他は傾斜端面Ｆ１で反射して第１の光ファイバ直交軸Ａｘ６に沿って進み、該第１の光ファイバＯｆ１の側面から出射される。その結果、光ビームを分波することができる。
【００５７】一方、破線の矢印で示すように、第２の光ファイバＯｆ２の端から光ビームを入射せしめるとともに、第１の光ファイバＯｆ１の側面から光ビームを入射せしめると、入射した２つの光ビームは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１で合波されて第１の光ファイバに入射し、その端から出射される。その結果、光ビームを合波することができる。但し、第１の光ファイバＯＦ１の側面から出射される光ビームは、図１で説明したように径が拡がるため、その拡がった光ビームをうまく把捉するようにして利用する必要がある。また、第１の光ファイバＯｆ１の側面から光ビームを普通に入射せしめようとしても光結合効率が悪いので、この第１の光ファイバＯｆ１の側面に光ビームを入出射するには、図１のＬ字カップリングを用いるのが好ましい。そして、そのようにＬ字カップリングを用いることにより、この第１の光ファイバＯｆ１の側面に入出射する光ビームを光配線を用いて引き回すことができる。
【００５８】図３は、そのように光ビームを合分波するとともに光配線で引き回すことが可能な光接続構造の構成を示す図であり、図３(a) は斜視図、図３(b) は図３(a)のＦ矢示図、図３(c) は図３(a) のＧ矢示図である。図において、図１，図２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光接続構造は、図２の光接続構造に図１のＬ字カップリングを組み合わせたもので、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２に加えて、該第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同一の構造を有し、かつその一端に中心軸Ａｘ７に対し４５度傾斜した傾斜端面Ｆ３を有する第３の光ファイバＯｆ３をさらに有し、該第３の光ファイバＯｆ３を、該第３の光ファイバＯｆ３の中心軸Ａｘ７が、第１の光ファイバの中心軸Ａｘ１に一致し、かつ第３の光ファイバの傾斜端面Ｆ３が、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１に対し平行でかつ所定の間隔Ｓを有するよう配置してなる点が、図１の光接続構造と異なるものである。また、Ｐ１〜Ｐ３は、第１〜第３の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ３の他端である第１〜第３のポートを示している。
【００５９】このように構成された光接続構造では、光ビームを第１のポートＰ１から入射せしめると、入射した光ビームは、傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３の間隔Ｓに応じた割合で、一部が傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３を通過して第３の光ファイバＯｆ３に入射し、第３のポートＰ３から出射され、他は傾斜端面Ｆ１で反射して第２の光ファイバＯｆ２を通り、第２のポートＰ２から出射される。その結果、光分波器として機能する。
【００６０】一方、第２のポートＰ２，及び第３のポートＰ３から光ビームをそれぞれ入射せしめると、入射した２つの光ビームは第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１で合波されて第１の光ファイバに入射し、第１のポートＰ１から出射される。その結果光合波器として機能する。従って、本光接続構造は光合分波器として機能するとともに、光配線をＴ字状に引き回すことができる。以下、本光接続構造をＴ字カップリングという。
【００６１】図４は、図１のＬ字カップリングを応用した光接続構造であって、光配線をＵ字状に引き回すことが可能なものの構成を示す図であり、図４(a) は斜視図、図４(b) は図４(a) のＪ矢示図、図４(c) は図４(a) のＫ矢示図である。図において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光接続構造は、図１の第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２とロッドレンズ１００とで構成される。ロッドレンズ１００は、横断面が円形で中心軸Ａｘ８方向に径が一定な線形状を有しており、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ径を有し、同じ材料で構成される。また、ロッドレンズ１００の屈折率は、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２のクラッドの屈折率と同じとされる。また、ロッドレンズ１００として、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ構造の光ファイバを用いても構わない。
【００６２】本光接続構造は、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との位置関係、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係が図１の第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係と同じになる。従って、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間隔、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間隔を、図１の光ファイバ間隔ｄと同様に設定することにより、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間にて、光ビームを結合効率１でもって伝搬せしめることができる。従って、光配線をＵ字状に引き回すことができる。以下、本光接続構造をＵ字カップリングという。
【００６３】実施の形態１．本発明の実施の形態１は、スティック状の複数の光ファイバで構成したマッハツェンダ干渉計を例示したものである。
【００６４】図５は本実施の形態１によるマッハツェンダ干渉計の構造を示す図であり、図５(a) は上面図、図５(b) は図５(a) のＡ矢示図、図５(c) は図５(a) のＣ矢示図、図５(d) は図５(a) のＢ矢示図である。
【００６５】図において、図１，図３と同一符号は同一又は相当する部分を示している。第１〜第６の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６は、全て同一の構造を有し、従って、コア１，及びクラッド２の径も同じである。
【００６６】第１の光ファイバＯｆ１，及び第２の光ファイバＯｆ２は、所定の長さを有するとともに、共に、一端に傾斜端面を有し、第３の光ファイバＯｆ３，及び第６の光ファイバＯｆ６は、互いに同じ長さを有するとともに、共に、両端に互いに直角な方向を有する２つの傾斜端面を有し、第４の光ファイバＯｆ４，及び第５の光ファイバＯｆ５は、互いに同じ長さを有するとともに、共に、両端に互い平行な２つの傾斜端面を有している。従って、第１〜第６の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６はスティック状の形状を有している。
【００６７】そして、第１の光ファイバＯｆ１，第３の光ファイバＯｆ３，及び第５の光ファイバＯｆ５の光ファイバ群と、第２の光ファイバＯｆ２，第６の光ファイバＯｆ６，及び第４の光ファイバＯｆ４の光ファイバ群とが、図３のＴ字カップリングを形成し、第３の光ファイバＯｆ３，及び第４の光ファイバＯｆ４の光ファイバ対と、第５の光ファイバＯｆ５，及び第６の光ファイバＯｆ６の光ファイバ対とが、図１のＬ字カップリングを形成するように配置されている。
【００６８】そして、第３の光ファイバＯｆ３，及び第４の光ファイバＯｆ４の光ファイバ対が第１の導波路４１を、第５の光ファイバＯｆ５，及び第６の光ファイバＯｆ６の光ファイバ対が第２の導波路４２を構成し、第１の導波路４１の第３の光ファイバＯｆ３，及び第４の光ファイバＯｆ４に対し、第２の導波路４２の第５の光ファイバＯｆ５，及び第６の光ファイバＯｆ６のうちの少なくともいずれかが屈折率において異なるものとなっている。
