(57)【要約】【課題】  外力に対して安定で、安価な光波長フィルタ及びそれを備えた光波長フィルター装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の光波長フィルタは、スリーブと、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子とからなり、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子が、外部部材と、外部部材の中心軸に沿って光ファイバが配設された柱状部材と、少なくとも光ファイバの両端面に形成された反射膜とを備え、その全体または一部をスリーブ内に挿入してなる光波長フィルタにおいて、スリーブがスリットのないスリーブからなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブと、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子とからなり、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子が、外部部材と、外部部材の中心軸に沿って光ファイバが配設された柱状部材と、少なくとも光ファイバの両端面に形成された反射膜とを備え、その全体または一部をスリーブ内に挿入してなる光波長フィルタにおいて、スリーブがスリットのないスリーブからなることを特徴とする光波長フィルタ。
【請求項２】
外部部材に光ファイバが融着固定してなることを特徴とする請求項１に記載の光波長フィルタ。
【請求項３】
スリーブを構成する材料の弾性率が１０〜１３０ＧＰａであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光波長フィルタ。
【請求項４】
スリーブがガラス又は結晶化ガラスからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光波長フィルタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかからなる光波長フィルタと、スリーブ内に挿入されファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子の両端面にそれぞれフェルールの先端面とを突き合わせた２本の光コネクタプラグと、２本の光コネクタプラグをそれぞれ押圧する２本の弾性体と、光波長フィルタを収納し２本の光コネクタプラグを保持するアダプタハウジングとを備えたことを特徴とする光波長フィルタ装置。
【請求項６】
フェルールがガラス又は結晶化ガラスからなることを特徴とする請求項５に記載の光波長フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子を備えた光波長フィルタ及びそれを備えた光波長フィルター装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光干渉素子およびそれを用いた光波長フィルタは、波長多重光通信（ＷＤＭ）における合分波デバイスや各種の光学測定機に広く使用されている。これらの素子またはフィルタとしては、一般に、ファイバーブラッググレーティング（ＦＢＧ）や誘電体多層膜フィルタ等の他、ファブリ・ペロ・エタロンが周知である。
【０００３】
ファブリ・ペロ・エタロンは反射膜を有する二つの平行平面間の光多重反射を利用したものであり、前記二種の素子・フィルタに比べ、非常に狭い波長帯域の光透過スペクトルが得られるという特徴がある。
【０００４】
ファブリ・ペロ・エタロンの透過波長λは下記（１）式で表される。
λ＝２ｄｎ／ｍ                                            ・・・（１）
ここで、ｄはエタロンを構成する材料の長さ、ｎは屈折率、ｍは任意の整数である。つまり、（１）式は、光路長（ｄｎ）の２倍の整数倍に相当する波長の光のみが増幅作用によってエタロンを透過できることを示している。透過波長スペクトルの線幅は、平行平面の反射率に依存し、反射率が高いほど線幅は狭く、すなわち、狭帯域な光透過特性が得られる。
【０００５】
