(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の一部を反射する第１の面と、前記第１の面に平行であって前記入射光が透過する第２の面とを有する平行平板型のビームスプリッタにおいて、
前記第１の面の法線と前記入射光とがなす入射角度をθ0、前記入射光のスポットサイズをω0、空気の屈折率をｎ0、ビームスプリッタの材料屈折率をｎ1、とするとき、
0005981888.tif 000015
で決定される前記第１の面と前記第２の面と間の厚さｔを有し、
前記入射光および前記第１の面での反射光によって規定される第３の面に垂直であって、前記第１の面上に、前記第３の面に対して垂直な第１の交線を形成し、前記第２の面における前記入射光の内部反射光が到達することのできる傾斜端面を備え、
前記傾斜端面は、前記内部反射光を拡散または吸収するよう動作し、前記入射光の前記ビームスプリッタ内部を透過する透過角
0005981888.tif 000016
と同じ傾斜角度を有するよう構成されていること
を特徴とするビームスプリッタ。
【請求項２】
前記傾斜端面と平行な第２の傾斜端面であって、前記第１の面での前記反射光と同一の光路を経た戻り光を拡散または吸収するよう動作し、前記第１の交線と、該第２の傾斜端面および前記第１の面で形成される第２の交線との間に、前記入射光のビームスポットを配置することができる第２の傾斜端面をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のビームスプリッタ。
【請求項３】
前記第１の交線と前記第２の交線との間の距離は、３ω0以上であることを特徴とする請求項２に記載のビームスプリッタ。
【請求項４】
前記第１の交線と前記第２の交線との間の距離は、４ω0以上であることを特徴とする請求項２に記載のビームスプリッタ。
【請求項５】
光源の発振光を分岐するために使用される、請求項１乃至４いずれかに記載のビームスプリッタを備えたことを特徴とする波長ロッカー。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、光通信分野で用いられる小型高速大容量の光送信機および光送信モジュールに用いられる光学部品に関する。
【０００２】
近年、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）など、光波長多重通信技術を用いた通信技術が基幹幹線を中心に広く用いられている。光波長多重通信技術は（非特許文献１）、一本の光ファイバーケーブルに、波長の異なる複数の光周波数の光信号を同時に乗せることによって、高速かつ大容量の情報通信を実現する。この技術を用いるためには、非常に高度な波長安定化技術が必要である。
【０００３】
現在、光波長多重通信用の送信機としては、使用する波長の並びを変更することが可能なＲＯＡＤＭに対応する必要性があるため、波長可変半導体レーザモジュールが用いられている。波長可変半導体レーザモジュールの内部には、波長安定性を向上するために、波長ロッカーが備えられている。波長ロッカーは、波長フィルタを用いた波長モニター機能およびパワーモニター機能を持つユニットである。これらの光送信機は、現在から十年数年前では基幹通信網などに用いられる高級な送信機であった。しかしながら、近年では、メトロアクセス系などのより下層のネットワークで広く用いられるようになり、低コストを意識した設計が求められるようになった。
【０００４】
特に、光送信機の中に使用される波長可変レーザモジュールの低コスト化の要請は著しく、波長可変レーザモジュールの内部に使用される各光部品を含めて、いっそうの低コスト化が望まれている。
【０００５】
図１は、従来技術の代表的な波長可変レーザモジュールの構造を示す図である。図１は、半導体レーザモジュール１６の内部の構成を模式的に表したもので（非特許文献２を参照）、モジュール１６は、キーデバイスである波長可変レーザーチップ１、第１レンズ２、広帯域のアイソレータ素子３、波長ロッカー９、第２レンズ１０、および光ファイバー１１で構成されている。波長ロッカー９は、発振光のパワーおよび波長をモニターする機能を持っている。すなわち、波長ロッカー９は、パワーモニター用の第１ビームスプリッタ４、その反射先にあるモニター用フォトダイオード６を備える。さらに、波長ロッカー９は、波長モニター用の第２ビームスプリッタ５、その反射先にあるエタロンフィルタ７および波長モニター用フォトダイオード８も備える。第１ビームスプリッタ４および第２ビームスプリッタ５を透過していった主ビーム１５は、第２レンズ１０に到達し、集光されて、光ファイバー１１へと結合される。
【０００６】
図１においては、ビームスプリッタとして代表的なキューブ型のビームスプリッタ４、５が示されている。キューブ型のビームスプリッタは、機械的に安定で、通過する光に角度が付かないため、近年まで好んで用いられていた。しかしながら、この構造のビームスプリッタは、少なくとも３面の無反射（ＡＲ）コーティング、内部の反射膜コーティング、および、接着材などによる接着工程が必要な構造である。この複雑な製造工程のため、キューブ型のビームスプリッタは低価格化することが難しい光部品である。また、このような構造部品では、特許文献１に開示されているように、干渉縞が発生し、発振光のモニター品質に影響を与えることが知られている。
【０００７】
図２は、ウエッジ型の平板ビームスプリッタの構造を示した図である。ウエッジ型の平板ビームスプリッタ２０は、キューブ型ビームスプリッタに対して低価格化が期待できる構造を持っている。ウエッジ型のビームスプリッタ２０は、表面１９（第１の面）に反射膜が、および、裏面１８（第２の面）に無反射コート膜がそれぞれ施され、入射面１９（第１の面）と裏面１８（第２の面）が平行ではなく、数度オフ角が与えられていることに特徴がある。図２では、第１の面１９と第２の面１８が平行でなく、平行から数度傾いているウエッジ構造において生じる様々な効果を示している。
【０００８】
通常、ビームスプリッタは光が入射する面（第１の面）には、有限な反射率を持つ反射面を持ち、光が出射する面（第２の面）には、無反射コートを施した無反射コート面を持つ。しかしながら、この無反射コートであっても、光の波長や入射角度によっては微小ながら反射率を持ってしまうことが多く、これが多重反射の原因となり光の干渉を引き起こすことがある。この問題を避けるために、第１の面（表面）に対して第２の面（裏面）の角度を数度オフしたウエッジ構造を用いることが多い。ウエッジ構造を用いると、図２からもわかるように、第１の面１９における反射光２２と、第１の面１９を透過した後に第２の面１８で反射した内部１回反射光２４とは、ウエッジ面の効果により異なる光線角度で反射する。このため、反射光２２と内部一回反射の反射光２４はお互いに干渉することなく、第１の面１９上の空間を進むにつれ両者は次第に分離される。反射光の延長線上にあるフォトダイオードで光を受信する時には、反射光２２のみがフォトダイオードに入射するようにその配置を設計することもできる。同様に透過光についても、主ビーム２３および内部２回反射光２５は、一定の角度差を持って出射するため、お互いに干渉しない。
