(57)【要約】【課題】  レンズやフィルタを一体的に構成することができ、レンズやフィルタの平行性や距離を正確に出し易く、調芯作業の容易な光合分波器及び光合分波モジュールを提供する。【解決手段】  一方の面にレンズ３９を成形された支持プレート３３と、一方の面にレンズ４１を成形された支持プレート３５との、他方の面間にフィルタ３４を挟み込んで一体化する。支持プレート３３、３５には、レンズ３９、４１を囲むようにしてシール部３８、４０がレンズ厚みよりも高く形成されており、支持プレート３３のシール部３８にはスペーサ３１が接着剤で接合され、支持プレート３５のシール部４０にはスペーサ３７が接着剤で接合される。こうして構成された光合分波器３０１の両端面には、それぞれファイバアレイ４２、４３が接合されて光合分波モジュール４０１が形成される。【選択図】      図３
2006208709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な支持プレートの一方の面にフィルタ部を設け、前記支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にレンズを一体に成形し、前記レンズを挟んで前記支持プレートに透明なスペーサを接合させたことを特徴とする光合分波器。
【請求項２】
前記フィルタ部の外面に、前記レンズとは別なレンズを配設した、請求項１に記載の光合分波器。
【請求項３】
透明な一対の支持プレートの間にフィルタ部を挟み込み、各支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にそれぞれレンズを一体に成形し、前記各レンズを挟んで前記各支持プレートにそれぞれ透明なスペーサを接合させたことを特徴とする光合分波器。
【請求項４】
前記支持プレートに前記レンズの厚みよりも高く突出した突起部を設けた、請求項１又は３に記載の光合分波器。
【請求項５】
前記レンズを囲むように前記突起部が前記レンズの周囲に形成され、前記レンズが前記支持プレートと前記突起部と前記スペーサによって囲まれた空間内に封止された、請求項４に記載の光合分波器。
【請求項６】
前記各レンズは、同じ形状をしたレンズであることを特徴とする、請求項２又は３に記載の光合分波器。
【請求項７】
前記各レンズは互いに中心軸がずれていることを特徴とする、請求項６に記載の光合分波器。
【請求項８】
前記フィルタ部に対応して、前記フィルタ部とほぼ平行な面内に複数個のレンズを設けた、請求項１又は３に記載の光合分波器。
【請求項９】
前記フィルタ部が、互いに直角に配置された２つのフィルタを有し、入射した３つの波長域の光のうち第１の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第２及び第３の波長域の光のうち第２の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第３の波長域の光を他方のフィルタで反射させて外部へ取り出すようにした、請求項３に記載の光合分波器。
【請求項１０】
前記フィルタ部が、互いに平行に配置された２つのフィルタと光反射面とを有し、入射した３つの波長域の光のうち第１の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第２及び第３の波長域の光のうち第２の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第３の波長域の光を他方のフィルタと前記光反射面で反射させて第２の波長域の光と同じ側から外部へ取り出すようにした、請求項３に記載の光合分波器。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載の光合分波器の一方端部を発光部又は受光部に接続させ、前記光合分波器の他方端面に複数本の光ファイバからなるファイバアレイを接続したことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１２】
フィルタ側端面から平行光を出射させるようにした請求項１に記載の光合分波器を用い、前記光合分波器のフィルタ側端部を、開口部にレンズを備えた受光部に傾きを持たせた状態で取り付けたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１３】
請求項１に記載の光合分波器のフィルタ側端部を受光部に取り付け、前記フィルタに向けて入力された光をフィルタ近傍において集光させ、この光が大きく広がらないうちに前記受光部で受光させるようにしたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１４】
請求項２又は３に記載の光合分波器の一方端部を、その中心軸と発光部又は受光部の中心とをずらした状態で、発光部又は受光部に取り付けたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１５】
請求項３に記載の光合分波器の両端面にそれぞれ、複数本の光ファイバからなるファイバアレイを接続させたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１６】
請求項１に記載の光合分波器の一方端面、若しくは請求項３に記載の光合分波器の一方端面又は両端面に、複数本の光ファイバを円環状に配列させたファイバアレイを接続させたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項１７】
請求項１に記載の光合分波器を製造するための方法であって、
前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第１のウエハに前記スペーサとなる第２のウエハを貼り合わせた後、
第１及び第２のウエハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。
【請求項１８】
請求項３に記載の光合分波器を製造するための方法であって、
前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設けると共に第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズを介して第１のウエハの上に前記スペーサとなる第２のウエハを接合し、前記フィルタ部を介して前記第１のウエハに前記支持プレートとなる別な第１のウエハを接合し、前記別な第１のウエハの露出面に複数個の別な前記レンズを成形し、別な前記レンズを介して別な第１のウエハに前記スペーサとなる別な第２のウエハを接合して積層体を形成した後、
前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。
【請求項１９】
請求項３に記載の光合分波器を製造するための方法であって、
前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第１のウエハに前記スペーサとなる第２のウエハを貼り合わせた後、
第１及び第２のウエハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して中間部品を作製し、当該中間部品のフィルタ部を設けられた面どうしを接合させることによって個々の光合分波器を製作することを特徴とする光合分波器の製造方法。
【請求項２０】
前記レンズは、紫外線硬化型樹脂を使用した成形プロセスによって成形することを特徴とする、請求項１７、１８又は１９に記載の光合分波器の製造方法。
【請求項２１】
第２のウエハを第１のウエハに接合する際には、第１のウエハの表面にレンズの厚みよりも高い突起部を形成しておき、当該突起部に第２のウエハを接合させることを特徴とする、請求項１７、１８又は１９に記載の光合分波器の製造方法。
【請求項２２】
前記レンズを成形された第１のウエハに第２のウエハを接合する際には、毛細管現象を利用して前記突起部と第２のウエハとの間に接着剤を供給することを特徴とする、請求項２１に記載の光合分波器の製造方法。
【請求項２３】
第１のウエハの前記突起部と隣接する個所に、第１のウエハと第２のウエハを接合させる接着剤を供給するための溝を形成しておくことを特徴とする、請求項２２に記載の光合分波器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数波長の光を含む光信号から各波長の光信号を分波して取り出し、あるいは、複数波長の光を合波して複数波長の光を含む光信号を作り出すことができる光合分波器とその製造方法に関する。さらに、本発明は当該光合分波器を用いた光合分波モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は特開平１０−２６８１５７号（特許文献１）に開示された従来例の光合分波モジュールの構造を示す断面図である。この光合分波モジュール２０１にあっては、非球面レンズ１４を保持したレンズホルダー１２をスペーサ１１、１３で挟み込んで光ユニット１５を形成し、非球面レンズ１９を保持したレンズホルダー１７をスペーサ１６、１８で挟みこんで光ユニット２０を形成している。光ユニット１５と光ユニット２０は、中間にフィルタ２１を挟んで円筒体２２内に納められている。そして、発光素子２３を有する発光部２４をスペーサ１８の端面に取付け、入力用光ファイバ２５と出力用光ファイバ２６を備えたファイバアレイ２７をスペーサ１１の端面に接続して光合分波モジュール２０１が構成されている。
【０００３】
しかして、図１に示すように、入力用光ファイバ２５から入力された波長λ１の光信号をフィルタ２１で反射させると共に、発光素子２３から出射された波長λ２の光信号をフィルタ２１に透過させ、波長λ１の光信号と波長λ２の光信号を重畳させて出力用光ファイバ２６から出力させている。
【０００４】
このような光合分波モジュール２０１では、非球面レンズ１４、１９を保持したレンズホルダー１２、１７とフィルタ２１とスペーサ１１、１３、１６、１８を円筒体２２内に挿入することによって非球面レンズ１４、１９の中心軸どうしを一致させると共に、レンズホルダー１２、１７やスペーサ１３、１６の長さによって非球面レンズ１４、１９とフィルタ２１との距離を所定距離に保っている。その後、出力用光ファイバ２６の出力をモニターしながら発光素子２３やファイバアレイ２７を横方向に動かして発光素子２３やファイバアレイ２７の光軸調整を行なっている。
【０００５】