【００６９】第１〜第６の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６は、例えば、基台の上面に多数の位置決めピンが光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６の径の整数倍の間隔で格子状に突設されてなる光学台（図示せず）のその基台上面に、水平方向には光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６と該光ファイバのダミーである積層部材とで位置決めし、高さ方向には光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６又は積層部材を積層することにより位置決めするようにして、所定の位置に配置され、その後、接着材（図示せず）で固定される。ここで、光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６を、上面にＶ字状の溝やＵ字状の溝を有する固定台を用いて固定するようにしてもよい。
【００７０】次に、以上のように構成されたマッハツェンダ干渉計の動作を説明する。第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは、第１の光ファイバＯｆ１，第３の光ファイバＯｆ３，及び第５の光ファイバＯｆ５の光ファイバ群で形成されるＴ字カップリングで間隔Ｓに応じた比率で分波され、該分波された２つの光ビームは、それぞれ、第１の導波路４１と第２の導波路４２とを伝搬し、第２の光ファイバＯｆ２，第６の光ファイバＯｆ６，及び第４の光ファイバＯｆ４の光ファイバ群で形成されるＴ字カップリングで合波され、該合波された光ビームが第２の光ファイバＯｆ２から出射される。この合波の際、第１の光導波路４１と第２の光導波路４２とは屈折率が異なっているため、第１の光導波路４１を通った光ビームと第２の光導波路４２を通った光ビームとは位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。従って、干渉計として用いることができる。また、第２の光ファイバＯｆ２に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは上記と全く逆の経路を辿って、第１の光ファイバＯｆ１から出射される。従って、上記の場合と同様に干渉計として用いることができる。
【００７１】以上のように、本実施の形態１においては、複数の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６を、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめることにより、マッハツェンダ干渉計を構成するようにしたので、スティック状の複数の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６を、互いに略９０度ねじれた状態で互いの端部を合わせるようにして積層配置することにより本干渉計を構成することができるため、容易に作成することができる。また、第１，第２の光導波路４１，４２を、それぞれ、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめた２つの光ファイバＯｆ３，Ｏｆ４、Ｏｆ５，Ｏｆ６で構成し、第１の光導波路４１と第２の光導波路４２とを屈折率において異ならしめるようにしたので、平面方向に分岐光路を有する簡単な構成でかつサイズの小さいマッハツェンダ干渉計を提供することができる。また、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入力用光ファイバとして用いることにより、外部配線との結合箇所で損失を生じないようにすることができる。また、入力又は出力用の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２に対し、第１，第２の光導波路４１，４２を構成する各光ファイバＯｆ３，Ｏｆ６が、それぞれ互いの傾斜端面の反射及び互いの側面レンズ作用により光結合されているため、出力光における偏波依存性が無くなり、そのため、従来のミラーを用いたマッハツェンダ干渉計のように偏波面が反転することはなく、従って、前段の偏光装置を省略することができる。
【００７２】実施の形態２．図６は本発明の実施の形態２によるマッハツェンダ干渉計の構成を示す上面図である。図において、図５と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態２によるマッハツェンダ干渉計は、第１〜第６の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ６の材料が、ＳｉＯ2 ではなく、プラスチック材料で構成されており、第１の導波路４１と第２の導波路４２とは、屈折率が同じで光路長が異なっている点が実施の形態１によるマッハツェンダ干渉計と異なっているものである。
【００７３】すなわち、第４の光ファイバＯｆ４が、第５の光ファイバＯｆ５より長いものとなっており、例えばその中央部を側方に曲げるようにして配置されている。従って、第４の光ファイバＯｆ４が第５の光ファイバＯｆ５より長い分、第１の導波路４１が第２の導波路４２より光路長が長いものとなっている。
【００７４】このように構成されたマッハツェンダ干渉計では、第１の導波路４１を通る光ビームは第２の導波路４２を通る光ビームに比べて位相が遅れるため、両者を合波する際に干渉を生じる。
【００７５】従って、本実施の形態２によっても、実施の形態１と同様に、マッハツェンダ干渉計を得ることができる。
【００７６】なお、上記の説明では、曲げ変形可能なプラスチック製の光ファイバを用いることにより、一方の導波路４１，４２を長くするようにしているが、一方の導波路４１，４２を、より多くの光ファイバをＬ字カップリングで光接続するようにして構成することにより、長くするようにしてもよい。
【００７７】実施の形態３．図７は本発明の実施の形態３によるマッハツェンダ干渉計の構成を示す正面図である。
【００７８】図において、図１，図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４は、全て同一の構造を有し、従って、コア１，及びクラッド２の径も同じである。また、ロッドレンズ１００は第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４と同じ径を有している。
【００７９】第１の光ファイバＯｆ１，及び第４の光ファイバＯｆ４は、共に、一端に傾斜端面Ｆ１，Ｆ４を有している。第２の光ファイバＯｆ２，及び第３の光ファイバＯｆ３は、互いに同じ長さを有し、共に、両端に互いに平行な傾斜端面Ｆ２ａ，Ｆ２ｂ、Ｆ３ａ，Ｆ３ｂを有し、かつ互いに屈折率が異なったものとなっている。
【００８０】そして、第１の光ファイバＯｆ１，第２の光ファイバＯｆ２，及び一方のロッドレンズ１００の群と、第３の光ファイバＯｆ３，第４の光ファイバＯｆ４，及び他方のロッドレンズ１００の群とが図３のＴ字カップリングを形成するように配置されている。また、第１の光ファイバＯｆ１，第３の光ファイバＯｆ３，及び一方のロッドレンズ１００の群と、第２の光ファイバＯｆ２，第４の光ファイバＯｆ４，及び他方のロッドレンズ１００の群とが、図４のＵ字カップリングにおいて第２の光ファイバＯｆ２を両光ファイバ直交軸Ａｘ３を中心に１８０度回転させてなる配置（以下、この配置を段違いカップリングという）を形成するように配置されている。この段違いカップリングは、図４のＵ字カップリングとは、第２の光ファイバＯｆ２の方向が異なるだけであり、動作は全く同じである。
【００８１】また、これら第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４，及び２つのロッドレンズ１００は、実施の形態１と同様の方法により積層配置され、かつ固定されている。