【０００９】
図３は、実際に用いられているウエッジ型のビームスプリッタの配置構成例を示した図である。図３の配置構成３０は、波長ロッカーを構成する場合の代表的なビームスプリッタ配置であり、１度のオフ角を持つウエッジ構造が用いられている。波長ロッカーを構成するため、まず、第１ビームスプリッタ３２は、反射面（第１の面）が入射光３５の進行方向に対して４５度で配置され、フォトダイオード３１に対してパワーモニター用の光として入射光の数％を、主ビームから９０度上方の方向に分波している。反射されずこの第１ビームスプリッタ３２を通過した光は、次に第２ビームスプリッタ３３に入射する。第２ビームスプリッタ３３は、エタロンなどの波長フィルタ３４を配置した側に、図３の下方９０度の角度で分波するために、−４４．６度の角度で配置されている。
【００１０】
図３の構成例では、ファイバー結合の効率が低下しないように、２つのビームスプリッタ３２、３３でそれぞれウエッジの方向を変えることによって、透過する光線に生じる角度ズレや光軸のシフトを最小にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１２３９２２号公報  明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】末松安晴、伊賀健一  「光ファイバー通信入門」改訂4版、オーム社、(2006/03)  11-4  光多重化方式  249ページ
【非特許文献２】H. Oohashi， H. Ishii， K. Kasaya， and Y. Tohmori， “Low−power−consumption Module with Tunable DFB Laser Array (TLA)，” NTT Technical Review， Vol. 4， No. 5， 2006
【非特許文献３】中島  洋  「EXCELでできる光学設計」、新技術コミュニケーションズ、2004年  １．９ 反射率と透過率、20ページ
【非特許文献４】日鉄住金エレクトロニクスデバイス株式会社  カタログ光パッケージhttp://www.nssed.nssmc.com/product/optical_tunable.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図３に示したウエッジ型のビームスプリッタは、対向する２つの面がわずかにオフした面を持つ構造のため、透過した光には、入射角度と異なる微小な角度ズレが発生する。図３の例では、１度のオフ角を持つ第１ビームスプリッタ３２において、出射光３６は、その光軸が２００μｍ程度下方にシフトした上に、０．８度だけわずかに上方に傾いて第１ビームスプリッタ３２を出射している。このため、この出射光線３６を再び、進行方向の垂直方向へ分岐するために、第２ビームスプリッタ３３は、−４４．６度の傾きで配置されている。
【００１４】
上述のように、ウエッジ型のビームスプリッタを使用するためには、その搭載位置や搭載角度の高精度な制御が必要である。図３の例のように、複数回ウエッジ面を光が通過すると、完全に角度ズレを補正できないため、ビームスプリッタの配置構成３０を透過する光３７には多少の角度ズレが残ってしまう問題もある。さらに、このウエッジ板を用いたビームスプリッタ構造は、その製造の段階において、投入する材料に対して収率が低いという問題がある。
【００１５】
図４は、ウエッジ型のビームスプリッタ製造時の切断箇所と厚さの関係を説明する図である。ウエッジ型のビームスプリッタの製造過程においては、正確に数度オフした大判の板４０がまず作成される。その板に反射膜および無反射膜をコーティングした後で、所望のサイズおよび形状に切断して個々のビームスプリッタとして用いる。大判の板４０は、表面４５および裏面４６を数度オフして形成されているため、切断場所によって、それぞれ厚さ４１、４２、４３が変わることになる。
【００１６】
通常、波長可変レーザモジュールなどで使用されているウエッジ型のビームスプリッタでは、例えば、０．４ｍｍから０．７ｍｍまでの範囲の厚さを許容している。このような場合でも、製造した大判の材料板４０の一部しか使用できない。したがって、大判板４０の材料をすべて使用することができず、投入する材料の実際の利用率、すなわち収率が低い。その上に、ビームスップリッタを通過する光は、この厚さの差異のため、通過する光線の軸は、通過の前後で、数百μｍもその位置がシフトする。このため、図３のビームスプリッタの配置構成において、−４４．６度に配置する第２ビームスプリッタ３３の搭載位置を、最初に配置された第１ビームスプリッタ３２の厚さに応じて、その都度調整しなくてはならない。
【００１７】
ビームスプリッタ部品の個々によって、またビームスプリッタ部品の製造ロット毎に、透過光線の平行シフトや角度ずれがあれば、波長ロッカー等の装置の製造工程のさまざまな場所で、搭載位置や角度を補正しなくてはならない。この補正作業が、新たな不具合の原因となる場合もある。上述のように、ウエッジ型のビームスプリッタは、多重反射による光学干渉の抑制効果はあるものの、部品として製造する時の収率が悪い。さらには、波長ロッカーの機能を担う部品として使用する場合にも、細かな搭載位置調整などを必要とする。このため、ビームスプリッタ部品単体の価格だけではなく、ビームスプリッタを含むデバイス・ユニット・装置全体の製造工程の複雑・煩雑さ増加および歩留まり低下という観点で、価格を下げる際の障害として大きく影響を与えている。
【００１８】
発明者らは、上述のウエッジ型のビームスプリッタの問題を解決するよりも、平行平板型ビームスプリッタの問題点を解決するほうが、波長可変レーザモジュールの低コスト化の要請に応えることができるのではないかとの着想に至った。平行平板型ビームスプリッタは大判加工が可能であり、同一の厚さでほぼ全面から採用できる、このため、投入する材料に対する製品の収率が高く、工程が簡素であるため製造コストが安いというメリットがある。加えて、平行平板であるため、入射光と出射光の間で角度が保存され、角度ズレは生じない。光軸のシフトについては、ビームスプリッタの厚さ分だけ平行に位置シフトを起こすが、厚さによってシフト量を予測および制御ができる。このため、その厚さを精度良く作製すれば、通過する光線行路も反射する光線行路も変化せず、安定したデバイス製作が可能となる。