しかしながら、従来例の光合分波モジュール２０１では、個々の部品がばらばらに製造されていたので、レンズホルダー１２、１７やスペーサ１１、１３、１６、１８等の個々の部品に寸法バラツキが発生し易い。また、非球面レンズ１４、１９は環状のレンズホルダー１２、１７内に縁を嵌め込まれているだけであるので、レンズホルダー１２、１７に保持された非球面レンズ１４、１９の位置や角度にもバラツキが生じ易い。さらに、フィルタ２１は、スペーサ１３、１６間に挟みこまれるだけであるので、角度が非球面レンズ１４、１９の中心軸に垂直な角度から傾き易い。そのため、非球面レンズ１４、１９を保持したレンズホルダー１２、１７、フィルタ２１及びスペーサ１１、１３、１６、１８を円筒体２２に挿入して組み立てたとしても、非球面レンズ１４、１９の中心軸どうしのズレや、非球面レンズ１４、１９とフィルタ２１の平行度や距離のバラツキが起こる恐れがあった。その結果、発光素子２３やファイバアレイ２７の位置を動かして出力用光ファイバ２６からの出力が最大となるように合分波モジュール２０１を一つ一つ光軸調整したとしても、光合分波モジュール２０１の特性の均一化を図るのに限度があった。また、これらのバラツキを最小にして光合分波モジュール２０１の特性を均一にしようとすれば、各部品の製造精度を非常に高くしなければならず、製造コストが高くつく問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２６８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レンズやフィルタを一体的に形成することによりレンズやフィルタの平行性や距離などの精度を高め、特性のバラツキを小さく抑えることができる光合分波器及び光合分波モジュールを提供することにある。本発明の別な目的は、調整作業を一括して効率的に行える光合分波器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の光合分波器は、透明な支持プレートの一方の面にフィルタ部を設け、前記支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にレンズを一体に成形し、前記レンズを挟んで前記支持プレートに透明なスペーサを接合させたものである。なお、この光合分波器は、例えば図２５に示す光合分波器である。
【０００９】
本発明の第１の光合分波器にあっては、支持プレートの一方にフィルタ部を設け、他方にレンズを成形しているので、レンズとフィルタ部との距離や平行性を精度良く得ることができる。よって、光合分波器に接続されるファイバアレイ等との調芯作業も容易に行なうことができる。また、光ファイバや発光素子、受光素子をスペーサの外面に当接させることにより、光ファイバ等とレンズとを所定距離に保持させることができる。
【００１０】
本発明の第１の光合分波器のある実施態様は、前記フィルタ部の外面に、前記レンズとは別なレンズを配設したものである。かかる実施態様によれば、フィルタを透過した光を別なレンズで集光させることができ、光ファイバや発光素子、受光素子との結合効率を向上させることができる。なお、この実施態様は、例えば図２６や図２７に示す光合分波器である。
【００１１】
本発明の第２の光合分波器は、透明な一対の支持プレートの間にフィルタ部を挟み込み、各支持プレートの前記フィルタ部と反対側の面にそれぞれレンズを一体に成形し、前記各レンズを挟んで前記各支持プレートにそれぞれ透明なスペーサを接合させたものである。なお、この光合分波器は、例えば図２に示す光合分波器である。
【００１２】
本発明の第２の光合分波器にあっては、フィルタ部を挟む一対の支持プレートの他方の面にそれぞれレンズを成形しているので、レンズとフィルタ部の距離や平行性、あるいはレンズどうしの距離や中心軸の平行性などの精度を向上させることができる。また、光ファイバや発光素子、受光素子をスペーサの外面に当接させることにより、光ファイバ等とレンズとを所定距離に保持させることができる。よって、光合分波器に接続されるファイバアレイ等との調芯作業も容易に行なうことができる。
【００１３】
本発明の第１又は第２の光合分波器のある実施態様は、前記支持プレートに前記レンズの厚みよりも高く突出した突起部を設けている。かかる実施態様によれば、支持プレートにレンズの厚みよりも高い突起部を設けているので、突起部をスペーサに当接させることによってスペーサを一定距離を保って支持プレートに接合させることができる。さらに、レンズを挟んで支持プレートにスペーサを接合したとき、突起部がスペーサに当たってスペーサと支持プレートが一定距離に保たれるので、レンズとスペーサとが接触するのを防止してレンズを保護することができる。
【００１４】
さらに、上記実施態様においては、前記レンズを囲むように前記突起部が前記レンズの周囲に形成され、前記レンズが前記支持プレートと前記突起部と前記スペーサによって囲まれた空間内に封止されていることが望ましい。突起部によってレンズを囲んでレンズを封止するようにすれば、レンズに結露が発生したりホコリが付着したりするのを防止でき、光合分波器の耐湿性や防塵性が向上する。
【００１５】
本発明の第１又は第２の光合分波器の別な実施態様は、前記各レンズが同じ形状をしたレンズであることを特徴としている。かかる実施態様によれば、入射した光がレンズの中心軸から外れた個所を通過し、別なレンズの中心軸から外れた個所を通過して出射される場合に、前者のレンズを通過して変形したビーム断面を後者のレンズによって修正することができる。
【００１６】
上記実施態様における前記各レンズは互いに中心軸がずれていることが望ましい。特に好ましくは、両レンズのフィルタからの距離の差に応じてレンズの中心軸がずれていることが望ましい。すなわち、両レンズを互いにずらせることによって光入射側のレンズの光入射位置と光出射側のレンズの光出射位置がレンズ内の同じ領域となるようにすることにより、出射光において入射光と同等なビーム断面を得ることができる。
【００１７】
本発明の第１又は第２の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部に対応して、前記フィルタ部とほぼ平行な面内に複数個のレンズを設けたものである。この実施態様によれば、単体の光合分波器が複数個分一体となった光合分波器をアレイ化することができ、複数組の光を一度に合分波することができる。なお、この実施態様は、例えば図３２に示す光合分波器である。
【００１８】
本発明の第２の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部が、互いに直角に配置された２つのフィルタを有し、入射した３つの波長域の光のうち第１の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第２及び第３の波長域の光のうち第２の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第３の波長域の光を他方のフィルタで反射させて外部へ取り出すようにしたものである。かかる実施態様によれば、少ない部品点数で構成することができ、調芯自由度も高いので、低損失の３波長用光合分波器を得ることができる。なお、この実施態様は、例えば図２８に示す光合分波器である。
【００１９】
本発明の第１又は第２の光合分波器のさらに別な実施態様は、前記フィルタ部が、互いに平行に配置された２つのフィルタと光反射面とを有し、入射した３つの波長域の光のうち第１の波長域の光を一方のフィルタで反射させて外部へ取り出し、一方のフィルタを透過した第２及び第３の波長域の光のうち第２の波長域の光を他方のフィルタに透過させて外部へ取り出すと共に、第３の波長域の光を他方のフィルタと前記光反射面で反射させて第２の波長域の光と同じ側から外部へ取り出すようにしたものである。かかる実施態様にあっても、３つの波長の光を合分波することができ、調芯自由度が高くて低損失の光合分波器を得ることができる。さらに、この実施態様では、２つのフィルタが平行となっているので、フィルタどうしの位置関係の精度を得やすく、しかも、一方のフィルタを透過して他方のフィルタで反射された光を光反射面で反射させて、双方のフィルタを透過した光と同じ側へ導いているので、一方のフィルタを透過した第２及び第３の波長域の光を同一位置で受光させることができる。なお、この実施態様は、例えば図３０に示す光合分波器である。
【００２０】
本発明の第１の光合分波モジュールは、本発明の第１又は第２の光合分波器の一方端部を発光部又は受光部に接続させ、前記光合分波器の他方端面に複数本の光ファイバからなるファイバアレイを接続したものである。ここで、発光部とは例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを封止したキャンタイプの発光用部品等である。また、受光部とは例えばフォトダイオードやフォトトランジスタ等のチップを封止したキャンタイプの受光用部品等である。かかる光合分波モジュールによれば、光合分波器を発光部又は受光部に一体的に接続しているので、光合分波モジュールの小型化を図ることができる。また、スペーサの端面にファイバアレイが接続されるので、ファイバアレイとレンズとの距離を所定距離に保つことができ、ファイバアレイと光合分波器との調芯作業も容易に行なえる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図３５〜図４２に示す光合分波モジュールである。
【００２１】
本発明の第２の光合分波モジュールは、フィルタ側端面から平行光を出射させるようにした本発明の第１の光合分波器を用い、前記光合分波器のフィルタ側端部を、開口部にレンズを備えた受光部に傾きを持たせた状態で取り付けたものである。かかる光合分波モジュールによれば、第１の光合分波器のフィルタ側端面から出射された平行光を、受光部の開口部に設けられたレンズで集光させて受光部の中央に配置された受光素子で受光させることができる。しかも、この光合分波モジュールによれば、光合分波器と受光部との間では光が平行光となっているので、光合分波器と受光部との調芯も容易になる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図３５に示す光合分波モジュールである。
【００２２】
本発明の第３の光合分波モジュールは、本発明の第１の光合分波器のフィルタ側端部を受光部に取り付け、前記フィルタに向けて入力された光をフィルタ近傍において集光させ、この光が大きく広がらないうちに前記受光部で受光させるようにしたものである。かかる光合分波モジュールによれば、第１の光合分波器のフィルタ側端面から出射された光が広がらないうちに受光部内の受光素子で受光させることができ、最小のレンズ構成で受光部と光合分波器とを結合させることができる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図３９に示す光合分波モジュールである。
【００２３】
本発明の第４の光合分波モジュールは、本発明の第１又は第２の光合分波器の一方端部を、その中心軸と発光部又は受光部の中心とをずらした状態で、発光部又は受光部に取り付けたものである。第２の光合分波器から出射される光は、その光合分波器の中心から外れた位置から出射されるので、第２の光合分波器の中心軸と受光部の中心とをずらすことによって第２の光合分波器から出射される光を受光部の中心に設けられた受光素子で受光することが可能になる。逆に、発光部の中心に設けられた発光素子から出射された光を第２の光合分波器の光入力位置に入射させることが可能になる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図４０、図４１に示す光合分波モジュールである。
【００２４】
本発明の第５の光合分波モジュールは、本発明の第２の光合分波器の両端面にそれぞれ、複数本の光ファイバからなるファイバアレイを接続したものである。かかる光合分波モジュールによれば、第２の光合分波器のスペーサにファイバアレイを接続することによってレンズとファイバアレイとの距離を一定に保つことができ、レンズとファイバアレイとの調芯作業を容易に行なえる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図３、図１１、図１４等に示す光合分波モジュールである。