ファブリ・ペロ・エタロンにおいては、入射光は平行光束である必要があり、そのためにはコリメータを介して入射させる必要がある。そのため光学系全体の小型化が困難であり、さらに、微妙な光学系の調整を要するという問題がある。これらの問題を解決するため、光ファイバを中心軸に含む柱状のファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子（以下、単に光干渉素子ともいう。）を割りスリーブ内に挿入した構成の光波長フィルタが提案されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。この構成では、光ファイバによって導かれた光信号が、割りスリーブ内で光干渉素子と精密に対向させた光コネクタフェルールを介して直接光干渉素子に入射される。この場合、光の多重反射は光ファイバのコア部に限定されるため、コリメータを使用せずとも実質的に平行光束を入射した場合と等しい効果が得られ、エタロンに必要な光干渉条件が確保できる利点がある。さらに、通常の光コネクタに類似した構成により容易に光学的結合が実現されるため、微妙な光学系の調整を必要とせず、小型化に適しているという利点を兼ね備えている。
【特許文献１】特許２６８５６２０号公報
【非特許文献１】M. Tateda et. al, 「Thermal Characteristics of a New Type Fiber Febry-Perot Interferometer Buried in a Fiber Connector Housing」,IEICE Trans. Electron., VOL.E81-C, No. 4(1998)p.612
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１又は非特許文献１の光波長フィルタは、割りスリーブに加わる外力によって光干渉素子と光コネクタフェルールの間に軸ずれが生じることを防ぐために、割りスリーブをさらに外筒管（チューブ）に入れ、さらにアダプタハウジングに収納するか、チューブを使用しない場合は剛性が高く大型で高価なアダプタハウジングに収納することが必要であり、この点で小型化に不利である。すなわち、特許文献１に記載されているように、従来技術においては、光コネクタフェルールと光干渉素子の軸は、割りスリーブの弾性力を応用した調心効果によって一致させられており、スリットはスリーブに弾性力を付与するために重要な役割を担っている。しかしながら、割りスリーブに外力が加わった場合、弾性変形によってスリット幅に変化が生じ、その結果フェルールと光干渉素子間に軸ずれが生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、調心効果を維持しつつ外力に対して安定で、安価な光波長フィルタ及びそれを備えた光波長フィルタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光波長フィルタは、スリーブと、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子とからなり、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子が、外部部材と、外部部材の中心軸に沿って光ファイバが配設された柱状部材と、少なくとも光ファイバの両端面に形成された反射膜とを備え、その全体または一部をスリーブ内に挿入してなる光波長フィルタにおいて、スリーブがスリットのないスリーブからなることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、調心効果を維持しつつ外力に対して安定な光波長フィルタを作製できる。その結果、それを備えた光波長フィルタ装置は剛性を保持するためのチューブを必要とせず、しかも剛性が低く小型で安価なハウジングで充分であるため、安価でしかも小型化が可能である。
【００１０】
非特許文献１には、上記した光干渉素子の透過スペクトルのピークが二つに分裂する現象が報告されており、ピークが二つに分裂すると、透過スペクトルの半値幅が大きくなるため狭帯域の光フィルタとして使用するには不適当である。非特許文献１では、この現象は光ファイバ内に複屈折が生じることに起因するとされている。
【００１１】
本発明者等は、従来の光波長フィルタにおいて、光透過スペクトルが分裂する現象、すなわち光ファイバ内に複屈折が生じる現象が２つの要因により発生することを突き止めた。
【００１２】
まず、光ファイバ内に複屈折が生じる第一の要因としては、円柱状部材において、割りスリーブが円柱状部材を把持する箇所、具体的には割りスリーブの片端のスリット先端部に接触する２箇所と、割スリーブの片端のスリット先端部と対向する部分に接触する１箇所との合計３箇所に、締め付け応力の集中する部分が存在することが挙げられる。
【００１３】