【００８２】次に、以上のように構成されたマッハツェンダ干渉計の動作を説明する。第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは傾斜端面Ｆ１で該傾斜端面Ｆ１の属するＴ字カップリングにより分波される。そして、該分波された一方の光ビームは、傾斜端面Ｆ１の属する段違いカップリングにより第３の光ファイバＯｆ３に入射する。一方、上記分波された他方の光ビームは、第２の光ファイバＯｆ２の属する段違いカップリングにより第４の光ファイバの傾斜端面Ｆ４に至り、該傾斜端面Ｆ４に至った光ビームは、第３の光ファイバＯｆ３から入射してくる光ビームと合波され、第４の光ファイバＯｆ４の端から出射される。
【００８３】この合波の際、該合波される２つの光ビームは、第２の光ファイバＯｆ２の屈折率と第３の光ファイバＯｆ３の屈折率とが異なっていることから、互いに位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。従って、干渉計として用いることができる。
【００８４】なお、上記の説明では、第２の光ファイバＯｆ２と第３の光ファイバＯｆ３とを、屈折率を異ならしめるようにしたが、実施の形態２と同様にして、光路長を異ならしめるようにしてもよい。
【００８５】以上のように、本実施の形態３においては、１対の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２、Ｏｆ４，Ｏｆ３を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置し、該配置した光導波部材の対同士をロッドレンズ１００を介して積層配置することによりマッハツェンダ干渉計を構成するようにしたので、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、分岐光路が光導波部材の積層方向に形成されるため、平面方向のスペースを節約することができる。
【００８６】実施の形態４．本発明の実施の形態４は、スティック状の複数の光ファイバで構成したマイケルソン干渉計を例示したものである。
【００８７】図８は本実施の形態４によるマイケルソン干渉計の構成を示す図であり、図８(a) は正面図、図８(b) は図８(a) の光接続部の拡大図である。
【００８８】図において、図２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態４は、図２の光接続構造を直接応用したものである。
【００８９】すなわち、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、同一の構造を有し、従って、コア１，及びクラッド２の径も同じである。
【００９０】第１の光ファイバＯｆ１，及び第２の光ファイバＯｆ２は、共に、一端に傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を有している。そして、第１の光ファイバＯｆ１は、傾斜端面Ｆ１が形成されている端部の周面の該傾斜端面Ｆ１の背後に位置する部分に、金属を蒸着することにより第２の金属ミラー４が形成されている。
【００９１】また、第２の光ファイバＯｆ２は、傾斜端面Ｆ２が形成されていない方の端の端面が中心軸Ａｘ２に垂直に形成され、該垂直な端面に金属を蒸着することにより第１の金属ミラー３が形成されている。
【００９２】ここで、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２との間隔Ｓは、非常に微小なもので足りる。このため、第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２にて該傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５を挟むようにして該第２の光ファイバＯｆ２の中心軸Ａｘ２に直交する第２の光ファイバ直交軸Ａｘ９と第１の光ファイバ直交軸Ａｘ６とは略一致するものとなっている。また、光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の固定方法は実施の形態１と同様である。
【００９３】２０５は、本実施の形態４によるマイケルソン干渉計の出力を利用するための光検知器である。光検知器２０５は、フォトダイオード等で構成され、第１の光ファイバ直交軸Ａｘ６及び第２の光ファイバ直交軸Ａｘ９上に位置し、かつ第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２に接する，あるいは近接するようにして配置される。具体的には、例えば、その表面直下にフォトダイオードを半導体デバイス製造プロセスにより形成してなる半導体を光学台として用い、該光学台上に第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２を、それらの接続部がフォトダイオード上に位置するようにして配置することにより、本図の配置を実現することができる。
【００９４】次に、以上のように構成されたマイケルソン干渉計の動作を説明する。第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは傾斜端面Ｆ１で間隔Ｓに応じた比率で分波され、該分波された一方の光ビームは、第２の光ファイバＯｆ２の中心軸に沿って進み、第１の金属ミラー３で反射されて該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２に戻り、そこでその一部が反射される。一方、上記分波された他方の光ビームは第１の光ファイバ直交軸Ａｘ６に沿って拡がりながら進み、第２の金属ミラー４で反射されて該第１の光ファイバＯｆ１のレンズ作用により収束しながら該第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１に戻り、そこでその一部が通過する。ここで、第１の光ファイバ直交軸Ａｘ６と両光ファイバ直交軸３とは略一致しているので、上記分波され第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２に戻ってそこで反射された一方の光ビームの一部と、上記分波され第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１に戻ってそこを通過する他方の光ビームの一部とは、第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２で合波され、第２の光ファイバＯｆ２の側面から出射される。この出射された光ビームは拡がりながら進むが、光検知器２０５は第２の光ファイバＯｆ２の側面に近接して配置されているため、その全てが光検知器２０５に入射し、該光検知器２０５によって検知される。
【００９５】そして、上記合波の際、両者の通った光路の長さが異なるため、両者は位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。従って、干渉計として用いることができる。
【００９６】なお、上記の説明では、光検知器２０５を、第２の光ファイバＯｆ２の側面から出射される光ビームを直接検知するように配置したが、他の光ファイバを第２の光ファイバＯｆ２とＬ字カップリングを形成するように配置し、該他の光ファイバを通じて第２の光ファイバＯｆ２の側面から出射される光ビームを検知するようにしてもよい。
【００９７】以上のように、本実施の形態４によれば、傾斜端面の背後に反射面を有する第１の光ファイバＯｆ１に対し一端に傾斜端面を他端に反射面を有する第２の光ファイバＯｆ２を、互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置することにより、マイケルソン干渉計を構成するようにしたので、棒状の干渉計となり、光導ファイバで構築するのに最もシンプルでサイズの小さい干渉計を提供することができる。特に、光学台の表面直下に形成されたフォトダイオード上に配置するようにして用いることにより、スペースを最大限節約することができる。
【００９８】実施の形態５．図９は本実施の形態４によるマイケルソン干渉計の構成を示す図であり、図９(a) は斜視図、図９(b) は図９(a) のＫ矢示図、図９(c) は図９(a) のＬ矢示図である。
【００９９】図において、図３，図８と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態５は、図３のＬ字カップリングを直接応用したものである。
【０１００】すなわち、第１〜第３の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ３は、同一の構造を有し、従って、コア１，及びクラッド２の径も同じである。