【００２５】
本発明の第６の光合分波モジュールは、本発明の第１の光合分波器の一方端面、若しくは本発明の第２の光合分波器の一方端面又は両端面に、複数本の光ファイバを円環状に配列させたファイバアレイを接続させたものである。かかる光合分波モジュールによれば、一つのレンズの周囲に対向させて複数本の光ファイバを円環状に配列させることにより、一つ又は一組のレンズによって光合分波器をアレイ化することができる。なお、この光合分波モジュールは、例えば図３３に示す光合分波モジュールである。
【００２６】
本発明の第１の光合分波器の製造方法は、本発明の第１の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第１のウエハに前記スペーサとなる第２のウエハを貼り合わせた後、第１及び第２のウエハの間に複数個のレンズを挟みこんだ前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図４〜図８に示す光合分波器の製造方法である。
【００２７】
かかる第１の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。しかも、支持プレートとなる第１のウエハの両面にレンズとフィルタとを設けることで両者の平行度と距離を精度よく得ることができる。
【００２８】
本発明の第２の光合分波器の製造方法は、本発明の第２の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設けると共に第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズを介して第１のウエハの上に前記スペーサとなる第２のウエハを接合し、前記フィルタ部を介して前記第１のウエハに前記支持プレートとなる別な第１のウエハを接合し、前記別な第１のウエハの露出面に複数個の別な前記レンズを成形し、別な前記レンズを介して別な第１のウエハに前記スペーサとなる別な第２のウエハを接合して積層体を形成した後、前記積層体をダイシングにより裁断して個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図１５〜図１６に示す光合分波器の製造方法である。
【００２９】
かかる第２の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。また、各ウエハを一体に積層してレンズやフィルタを形成することで、レンズどうしの位置調整やレンズどうしの距離調整、レンズとフィルタとの平行度や距離などの調整も一括して精度良く行なうことができる。
【００３０】
本発明の第３の光合分波器の製造方法は、本発明の第２の光合分波器を製造するための方法であって、前記支持プレートとなる第１のウエハの一方の面に前記フィルタ部を設け、第１のウエハの他方の面に複数個の前記レンズを成形し、レンズ全体を挟みこむようにして第１のウエハに前記スペーサとなる第２のウエハを貼り合わせた後、第１及び第２のウエハの間に複数個のレンズを挟みこんだ積層体をダイシングにより裁断して中間部品を作製し、当該中間部品のフィルタ部を設けられた面どうしを接合させることによって個々の光合分波器を製作するものである。なお、この製造方法は、例えば図４〜図９に示す光合分波器の製造方法である。
【００３１】
かかる第３の光合分波器の製造方法によれば、一括して複数個の光合分波器を作製することができ、光合分波器のコストダウンを図ることができる。特に、片側の中間部品ともう片側の中間部品も同時に作製することができるので、光合分波器の製造工程が簡略化され、光合分波器をよりコストダウンすることができる。
【００３２】
本発明の第２の光合分波器の製造方法のある実施態様は、前記レンズを紫外線硬化型樹脂を使用した成形プロセスによって成形している。半導体製造プロセスの応用では、積層体の両面にレンズを形成することは困難であるが、スタンパを用いた紫外線硬化型樹脂の成形プロセスによれば、積層体の両面に容易にレンズを成形することができる。
【００３３】
本発明の第１〜３の光合分波器の製造方法の別な実施態様は、第２のウエハを第１のウエハに接合する際には、第１のウエハの表面にレンズの厚みよりも高い突起部を形成しておき、当該突起部に第２のウエハを接合させるものである。かかる実施態様によれば、レンズに接着剤を付着させたり、レンズを第２のウエハに接触させたりすることなく、第１のウエハと第２のウエハとを接合することができる。
【００３４】
本発明の第１〜３の光合分波器の製造方法のさらに別な実施態様は、前記レンズを成形された第１のウエハに第２のウエハを接合する際には、毛細管現象を利用して前記突起部と第２のウエハとの間に接着剤を供給するものである。かかる実施態様によれば、レンズをマスクで覆ったりしなくても、レンズに接着剤を付着させることなく突起部にだけ接着剤を塗布することができる。
【００３５】
上記実施態様においては、第１のウエハの前記突起部と隣接する個所に、第１のウエハと第２のウエハを接合させる接着剤を供給するための溝を形成しておくものである。かかる実施態様によれば、レンズをマスクで覆ったりしなくても、レンズに接着剤を付着させることなく突起部にだけ接着剤を速やかに塗布することができる。
【００３６】
なお、本発明の以上説明した構成要素は、任意に組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本発明にかかる光合分波器及び光合分波モジュールは、異なる複数波長の光を含む光信号から各波長の光信号を分波して取り出す分波動作だけでなく、複数波長の光を合波して複数波長の光を含む光信号を作り出す合波動作も行なうが、以下の実施例においては、分波動作のみを説明する。
【実施例１】
【００３８】
以下、本発明の第１の実施例を図２〜図１１に従って説明する。
【００３９】
（実施例１の構成）
図２（ａ）は本発明の第１の実施例による光合分波器の構成を示す斜視図、図２（ｂ）はその断面図である。この光合分波器３０１は、図上で上から順次スペーサ３１、シール部３８及びレンズ３９、支持プレート３３、フィルタ３４、支持プレート３５、シール部４０及びレンズ４１、スペーサ３７を積層一体化して構成されており、積層方向に長い直方体状の外観を有している。
【００４０】
レンズ３９は、透明な紫外線硬化型樹脂によって支持プレート３３の表面に一体に成形されており、片面が平らな平凸レンズとなっている。同様に、レンズ４１も、透明な紫外線硬化型樹脂によって支持プレート３５の表面に一体に成形されており、片面が平らな平凸レンズとなっている。
【００４１】
スペーサ３１は、ガラスやプラスチック等の所定厚みの透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。スペーサ３１は、使用状態においてはその端面にファイバアレイ等の光通信部品を接続され、その光通信部品とレンズ３９との距離を一定距離に保つ働きをする。
【００４２】
支持プレート３３は、ガラスやプラスチック等の所定厚みの透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。支持プレート３３の下面には、フィルタ３４が設けられ、上面にレンズ３９が一体に成形される。従って、支持プレート３３はフィルタ３４とレンズ３９との距離を一定距離に保つ働きをする。なお、フィルタ３４を支持プレート３３の下面に設けるには、フィルタ３４を支持プレート３３に接着してもよく、支持プレート３３の下面に蒸着によりフィルタ３４を形成してもよい。
【００４３】
シール部３８（突起部）は、支持プレート３３の上面外周部に額縁状に形成されている。シール部３８の高さは、レンズ３９の厚みよりも大きくなっており、レンズ３９の周囲を囲んでいる。スペーサ３１は、支持プレート３３の上面に設けられたシール部３８の上面に接着剤によって接合されている。従って、レンズ３９は、スペーサ３１と支持プレート３３の間の空間に納められ、かつ、周囲をシール部３８で囲まれており、スペーサ３１と支持プレート３３とシール部３８で囲まれた空間内に気密的に封止されている。
【００４４】
フィルタ３４（フィルタ部）は、例えば誘電体多層膜によって形成されており、ある波長λ１を含む波長域の光を反射させ、別な波長λ２を含む波長域の光を透過させるフィルタ特性を有している。
【００４５】
支持プレート３５は、ガラスやプラスチック等の透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。支持プレート３３と支持プレート３５は、その間にフィルタ３４を挟み込んで一体的に接合されており、下面にはレンズ４１が一体的に成形されている。従って、支持プレート３５はフィルタ３４とレンズ４１との距離を一定距離に保つ働きをする。
【００４６】
スペーサ３７は、ガラスやプラスチック等の透明な基板によって直方体のブロック状に形成されている。スペーサ３７は、使用状態においてはその端面にファイバアレイ等の光通信部品を接続され、その光通信部品とレンズ４１との距離を一定距離に保つ働きをする。
【００４７】
シール部４０（突起部）も、支持プレート３５の下面外周部に額縁状に形成されている。シール部４０の高さは、レンズ４１の厚みよりも大きくなっており、レンズ４１の周囲を囲んでいる。スペーサ３７は、支持プレート３５の下面に設けられたシール部４０の下面に接着剤によって接合されている。従って、レンズ４１は、スペーサ３７と支持プレート３５の間の空間に納められ、かつ、周囲をシール部４０で囲まれており、スペーサ３７と支持プレート３５とシール部４０で囲まれた空間内に気密的に封止されている。
【００４８】
上記のようにシール部３８、４０は、いずれもレンズ３９、４１の厚みよりも高くなっているので、シール部３８、４０にスペーサ３１、３７を接合したとき、スペーサ３１、３７がレンズ３９、レンズ４１に接触することがなく、レンズ３９、４１に傷がつくことがない。また、レンズ３９、４１は、シール部３８、４０の内側に納められていて気密的に封止されているので、レンズは湿気やホコリ等から保護されて結露を生じたりホコリが付着したりすることがなく、耐湿性及び防塵性が向上する。
【００４９】
ここで、両レンズ３９、４１は、同じ形状を有する球面又は非球面レンズとなっていて等しい焦点距離を有しており、レンズの中心軸が一致するように配置されている。また、スペーサ３１の厚みとスペーサ３７の厚みは等しく、支持プレート３３の厚みと支持プレート３５の厚みも等しくなっている。スペーサ３１、３７及び支持プレート３３、３５の厚みと、レンズ３９、４１の形状は、スペーサ３１の露出面の近傍に配置した光ファイバと、スペーサ３７の露出面の近傍に配置した光ファイバとが効率よく光学的に結合するように設定されている。
【００５０】
図３は上記光合分波器３０１の両側にファイバアレイ４２、４３を接続して構成された光合分波モジュール４０１の断面図である。ファイバアレイ４２は、ホルダー４７内に２本の光ファイバ（ファイバ心線）４４、４５ａの端部を平行に保持させた２芯タイプのものであり、一方の光ファイバが入力用光ファイバ４４、他方の光ファイバが出力用光ファイバ４５ａとなっている。