【００１９】
しかしながら、平行平板であるがため、裏面（第２の面）の無反射コートの精度や使用する光の波長によっては多重反射が起きる。ビームスプリッタ内で多重反射が起こると、必ず、主透過ビームや主反射ビームとそれぞれ同じ角度で多重反射光が飛び出す。このため、反射光や透過光には、光の干渉により周期的な光強度の振動が観測されることになる。特に至近距離に設置したモニター用フォトダイオードには、この振動が現れることが多く、波長安定化およびパワーの安定化に影響を与える。
【００２０】
上述の平行平板のビームスプリッタにおける多重反射の問題を解決できれば、多くの問題があるウエッジ型のビームスプリッタを使用する必要性がなくなり、ビームスプリッタ単品のコスト削減とともに、光モジュールなどデバイスの製造時間短縮や歩留向上も可能となる。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、平行平板型ビームスプリッタ構造における、多重反射光の問題を解決するところにある。また、平行平板ビームスプリッタ単体、平行平板ビームスプリッタを用いたユニット・装置のコストを低減し、製造時間短縮および歩留向上を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、入射光の一部を反射する第１の面と、前記第１の面に平行であって前記入射光が透過する第２の面とを有する平行平板型のビームスプリッタにおいて、前記第１の面の法線と前記入射光とがなす入射角度をθ0、前記入射光のスポットサイズをω0、空気の屈折率をｎ0、ビームスプリッタの材料屈折率をｎ1、とするとき、
【００２２】
【数１】
0005981888.tif 000002
【００２３】
で決定される前記第１の面と前記第２の面と間の厚さｔを有し、前記入射光および前記第１の面での反射光によって規定される第３の面に垂直であって、前記第１の面上に、前記第３の面に対して垂直な第１の交線を形成し、前記第２の面における前記入射光の内部反射光が到達することのできる傾斜端面を備え、前記傾斜端面は、前記内部反射光を拡散または吸収するよう動作し、前記入射光の前記ビームスプリッタ内部を透過する透過角
【００２５】
【数２】
0005981888.tif 000003
【００２６】
と同じ傾斜角度を有するよう構成されていることを特徴とするビームスプリッタである。ここで、スポットサイズとは、光のビームの空間的な強度分布をガウス型とした場合に、最大強度から１／ｅ2の強度となる範囲の半径を言う。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１のビームスプリッタであって、前記傾斜端面と平行な第２の傾斜端面であって、前記第１の面での前記反射光と同一の光路を経た戻り光を拡散または吸収するよう動作し、前記第１の交線と、該第２の傾斜端面および前記第１の面で形成される第２の交線との間に、前記入射光のビームスポットを配置することができる第２の傾斜端面をさらに備えたことを特徴とする。ここで、戻り光は、例えば、モニター回路のフィルタ素子や光検出素子から生じる。前記第１の交線、前記第２の交線、および前記２つの傾斜端面を切る断面は、平行四辺形となる。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項２のビームスプリッタであって、前記第１の交線と前記第２の交線との間の距離は、３ω0以上であることを特徴とする。
【００２９】
請求項４の発明は、請求項２のビームスプリッタであって、前記第１の交線と前記第２の交線との間の距離は、４ω0以上であることを特徴とする。前記３ω0または４ω0は、発明の詳細な説明における有効幅に対応する。
【００３０】
請求項５の発明は、光源の発振光を分岐するために使用される、請求項１乃至４いずれかに記載のビームスプリッタを備えたことを特徴とする波長ロッカーである。本発明のビームスプリッタは、波長可変レーザモジュールに適用することもできる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明により、平行平板型ビームスプリッタ構造における、従来技術の多重反射光の問題を解決し、ビームスプリッタ単品のコストを削減するとともに、ビームスプリッタを内部に備えたユニット、光モジュール、光送信機、光信号処理装置などの装置・デバイスの製造時間短縮や歩留向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、従来技術の代表的な波長可変レーザモジュールの構造を示す図である。
【図２】図２は、ウエッジ型の平板ビームスプリッタの構造を示した図である。
【図３】図３は、実際に用いられているウエッジ型のビームスプリッタの配置構成例を示した図である。
【図４】図４は、ウエッジ型のビームスプリッタ製造時の切断箇所と厚さの関係を説明する図である。
【図５】図５は、従来技術の構成の平行平板型ビームスプリッタにおける問題点を説明する図である。
【図６】図６は、ビームスプリッタが使用される実際の波長可変レーザモジュールの構成の概要を示す図である。
【図７】図７は、平行平板ビームスプリッタの厚さを変えた場合の光軸のシフトを説明する図である。
【図８】図８は、平行平板ビームスプリッタの厚さを変えることによる干渉軽減の効果を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の平行平板ビームスプリッタにおいて、内部反射光が出射する領域を除去する構成の場合を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の主反射光の戻り光にも対処した平行平板ビームスプリッタの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の設計方法を用いて製作した平行平板ビームスプリッタを搭載した波長ロッカーの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１の波長ロッカーで搭載したビームスプリッタの構造を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例１の波長ロッカーをパッケージ内に収容した光モジュールの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明では、小型で低価格が期待できる、平行平板型ビームスプリッタに直目し、従来技術における、スプリッタの裏面（第２の面）の無反射コートの不十分さから生じる干渉の影響を抑制した新しい平行平板型ビームスプリッタの構成およびその設計手法を提案する。さらに、本発明の平行平板ビームスプリッタを用いた波長ブロッカーなどのユニット、光モジュール、光送信機、光信号処理装置も含む。