【０１０１】第１の光ファイバＯｆ１，第２の光ファイバＯｆ２，及び第３の光ファイバＯｆ３は、共に、一端に傾斜端面Ｆ１〜Ｆ３を有している。そして、第２，第３の光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３は、それぞれ、傾斜端面Ｆ２，Ｆ３が形成されていない方の端の端面が中心軸に垂直に形成され、該垂直な端面に金属を蒸着することにより第１，第２の金属ミラー３，４が形成されている。また、第２，第３の光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３は、互いに、長さが異なっている。
【０１０２】そして、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との接続部の下方に、実施の形態４と同様にして光検知器２０５が配置されている。また、光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ３の固定方法は実施の形態１と同様である。
【０１０３】次に、以上のように構成されたマイケルソン干渉計の動作を説明する。第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは傾斜端面Ｆ１で間隔Ｓに応じた比率で分波され、該分波された一方の光ビームは、第２の光ファイバＯｆ２の中心軸に沿って進み、第２の金属ミラー４で反射され、その後、逆の経路を辿って第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１に戻り、そこをその一部が通過する。一方、上記分波された他方の光ビームは第３の光ファイバの中心軸に沿って進み、第１の金属ミラー３で反射され、その後、逆の経路を辿って該第３の光ファイバＯｆ３の傾斜端面Ｆ３に戻り、そこでその一部が反射され、上記第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１を通過してくる光ビームと合波され、第３の光ファイバＯｆ３の側面から出射される。
【０１０４】そして、上記合波の際、両者の通った光路の長さが異なるため、両者は位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。従って、干渉計として用いることができる。
【０１０５】なお、実施の形態８で述べたのと同様に、第２の光ファイバＯｆ２とＬ字カップリングを形成するように他の光ファイバを配置し、該他の光ファイバから出射される光ビームを検知するように光検知器２０５を配置してもよい。
【０１０６】また、上記の説明では、第２の光ファイバＯｆ２及び第３の光ファイバＯｆ３について、長さを異ならしめるようにしたが、長さを同じとし、屈折率を異ならしめるようにしてもよい。
【０１０７】以上のように、本実施の形態５によれば、入力用の光ファイバＯｆ１に対し、一端に傾斜端面を他端に反射面を有する２つの分岐光路用光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３について、その一方を互いの傾斜端面の反射及び互いの側面レンズ作用により光結合するよう配置するとともに、その他方を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置することによりマイケルソン干渉計を構成するようにしたので、スティック状の複数の光ファイバを、互いに略９０度ねじれた状態で互いの端部を合わせるようにして積層配置することにより干渉計を構成することができるため、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。
【０１０８】実施の形態６．本発明の実施の形態６は、スティック状の複数の光ファイバで構成したループミラー干渉計を例示したものである。図１０は本実施の形態６によるループミラー干渉計の構成を示す正面図である。
【０１０９】図において、図１，図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４は、全て同一の構造を有し、従って、コア１，及びクラッド２の径も同じである。また、ロッドレンズ１００は第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４と同じ径を有している。
【０１１０】第１の光ファイバＯｆ１，及び第４の光ファイバＯｆ４は、共に、一端に傾斜端面Ｆ１，Ｆ４を有している。第２の光ファイバＯｆ２，及び第３の光ファイバＯｆ３は、互いに同じ長さを有し、共に、両端に互いに直角な方向を有する傾斜端面Ｆ２ａ，Ｆ２ｂ、Ｆ３ａ，Ｆ３ｂを有している。
【０１１１】そして、第１の光ファイバＯｆ１，第２の光ファイバＯｆ２，及び一方のロッドレンズ１００の群と、第２の光ファイバＯｆ２，第４の光ファイバＯｆ４，及び他方のロッドレンズ１００の群とが図３のＴ字カップリングを形成し、第２の光ファイバＯｆ２，第３の光ファイバＯｆ３，及び２つのロッドレンズ１００の群が、第２，第３の光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３の両端において図４のＵ字カップリングを形成するように配置されている。
【０１１２】また、これら第１〜第４の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４，及び２つのロッドレンズ１００は、実施の形態１と同様の方法により積層配置され、かつ固定されている。
【０１１３】次に、以上のように構成されたループミラー干渉計の動作を説明する。第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは第２の光ファイバＯｆ２に入射し、傾斜端面Ｆ２の属するＴ字カップリングにより分波される。そして、該分波された一方の光ビームは、傾斜端面Ｆ２の属するＵ字カップリングにより第３の光ファイバＯｆ３に入射し、傾斜端面Ｆ３ａの属するＵ字カップリングにより第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２ｂに至る。
【０１１４】そして、該傾斜端面Ｆ２ｂに至った光ビームは、傾斜端面Ｆ２ｂの属するＴ字カップリングにより第１の光ファイバＯｆ１から入射してくる光ビームと合波され、該合波された光ビームは第２の光ファイバＯｆ２，及び第４の光ファイバＯｆ４を通って外部に出射される。
【０１１５】この合波の際、傾斜端面Ｆ２の属するＴ字カップリングで分波されロッドレンズ１００から入射してくる光ビームは、第２の光ファイバＯｆ２，一方のロッドレンズ１００，第２の光ファイバＯｆ２，他方のロッドレンズ１００からなるループ状の光路を一巡してきているため、第１の光ファイバＯｆ１から入射してくる光ビームとは位相が異なっており、そのため、両者が合波されることにより干渉を生じる。従って、干渉計として用いることができる。
【０１１６】なお、上記の説明では、第４の光ファイバＯｆ４を、その傾斜端面Ｆ４が第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２ｂに対向するように配置したが、第４の光ファイバＯｆ４を、二点鎖線で示すように、第３の光ファイバＯｆ３の両傾斜端面Ｆ３ａ，Ｆ３ｂのうちのいずれかに対し、第４の光ファイバＯｆ４の傾斜端面Ｆ４と該いずれかの傾斜端面Ｆ３ａ，Ｆ３ｂとが所定の間隔Ｓ２で平行となりかつ第４の光ファイバＯｆ４の中心軸が該いずれかの傾斜端面Ｆ３ａ，Ｆ３ｂの中心を通るように配置してもよく、この場合の動作も上記と同様であり、従って、干渉計として用いることができる。
【０１１７】以上のように、本実施の形態６においては、１対の閉光路用光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３をロッドレンズ１００を介して積層配置し、該１対の閉光路用光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３に対し、入出力用の２つの光導波部材光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するようにそれぞれ配置することによりループミラー干渉計を構成するようにしたので、１対のロッドレンズ１００及び該ロッドレンズ１００を挟んだ１対の閉光路用光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３により閉光路が形成されため、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、閉光路が光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ４の積層方向に形成されるため、平面方向のスペースを節約することができ、かつその所要のスペース自体も低減することができる。