【００５１】
ファイバアレイ４３は、ホルダー４８内に出力用光ファイバ４５ｂを保持させたものである。ファイバアレイ４３としては、１本の出力用光ファイバ４５ｂだけを保持させたものであってもよい。あるいは、ファイバアレイ４２と同様に２本の光ファイバを保持させた２芯ファイバアレイを利用し、使用しない一方の光ファイバ４６をカットし、他方の光ファイバを出力用光ファイバ４５ｂとして使用してもよい。
【００５２】
また、レンズ３９、４１の中心軸は、ファイバアレイ４２の光ファイバ４４、４５ａ間の中央を通り、光ファイバ４４、４５ａのファイバ中心軸方向に平行な直線と一致させている。出力用光ファイバ４５ｂは、出力用光ファイバ４５ａとファイバ中心軸が一致するように調芯されている。従って、入力用光ファイバ４４、出力用光ファイバ４５ａ、４５ｂのファイバ中心軸は、レンズ３９、４１の中心軸から外れた縁の部分を通過している。
【００５３】
（実施例１の作用）
次に、第１の実施例による光合分波モジュール４０１における合分波の働きを図３に従って説明する。なお、図３においては、光の進む方向を細線の矢印で表わしている（以下の図面においても同様）。図３に示すように、波長λ１の光（信号光）と波長λ２の光（信号光）とが重畳されて入力用光ファイバ４４から出射されると、入力用光ファイバ４４から出射した波長λ１、λ２の光は、レンズ３９の中心軸から外れた位置に入射し、レンズ３９によって平行光に変換されると共にその主軸光線の方向を斜めに曲げられる。この平行光に含まれる光のうち波長λ１の光は、フィルタ３４で反射されて戻り、レンズ３９の中心軸から外れた位置に入射する。レンズ３９に入射した波長λ１の光は、レンズ３９によって出力用光ファイバ４５ａの端面に集光され、出力用光ファイバ４５ａに結合される。
【００５４】
一方、フィルタ３４に入射した光のうち波長λ２の光は、フィルタ３４を透過してレンズ４１の中心軸から外れた位置に入射する。レンズ４１に入射した波長λ２の光は、レンズ４１によって出力用光ファイバ４５ｂの端面に集光され、出力用光ファイバ４５ｂに結合される。よって、この光合分波モジュール４０１によれば、入力用光ファイバ４４から入射した波長λ１の光と波長λ２の光とをフィルタ３４で分波させ、それぞれ出力用光ファイバ４５ａと出力用光ファイバ４５ｂとに結合させることができる。
【００５５】
なお、上記分波動作とは反対に、光ファイバ４５ａから波長λ１の光を入力させ、光ファイバ４５ｂから波長λ２の光を入力させれば、波長λ１の光と波長λ２の光を同時に光ファイバ４４の端面に結合させることができ、合波動作を行なうことができる。この場合には、光ファイバ４５ａ、４５ｂが入力用光ファイバとなり、光ファイバ４４が出力用光ファイバとなる。（以下の実施例においては、合波動作については説明を省略する。）
【００５６】
（実施例１の製造方法）
次に、第１の実施例による光合分波器３０１及び光合分波モジュール４０１の製造方法を説明する。図４（ａ）〜（ｅ）、図５、図６（ａ）（ｂ）、図７〜図１１は光合分波器３０１及び光合分波モジュール４０１の製造工程を表わした工程図である。図４（ａ）は複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート３３又は３５である。この支持プレート３３、３５は、透明なガラスウエハ又はプラスチック板からなる。まず、支持プレート３３、３５の下面全面には、誘電体多層膜等からなるフィルタ３４が設けられる（図４（ｂ））。
【００５７】
ついで、支持プレート３３、３５の上面に未硬化の透明な紫外線硬化型樹脂を滴下し、これをスタンパで押圧することによって成形し、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射して硬化させ、同時に支持プレート３３、３５の上面に複数個分のシール部３８、４０及びレンズ３９、４１を成形する（図４（ｃ））。
【００５８】
図５はこのようにして支持プレート３３、３５の上に形成されたレンズ３９、４１とシール部３８、４０を示す斜視図である。シール部３８、４０はレンズ３９、４１の周囲だけでなく、レンズ３９、４１が形成されている領域以外の領域全体に広がっている。支持プレート３３、３５の上面に形成されたシール部３８、４０には、複数の凹部（開口）５０が一定ピッチで整然と配置されており、各凹部５０を囲むようにしてシール部３８、４０が格子状に形成され、各凹部５０内にレンズ３９、４１が納められている。シール部３８、４０の高さは、レンズ３９、４１の厚みよりも高くなっている。
【００５９】
ついで、シール部３８、４０の上にレンズ複数個分の大きさを有するスペーサ３１、３７を重ねてシール部３８、４０とスペーサ３１、３７とを接合させる（図４（ｄ））。なお、このスペーサ３１、３７も透明なガラスウエハ又はプラスチック板からなるものである。シール部３８、４０とスペーサ３１、３７を接着するためには、シール部３８、４０に接着剤を塗布しなければならないが、接着剤をシール部３８、４０の上に直接塗布したのでは、接着剤がレンズ３９、４１に付着してレンズ３９、４１が汚れる。レンズ３９、４１の接着剤汚れを防止するためには、レンズ３９、４１をマスクで覆っておけばよいが、工程が複雑になる。
【００６０】
そのため、第１の実施例においては、図６（ａ）（ｂ）に示すような方法で、シール部３８、４０とスペーサ３１、３７の間に接着樹脂５１（接着剤）を供給している（この方法は、他の実施例にも適用できる。）。すなわち、シール部３８、４０にスペーサ３１、３７を重ね合わせた後、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ディスペンサ等を用いてシール部３８、４０とスペーサ３１、３７との間に接着樹脂５１を注入し、毛細管現象を利用してシール部３８、４０とスペーサ３１、３７の間の空間全体に広げ、シール部３８、４０だけをスペーサ３１、３７に接着させている。この結果、各レンズ３９、４１は、スペーサ３１、３７と支持プレート３３、３５及びシール部３８、４０で囲まれた空間内に閉じ込められ、気密的に封止される。
【００６１】
なお、接着樹脂５１がシール部３８、４０とスペーサ３１、３７の間に拡がり易くするためには、図７に示すように、シール部３８、４０に隣接する領域に樹脂流動溝５２を縦横に凹設してもよい。そして、この樹脂流動溝５２に接着樹脂５１を流し込み、樹脂流動溝５２を流れる接着樹脂５１が毛細管現象によりシール部３８、４０とスペーサ３１、３７との間の隙間に拡がるようにすればよい。
【００６２】
こうしてスペーサ３１、シール部３８、レンズ３９、支持プレート３３及びフィルタ３４、あるいは、スペーサ３７、シール部４０、レンズ４１、支持プレート３５及びフィルタ３４が積層一体化されると、図８に示すように、ダイシングブレード５３によりこの積層体を裁断して一個分ずつのハーフパーツ４９ａ、４９ｂ（中間部品）に切り分ける（図４（ｅ））。この実施例ではハーフパーツ４９ａと４９ｂは同じものであるので、それぞれ異なる積層体から切り出してもよく、同じ積層体の一部をハーフパーツ４９ａとして用い、別な部分をハーフパーツ４９ｂとして用いてもよい。
【００６３】
こうして、図９に示すように、スペーサ３１、シール部３８、レンズ３９、支持プレート３３及びフィルタ３４を積層した一個分のハーフパーツ４９ａと、スペーサ３７、シール部４０、レンズ４１、支持プレート３５及びフィルタ３４を積層した一個分のハーフパーツ４９ｂとが得られると、ハーフパーツ４９ａのフィルタ３４とハーフパーツ４９ｂのフィルタ３４とを接合させて一体化し、図１０に示すような光合分波器３０１を得る。
【００６４】
ついで、入力用光ファイバ４４及び出力用光ファイバ４５ａ、４５ｂをレンズ３９及び４１の中心軸と調芯しながら、光合分波器３０１の一方端面に２芯のファイバアレイ４２を接合させ、一方の光ファイバをカットした２芯のファイバアレイ４３を他方端面に接合させる。この結果、図１１に示すような光合分波モジュール４０１が得られる。なお、この光合分波モジュール４０１は、図１１に示すように、筒状のシース５４内に納めてもよい。
【００６５】
なお、ハーフパーツ４９ａ、４９ｂのダイシング精度が十分でなく、接合させたハーフパーツ４９ａのレンズ３９とハーフパーツ４９ｂのレンズ４１との中心軸がずれる恐れがある場合には、スペーサ面から見て視覚的に２枚のレンズ３９、４１どうしを重ね合わせることでパッシブ接着し、あとは光ファイバ４４、４５ａ、４５ｂとの調芯でカバーすればよい。
【００６６】
（実施例１の効果）
第１の実施例によれば、レンズ３９とフィルタ３４の平行度は支持プレート３３の厚みの均一性によって保証され、レンズ３９とファイバアレイ４２との距離やレンズ３９とフィルタ３４の距離などはスペーサ３１の厚みや支持プレート３３の厚みなどによって精度が得られるので、ファイバアレイ４２やファイバアレイ４３と光合分波器３０１との調芯作業が容易になり、調芯精度も向上する。また、上記製造方法のように、スペーサ３１や支持プレート３３等となるウエハを積層していき、その工程で一括して複数個のレンズ３９やレンズ４１を形成することにより、複数個のレンズ３９、４１どうしを一括して中心軸合わせを行なうことができ、調芯作業を容易に行なうことができる。さらに、第１の実施例では、光合分波器３０１の上半分と下半分とが同じ寸法となっているので、上半分（ハーフパーツ４９ａ）と下半分（ハーフパーツ４９ｂ）とを一括して製作することができ、製造工程を簡略にすることができる。
【００６７】
（変形例）
図１２は第１の実施例の変形例を示す断面図である。この光合分波器３０２にあっては、支持プレート３３に凹部を形成することによってシール部３８を支持プレート３３と一体に形成してあり、支持プレート３５に凹部を形成することによってシール部４０を支持プレート３５と一体に形成している。シール部３８、４０を一体に形成する方法としては、例えば第４の実施例の製造方法でも述べるように、フォトリソグラフィ技術やエッチング法を用いればよい。
【００６８】
この変形例では、レンズ３９は支持プレート３３の凹部に設けられているので、支持プレート３３をスペーサ３１に接着剤等で接合させることにより、レンズ３９は支持プレート３３とシール部３８とスペーサ３１に囲まれた凹部内に気密的に封止される。同様に、レンズ４１は支持プレート３５の凹部に設けられているので、支持プレート３５をスペーサ３７に接着剤等で接合させることにより、レンズ４１は支持プレート３５とシール部４０とスペーサ３７に囲まれた凹部内に気密的に封止される。
【実施例２】
【００６９】
次に、第２の実施例による光合分波器を説明する。図１３（ａ）は、第２の実施例による光合分波器３０３を示す斜視図、図１３（ｂ）はその断面図である。第２の実施例では、光合分波器３０３の上半分と下半分とが異なる寸法となった点を主な特徴としている。スペーサ３１、３７の厚みはレンズ３９、４１の焦点距離にほぼ等しくなっているが、支持プレート３５の厚みは必ずしもレンズ４１の焦点距離に等しくする必要はないので、支持プレート３５の厚みをレンズ４１の焦点距離よりも短くすることにより、光合分波器３０３の長さを短くしてコンパクト化している。
【００７０】
レンズ３９とレンズ４１は、同じ形状に形成されていて同じ焦点距離を有している。従って、スペーサ３１、３７の厚みはほぼ等しくなっている。また、レンズ４１の中心軸は互いにずれている。