光干渉素子を割スリーブで固定するためには、必ず光干渉素子の外径寸法（ＯＤE）を割スリーブの内径寸法（ＩＤS）より大きくする必要がある（ＯＤE＞ＩＤS）。一方、第一の要因に対して、締め付け応力を低減するためには光干渉素子の外径寸法（ＯＤE）と割スリーブの内径寸法（ＩＤS）との差（ＯＤE−ＩＤS）を小さくすることが有効であると考えられる。しかし、ＯＤE＞ＩＤSの関係を保ちつつ、この差を小さくしすぎると把持力の低下により光干渉素子が抜けてしまうため、光干渉素子を安定して固定することができなくなる。
【００１４】
従って、上記したように、スリットがなく、円柱状部材の外径寸法（ＯＤE）よりもわずかに大きい内径寸法（ＩＤS）を有するスリーブ（例えば、円柱状部材の外径寸法（ＯＤE）との差（ＯＤE−ＩＤS）が１μｍ以下の内径寸法（ＩＤS）を有するスリーブ）を用いれば、外力が加わったとしても円柱状部材が傾くことなく把持することができるとともに締め付け応力の集中する部分が存在しない、あるいは存在しても応力が小さいため、光ファイバ内に複屈折が生じる事がほとんどなく光干渉素子の透過スペクトルのピークの半値幅を小さくでき、より狭い波長帯域の光透過スペクトルを得ることができる。
【００１５】
また、光ファイバ内に複屈折が生じる第二の要因としては、円柱型の光干渉素子において、光ファイバが円筒状部材（例えば、フェルール）の内孔に接着剤を用いて接着固定されることにより、光ファイバの中心軸が円筒状部材の中心軸に対して偏心し、接着剤の硬化収縮によって発生する円筒状部材に加わる応力が、光ファイバに不均一に作用することが挙げられる。
【００１６】
一般に、上述の複屈折発生機構から類推されることとして、応力の解消またはその分布の一様化のためには、第二の要因に対しては、理論的には光ファイバの偏心を実用上皆無に等しいレベルにまで低減するか、あるいは、硬化収縮量が事実上皆無である接着剤を用いることが有効であると考えられるが、接着剤を使用する限り光ファイバの偏心を皆無にすることや接着剤の硬化収縮量を皆無にすることは不可能であるため、実際にこれらを実施することはできない。
【００１７】
従って、上記した構成において、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子は、柱状部材の外部部材に光ファイバが融着固定してなることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、第二の要因である接着剤の影響を排除することができ、しかも光ファイバを高精度に柱状部材の中心軸に固定できるため、たとえ融着によって光ファイバに応力が加わったとしても応力が一様に印加される。そのため、光ファイバ内に複屈折が生じにくく、光干渉素子の透過スペクトルのピークの半値幅を小さくでき、より狭い波長帯域の光透過スペクトルを得ることができる。
【００１９】
また、このような構成によれば、干渉素子中の複屈折が低減するため、偏波依存損失（ＰＤＬ）が低減される効果もある。ＰＤＬとは、素子へ入射する光の偏光状態が変化した際の、素子を透過する光の強度変化を表す尺度であり、一般にその値が小さいほど好ましい。上記の構成による光干渉素子は、従来のものに比べて複屈折を低減させることができるため、偏光状態が変化しても透過光強度に変化が生じにくく、ＰＤＬが低下する利点がある。
【００２０】
また、外部部材に光ファイバが融着固定してなるため、透過波長の温度依存性、ｄλ／ｄＴの制御が可能となる。
【００２１】
ｄλ／ｄＴは光干渉素子の光路長 Ｓの温度依存性ｄＳ／ｄＴに依存し、ｄＳ／ｄＴは光路材料（ここでは光ファイバ）の屈折率の温度依存性と熱膨張係数によって決まる。本発明の場合、光路材料である光ファイバが熱融着によって直接外部部材に固定されているため、外部部材の熱膨張が光ファイバの熱膨張及び屈折率に影響を与える。すなわち、外部部材の熱膨張や収縮によって光ファイバの熱膨張や収縮量がその本来の値よりも大きくまたは小さくなることで構成分子の分極状態に変化が生じ、屈折率およびその温度依存性に変化が生じる。従って、適当な熱膨張係数を有する外部部材を選択することによって、光干渉素子のｄλ/ｄＴを制御することが可能になる。
【００２２】
また、光波長フィルタは、コリメータを必要とせず、小型で簡便に光学的結合を行うことが可能である。すなわち、両端面をＰＣ（物理接触：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔａｃｔ）接続できるような形状に加工すれば、スリーブ内で一般的な光ファイバフェルールと対向させることによって容易に光学的結合が可能となり、光損失を少なくできる。
【００２３】
また、平行光や光学系の調整を必要としないため、コリメータや光学系を調整するための仕組みが不要であり、デバイスを小型化できる。
【００２４】