【０１１８】実施の形態７．図１１は本発明の実施の形態７によるマッハツェンダ干渉計の構成を示す上面図である。
【０１１９】図において、図５と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態７によるマッハツェンダ干渉計は、第１の導波路４１，及び第２の導波路４２の屈折率が常時は同じであり、第４の光ファイバＯｆ４の周面に、第１の電極Ｅｄ１と第２の電極Ｅｄ２とが対向するように配置され、第１の電極Ｅｄ１の第１の端子Ｔ１，及び第２の電極Ｅｄ２の第２の端子Ｔ２が電圧を変化させることが可能な直流電源（位相可変手段、図示せず）に接続されている点が実施の形態１によるマッハツェンダ干渉計と異なっているものである。ここで、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２は、第３〜第６の光ファイバＯｆ３〜Ｏｆ６のいずれに配設してもよい。
【０１２０】このように構成されたマッハツェンダ干渉計では、直流電源の電圧を変化させると、電気光学効果により印加電圧に応じて第４の光ファイバＯｆ４の屈折率が変化する。従って、直流電源の電圧を変化させることにより干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１２１】また、入射せしめた所定の波長の光ビームが分波されてなる２つの光ビームが、合波の際の干渉により丁度打ち消し合うように、入射せしめた光ビームの分波比，及び印加電圧を設定することにより、電圧を印加しない場合は、入射せしめた光ビームがそのまま出射され、上記設定電圧を印加した場合は、入射せしめた光ビームが出射されないこととなり、従って、光スイッチとして用いることができる。
【０１２２】また、この光スイッチとして使用可能なものにおいて、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２の第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２を被検出対象に接続し、上記所定波長の光ビームを入射せしめて出射される光ビームを検出出力として用いると、第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２間に上記設定電圧が入力されたときは、光ビームが出射されなくなるので、直流電圧のセンサとして用いることができる。
【０１２３】以上のように、本実施の形態７によれば、干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１２４】また、本実施の形態７による干渉計を用いて、作成することが容易な光スイッチ、及び直流電圧センサを得ることができる。
【０１２５】実施の形態８．図１２は本発明の実施の形態８によるマッハツェンダ干渉計の構成を示す正面図である。
【０１２６】図において、図７と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態７によるマッハツェンダ干渉計は、第２の光ファイバＯｆ２，及び第３の光ファイバＯｆ３の屈折率が常時は同じであり、第３の光ファイバＯｆ３の周面に、第１の電極Ｅｄ１と第２の電極Ｅｄ２とが対向するように配置され、第１の電極Ｅｄ１の第１の端子Ｔ１，及び第２の電極Ｅｄ２の第２の端子Ｔ２が電圧を変化させることが可能な直流電源（位相可変手段、図示せず）に接続されている点が実施の形態３によるマッハツェンダ干渉計と異なっているものである。ここで、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２は、第２の光ファイバＯｆ２に配設してもよい。
【０１２７】このように構成されたマッハツェンダ干渉計では、直流電源の電圧を変化させると、電気光学効果により印加電圧に応じて第３の光ファイバＯｆ３の屈折率が変化する。従って、直流電源の電圧を変化させることにより干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１２８】また、入射せしめた所定の波長の光ビームが分波されてなる２つの光ビームが、合波の際の干渉により丁度打ち消し合うように、入射せしめた光ビームの分波比，及び印加電圧を設定することにより、電圧を印加しない場合は、入射せしめた光ビームがそのまま出射され、上記設定電圧を印加した場合は、入射せしめた光ビームが出射されないこととなり、従って、光スイッチとして用いることができる。
【０１２９】また、この光スイッチとして使用可能なものにおいて、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２の第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２を被検出対象に接続し、上記所定波長の光ビームを入射せしめて出射される光ビームを検出出力として用いると、第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２間に上記設定電圧が入力されたときは、光ビームが出射されなくなるので、直流電圧のセンサとして用いることができる。
【０１３０】以上のように、本実施の形態８によれば、干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１３１】また、本実施の形態８による干渉計を用いて、作成することが容易な光スイッチ、及び直流電圧センサを得ることができる。
【０１３２】実施の形態９．図１３は本発明の実施の形態９によるマイケルソン干渉計の構成を示す正面図である。
【０１３３】図において、図８と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態９によるマイケルソン干渉計は、第２の光ファイバＯｆ２の周面に、第１の電極Ｅｄ１と第２の電極Ｅｄ２とが対向するように配置され、第１の電極Ｅｄ１の第１の端子Ｔ１，及び第２の電極Ｅｄ２の第２の端子Ｔ２が電圧を変化させることが可能な直流電源（位相可変手段、図示せず）に接続されている点が実施の形態４によるマイケルソン干渉計と異なっているものである。
【０１３４】このように構成されたマイケルソン干渉計では、直流電源の電圧を変化させると、電気光学効果により印加電圧に応じて第２の光ファイバＯｆ２の屈折率が変化する。従って、直流電源の電圧を変化させることにより干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１３５】また、入射せしめた所定の波長の光ビームが分波されてなる２つの光ビームが、合波の際の干渉により丁度打ち消し合うように、入射せしめた光ビームの分波比，第１の光ファイバＯｆ１の半径及び第２の光ファイバＯｆ２の中心における長さ，及び印加電圧を設定することにより、電圧を印加しない場合は、入射せしめた光ビームがそのまま出射され、上記設定電圧を印加した場合は、入射せしめた光ビームが出射されないこととなり、従って、光スイッチとして用いることができる。
【０１３６】また、この光スイッチとして使用可能なものにおいて、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２の第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２を被検出対象に接続し、上記所定波長の光ビームを入射せしめて出射される光ビームを検出出力として用いると、第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２間に上記設定電圧が入力されたときは、光ビームが出射されなくなるので、直流電圧のセンサとして用いることができる。