【００７１】
図１４は第２の実施例による光合分波器３０３を用いた光合分波モジュール４０３の断面図である。第２の実施例による光合分波モジュール４０３においても、第１の実施例と同じ原理により、入力用光ファイバ４４から入力された波長λ１の光と波長λ２の光がフィルタ３４で分波され、波長λ１の光が出力用光ファイバ４５ａに結合され、波長λ２の光が出力用光ファイバ４５ｂに結合される。ここで、出力用光ファイバ４５ｂの中心軸は、レンズ４１を透過した光が出力用光ファイバ４５ｂに垂直に入射するよう、レンズ４１の中心軸とずらせてある。
【００７２】
このような光合分波器３０３又は光合分波モジュール４０３においては、入力用光ファイバ４４から出射された光は、レンズ３９の中心軸から外れた位置を透過するので、レンズ３９を透過した光はビーム断面が変形している。従って、出力用光ファイバ４５ｂとの結合効率を最良にするためには、このビーム断面をレンズ４１で修正する必要があり、そのためレンズ４１の形状はレンズ３９の形状と同じにしている。さらに、ビーム断面を修正するためには、レンズ３９への光の入射位置とレンズ４１からの光の出射位置とはレンズの同じ領域でなければならないので、レンズ３９の光入射位置とレンズ４１の光出射位置が同じになるようにレンズ４１の中心軸をレンズ３９の中心軸からずらしている。したがって、レンズ４１の中心軸は、支持プレート３３と支持プレート３５の厚み差に対応してずれることになる。
【００７３】
次に、第２の実施例による光合分波器３０３及び光合分波モジュール４０３の製造方法を説明する。図１５（ａ）〜（ｄ）、図１６（ａ）〜（ｄ）及び図１７（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施例による光合分波器３０３及び光合分波モジュール４０３の製造方法を説明する工程図である。第２の実施例による光合分波器３０３は上半分と下半分とが異なる寸法となっているので、第１の実施例のような製造方法では製造できないので、以下のようにして製造している。
【００７４】
図１５（ａ）に示す複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート３３（ガラスウエハ等が用いられる。）の下面全面には、フィルタ３４が形成される（図１５（ｂ））。ついで、スタンパ法により支持プレート３３の上面に、透明な紫外線硬化型樹脂を用いて格子状のシール部３８及び複数個のレンズ３９を成形する（図１５（ｃ））。ついで、シール部３８の上に複数個分の大きさを有するスペーサ３１（ガラスウエハ等が用いられる。）を重ね、接着剤でシール部３８の上面にスペーサ３１を接合させる（図１５（ｄ））。このとき、シール部３８の高さはレンズ３９の厚みよりも大きくなっているので、各レンズ３９はスペーサ３１に接触することがなく、また、各レンズ３９はスペーサ３１と支持プレート３３とシール部３８で囲まれた空間に閉じ込められ、気密的に封止される。
【００７５】
さらに、フィルタ３４の下面に複数個分の大きさを有する大面積の支持プレート３５（ガラスウエハ等が用いられる。）を接合し（図１６（ａ））、支持プレート３５の下面に、透明な紫外線硬化型樹脂を用いて格子状のシール部４０及び複数個のレンズ４１を成形する（図１６（ｂ））。このとき、レンズ４１がレンズ３９に対して支持プレート３３と支持プレート３５の厚み差に対応したズレを持つようにして、レンズ４１を成形する。ついで、シール部４０の下面に複数個分の大きさを有するスペーサ３７（ガラスウエハ等が用いられる。）を重ね、接着剤でシール部４０の下面にスペーサ３７を接合させる（図１６（ｃ））。このとき、シール部４０の高さはレンズ４１の厚みよりも大きくなっているので、各レンズ４１はスペーサ３７に接触することがなく、また、各レンズ４１はスペーサ３７と支持プレート３５とシール部４０で囲まれた空間に閉じ込められ、気密的に封止される。
【００７６】
こうしてスペーサ３１、シール部３８、レンズ３９、支持プレート３３、フィルタ３４、支持プレート３５、シール部４０、レンズ４１及びスペーサ３７が積層一体化されると、ダイサーにより積層体を裁断して一個分ずつの光合分波器３０３に切り離し（図１６（ｄ））、個々の光合分波器３０３を得る（図１７（ａ））。ついで、入力用光ファイバ４４及び出力用光ファイバ４５ａをレンズ３９の中心軸と調芯しながら、光合分波器３０３の一方端面に２芯のファイバアレイ４２を接合させ、出力用光ファイバ４５ｂをレンズ４１の中心軸と調芯しながらファイバアレイ４３を光合分波器３０３の他方端面に接合させる。
【００７７】
しかして、第２の実施例においても、支持プレート３３の両面にフィルタ３４とレンズ３９を形成しているので、フィルタ３４とレンズ３９の平行度や距離を正確に得ることができ、ファイバアレイ４２等を接続するときの調芯作業を容易に行なうことができる。また、２つのレンズ３９、４１を積層体に一緒に作り込んでいるので、レンズ３９、４１どうしの中心軸合わせも容易に行なえ、しかも、複数個分のレンズ３９、４１の中心軸合わせも一括して行なうことができ、調芯作業を容易にすることができる。
【００７８】
なお、第２の実施例において説明した光合分波器の製造方法（図１５〜図１７）は、第２の実施例のような構造の光合分波器３０３の製造方法に限らず、第１の実施例のような構造の光合分波器３０１の製造にも適用することができる。
【実施例３】
【００７９】
次に、第３の実施例による光合分波器の構造を説明する。図１８（ａ）は第３の実施例による光合分波器３０４の構造を示す斜視図、図１８（ｂ）はその断面図である。第３の実施例においては、支持プレート３５の厚みを薄くして光合分波器３０４をコンパクト化してあり、さらに、支持プレート３３をレンズ支持プレート３２とフィルタ支持プレート６１とに分割し、レンズ支持プレート３２と支持プレート３５とを同じ形状にしてウエハ段階における部品の共通化を図っている。
【００８０】
この実施例においては、レンズ３９は、透明なレンズ支持プレート３２の上面の中央部に成形されており、レンズ支持プレート３２の上面にレンズ３９を囲むようにして額縁状のシール部３８が一体に形成されている。また、レンズ４１は、透明な支持プレート３５の下面の中央からずれた位置に成形されており、支持プレート３５の下面にはレンズ４１を囲むようにして額縁状のシール部４０が一体に形成されている。また、フィルタ支持プレート６１の下面には、フィルタ３４が貼り合わせられている。この場合には、レンズ支持プレート３２のレンズ形成領域の厚みとフィルタ支持プレート６１の厚みの和（つまり、支持プレート３３の厚み）がレンズ３９の焦点距離にほぼ等しくなるようにしている。
【００８１】
この実施例でも、レンズ３９とレンズ４１は同じ形状に形成されていて等しい焦点距離を有している。また、レンズ４１の中心軸は、支持プレート３３と支持プレート３５の厚み差に応じてレンズ３９の中心軸からずれている。
【００８２】
図１９は第３の実施例による光合分波器３０４を用いた光合分波モジュール４０４の断面図である。第３の実施例による光合分波モジュール４０４においても、第２の実施例と同じ原理により、入力用光ファイバ４４から入力された波長λ１、λ２の光がフィルタ３４で分波され、フィルタ３４で反射された波長λ１の光が出力用光ファイバ４５ａに結合され、フィルタ３４を透過した波長λ２の光が出力用光ファイバ４５ｂに結合される。
【００８３】
次に、第３の実施例による光合分波器３０４の製造方法を説明する。図２０（ａ）〜（ｅ）、図２１及び図２２は、第３の実施例による光合分波器３０４の製造方法を説明する工程図である。図２０（ａ）は複数個分の大きさを有するガラスウエハ等からなるレンズ支持プレート３２又は支持プレート３５を表わしている。まず、このレンズ支持プレート３２、支持プレート３５の表面には、格子状をしたシール部３８、４０で囲まれた凹部５０がフォトリソグラフィ技術やエッチング法により形成される（図２０（ｂ））。
【００８４】
ついで、レンズ支持プレート３２又は支持プレート３５の凹部５０内にレンズ支持プレート３２又は支持プレート３５よりも融点の低いガラス材料を供給し、溶融させたガラス材料をその表面張力で球面状に成形して（溶融法）各凹部５０内にレンズ３９、４１を作製する（図２０（ｃ））。
【００８５】
一方、図２０（ｄ）に示す複数個分の大きさを有する大面積のフィルタ支持プレート６１（ガラスウエハ等を用いる。）の下面全面には、フィルタ３４を貼り合わせる（図２０（ｅ））。ついで、図２１に示すように、下から大面積のスペーサ３７、レンズ４１を成形された大面積の支持プレート３５、フィルタ３４を設けられたフィルタ支持プレート６１、レンズ３９を成形されたレンズ支持プレート３２、スペーサ３１を順次重ね合わせ、接着剤で接合して積層一体化し、複数個分の光合分波器３０４を一度に製作する。このとき、各レンズ３９、４１は凹部５０内に気密的に封止される。また、レンズ３９を形成されたレンズ支持プレート３２とレンズ４１を形成された支持プレート３５とは同じものであるが、支持プレート３５はレンズ支持プレート３２に対して所定量だけずらせて積層される。ついで、図２２に一点鎖線で示したカットラインに沿ってこれをダイサーにより一個分ずつ裁断して個々の光合分波器３０４を得る
【００８６】
しかして、第３の実施例によっても、レンズ３９とフィルタ３４の平行度はレンズ支持プレート３２とフィルタ支持プレート６１の厚みの均一性によって保証され、レンズ３９とファイバアレイ４２との距離やレンズ３９とフィルタ３４との距離などはスペーサ３１の厚みやレンズ支持プレート３２及びフィルタ支持プレート６１の厚みなどによって精度が得られるので、ファイバアレイ４２やファイバアレイ４３と光合分波器３０４との調芯作業が容易になり、調芯精度も向上する。また、上記製造方法のように、スペーサ３１やレンズ支持プレート３２、フィルタ支持プレート６１等となるウエハを積層していき、その工程で一括して複数個のレンズ３９、４１を形成することにより、複数個のレンズ３９、４１どうしを一括して軸芯調整することができ、調芯作業を容易に行なうことができる。また、この実施例では、レンズ支持プレート３２及びレンズ３９と、支持プレート３５及びレンズ４１とが同じ形状及び寸法を有しているので、部品点数を減らすことができ、光合分波器３０４のコストダウンを図ることができる。
【実施例４】
【００８７】
次に、第４の実施例による光合分波器の構造を説明する。図２３（ａ）は第４の実施例による光合分波器３０５の構造を示す斜視図、図２３（ｂ）はその断面図である。第４の実施例においては、支持プレート３３をレンズ支持プレート３２とフィルタ支持プレート６１とに分割してレンズ支持プレート３２にレンズ３９を設けている。また、フィルタ支持プレート６１の下面にはフィルタ３４が形成されており、フィルタ３４の下面に成形品のレンズ４１及びシール部４０を接着剤３５ａにより一体に接着している。
【００８８】
この実施例においては、レンズ３９は、透明なレンズ支持プレート３２の上面の中央部に成形されており、レンズ支持プレート３２の上面にレンズ３９を囲むようにして額縁状のシール部３８が一体に形成されている。また、レンズ４１は、フィルタ３４の下面の中央からずれた位置に接着されており、フィルタ３４の下面にはレンズ４１を囲むようにして額縁状のシール部４０が接着されている。この実施例でも、レンズ３９とレンズ４１は同じ形状に形成されていて等しい焦点距離を有している。また、レンズ４１の中心軸は、支持プレート３３と接着剤３５ａの厚み差に応じてレンズ３９の中心軸からずれている。