上記した構成において、スリーブ内面の表面粗さ又は外部部材の外表面の表面粗さがＲａで０．０５〜０．５μｍであることが好ましい。さらに好ましい範囲は、０．１〜０．３μｍである。
【００２５】
このようにすれば、柱状部材が調心効果によって、スリーブの内孔の中心に自動的に位置するようになり、軸ズレ損失が小さくなる。０．０５μｍよりも小さいと、上記効果が得られにくい。また０．５μｍよりも大きいと、上記効果が得られにくいとともに、スリーブ又は外部部材の機械的強度が低くなるため好ましくない。
【００２６】
上記した構成において、スリーブを構成する材料の弾性率が１０〜１３０ＧＰａの範囲であることが好ましい。さらに好ましい範囲は、５０〜１００ＧＰａである。
【００２７】
このようにすれば、スリットのないスリーブであっても光学的結合に充分な調心効果を得ることが可能であり、かつ、外力に対して安定な耐軸ずれ特性を実現することが可能である。そのようなスリーブを構成する材料としてはガラスや結晶化ガラスが適している。しかもスリーブとなる円筒状のスリーブ予備成形体を加熱し、延伸成形することによってスリットのないスリーブ（剛性スリーブ）を高精度にしかも安価に製造できる。特に結晶化ガラスは強度的にも優れるためスリーブを構成する材料としてより好ましい材料である。
【００２８】
上記した構成において、柱状部材の外部部材又はスリーブ、ガラス又は結晶化ガラスからなることが好ましい。
【００２９】
このようにすれば、柱状部材の外部部材又はスリーブとなる筒状の予備成形体を加熱し、延伸成形することによって柱状部材又はスリーブを高精度にしかも安価に製造できる。
【００３０】
上記した構成において、スリーブの側面に、内孔まで貫通した貫通孔が設けられていることが好ましい。
【００３１】
このようにすれば、貫通孔に接着剤を注入して光干渉素子をより強固に固定できる。
【００３２】
上記した構成において、筒状部材が、３０〜３８０℃の温度範囲において、−３０〜＋４０×１０-7／℃の平均熱膨張係数を有するガラス又は結晶化ガラスからなることが好ましい。
【００３３】
このようにすれば、６×１０-7／℃の熱膨張係数を有する光ファイバ（シリカガラス）と膨張係数が近いため、周囲温度変化時における熱応力によるクラックや割れが発生し難い。柱状部材の外部部材の平均熱膨張係数のより好ましい範囲は、−２５〜＋３５×１０-7／℃である。
【００３４】
上記した構成において、反射膜は、高屈折率膜と低屈折率膜との交互の誘電体多層膜、具体的には高屈折率膜として、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2等の膜と、低屈折率膜とし
てＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3等の膜との交互の誘電体多層膜が使用可能である。誘電体多層膜は、高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に３〜３０層積層してなることが、反射率の確保と経済的な理由から好ましい。即ち３層より少ないと充分な波長帯域と反射率が確保できず、４０層よりも多くても反射率がほとんど変わらず不経済であるからである。
【００３５】
上記した構成において、柱状部材の外部部材とスリーブが同一材料あるいは熱膨張係数が略等しい材料であることが好ましい。
【００３６】
このようにすれば、光波長フィルタの熱的安定性が向上し、光透過スペクトルの温度依存性の直線性がより向上する。このため、光透過フィルタを温度センサ等に応用する場合には、一層好ましいものとなる。
【００３７】
上記した構成において、光ファイバの偏心量（光ファイバの中心と柱状部材の中心の距離）は２μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。
【００３８】
このようにすれば、光干渉素子と光コネクタフェルールとの光学的結合をより低接続損失で行うことが可能となる。
【００３９】
また本発明の光波長フィルタ装置は、上記した構成の光波長フィルタと、スリーブ内に挿入されファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子の両端面にそれぞれフェルールの先端面とを突き合わせた２本の光コネクタプラグと、２本の光コネクタプラグをそれぞれ押圧する２本の弾性体と、光波長フィルタを収納し２本の光コネクタプラグを保持するアダプタハウジングとを備えたことを特徴とする。
【００４０】
このような構成によれば、光波長フィルタが調心効果を維持しつつ外力に対して安定であるため、その光波長フィルタを備えた光波長フィルタ装置は、剛性を保持するためのチューブを必要とせず、しかも剛性が低く小型で安価なハウジングで充分であるため、安価でしかも小型化が可能である。