【０１３７】以上のように、本実施の形態９によれば、干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１３８】また、本実施の形態９による干渉計を用いて、作成することが容易な光スイッチ、及び直流電圧センサを得ることができる。
【０１３９】実施の形態１０．図１４は本発明の実施の形態１０によるマイケルソン干渉計の構成を示す正面図である。
【０１４０】図において、図９と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態１０によるマイケルソン干渉計は、第２の光ファイバＯｆ２の周面に、第１の電極Ｅｄ１と第２の電極Ｅｄ２とが対向するように配置され、第１の電極Ｅｄ１の第１の端子Ｔ１，及び第２の電極Ｅｄ２の第２の端子Ｔ２が電圧を変化させることが可能な直流電源（位相可変手段、図示せず）に接続されている点が実施の形態５によるマイケルソン干渉計と異なっているものである。
【０１４１】このように構成されたマイケルソン干渉計では、直流電源の電圧を変化させると、電気光学効果により印加電圧に応じて第２の光ファイバＯｆ２の屈折率が変化する。従って、直流電源の電圧を変化させることにより干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１４２】また、入射せしめた所定の波長の光ビームが分波されてなる２つの光ビームが、合波の際の干渉により丁度打ち消し合うように、入射せしめた光ビームの分波比，第２，第３の光ファイバＯｆ２，Ｏｆ３の中心における長さ，及び印加電圧を設定することにより、電圧を印加しない場合は、入射せしめた光ビームがそのまま出射され、上記設定電圧を印加した場合は、入射せしめた光ビームが出射されないこととなり、従って、光スイッチとして用いることができる。
【０１４３】また、この光スイッチとして使用可能なものにおいて、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２の第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２を被検出対象に接続し、上記所定波長の光ビームを入射せしめて出射される光ビームを検出出力として用いると、第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２間に上記設定電圧が入力されたときは、光ビームが出射されなくなるので、直流電圧のセンサとして用いることができる。
【０１４４】以上のように、本実施の形態１０によれば、干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１４５】また、本実施の形態１０による干渉計を用いて、作成することが容易な光スイッチ、及び直流電圧センサを得ることができる。
【０１４６】実施の形態１１．図１５は本発明の実施の形態１１によるループミラー干渉計の構成を示す正面図である。
【０１４７】図において、図１０と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態９によるループミラー干渉計は、第３の光ファイバＯｆ３の周面に、第１の電極Ｅｄ１と第２の電極Ｅｄ２とが対向するように配置され、第１の電極Ｅｄ１の第１の端子Ｔ１，及び第２の電極Ｅｄ２の第２の端子Ｔ２が電圧を変化させることが可能な直流電源（位相可変手段、図示せず）に接続されている点が実施の形態６によるループミラー干渉計と異なっているものである。
【０１４８】このように構成されたループミラー干渉計では、直流電源の電圧を変化させると、電気光学効果により印加電圧に応じて第３の光ファイバＯｆ３の屈折率が変化する。従って、直流電源の電圧を変化させることにより干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１４９】また、入射せしめた所定の波長の光ビームが分波されてなる光ビームと入射せしめた光ビームとが合波の際の干渉により丁度打ち消し合うように、入射せしめた光ビームの分波比，干渉を生じさせるためのループ状の光路の長さ，及び印加電圧を設定することにより、電圧を印加しない場合は、入射せしめた光ビームがそのまま出射され、上記設定電圧を印加した場合は、入射せしめた光ビームが出射されないこととなり、従って、光スイッチとして用いることができる。
【０１５０】また、この光スイッチとして使用可能なものにおいて、第１，第２の電極Ｅｄ１，Ｅｄ２の第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２を被検出対象に接続し、上記所定波長の光ビームを入射せしめて出射される光ビームを検出出力として用いると、第１，第２の端子Ｔ１，Ｔ２間に上記設定電圧が入力されたときは、光ビームが出射されなくなるので、直流電圧のセンサとして用いることができる。
【０１５１】以上のように、本実施の形態１１によれば、干渉を生じる波長を変化させることができる。
【０１５２】また、本実施の形態１１による干渉計を用いて、作成することが容易な光スイッチ、及び直流電圧センサを得ることができる。
【０１５３】実施の形態１２．図１６は本発明の実施の形態１２による光共振器の構成を示す正面図であり、図１６(a) は正面図、図１６(b) は上面図である。図において、光共振器は、円形断面を有し、同心状にコア１，及びクラッド２を有し、その周面に溝１１を有する線状の第１の光ファイバＯｆ１０と、円形断面を有し、中心から外周に向け同心状に、所定の屈折率を有する第１の低屈折率部２０２，第１の低屈折率部２０２の屈折率より大きい所定の屈折率を有する所定厚みの高屈折率部２０１，及び第１の低屈折率部２０２と同じ屈折率を有する所定厚みの第２の低屈折率部２０３を有する所定長さの第２の光ファイバＯｆ１１とを有している。
【０１５４】第１の光ファイバＯｆ１０の溝１１は、第２の光ファイバＯｆ１１の径より大きな曲率で湾曲し中心軸Ａｘ１０に直角な方向に延在する底面を有し、かつコア１を伝搬する光ビームが滲みだす部分の外周部に至る深さを有するように形成されている。
【０１５５】また、第２の光ファイバＯｆ１１の第２の低屈折率部２０３は、高屈折率部２０１を周方向に伝搬する光ビームが周面に滲みだすことが可能なような厚みに形成されている。
【０１５６】そして、第１の光ファイバＯｆ１０の溝１１に、第２の光ファイバＯｆ１１が、第２の光ファイバＯｆ１１の中心軸Ａｘ１１が溝１１の底面の延在方向（第１の光ファイバＯｆ１０の中心軸Ａｘ１０に垂直な方向）に一致しかつ溝１１の上記光ビームが滲みだす部分の外周部に至る深さを有する部分１１ａに接触するようにして、配置されている。
【０１５７】また、第１の光ファイバＯｆ１０の溝１１は、第１の光ファイバＯｆ１０をグラインダ等により研削することにより形成することができる。
【０１５８】次に、第１の光ファイバＯｆ１０と第２の光ファイバＯｆ１１との光接続構造を説明する。
【０１５９】図１７は図１６のＪ−Ｊ断面における上下方向の位置に対する屈折率，及び光強度の変化を示す図である。
【０１６０】図において、Ｄ１は第１の光ファイバの領域を、Ｄ２は第２の光ファイバの領域をそれぞれ示している。また、１０１は屈折率の変化を、１０２は第１の光ファイバによる光強度の変化を、１０３は第２の光ファイバによる光強度の変化をそれぞれ示している。そして、屈折率１０１は、第１の光ファイバのコアの部分と、第２の光ファイバの高屈折率部の部分が大きくなっており、第１の光ファイバによる光強度１０２は、コアを該コアから滲みだすようにして伝搬する光ビームによってコア１を中心に山形に分布し、第２の光ファイバによる光強度１０３は、高屈折率部を該高屈折率部から滲みだすようにして伝搬する光ビームによって高屈折率部を中心に山形に分布している。そして、第１の光ファイバによる光強度を示す曲線１０２と第２の光ファイバによる光強度を示す曲線１０３とが一部重複しており、その結果、第１の光ファイバを伝搬する光ビームと第２の光ファイバを周方向に伝搬する光ビームとが光結合を生じるものとなっている。
【０１６１】次に、以上のように構成された光共振器の動作を図１６により説明する。図において、第１の光ファイバＯｆ１０に光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは、第２の光ファイバＯｆ１１を周方向に伝搬する光ビームと光結合し、共振を生じる。従って、光共振器として用いることができる。
【０１６２】また、この光共振器を１つ、又は直列若しくは並列に接続して２以上用いることにより、光フィルタを構成することができる。