【実施例５】
【００８９】
次に、本発明の第５の実施例による光合分波器を説明する。図２４は第５の実施例による光合分波器３０６を用いた光合分波モジュール４０６の断面図である。ここで用いられている光合分波器３０６は、スペーサ３１、レンズ３９を成形されたレンズ支持プレート３２、フィルタ３４を形成されたフィルタ支持プレート６１を上から順次積層したものである。光合分波モジュール４０６は、光合分波器３０６の上面にファイバアレイ４２を接続して構成されている。光合分波器３０６の下面にもファイバアレイを接続してもよく、あるいは、フィルタ３４に対向させて受光部などを配置してもよい。
【００９０】
しかして、この第５の実施例にあっては、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光は、レンズ３９を透過してフィルタ３４に入射し、波長λ１の光はフィルタ３４で反射されて出力用光ファイバ４５ａに結合される。また、フィルタ３４を透過した波長λ２の光はそのまま平行光として出射される。
【００９１】
かかる実施例によれば、レンズ３９を設けるレンズ支持プレート３２とフィルタ３４を形成するフィルタ支持プレート６１とが別々のプレート（ウエハ）となっているので、製造工程が容易になる。また、レンズ１つで構成しているので、光合分波器３０６の長さを短くでき、光合分波器３０６の小型化を図ることができる。
【００９２】
図２５（ａ）は本発明の第５の実施例の変形例を示す斜視図、図２５（ｂ）はその断面図である。この光合分波器３０７は実施例５と同様な構造であるが、一枚ものの支持プレート３３の下面にフィルタ３４を設けると共に上面にレンズ３９とシール部３８を形成している。
【実施例６】
【００９３】
次に、本発明の第６の実施例による光合分波器を説明する。図２６は第６の実施例による光合分波器３０８を用いた光合分波モジュール４０８の断面図である。ここで用いられている光合分波器３０８は、第５の実施例による光合分波器３０６の下面、すなわちフィルタ３４の外面にフレネルレンズ６３を貼り付けたものである。
【００９４】
しかして、この第６の実施例にあっても、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光は、レンズ３９を透過してフィルタ３４に入射し、波長λ１の光はフィルタ３４で反射されて出力用光ファイバ４５ａに結合される。また、フィルタ３４を透過した波長λ２の光はフレネルレンズ６３で集光されながら出射される。
【００９５】
かかる実施例によれば、フィルタ３４に直接フレネルレンズ６３を貼り合わせているので、光合分波器３０６の長さを長くすることなく、フィルタ側からの出射光を集光させることができる。また、フレネルレンズ６３を用いているので、出射光が集光され、かつ、光線出射先のデバイスとの接続が容易になる。
【００９６】
図２７（ａ）は実施例６の変形例による光合分波器３０９の斜視図、図２７（ｂ）はその断面図であって、フィルタ３４の下面に、上記フレネルレンズ６３に代えて、球面状又は非球面状のレンズ４１を備えた支持プレート３５を接合させたものである。
【実施例７】
【００９７】
次に、本発明の第７の実施例による光合分波器を説明する。図２８は第７の実施例による光合分波器３１０を用いた光合分波モジュール４１０の断面図である。図２９は光合分波器３１０の分解断面図である。この光合分波器３１０は、スペーサ３１、レンズ３９を成形された支持プレート３３、フィルタ層７１、レンズ４１を成形された支持プレート３５、スペーサ３７を積層して一体化したものである。そして、光合分波器３１０の上面に２芯のファイバアレイ４２を接続し、下面に２芯のファイバアレイ４３を接続することによって光合分波モジュール４１０が構成されている。ファイバアレイ４２は、入力用光ファイバ４４と出力用光ファイバ４５ａを保持しており、両光ファイバ４４、４５ａの中央がレンズ３９の中心軸と一致するように配置されている。ファイバアレイ４３は、出力用光ファイバ４５ｂと出力用光ファイバ４５ｃを保持しており、両光ファイバ４５ｂ、４５ｃの中央がレンズ４１の中心軸と一致するように配置されている。また、レンズ３９とレンズ４１は、その中心軸が互いに横方向にずれるように配置されている。
【００９８】
フィルタ層７１は、図２９に示すように、矩形状をした同じ厚みのフィルタブロック７２とフィルタブロック７４を横に並べて構成されており、フィルタブロック７２の上面にはフィルタ７３が形成され、フィルタブロック７４の側面にはフィルタ７５が形成されている。従って、フィルタ７３とフィルタ７５とは、互いに直角に配置されている。ここで、フィルタ７３は、入力用光ファイバ４４から入射する光の波長λ１、λ２、λ３のうち、波長λ１を中心とする波長域の光を反射させ、波長λ２、λ３を中心とする波長域の光を透過させるものである。フィルタ７５は、波長λ２を中心とする波長域の光を反射させ、波長λ３を中心とする波長域の光を透過させるものである。そして、フィルタ７３、７５は、レンズ３９を透過してレンズ４１に向かう光の光路中に位置させられている。
【００９９】
しかして、第７の実施例による光合分波器４１０にあっては、図２８に示すようにして入射光の合分波動作を行なう。この光合分波モジュール４１０にあっては、入力用光ファイバ４４から入力された波長λ１、λ２、λ３の光は、レンズ３９で平行光化された後、フィルタ７３に入射する。フィルタ７３に入射した光のうち、波長λ１の光はフィルタ７３で反射されてレンズ３９に入射し、出力用光ファイバ４５ａに結合される。
【０１００】
一方、フィルタ７３を透過した波長λ２、λ３の光はフィルタ７５に入射し、波長λ２の光はフィルタ７５で反射されてレンズ４１に入射し、出力用光ファイバ４５ｃに結合される。また、フィルタ７５に入射した光のうち、波長λ３の光はフィルタ７５を透過してレンズ４１に入射し、出力用光ファイバ４５ｂに結合される。
【０１０１】
従って、この光合分波モジュール４１０によれば、入力用光ファイバ４４から入射した３つの波長λ１、λ２、λ３の光を分波させて各出力用光ファイバ４５ａ、４５ｂ、４５ｃから出力させることができる。しかも、フィルタ７３を形成されたフィルタブロック７２と、フィルタ７５を形成されたフィルタブロック７４を横に並べて２つのフィルタ７３、７５が互いに直角に配置されたフィルタ層７１を構成しているので、フィルタ層７１を精度良く簡単に製作することができる。
【実施例８】
【０１０２】
次に、本発明の第８の実施例による光合分波器を説明する。図３０は本発明の第８の実施例による光合分波器３１１を用いた光合分波モジュール４１１の断面図である。図３１はその光合分波器の分解断面図である。この光合分波器３１１は、スペーサ３１、レンズ３９を成形された支持プレート３３、フィルタ層７１、レンズ４１を成形された支持プレート３５、スペーサ３７を積層して一体化したものである。そして、光合分波器３１１の上面に２芯のファイバアレイ４２を接続し、下面に２芯のファイバアレイ４３を接続することによって光合分波モジュール４１１が構成されている。この光合分波モジュール４１１は、第７の実施例による光合分波モジュール４０５とほぼ同様な構成を有しているが、フィルタ層７１の構造が異なっている。
【０１０３】
フィルタ層７１は、図３１に示すように、下面にフィルタ７３を有するフィルタブロック７２、下面にフィルタ７５を有するフィルタブロック７４、下面にミラー７７を形成されたブロック７６、透明ブロック７８、側面にミラー８０を形成されたブロック７９、透明ブロック８１を組み合わせて構成されている。従って、フィルタ７３、７５とミラー７７は互いに平行に配置され、ミラー８０はこれらに直角に配置されている。ここでも、フィルタ７３は、入力用光ファイバ４４から入射する波長λ１、λ２、λ３の光のうち、波長λ１を中心とする波長域の光を反射させ、波長λ２、λ３を中心とする波長域の光を透過させるものである。フィルタ７５は、波長λ２を中心とする波長域の光を反射させ、波長λ３を中心とする波長域の光を透過させるものである。なお、ミラー７７、８０に代えて波長λ２の波長域の光を反射させるフィルタを用いても差し支えない。
【０１０４】
しかして、第８の実施例による光合分波器４１１にあっては、図３０に示すようにして入射光の分波動作を行なう。この光合分波モジュール４１１にあっては、入力用光ファイバ４４から入力された波長λ１、λ２、λ３の光は、レンズ３９で平行光化された後、フィルタ７３に入射する。フィルタ７３に入射した光のうち、波長λ１の光はフィルタ７３で反射されてレンズ３９に入射し、出力用光ファイバ４５ａに結合される。
【０１０５】
一方、フィルタ７３を透過した波長λ２、λ３の光はフィルタ７５に入射し、波長λ２の光はフィルタ７５で反射され、さらにミラー７７及び８０で反射されてレンズ４１に入射し、出力用光ファイバ４５ｃに結合される。また、フィルタ７５に入射した光のうち、波長λ３の光はフィルタ７５を透過してレンズ４１に入射し、出力用光ファイバ４５ｂに結合される。
【０１０６】
従って、この光合分波モジュール４１１によれば、入力用光ファイバ４４から入射した３つの波長λ１、λ２、λ３の光を分波させて各出力用光ファイバ４５ａ、４５ｂ、４５ｃから出力させることができる。
【実施例９】
【０１０７】
次に、本発明の第９の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３２は第９の実施例による光合分波モジュール４１２の断面図である。この光合分波モジュール４１２は、光合分波モジュールを複数個分一体にしてアレイ化したものである。図３２の図示例では、レンズ支持プレート３２及びフィルタ支持プレート６１からなる支持プレート３３と、レンズ支持プレート３６及びフィルタ支持プレート６２からなる支持プレート３５との間にフィルタ３４を挟み込み、レンズ支持プレート３２にレンズ３９を成形してその上にスペーサ３１を接合させ、レンズ支持プレート３６にレンズ４１を成形してその下にスペーサ３７を接合させた光合分波器を複数個横一列に並べた構造となっている。また、図示例では、一種類のフィルタ３４を設けているが、領域毎にフィルタ３４の特性を異ならせれば、特性の異なる光合分波モジュールを一体化させてアレイ化することができる。
【０１０８】
また、このような構造の光合分波モジュール４１２では、レンズ３９、４１が形成されているレンズ支持プレート３２、３６とフィルタ３４が形成されるフィルタ支持プレート６１、６２が別々になっているので、ウエハを片面加工するだけでよく、製造工程が簡単になる。また、上半分と下半分とが対称となっているので、部材の共用性も高い。
【実施例１０】
【０１０９】
次に、本発明の第１０の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３３は第１０の実施例による光合分波モジュール４１３の下方から見た斜視図である。図３４はその光合分波モジュール４１３の断面図である。この光合分波モジュール４１３は、第１の実施例（変形例）で説明した光合分波器３０２の上面と下面にそれぞれ、偶数本の光ファイバ８４ａ、８４ｂ、…からなるファイバケーブル８２と、偶数本の光ファイバ８５ａ、８５ｂ、…からなるファイバケーブル８３を接続したものである。ファイバケーブル８２、８３は、円筒状をした芯材８６の周囲に偶数本の光ファイバ８４ａ、８４ｂ、…；８５ａ、８５ｂ、…を円環状に配列して固定したものである。このファイバケーブル８２、８３は、その中心がレンズ３９、４１の中心軸と一致するように配置されている。