【００３４】
本発明により、多重反射に起因した周期的な光強度の振動が抑えられ、波長安定化やパワーの安定化に影響を与える問題点を解消した平行平板型ビームスプリッタが提供される。本発明では、幾何光学的な設計を用い、平行平板ビームスプリッタの厚さと側面の形状を調整する。ビームスプリッタの内部で反射する光を吸収拡散し、干渉などによって本来の透過光や反射光に与える影響を少なくするとともに、作製出来る最小の形状を提案し、低価格化および小型化を両立する。以下、最初に、行平板型ビームスプリッタの問題点を詳細に説明し、その後、本発明の新しい平行平板型ビームスプリッタの構成および設計手法について説明する。
【００３５】
図５は、従来技術の構成の平行平板型ビームスプリッタにおける問題点を説明する図である。図５の（ａ）は、１本の光線について多重反射光を示した図であり、図５の（ｂ）は、ビームに分布（幅）がある場合の多重反射光を示した図である。図５に示したビームスプリッタは、入射光５２、５６が入射する表面である反射面の第１の面５０と、裏面である無反射コートされた第２の面５１から構成される平行平板型のビームスプリッタである。図５の（ａ）を参照すれば、このビームスプリッタの第１の面５０および第２の面５１を垂直に貫く各矢印は、各面の法線を表している。法線と入射光５２とがなす角、すなわち入射角はθ０であり、第１の面５０で反射した反射光５３が法線となす角度、すなわち反射角もθ０となる。
【００３６】
また、ビームスプリッタの材料としては、通常、透過する光の波長帯域で吸収効果の少ない、石英ガラス材等が用いられている。石英ガラス材等の硝材の屈折率ｎ１は、空気の屈折率ｎ０よりも高いため、光は入射角度によらずビームスプリッタの内部を透過できる。この時、ビームスプリッタ内部の屈折角θ１は、スネルの法則によって、入射角度θ０、外側の空気の屈折率ｎ０および内部の材料の屈折率ｎ１から、次式の関係から求められる。
【００３７】
【数３】
0005981888.tif 000004
【００３８】
第１の面５０からビームスプリッタの内部に透過した光は、平行平板であるため、入射角度θ１で裏面の第２の面５１まで到達し、主ビームは第２の面５１から空気中に屈折角θ０で飛び出していく。入射角および出射角が同じとなり、平行平板のビームスプリッタでは、光線の角度は保存されるという特徴があることがわかる。これは、平行平板型のビームスプリッタを採用する１つの利点である。
【００３９】
裏面の第２の面５１には、通常無反射コートが施され、反射率は十分に低下している。しかしながら、完全に反射率を０とすることはできない。使用する波長帯域が広ければ、使用する波長によっては０．１％オーダーの反射率が残ってしまう。このような場合、入射角度θ１で第２の面５１に到達した主ビームの一部は、第２の面５１の法線に対して同じ角度θ１で反射され、ビームスプリッタの内部を透過して第１の面５０まで到達する。この時、第１の面５０の反射面に入射する入射角も、平行平板であるためθ１となる。第１の面５０に到達したビームの一部は、第１の面に反射率が設定されているため、入射角と同等のθ１で再び反射され、その他は、反射光５５として、屈折角θ０で空気中に飛び出す。
【００４０】
ビームスプリッタの内部に再び反射された光は、その後、同様の反射を繰り返す。しかし、複数回反射してビームスプリッタ内部を進むと、光の強度は直ちに−６０ｄＢ以下まで低下し、無視できるレベルとなる。問題となるのは、１回目の内部反射光５５である。第１の面５０が反射率３％程度の反射面であって、第２の面５１の無反射コート面からの反射が０．１％程度あったとすると、第２の面５１における最初の内部反射光（１回目の内部反射光と呼ぶ）は、その大半がそのまま外に出てくることになる。すなわち内部反射光５５は、反射光全体（主反射光５３および内部反射光５５の合計）の３％程度を占めることになる。
【００４１】
図５の（ｂ）は、入射光が所定の幅の分布を持っている場合の多重反射光を示している。入射光５６は、主光５６ａの位置を中心として、補助光線５６ｂから補助光線５６ｃの範囲に分布している。図５の（ａ）の場合とくらべて、矢印の数が増えている点が相違しているが、主反射光５７、ビームスプリッタを透過した主ビーム５８、および多重反射光５９の相互の関係は、図５の（ａ）と同様である。図５の（ｂ）では、主反射光５７の図面右側部分と、多重反射光５９の図面左側部分とが完全に重なっており、フォトダイオードで検出されるモニター光は、完全に多重反射光の干渉を受けている。
【００４２】
このように、従来技術の平行平板ビームスプリッタにおいては、主反射光に、数％程度の比率で、反射経路の違う光が混ざった状態となる。さらに、平行平板ビームスプリッタが使用される実際の波長可変レーザモジュール等のモジュールにおける問題点について、以下説明する。
【００４３】
図６は、ビームスプリッタが使用される実際の波長可変レーザモジュールの構成の概要を示す図である。図６のモジュール６５は、近年、多く用いられている光パッケージ（tunable用）と呼ばれる波長可変レーザ用の小型パッケージで（非特許文献４）、内部に半導体レーザや波長ロッカーを内蔵する。この小型パッケージは、従来のバタフライの形状のスタンダードパッケージと比べ、幅が約半分に縮小され、電極ピンが後ろ面の一辺上に配置されているところに特徴がある。パッケージ６５の内部には、レーザ素子６７、レンズ６８および波長ロッカー６９が備えられている。波長ロッカー６９では、ビームスプリッタの１つによって、主ビームから２％〜５％程度の光を分岐し、その分岐光を使って光パワーをモニターし、同時に光の波長もモニターする仕組みとなっている。
【００４４】
このような小型波長可変レーザパッケージ６５内または波長ロッカー６９内で、平行平板型ビームスプリッタを用いた場合には、波長可変レーザからの発振光波長が変わる度に、モニター用に利用する主反射光と、数％の比率で含まれる異なる経路を経た反射光とが干渉し、干渉縞、すなわち数％程度の光の強度揺らぎが観測されることになる。これが、平行平板型ビームスプリッタを用いるときの１つの問題点である。
【００４５】
既に述べたように、この干渉の問題の原因となっているのは、第２の面で最初（１回目）の内部反射によって生じる内部反射光である。この１回目の内部反射光を減らす手段としては、ビームスプリッタの厚さを増やす方法がある。しかしながら、ビームスプリッタを厚くするにしたがって、別の、光軸のシフト量７１の問題が生じる。