【０１６３】以上のように、本実施の形態１２によれば、第１の光ファイバＯｆ１０を伝搬する光ビームが第２の光ファイバＯｆ１１の高屈折率部２０１を周方向に環状に伝搬する光ビームとの間に共振を生じるため、光共振器として用いることができる。その結果、従来例のように、共振回路にループ状の光ファイバを用いるのと較べて、スペースを節約することができる。また、光ファイバＯｆ１０，Ｏｆ１１を積層することにより作成できるため、容易に作成することができる。
【０１６４】また、本実施の形態１２による光共振器を１以上用いることにより、光フィルタを構成することができる。
【０１６５】実施の形態１３．図１８は本発明の実施の形態１３による光共振器の構成を示す正面図であり、図１８(a) は正面図、図１８(b) は上面図、図１８(c) は図１８(a) のＩ矢示図である。
【０１６６】図において、図１６と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態１３は、第２の光ファイバＯｆ１１，第１の低屈折率部２０２，高屈折率部２０１，及び第２の低屈折率部２０３が、共に、一端から他端に向け直線的に拡大する径を有しており、かつ第２の光ファイバＯｆ１１が、第１の光ファイバＯｆ１０の溝１１の底面の延在方向に移動可能なように構成されている点が実施の形態１２による光共振器と異なっているものである。
【０１６７】ここで、第２の光ファイバＯｆ１１は、通常の形状の光ファイバを加熱しながら伸長し、その後、所定長に切断することにより、図示するような形状に形成することができる。
【０１６８】このように構成された光共振器によれば、第２の光ファイバＯｆ１１を、溝１１の底面の延在方向に移動させると、第１の光ファイバＯｆ１０のコア１上に位置する第２の光ファイバＯｆ１１の高屈折率部２０１の径が変化し、それにより、第１の光ファイバＯｆ１０を伝搬する光ビームの共振波長が変化する。
【０１６９】従って、本実施の形態１３によれば、共振波長を変化させることが可能な光共振器を得ることができる。
【０１７０】また、本実施の形態１３による光共振器を用いることにより可変光フィルタを得ることができる。
【０１７１】なお、上記実施の形態７〜１１では、第３〜第６の光ファイバＯｆ３〜Ｏｆ６のいずれかに電圧を印加するようにしているが、これに代えて、加熱手段、冷却手段等（位相可変手段）により第３〜第６の光ファイバＯｆ３〜Ｏｆ６のいずれかの温度を変化させるようにしてもよい。この場合、当該光ファイバの屈折率，及び長さの双方が温度の変化に応じて変化する。従って、温度を変化させることにより所望の干渉を生じさせることができる。
【０１７２】また、このような干渉計を、上記実施の形態７〜１１の干渉計と同様に用いることにより、光スイッチ、及び温度センサを得ることができる。
【０１７３】また、上記実施の形態１２では、第２の光ファイバＯｆ１１の高屈折率部２０１が第１の光ファイバＯｆ１０のみと光結合するようにしたが、第１の光ファイバＯｆ１０と高さ方向に平行に第３の光ファイバを配置し、第２の光ファイバＯｆ１１の高屈折率部２０１がこれら両光ファイバと光結合するようにしてもよい。
【０１７４】また、上記実施の形態１３では、第２の光ファイバＯｆ１１及びその高屈折率部２０１の径が一端から他端に向け直線的に拡大するようにしたが曲線的に拡大するようにしてもよく、同様の効果が得られる。
【０１７５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば、複数の光導波部材を、１対の光導波部材が互いの傾斜端面を所定の間隔で対向するように配置されてなる光合分波構造を形成し、かつ、１つ，又は互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめてなる２以上の光導波部材からなる光導波路を形成するように用いて、干渉計を構成するようにしたので、光導波部材を積層することにより干渉計を構築することができるため、容易に作成することができる。
【０１７６】また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、光合分波構造として、光ビームを分波する第１の光合分波構造と、光ビームを合波する第２の光合分波構造とを有し、分岐光路として、上記光導波路からなり、第１の光合分波構造と第２の光合分波構造との間を結ぶ第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなるものとしたので、容易に作成することが可能なマッハツェンダ干渉計を提供することができる。
【０１７７】また、請求項３の発明によれば、請求項２の発明において、入力又は出力用の光導波部材に対し、第１，第２の光導波路を構成する２つの光導波部材について、その一方を互いの傾斜端面の反射及び互いの側面レンズ作用により光結合するよう配置するとともに、その他方を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置することにより光合分波構造を形成するようにしたので、スティック状の複数の光導波部材を、互いに略９０度ねじれた状態で互いの端部を合わせるようにして積層配置することにより干渉計を構成することができるため、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、光導波部材で構成することから、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入出力用光導波部材として用いることができるため、半導体デバイスで構成する場合のように、光ファイバからなる外部配線との結合箇所で損失を生じることがない。また、入力又は出力用の光導波部材に対し、第１，第２の光導波路を構成する各光導波部材が、それぞれ互いの傾斜端面の反射及び互いの側面レンズ作用により光結合されているため、出力光における偏波依存性が無くなり、そのため、従来のミラーを用いたマッハツェンダ干渉計のように偏波面が反転することはなく、従って、前段の偏光装置を省略することができる。
【０１７８】また、請求項４の発明によれば、請求項３の発明において、第１，第２の光導波路を、それぞれ、互いの傾斜端面における反射，及び互いの側面のレンズ作用を利用して光結合せしめた２つの光導波部材で構成し、第１の光導波路と第２の光導波路とを屈折率において異ならしめるようにしたので、平面方向に分岐光路を有する最も簡単な構成でかつサイズの小さいマッハツェンダ干渉計を提供することができる。
【０１７９】また、請求項５の発明によれば、請求項２の発明において、１対の光導波部材を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置し、該配置した光導波部材の対同士をロッドレンズ部材を介して積層配置することによりマッハツェンダ干渉計を構成するようにしたので、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、光導波部材で構成することから、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入出力用光導波部材として用いることができるため、半導体デバイスで構成する場合のように、光ファイバからなる外部配線との結合箇所で損失を生じることがない。また、分岐光路が光導波部材の積層方向に形成されるため、平面方向のスペースを節約することができる。
【０１８０】また、請求項６の発明によれば、請求項２ないし５のいずれかの発明において、第１の光導波路，又は第２の導波路について、光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものとしたので、干渉を生じる波長を変化させることができる。また、この干渉を生じる波長が変化する特性を利用することにより、光スイッチ，及びセンサとして用いることができる。
【０１８１】また、請求項７の発明によれば、請求項１の発明において、光合分波構造として、光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、分岐光路として、それぞれ、該１つの光合分波構造を構成する光導波部材自身、又は該１つの光合分波構造を構成する光導波部材に光結合された上記光導波路からなり、かつその終端に進行して来た光ビームを反転せしめる反射面を有する第１の光導波路及び第２の光導波路を有してなるものとしたので、容易に作成することが可能なマイケルソン干渉計を提供することができる。