【０１１０】
しかして、この光合分波モジュール４１３にあっては、いずれかの光ファイバ、例えば光ファイバ８４ａから波長λ１と波長λ２の光が入力されると、レンズ３９を透過した光は、平行光となってフィルタ３４に入射する。フィルタ３４に入射した光のうち、波長λ１の光はフィルタ３４で反射されて元のレンズ３９を透過し、同じファイバケーブル８２のうちの光ファイバ８４ａと反対側に位置する光ファイバ、例えば光ファイバ８４ｎに結合される。一方、フィルタ３４を透過した光は、レンズ４１を透過して反対側のファイバケーブル８３のいずれかの光ファイバ、例えば光ファイバ８５ｎに結合される。
【０１１１】
このような構造の光合分波モジュール４１３によれば、多数本の光ファイバ８４ａ、８４ｂ、…のうちいずれの光ファイバから波長λ１、λ２の光を入力させてもよく、複数本の光ファイバから同時に波長λ１、λ２の光を入力させてもよい。また、反対側の光ファイバ８５ａ、８５ｂ、…から波長λ１、λ２の光を入力させても分波動作を行なわせることができる。また、合波動作を行なわせることもできる。
【０１１２】
従って、この実施例によれば、一対のレンズによって多数の波長λ１、λ２の光を分波させることができ、一対のレンズを有する１つの光合分波器３０２によって光合分波モジュール４１３をアレイ化させることが可能になる。
【実施例１１】
【０１１３】
次に、本発明の第１１の実施例による光合分波モジュール４１４を説明する。図３５は第１１の実施例による光合分波モジュール４１４を示す断面図である。この光合分波モジュール４１４に用いられている光合分波器３０６は、第５の実施例で説明したレンズ１個のものである。光合分波器３０６の上面には、２芯のファイバアレイ４２が接続されており、光合分波器３０６の下部はスリーブ１０２を介してキャンタイプの受光部９１に接続されている。
【０１１４】
受光部９１においては、金属製のベース９２の上に設けられた電極パッド９６の上面にフォトダイオード等の受光素子９７がダイボンドされており、受光素子９７と端子ピン９８とはボンディングワイヤ９９によって接続されている。ベースの９２の上面は金属製のキャップ１００によって覆われており、キャップ１００の中央部に設けられた開口にはボールレンズ１０１が保持されている。また、ベース９２の下面には、電極パッド９６や端子ピン９８等に導通した端子９３、９４、９５が設けられている。
【０１１５】
受光部９１は、スリーブ１０２の下部に設けられた凹所１０３に垂直に嵌め込んで位置決め状態で固定されており、光合分波器３０６は、スリーブ１０２の上部に斜めに設けられた保持部１０４内に挿入されて保持されている。光合分波器３０５は、下面から出射される波長λ２の光の主軸光線の方向が受光素子９７の受光面に垂直となるように斜めに保持されている。
【０１１６】
しかして、この光合分波モジュール４１４では、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光は、フィルタ３４で分波されて波長λ１の光は出力用光ファイバ４５ａに結合される。一方、波長λ２の光はフィルタ３４を透過して光合分波器３０６の下面から外部へ出射される。光合分波器３０６は、波長λ２の光の主軸光線の方向が受光素子９７の受光面に垂直となるように傾斜させて配置されているので、フィルタ３４を通して出射された波長λ２の光はボールレンズ１０１の中央に垂直入射し、ボールレンズ１０１で集光されて受光部９１の中央部に配置されている受光素子９７で効率よく受光される。
【０１１７】
このような実施例によれば、光合分波器３０６と受光部９１とがスリーブ１０２を介して結合されて一体化されているので、全体のサイズを小型化することができる。
【実施例１２】
【０１１８】
次に、第１２の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３６は第１２の実施例による光合分波モジュール４１５の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール４１５に用いられている光合分波器３１５は、第４の実施例で説明した光合分波器３０５からスペーサ３７を除いたものであり、第４の実施例と類似した構造となっている。レンズ４１は、厚みの薄い支持プレート３５に成形したものを支持プレート３５と共にフィルタ３４に接合させている。但し、レンズ４１は光合分波器３１５の中心からずれた位置に設けられており、従って、レンズ４１の中心軸は、光合分波器３１４の中心に設けられているレンズ３９の中心軸とずれた位置にある。光合分波器３１５の上面には、２芯のファイバアレイ４２が接続されており、光合分波器３１５の下部はスリーブ１０２を用いて受光部９１に垂直に接続されている。
【０１１９】
受光部９１は、スリーブ１０２の下部の凹所１０３に垂直に挿入されており、光合分波器３１４はスリーブ１０２の上部に垂直に設けられた保持部１０５に挿入されており、光合分波器３０２の下面は受光部９１の上面に当接している。よって、レンズ４１は支持プレート３５と受光部９１とスリーブ１０２で囲まれており、ホコリなどが付着しにくくなっている。また、光合分波器３１５の中心軸と受光部９１の中心軸とが一致するように組み立てられているが、受光素子９７は受光部９１の中心からずれた位置に配置されている。
【０１２０】
しかして、この光合分波モジュール４１５にあっては、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光は、フィルタ３４で分波されて波長λ１の光は出力用光ファイバ４５ａに結合される。一方、フィルタ３４を透過した波長λ２の平行光はレンズ４１によって集光されて受光部９１内に入射する。しかも、レンズ４１の位置が光合分波器３１４の中心からずれているので、レンズ４１を通過した光は、受光部９１の中央に位置している受光素子９７に集光される。
【実施例１３】
【０１２１】
次に、第１３の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３７は第１３の実施例の光合分波モジュール４１６の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール４１６に用いられている光合分波器３０６は、第５の実施例で説明したものである。光合分波器３０６の上面には、２芯のファイバアレイ４２が接続されており、光合分波器３０６の下部はスリーブ１０２を用いて受光部９１に垂直に接続されている。また、受光部９１の開口窓にはフレネルレンズ１０７が嵌め込まれており、フレネルレンズ１０７の中心軸は受光部９１の中心から偏心している。受光素子９７は受光部９１の中心からずれた位置に配置されている。
【０１２２】
受光部９１は、スリーブ１０２の下部の凹所１０３に垂直に挿入されており、光合分波器３０６はスリーブ１０２の上部に垂直に設けられた保持部１０５に挿入されており、凹所１０３内の上面は受光部９１の上面に当接している。
【０１２３】
しかして、この光合分波モジュール４１６にあっては、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光はフィルタ３４で分波され、フィルタ３４で反射した波長λ１の光は出力用光ファイバ４５ａに結合される。一方、フィルタ３４を透過した波長λ２の平行光はフィルタ３４を透過して光合分波器３０６の下面から出射される。この実施例では、レンズとして厚みの薄いフレネルレンズ１０７を用いることによってフレネルレンズ１０７をできるだけフィルタ３４に近接させており、波長λ２の光が光合分波器３０６の中心から大きく外れないうちにフレネルレンズ１０７で主軸光線の方向を曲げ、受光部９１の中央に設けられた受光素子９７に集光させている。
【実施例１４】
【０１２４】
次に、第１４の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３８は第１４の実施例による光合分波モジュール４１７の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール４１７に用いられている光合分波器３０６は、第５の実施例で説明したものである。光合分波器３０６の上面には、２芯のファイバアレイ４２が接続されており、光合分波器３０６の下部は受光部９１に接続されている。
【０１２５】
この受光部９１は専用品であって、開口窓１０６が設けられたキャップ１００よりも上方へ向けて筒部１０８が延出されている。光合分波器３０６の下部は筒部１０８内に垂直に挿入されて固定されている。
【０１２６】
しかして、この光合分波モジュール４１７にあっては、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光はフィルタ３４で分波され、フィルタ３４で反射した波長λ１の光は、レンズ３９で集光されて出力用光ファイバ４５ａに結合される。一方、フィルタ３４を透過した波長λ２の平行光は、受光部９１の開口窓１０６を通過して受光部９１内に入り、受光素子９７によって受光される。
【０１２７】
この実施例では、フィルタ３４と受光素子９７との間にレンズが設けられていないので、フィルタ３４から斜めに出射された平行光が中心から大きく外れないうちに受光素子９７で受光させる必要がある。従って、できるだけフィルタ３４と受光素子９７の距離は短いことが望ましく、キャップ１００の高さを低くしておくことが好ましい。また、フィルタ３４の中心から斜めに出射された平行光を受光素子９７で受光させるためには、ある程度受光素子９７の面積を大きくすると共に受光素子９７を受光部９１の中心から外れた位置に配置するのが望ましい。
【０１２８】
あるいは、受光部９１の中心に配置された受光素子９７で効率よく受光させようとすれば、より受光面積の大きな受光素子を用いる方法、光合分波器３０６を受光部９１の中心軸からずらせて接続する方法などを用いてもよい。
【実施例１５】
【０１２９】
次に、第１５の実施例による光合分波モジュールを説明する。図３９は第１５の実施例による光合分波モジュール４１８の構造を説明する断面図である。この光合分波モジュール４１８に用いられている光合分波器３１８は、第５の実施例で説明した光合分波器３０６と同様な構成を有するものであるが、スペーサ３１の厚みがレンズ３９の焦点距離よりも長くなっており、入力用光ファイバ４４から出射された光がレンズ３９を通過すると、フィルタ３４の位置で集光されるようになっている。
【０１３０】
しかして、この光合分波モジュール４１７にあっては、入力用光ファイバ４４から出射された波長λ１、λ２の光はフィルタ３４の位置に集光され、フィルタ３４で分波される。フィルタ３４で反射した波長λ１の光は、拡散しながらレンズ３９に入射し、レンズ３９で集光されて出力用光ファイバ４５ａに結合される。
【０１３１】