【００４６】
図７は、平行平板ビームスプリッタの厚さを変えた場合の光軸のシフトを説明する図である。図７の（ａ）および（ｂ）は、平行平板ビームスプリッタの第１の面に入射した光７２が、スプリッタ内部を透過して、主ビームとしての出射光７３、７４がそれぞれ得られる場合を示す。（ａ）のビームスプリッタの厚さｔ１の場合の出射光と入射光との間の光軸のシフト量７１ａと、（ｂ）のビームスプリッタの厚さｔ２の場合の出射光と入射光との間の光軸のシフト量７１ｂとは、明らかに異なる。すなわち、ビームスプリッタがより厚い図７の（ｂ）の場合に、光軸のシフト量７１ｂはより大きくなる。
【００４７】
図８は、平行平板ビームスプリッタの厚さを変えることによる干渉軽減の効果を説明する図である。図８のビームスプリッタ８０は、入射光８３の一部が反射光８４として反射し、残りの入射光はビームスプリッタを透過して、出射光８５としてスプリッタから空間へ出射する構成を持つ。入射ビーム８３が補助光線８３ｂから補助光線８３ｃの範囲の幅を持って分布している場合を示している。図８に示すように、ビームスプリッタ８０の厚さｔが大きくなれば、内部反射光８６の位置は、図８で向かって右側にシフトし、主反射光８４および内部反射光８６を、空間的に分離することが可能になる。ただし、厚さｔを無制限に大きくすると、ビームスプリッタを透過する前後で、図７によって説明した光軸のシフトが生じる。
【００４８】
さらに、図６で説明をした波長可変レーザモジュールにおいては、ビームスプリッタを含む波長ロッカー６９を透過して進む主ビームの光軸の位置が、図６の図面上で、下方向へシフトするシフト量７１が増えてしまう。図６に示したような、より小型化が進んだ光パッケージ６５内に波長ロッカーを搭載する際には、主ビームの光線行路を確保することが難しくなる問題を生じる。図６に示した小型パッケージ６５は、幅が６ｍｍから８ｍｍ程度の大きさで、パッケージ内側の幅は最小で５ｍｍ程度である。もし、入射光に対して４５度に設置したビームスプリッタが１ｍｍ程度の厚さを持つとき、ビームスプリッタの材料屈折率を１．５とすれば、透過した光のビームの光軸は約０．５ｍｍシフトする。パッケージ６５中心にビームスプリッタが位置するように搭載をしたとすると、０．５ｍｍのシフト量は、パッケージ全体の大きさに対して大きな値である。
【００４９】
ビームスプリッタを通過した光（主ビーム）が中心から０．５ｍｍシフトしたとき、パッケージの内壁までの距離は２ｍｍ、外壁までの距離は２．５ｍｍとなる。このため、小型パッケージ６５に実装される第２のレンズ７０の搭載位置も０．５ｍｍシフトさせる必要がある。この場合、小型パッケージ６５の外形の幅を６ｍｍとすれば、使用できるレンズの外形寸法は半径２．５ｍｍ、直径５ｍｍ以下でなければならない。実際のモジュール作製工程では、レンズ位置調整のためのマージンも必要なため、調整量を＋／−０．２ｍｍとすれば直径４．６ｍｍ以下のレンズを用いることを強いられることになる。このようにビームスプリッタの厚さの設定は他の部品設計にまで影響を与え、場合によってはパッケージサイズ自体の小型化を制限する可能性さえある。したがって、平行平板型のビームスプリッタにおいては、内部反射光を主反射光から分離するのに必要なビームスプリッタ厚の最小値を決めることが重要である。
【００５０】
本発明によって、上述の平行平板ビームスプリッタの内部反射光の干渉および光軸のシフトを考慮した新たなビームスプリッタの構造の設計方法を提供する。後述する本発明の平行平板ビームスプリッタの厚さｔは、内部反射光と主反射光とを空間的に分離するための最小の厚さを規定する。以下、図８に示した各パラメータを使いながら、本発明の平行平板ビームスプリッタの設計方法について説明する。
【００５１】
図８を再び参照すると、平行平板ビームスプリッタ８０の第１の面８１に入射する主ビーム８３のスポットサイズをω０とする。ここで、スポットサイズとは、光のビームの空間的な強度分布をガウス型とした場合に、最大強度から１／ｅ２の強度となる範囲の半径を言う。透過光および反射光の量を計算するにあたって、スポットサイズω０の約１．５倍の範囲を考慮すれば、ビームパワーの９８％以上が含まれることになる。この幅を実効的に透過する光の範囲とみなし、ビームスプリッタに入射する主ビームの有効幅を１．５ω０の２倍（直径に換算）、すなわち、３ω０とする。３ω０の有効幅によって、ビームスプリッタを通り抜ける、ほとんどの光の分布を考慮したことになる。図８では、主ビームの中心８３ａに対して、補助光線８３ｂおよび補助光線８３ｃの間の範囲が、有効幅３ω０に対応する。上述のように、有効幅は、ビームパワーの大部分（例えば９８％）が含まれるビームの幅を意味しており、半径に対応するスポットサイズω０ではなくて、ビームの直径に対応することに留意されたい。
【００５２】
有効幅３ω０の幅の光が入射角θ０で平行平板ビームスプリッタに入射したとすれば、第１の面８１（反射面）上の光入射領域２ω１は、次式で求められる。
【００５３】
【数４】
0005981888.tif 000005
【００５４】
また、有効幅をより広く取って、スポットサイズω０の約２倍の範囲を考慮した４ω０の幅の光が入射角θ０で入射したとすれば、光入射領域２ω１は、次式で求められる。
【００５５】
【数５】
0005981888.tif 000006
【００５６】
ただし上式において、θ０は第１の面８１への入射角である。第１の面からビームスプリッタ８０の内部へ入る屈折角θ１は、スネルの法則より次式によって求められる。
【００５７】
【数６】
0005981888.tif 000007
【００５８】
ここで、ｎ０は、空気の屈折率であり、ｎ１がビームスプリッタの材料屈折率である。
【００５９】
図８において、この補助光線８３ｂが第１の面８１に到達する点をＲ０、補助光線８３ｂがビームスプリッタ内部に屈折角θ１で侵入し、第２の面８２の裏面に到達した点をＲ１'とする。さらに、そのＲ１'から第２の面８２に垂直に垂線（法線）を引いて、第１の面８１と交わる点をＲ１、第２の面８２に到達した補助光線８３ｂが、第２の面８２で反射し、再び、第１の面８１に到達する点をＲ２とする。反射の原理から、Ｒ１’およびＲ１を通る、２つの面の法線と、反射光とのなす反射角もθ１となる。したがって、幾何学的に合同となる直角三角形Ｒ０Ｒ１’Ｒ１および直角三角形Ｒ１’Ｒ１Ｒ２の対応する２辺、Ｒ０Ｒ１およびＲ１Ｒ２の長さは等しく、この長さＬは次式によって表される。
【００６０】
【数７】
0005981888.tif 000008
【００６１】
Ｌは、有効ビーム幅に対応する第１の面上で換算したビーム幅を表す。ここでＬがω１よりも大きければ（２Ｌ＞２ω１）、主反射光８４および内部反射光８６は交わり部分が無くなり、空間的に分離される。この関係は、Ｌに関する不等式で次のように表せる。