【０１８２】また、請求項８の発明によれば、傾斜端面の背後に反射面を有する第１の光導波部材に対し一端に傾斜端面を他端に反射面を有する第２の光導波部材を、互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置することにより、マイケルソン干渉計を構成するようにしたので、棒状の干渉計となり、光導波部材で構築するのに最もシンプルでサイズの小さい干渉計を提供することができる。また、光導波部材で構成することから、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入力用光導波部材として用いることができるため、半導体デバイスで構成する場合のように、光ファイバからなる外部配線との結合箇所で損失を生じることがない。
【０１８３】また、請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、第２の光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものとしたので、干渉を生じる波長を変化させることができる。また、この干渉を生じる波長が変化する特性を利用することにより、光スイッチ，及びセンサとして用いることができる。
【０１８４】また、請求項１０の発明によれば、入力用の光導波部材に対し、一端に傾斜端面を他端に反射面を有する２つの分岐光路用光導波部材について、その一方を互いの傾斜端面の反射及び互いの側面レンズ作用により光結合するよう配置するとともに、その他方を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するように配置することによりマイケルソン干渉計を構成するようにしたので、スティック状の複数の光導波部材を、互いに略９０度ねじれた状態で互いの端部を合わせるようにして積層配置することにより干渉計を構成することができるため、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、光導波部材で構成することから、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入力用光導波部材として用いることができるため、半導体デバイスで構成する場合のように、光ファイバからなる外部配線との結合箇所で損失を生じることがない。
【０１８５】また、請求項１１の発明によれば、請求項１０の発明において、分岐光路用光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものとしたので、干渉を生じる波長を変化させることができる。また、この干渉を生じる波長が変化する特性を利用することにより、光スイッチ，及びセンサとして用いることができる。
【０１８６】また、請求項１２の発明によれば、請求項１の発明において、光合分波構造として、光ビームを合分波する１つの光合分波構造を有し、閉光路として、上記光導波路からなり、一端が該１つの光合分波構造を構成する一方の光導波部材の該光合分波構造の端側の端に光結合され、他端が該光合分波構造を構成する他方の光導波部材の該光合分波構造の中央側の端に光結合されてなる光導波路を有してなるものとしたので、容易に作成することが可能なループミラー干渉計を提供することができる。
【０１８７】また、請求項１３の発明によれば、１対の閉光路用光導波部材をロッドレンズ部材を介して積層配置し、該１対の閉光路用光導波部材に対し、入出力用の２つの光導波部材を互いの傾斜端面が所定の間隔で対向するようにそれぞれ配置することによりループミラー干渉計を構成するようにしたので、１対のロッドレンズ部材及び該ロッドレンズ部材を挟んだ１対の閉光路用光導波部材により閉光路が形成されるため、光デバイスに用いるのに十分小さなサイズとすることができ、かつ容易に作成することができる。また、光導波部材で構成することから、外部配線を構成する光ファイバをそのまま本干渉計の入出力用光導波部材として用いることができるため、半導体デバイスで構成する場合のように、光ファイバからなる外部配線との結合箇所で損失を生じることがない。また、閉光路が光導波部材の積層方向に形成されるため、従来例のように光ファイバをループ状にして閉光路を形成するのと較べて、平面方向のスペースを節約することができ、かつその所要のスペース自体も低減することができる。
【０１８８】また、請求項１４の発明によれば、請求項１３の発明において、１対の閉光路用光導波部材のいずれかの光導波部材の光路長，及び屈折率のうちの少なくともいずれかを変化せしめる位相可変手段を有してなるものとしたので、干渉を生じる波長を変化させることができる。また、この干渉を生じる波長が変化する特性を利用することにより、光スイッチ，及びセンサとして用いることができる。
【０１８９】また、請求項１５の発明によれば、第１の光導波部材の周面に、中心軸に略直角な方向に延在する底面を有しかつ光ビームが伝搬可能な部分の外周部に至る深さを有する溝を設け、この溝に、内部に筒状の高屈折率部を有し、かつその周面との間隔が高屈折率部から光ビームが周面に滲みだすことが可能なようなものである第２の光導波部材を配置するようにしたので、第１の光導波部材を伝搬する光ビームが第２の光導波部材の高屈折率部を伝搬する光ビームとの間に共振を生じるため、光共振器として用いることができる。その結果、従来例のように、共振回路にループ状の光ファイバを用いるのと較べて、スペースを節約することができる。また、光導波部材を積層することにより作成できるため、容易に作成することができる。
【０１９０】また、請求項１６の発明によれば、請求項１５の発明において、第１の光導波部材と同一構造の第３の光導波部材をその溝が第１の光導波部材の溝と対向するように配置したので、第２の光導波部材の高屈折率部を共用することができるため、作成容易でサイズの小さい複数の入出力ポートを有する光共振器を提供することができる。
【０１９１】また、請求項１７の発明によれば、請求項１５の発明において、第２の光導波部材が、一端から他端に向け拡大する径を有し、高屈折率部が第２の光導波部材の中心軸と中心軸を共有するとともに第２の光導波部材の一端から他端に向け拡大する径を有してなり、かつ第１の光導波部材の溝の底面の延在方向に移動可能であるものとしたので、第２の光導波部材を第１の光導波部材の溝の底面の延在方向に移動させることにより共振波長を変化させることができる。
【０１９２】また、請求項１８の発明によれば、請求項６の干渉計を用いて光スイッチを構成するようにしたので、光スイッチを容易に作成することができる。
【０１９３】また、請求項１９の発明によれば、請求項９の干渉計を用いて光スイッチを構成するようにしたので、光スイッチを容易に作成することができる。
【０１９４】また、請求項２０の発明によれば、請求項１１の干渉計を用いて光スイッチを構成するようにしたので、光スイッチを容易に作成することができる。
【０１９５】また、請求項２１の発明によれば、請求項１４の干渉計を用いて光スイッチを構成するようにしたので、光スイッチを容易に作成することができる。
【０１９６】また、請求項２２の発明によれば、請求項６の干渉計を用いてセンサを構成するようにしたので、センサを容易に作成することができる。
【０１９７】また、請求項２３の発明によれば、請求項９の干渉計を用いてセンサを構成するようにしたので、センサを容易に作成することができる。
【０１９８】また、請求項２４の発明によれば、請求項１１の干渉計を用いてセンサを構成するようにしたので、センサを容易に作成することができる。
【０１９９】また、請求項２５の発明によれば、請求項１４の干渉計を用いてセンサを構成するようにしたので、センサを容易に作成することができる。
【０２００】また、請求項２６の発明によれば、請求項１５ないし１７のいずれかの光共振器を１以上用いることにより光フィルタを構成するようにしたので、光フィルタを容易に作成することができる。
【出願人】 【識別番号】５９７０８６２９８
【氏名又は名称】信吉 輝己
【出願日】 平成１０年６月３０日（１９９８．６．３０）
【代理人】 【識別番号】１０００８１８１３
【弁理士】
【氏名又は名称】早瀬 憲一
【公開番号】 特開２０００−１８９１１（Ｐ２０００−１８９１１Ａ）
【公開日】 平成１２年１月２１日（２０００．１．２１）
【出願番号】 特願平１０−１８３６４１