一方、フィルタ３４と受光素子９７との距離が短くなっているので、フィルタ３４を透過した波長λ２の光は、あまり大きく広がらないうちに受光部９１内に入って受光素子９７で受光される。よって、フィルタ３４と受光素子９７との間にレンズが存在しなくても、受光部９１の中央に配置された受光素子９７で効率よく受光される。
【実施例１６】
【０１３２】
次に、第１６の実施例による光合分波モジュールを説明する。図４０は第１６の実施例による光合分波モジュール４１９の構造を説明する断面図である。図４１はこの光合分波モジュール４１９の断面図である。この光合分波モジュール４１９は、光合分波器３１９を受光部９１に直接接合させることによって、より一層の小型化を図ったものである。ここで用いられている光合分波器３１９は、図１２に示した光合分波器３０２からスペーサ３７を除いた構造となっている。入力用光ファイバ４４と出力用光ファイバ４５ａの距離を接近させ、レンズ３９、４１も小さくすることによって光合分波器３１９の小型化を図っており、光合分波器３１９は受光部９１に比べて小さなサイズに形成されている。光合分波器３１９は、その中心軸を受光部９１の中心軸から少しずらせた状態で、その下面を受光部９１の開口部の上面に接着剤を用いて接合されている。また、光合分波器３１９の上面には２芯のファイバケーブル１１１が接続されている。ファイバケーブル１１１は、入力用光ファイバ４４と出力用光ファイバ４５ａを内皮１１２と外皮１１３で被覆したものであり、外皮１１３の先端部を剥がして露出させた内皮１１２の先端面を受光部９１の上面に接着している。
【０１３３】
このような構造によれば、光合分波器３１９を受光部９１に直接接合させているので、スリーブ１０２等が必要なくなり、部品点数を削減すると共に光合分波モジュール４１９を非常に小さくすることができる。また、ファイバケーブル１１１を光合分波器３１９に直接に接続することによっても小型化を図ることができる。
【０１３４】
図４２は第１６の実施例の変形例を示す断面図である。この光合分波モジュール４２０では、上記第１６の実施例による光合分波器３１９からさらに支持プレート３５とレンズ４１を除いた光合分波器３２０を用いている。その代わりに、受光部９１の開口窓１０６にフレネルレンズ１１５を設けている。このような変形例によれば、光合分波器３２０をより一層小型化できるので、光合分波モジュール４２０を小型化できる。
【０１３５】
なお、製造方法については、第１〜３の実施例についてのみ説明したが、第４の実施例以下の実施例についても、第１〜３の実施例と同様な方法で製造することができる。また、第１１の実施例以下では、光合分波器を受光部に接続した場合を説明したが、受光部に代えて発光部に光合分波器を接続することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】従来例による光合分波モジュールの断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１の実施例による光合分波器を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は第１の実施例による光合分波器の製造工程を示す断面図である。
【図５】支持プレートの上に、レンズとシール部を成形した様子を示す斜視図である。
【図６】（ａ）はシール部とスペーサとの間に接着樹脂を注入する工程を説明する斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図７】樹脂流動溝を形成されたシール部を示す斜視図である。
【図８】支持プレートやスペーサ等の積層体を裁断する工程を示す斜視図である。
【図９】２つのハーフパーツを接合して光合分波器を作製する工程を示す断面図である。
【図１０】光合分波器の両端にファイバアレイを接続して光合分波モジュールを作製する工程を示す断面図である。
【図１１】シースに納められた光合分波モジュールを示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施例の変形例を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第２の実施例による光合分波器を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施例の光合分波器を製造する工程を説明する図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は図１５の後の工程を説明する図である。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は、図１６の工程に続けて第２の実施例の光合分波モジュールを製作する工程を説明する図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第３の実施例による光合分波器の構造を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図２０】（ａ）〜（ｅ）は、第３の実施例の光合分波器の製造方法を説明する工程図である。
【図２１】図２０（ａ）〜（ｅ）の工程で作製された各部材を積層一体化する工程を説明する図である。
【図２２】裁断して第３の実施例の光合分波器を得る前の段階を示す断面図である。
【図２３】（ａ）は本発明の第４の実施例の変形例を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図２４】本発明の第５の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図２５】（ａ）は本発明の第５の実施例の変形例を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図２６】本発明の第６の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図２７】（ａ）は本発明の第６の実施例の変形例を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図２８】本発明の第７の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図２９】同上の光合分波モジュールに用いられている光合分波器の分解断面図である。
【図３０】本発明の第８の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図３１】同上の光合分波モジュールに用いられている光合分波器の分解断面図である。
【図３２】本発明の第９の実施例による光合分波モジュールの断面図である。
【図３３】本発明の第１０の実施例による光合分波モジュールの下方から見た斜視図である。
【図３４】同上の光合分波モジュールの断面図である。
【図３５】本発明の第１１の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図３６】本発明の第１２の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図３７】本発明の第１３の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図３８】本発明の第１４の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図３９】本発明の第１５の実施例による光合分波モジュールを示す断面図である。
【図４０】本発明の第１６の実施例による光合分波モジュールを示す斜視図である。
【図４１】同上の光合分波モジュールの断面図である。
【図４２】本発明の第１６の実施例の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１３７】
３１  スペーサ
３２  レンズ支持プレート
３３  支持プレート
３４  フィルタ
３５  支持プレート
３６  レンズ支持プレート
３７  スペーサ
３８  シール部
３９  レンズ
４０  シール部
４１  レンズ
４２、４３  ファイバアレイ
４４  入力用光ファイバ
４５ａ  出力用光ファイバ
４５ｂ  出力用光ファイバ
４９ａ、４９ｂ  ハーフパーツ
５０  凹部
５１  接着樹脂
５２  樹脂流動溝
５３  ダイシングブレード
６１  フィルタ支持プレート
６２  フィルタ支持プレート
６３  フレネルレンズ
７１  フィルタ層
７３  フィルタ
７５  フィルタ
７７  ミラー
８０  ミラー
９１  受光部
９７  受光素子
１００  キャップ
１０１  ボールレンズ
１０２  スリーブ
１０７  フレネルレンズ
１１５  フレネルレンズ
【図１】
2006208709.tif 000003
【図２】
2006208709.tif 000004
【図３】
2006208709.tif 000005
【図４】
2006208709.tif 000006
【図５】
2006208709.tif 000007
【図６】
2006208709.tif 000008
【図７】
2006208709.tif 000009
【図８】
2006208709.tif 000010
【図９】
2006208709.tif 000011
【図１０】
2006208709.tif 000012
【図１１】
2006208709.tif 000013
【図１２】
2006208709.tif 000014
【図１３】
2006208709.tif 000015
【図１４】
2006208709.tif 000016
【図１５】
2006208709.tif 000017
【図１６】
2006208709.tif 000018
【図１７】
2006208709.tif 000019
【図１８】
2006208709.tif 000020
【図１９】
2006208709.tif 000021
【図２０】
2006208709.tif 000022
【図２１】
2006208709.tif 000023
【図２２】
2006208709.tif 000024
【図２３】
2006208709.tif 000025
【図２４】
2006208709.tif 000026
【図２５】
2006208709.tif 000027
【図２６】
2006208709.tif 000028
【図２７】
2006208709.tif 000029
【図２８】
2006208709.tif 000030
【図２９】
2006208709.tif 000031
【図３０】
2006208709.tif 000032
【図３１】
2006208709.tif 000033
【図３２】
2006208709.tif 000034
【図３３】
2006208709.tif 000035
【図３４】
2006208709.tif 000036
【図３５】
2006208709.tif 000037
【図３６】
2006208709.tif 000038
【図３７】
2006208709.tif 000039
【図３８】
2006208709.tif 000040
【図３９】
2006208709.tif 000041
【図４０】
2006208709.tif 000042
【図４１】
2006208709.tif 000043
【図４２】
2006208709.tif 000044