【００６２】
【数８】
0005981888.tif 000009
【００６３】
式（６）の不等式が成り立つビームスプリッタの厚さｔを見つければ良いことになる。式（２）（有効幅が、スポットサイズの約１．５倍の範囲の場合）および式（５）を式（６）に用いると、厚さｔについての不等式として変形して、次式が得られる。
【００６４】
【数９】
0005981888.tif 000010
【００６５】
式（７）によってビームスプリッタの厚さｔを決定すれば、主反射光８４および内部反射光８６を空間的に分離し、かつ最小の厚さの平行平板型ビームスプリッタを製作することができる。
【００６６】
したがって、本発明は、入射光の一部を反射する第１の面と、前記第１の面に平行であって前記入射光が透過する第２の面とを有する平行平板型ビームスプリッタにおいて、前記第１の面の法線と前記入射光とがなす入射角度をθ０、前記入射光のスポットサイズをω０、空気の屈折率をｎ０、ビームスプリッタの材料屈折率をｎ１、とするとき、
【００６７】
【数１０】
0005981888.tif 000011
で決定される前記第１の面と前記第２の面と間の厚さｔを有することを特徴とする平行平板ビームスプリッタである。
【００６８】
しかしながら、ビームスプリッタの厚さだけを規定したこの構造では、主反射光８４および内部反射光８６は隣接して分布しており、依然として、光を受光するフォトダイオードの大きさや位置によっては、同時に二つの光を受光することできる。また、フォトダイオードで直接受光されないとしても、内部反射光８６はビームスプリッタから空間に出射してしまう。内部反射光８６は、図６に示したようなパッケージ内の壁面などで反射し、他のモニタフォトダイオードに到達することもある。したがって、平行平板ビームスプリッタにおける多重反射による干渉をより効果的に抑えるためには、ビームスプリッタ内部から出射する反射光そのものを除去し、または、拡散することが必要となる。
【００６９】
式（７）によって与えられた最小値のビームスプリッタ厚ｔを持つビームスプリッタ内部では、主ビームが第１の面８１および第２の面８２を透過する経路と、内部反射光の反射経路とは、一応の分離がされている。ここで、第２の面８２で発生する内部反射光が再び第１の面８１に到達するまでの領域自体を無くしてしまえば、内部反射光がビームスプリッタの外に放出されなくなり、主反射光８４と同一の行路を通ることもなくなる。
【００７０】
図９は、本発明の平行平板ビームスプリッタにおいて、内部反射光が出射する領域を除去した構成を説明する図である。図９のビームスプリッタ９０は、入射光９３の一部が反射光９４として反射し、残りの入射光はビームスプリッタを透過して、出射光９５としてスプリッタから空間へ出射する構成を持つ。平行平板ビームスプリッタ９０への入射光９３の入射角θ０、第２の面９２における内部反射光の反射角θ１、各点を表す符合Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２等は図８と同様である。すなわち、図９において、ビームスプリッタ９０に入射する主ビーム９３の有効幅に対応する補助光線９３ｂがビームスプリッタの内部を透過して、第２の面９２で反射し、再び第１の面９１に戻る位置Ｒ２とする。Ｒ２は、内部反射光９６が第１の面９１から出射しようとするときの、最も主反射光９４に近い限界位置である。
【００７１】
図９に示すように、Ｒ２点より右側の部分を内部屈折角θ1でと平行な傾斜端面９７を形成するように加工すれば、主ビームは、損失なくビームスプリッタ９０を通過するが、内部反射光９６はこの加工した傾斜端面９７により拡散吸収され遮断される。ビームスプリッタによって分岐された先から反射光が戻ってこない場合には、図９の構成によって、入射光が平行平板ビームスプリッタを通過するときに生じる多重内部反射光９６を十分に除去することができる。
【００７２】
したがって、図９に示した本発明のビームスプリッタの構成は、入射光９３および第１の面９１での反射光９４によって規定される第３の面に垂直であって、第１の面９１上に、前記第３の面に対して垂直な第１の交線を形成し、第２の面９２における前記入射光の内部反射光９６が到達することのできる傾斜端面９７を備え、この傾斜端面９７は、内部反射光９６を拡散または吸収するよう動作し、入射光９３のビームスプリッタ内部を透過する透過角
【００７３】
【数１１】
0005981888.tif 000012
【００７４】
と同じ傾斜角度を有するよう構成されている。第３の面は、入射光９３および反射光９４を含む面と言うこともできる。また第１の交線は、図９のＲ２の位置に対応する、第１の面と傾斜端面９７との稜線に対応する。
【００７５】
図９の構成のビームスプリッタ９０に入射する主ビーム９３の位置は制御されている必要がある。有効幅をスポットサイズの約１．５倍の範囲とした場合、主ビーム９３のビームスプリッタへの入射位置は、図９でＲ２点より、左側に２Ｌだけ戻った点Ｒ０からビームの有効幅１．５ω０以上Ｒ２方向に戻した点までの範囲である必要がある。また、有効幅をスポットサイズの約２倍の範囲とした場合は、図９でＲ２点より、左側に２Ｌだけ戻った点Ｒ０からビームの有効幅２ω０分だけ以上Ｒ２方向に戻した点である必要がある。このとき、式（３）（有効幅が、スポットサイズの約２倍の範囲の場合）および式（５）を式（６）に用いて、式（７）に対応する次式を利用してビームスプリッタの厚さｔを決定する点に留意されたい。
【００７６】
【数１２】
0005981888.tif 000013
【００７７】
図９の構成によって、平行平板ビームスプリッタにおける多重内部反射光を十分に除去することができる。平行平板型のビームスプリッタを使用することで、ウエッジ型のビームスプリッタの必要性がなくなり、ビームスプリッタ自体の製造における収率が大幅に向上する。ビームスプリッタ単品のコスト削減とともに、個別のスプリッタに対応した位置・角度調整が大幅に簡単化され、光モジュールなどデバイスまたは装置における製造時間の短縮や歩留向上が可能となる。
【００７８】
上述のように図９に示した構成によって平行平板ビームスプリッタの第２の面で生じる内部反射光をビームスプリッタの外部に出さないようにできる。これによって、主反射光のモニター時において、光の干渉により周期的な光強度の振動が観測されることもなくなる。しかしながら、図９の構成のビームスプリッタを波長ロッカー等に使用した場合、波長ロッカー内に搭載したエタロンフィルタ等からの反射光が、主反射光９４と同一光線行路で戻り光として戻ってくる。この戻り光に対応するために、図９の構成をさらに修正することが好ましい。
【００７９】
図１０は、本発明の主反射光の戻り光にも対処した平行平板ビームスプリッタの構成を示す図である。図１０の平行平板ビームスプリッタ１００は、入射光１０３の一部が反射光１０４として反射し、残りの入射光はビームスプリッタを透過して、出射光１０５としてスプリッタから空間へ出射する構成を持つ。平行平板ビームスプリッタ１００は、さらに、主反射光１０４の先にある光部品からの戻り光に対する多重反射防止する構成を持つ。すなわち、内部反射光が到達する方向の傾斜端面１０７だけでなく、図１０に示すように、反対側の側面も第２の傾斜端面１０８として同様の屈折角θ１でビームスプリッタを切断するのが好ましい。傾斜端面１０８の切断位置は、主ビーム１０３の補助光線１０３ｃが第１の面１０１の反射面に到達した点Ｒ０’から、式（５）で導き出した長さＬの２倍の、２Ｌ分だけ左側にあるＲ３となる。Ｒ３の位置から切断することによって、主ビーム対する内部反射光の除去効果とほぼ同様の、戻り光除去効果を得ることができる。第２の傾斜端面１０８は、加工した傾斜端面１０７と同様に、光を拡散吸収して遮断するよう動作する。
【００８０】
したがって、図１０のビームスプリッタは、傾斜端面１０７と平行な第２の傾斜端面１０８であって、第１の面１０１での反射光１０４と同一の光路を経た戻り光１０６を拡散または吸収するよう動作し、第１の交線と、この第２の傾斜端面１０８および第１の面１０１で形成される第２の交線との間に、前記入射光１０３のビームスポットを配置することができる第２の傾斜端面１０８をさらに備えている。ここで、第２の交線は、第２の傾斜端面１０８および第１の面１０１で形成される稜線であって、図１０のＲ３の位置に対応することになる。
【００８１】
図１０の構成とすることによって、ビームスプリッタを製造する場合の２次切断の方向が、平行な２つの面１０７、１０８となるため、１種類の傾斜端面で済む。このために、一方のみを傾斜端面で切断するために異なる２種類の切断方向を持つ図９の構成とくらべて、ビームスプリッタの製造コストを抑えることができる。その製造工程は、平行平板の光学研磨加工で済むため、厚さの作製バラつきもなく、ロット依存性も少ない。透過後の光軸の位置についても、ビームスプリッタの個体によって変動することがなく、ロット間の依存性も少ない。さらに、本発明の平行平板ビームスプリッタを備えた波長ロッカーの製造工程も簡単化され、ユニット作製のコストを減らし、波長ロッカー全体の歩留まりも大幅に向上できる。
【００８２】
搭載するパッケージサイズが大きく搭載する部品のサイズを大きくできる場合や、搭載位置決めのマージンを確保する場合は、主ビームの有効幅をより広く取ることができる。すなわち、主ビームの有効幅をスポットサイズω０の１．５倍の１．５ω０（有効幅は、直径換算して３ω０）まで考慮した式（２）の最小設計に基づいて、第１の面での換算ビーム幅Ｌおよびビームスプリッタ厚さｔを計算するのではなく、主ビームの有効幅をスポットサイズω０の２倍の２ω０（有効幅は、直径換算して４ω０）までに拡大した式（３）の設計に基づいて計算することができる。小型化の要請が強くない場合は、余裕を持ってスポットサイズω０の２倍程度まで考慮して、より広い有効幅を採用するのが適切である。この場合は、既に、式（８）として示した。
【００８３】
さらに、より広い範囲のビーム幅を許容することができる場合、例えば、主ビームの幅としてスポットサイズω０のＮ倍までの範囲を考慮すると場合は、ビームスプリッタの厚さｔは次式のように一般化できる。
【００８４】
【数１３】
0005981888.tif 000014
【００８５】
ビームスプリッタの側面の切断位置等を決めるＬは、上式で求められた最小の厚さｔに対して同様に式（５）を用いれば、最小のＬの値を求めることができる。ビームスプリッタの内部反射光を効率良く除去し、主ビーム光を損失無く反射および透過させ、いわゆるケラレの生じない平行平板型ビームスプリッタを製作することができる。以下、本発明の設計方法によって得られた平行平板ビームスプリッタのより具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００８６】
図１１は、本発明の設計方法を用いて製作した平行平板ビームスプリッタを搭載した波長ロッカーの構成を示す図である。波長ロッカー１１０は、約４ｍｍ角の窒化アルミ基板上にアイソレータ、第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２、第２の平行四辺形型ビームスプリッタ１１３、エタロンフィルタ１１４、および２つのフォトダイオード１１５、１１６を搭載した構成になっている。
【００８７】
主ビーム１１７ａが、図面左から波長ロッカー１１０に入射し、検光子、ファラデー回転子、検光子、ファラデー回転子、検光子の順に積層した１．５段アイソレータ１１１を通過し、さらに、第１の面を４５度に配置した第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２に到達する。第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２の第１の面の表面には、５％の反射膜が配置され、入射光の９５％はそのまま第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２を貫いて、波長ロッカー１１０外部のレンズおよび光ファイバーへと結合される。第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２で垂直方向（図面上向き）に反射された５％の光は、続いて−４５度に配置された第２の平行四辺形型ビームスプリッタ１１３に到達する。
【００８８】
第２の平行四辺形型ビームスプリッタ１１３では、２：１の比率、すなわち反射６７％透過３３％の割合で光線を分岐する。６７％の反射光は、エタロンフィルタ１１４へ、さらに、波長モニター用フォトダイオード１１５へと導かれる。一方、３３％の分岐光１１９は、第２の平行四辺形型ビームスプリッタ１１３を貫いて、パワーモニター用のフォトダイオード１１６に導かれる。
【００８９】
本発明の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２、１１３を使用することによって、内部反射光１２１は傾斜端面で吸収拡散され、また、エタロンフィルタ１１４からの戻り光１２２も傾斜端面で吸収拡散される。入射光１１７ａのソースである半導体レーザ（図１１には示さず）は、その出射角（ファーフィールドパターン）が、縦方向（図１１の図面に垂直方向）について３５度、横方向（図１１の図面の面内で入射光１１７ａに垂直方向）について１９度の半値全幅の広がり角を持つ。開口数ＮＡが０．６のレンズとの組み合わせによって作り出されるコリメータビーム径のスポットサイズは、縦方向が約０．４ｍｍ、横方向が約０．２ｍｍとなる。
【００９０】
図１１の波長ロッカーでは横方向へ分岐するビームスプリッタ１１２、１１３が必要であり、入射光１１７ａの横方向のスポットサイズ約０．２ｍｍである。したがって、有効ビーム径をスポットサイズω０の１．５倍の０．３ｍｍの場合、および、スポットサイズω０の２倍の０．４ｍｍの場合の２通りについて設計した。ビームスプリッタの材料（硝材）として、屈折率が波長１５５０ｎｍで約１．５の鉛フリーガラスを用いた。入射角が４５度の平行平板スプリッタを想定すると、４５度傾いた第１の面上では、式（２）および式（３）からそれぞれ、ω１が、０．４２４３ｍｍおよび０．５６５７ｍｍと求まる。
【００９１】
スプリッタの幅（主ビームおよび主反射光を含む面と第１の面との交線の長さ）は少なくても２ω１が必要であることから、有効ビーム径がスポットサイズω０の１．５倍および２倍の２通りについて、それぞれ０．８４８６ｍｍおよび１．１３１４ ｍｍ以上が必要となる。式（７）および式（８）から、ビームスプリッタの厚さｔの最小値は、約０．８ｍｍおよび約１．０５ｍｍとなる。この時、ビームスプリッタ１１２、１１３を通過する各光線の光軸がシフトする量は、それぞれ０．４３ｍｍおよび０．５６ｍｍとなる。光軸のシフト量が０．５ｍｍを超えると、先にも説明した出力光線の位置の制限を受ける。このため、本実施例では、部品搭載のマージンはやや少ないものの、２つの設計のいずれも厚さ０．８ｍｍでビームスプリッタを製作した。
【００９２】
図１２は、実施例１で実際に搭載したビームスプリッタの構造を示す図である。図１２の（ａ）は第１のビームスプリッタ１１２を、（ｂ）は第２のビームスプリッタ１１３を示す。図１２の（ａ）で第１のビームスプリッタの面１２４は入射面であり、反射率５％の反射膜をコーティングした。また、（ｂ）で第２のビームスプリッタの面１２５は入射面であり、６６％の反射膜をコーティングした。面１２４、１２５の各対向面１２３は、無反射コーティングされている。入射面１２４、１２５の幅は、搭載時の作業性も考慮して１ｍｍと多少広く設計している。側面の加工は屈折率から計算した屈折角２８度を考慮して、内角６２度および１１８度の組み合わせとした。
【００９３】
図１３は、実施例１の波長ロッカーをパッケージ内に収容した光モジュールの構成を示す図である。光パッケージの内部には、レーザ１３１、第１のレンズ１３２、波長ロッカー１３３が含まれる。第２のレンズ１３６から出力光１３５が出射する。波長ロッカー１３３には、本発明の平行平板ビームスプリッタ１３４が含まれている。図１３の構成では、本発明の平行平板ビームスプリッタ１３４の部品が一定の形状で作製されるので、光軸のシフト量のばらつきは非常に少なく、ほぼ一定である。
【００９４】
図１１に示した波長ロッカーの挿入損失は、第１の平行四辺形型ビームスプリッタ１１２の反射率分に対応する５％相当（０．２ｄＢ）となる。作製した波長ロッカーの挿入損失の実測値は約５．８％（０．２６ｄＢ）であり、０．８％程度（０．０６ｄＢ）の過剰損失があるが、ほぼ理論どおりの挿入損失が得られた。また、反射した５％のモニター光のうちフォトダイオードには全体で約１／４の光が入射する設計で、１ｍＷの入射光１１７ａを与えた。フォトダイオードのピーク強度は、それぞれ、第１のビームスプリッタ１１２で５μＡ、第２のビームスプリッタ１１３で１２μＡとなり、ほぼ理論通りの受光レベルが得られた。また、波長を１５３０ｎｍ〜１５６０ｎｍの範囲で掃引したが、波長モニター用フォトダイオード１１５で観測された波長依存の振幅変動は、測定限界以下でほとんど観測されなかった。
【００９５】
上述のように、本発明の平行平板型ビームスプリッタの設計方法を用いて作製した平行四辺形化した平行平板ビームスプリッタは、十分な性能で波長ロッカー用に機能することが確認できた。ビームスプリッタを平行四辺形化することによって、投入される材料に対する収率も大幅に向上し、製造工程自体が簡単化されるために、ビームスプリッタの製造コストを抑えることができる。本発明のビームスプリッタは平行平板の光学研磨加工によって作製できるため、厚さのバラつきもなく、製造ロットの依存性も少ない。透過光の光軸の位置がビームスプリッタの個体、製造ロットによって変動することがない。さらに、本発明のビームスプリッタを内部に備えた波長ロッカー等のユニット・装置の製造工程も簡単化される。本発明のビームスプリッタによって、波長ロッカー作製のコストを減らし、波長ロッカー全体の歩留まりも大幅に向上できた。
【００９６】
以上詳細に述べたように、本発明により、従来技術の平行平板型ビームスプリッタ構造における、多重反射光の問題を解決し、ビームスプリッタ単体のコストを削減するとともに、ビームスプリッタを内部に備えたユニット、光モジュール、光送信機、光信号処理装置などの装置・デバイスの製造時間短縮や歩留向上を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、一般的に光通信システムに利用することができる。特に、光送信機および光送信モジュールに用いられる。
【符号の説明】
【００９８】
１、６７、１３１  レーザ光源
２、１０、１３２、１３６  レンズ
２０、３２、３３、４０  ウエッジ型ビームスプリッタ
２１、８３、９３、１０３  入射光
２２、８４、９４、１０４  反射光
２３、８５、９５、１０５  出射光
５０、８１、９１、１０１  第１の面
５１、８２、９２、１０２  第２の面
８０、９０，１００  平行平板型ビームスプリッタ
９７、１０７、１０８  傾斜端面
１１０、１３３  波長ロッカー
１１４  エタロン
１１５、１１６  フォトダイオード
【図１】
0005981888.tif 000017
【図２】
0005981888.tif 000018
【図３】
0005981888.tif 000019
【図４】
0005981888.tif 000020
【図５】
0005981888.tif 000021
【図６】
0005981888.tif 000022
【図７】
0005981888.tif 000023
【図８】
0005981888.tif 000024
【図９】
0005981888.tif 000025
【図１０】
0005981888.tif 000026
【図１１】
0005981888.tif 000027
【図１２】
0005981888.tif 000028
【図１３】
0005981888.tif 000029