【００４１】
光コネクタプラグを挿抜することがあるため、フェルールの先端部によって反射膜に傷等が発生するおそれがある。傷の発生は、フェルール材料の硬度が問題となるため、フェルールの材料としては、上記した膜材料と硬度が同等の材料を使用することが好ましく、具体的には、フェルールはガラス又は結晶化ガラスからなることが好ましい。
【００４２】
また、フェルールとして、その外径寸法（ＯＤF）が、スリーブの内径寸法（ＩＤS）よりもわずかに小さいフェルール（例えば、スリーブの内径寸法（ＩＤS）との差（ＯＤF−ＩＤS）が１μｍ以下となる外径寸法（ＯＤF）を有するスリーブ）を用いれば、外力が加わったとしてもフェルール（光コネクタプラグ）が傾くことなく把持することができる。
【００４３】
次に、本発明の光フィルタの製造方法について以下に説明する。
【００４４】
まず、シリカガラス製光ファイバをガラスまたは結晶化ガラスからなる筒状予備成形体の内孔に挿入し、加熱しながら延伸することで予備成形体の内孔に光ファイバを熱融着によって一体化させて、光ファイバを中心軸に沿って備えた柱状体を作製する。この場合、延伸成形時にその内孔内を排気してもよい。あるいは、一旦筒状予備成形体を延伸成形して筒状前駆体を作製し、その後その内孔に上記光ファイバを挿入し、加熱しながらその内孔内を排気して融着一体化させて、柱状体を作製してもよい。ここで、筒状前駆体とは、光ファイバを融着後切断して柱状部材を作製するための外部部材の原材であり、外部部材と外径は同一であるが、長さが外部部材よりも長いものをさす。
【００４５】
このようにすれば、偏心量が少なく融着によって光ファイバに応力が加わったとしても応力が一様に印加されるようになる。すなわち、ジルコニア等のセラミックス材料の場合、その製法上の制限から最長でも５０ｍｍ程度の長さの筒状前駆体しか作製できない。さらに、接着剤で光ファイバを固定する際には、あまり筒状前駆体が長いと接着剤を光ファイバと内孔との間に満遍なく行き渡らせることが困難であるため、その長さに自ずと制限がある。しかし、上記した本発明の構成によれば、筒状前駆体は、延伸成形によって作製可能なため、装置や予備成形体からの制約を超えない範囲で長尺（例えば、３００ｍｍ以上）にでき、しかも光ファイバを接着剤を用いず熱的に融着固定するため、筒状前駆体が長尺であっても光ファイバを固定でき、効率的に柱状体を作製できる。
【００４６】
この場合、外部部材又は外部部材の予備成形体は、軟化温度が光ファイバのそれよりも低いことが必要であり、具体的には１５００℃以下、好ましくは１３００℃以下であることが好ましい。
【００４７】
このようにすれば、外部部材又は外部部材の予備成形体の内孔に光ファイバを変形なく融着固定することが可能である。
【００４８】
また、融着一体化した後、柱状体の外周部に研削加工を施してもよい。
【００４９】
このようにすれば、優れた寸法精度を有する柱状部材となり、光干渉素子と光ファイバフェルールとの光学的結合をより低接続損失で行うことが可能となる。
【００５０】
この場合、筒状予備成形体の外径中心と内径中心の偏心量は、上記光干渉素子の偏心量と縮小比との関係で決定されるが、一般に、２００μmよりも小さいことが好ましく、より好ましくは１００μm以下、さらに好ましく５０μm以下のものを使用することが望ましい。
【００５１】
このようにすれば、光ファイバの偏心量を２μｍ以下とすることが可能となる。
【００５２】
また、光ファイバと柱状部材の外部部材（筒状予備成形体）の熱膨張係数が近いこと、具体的には、シリカガラス光ファイバの平均熱膨張係数は６×１０-7／℃であり、柱状部材の外部部材（筒状予備成形体）の平均熱膨張係数は３０〜３８０℃の温度範囲において、−３０〜＋４０×１０-7／℃であることが好ましく、−２５〜＋３５×１０-7／℃であることがより好ましい。
【００５３】
このようにすれば、加熱後の冷却時における熱応力によるクラックや割れが発生し難い。
【００５４】
次に、光ファイバを備えた柱状部材を、得られる透過スペクトルに応じた長さに切断し、両端面を光学研磨した後、一般的な成膜方法（例えば、蒸着法、スパッタ法等）によって両端面に、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2等の透明膜と、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3との交互多層反射膜を形成することによって光干渉素子を作製することができる。
【００５５】
また、光波長フィルタは、上述の光干渉素子をスリーブの内孔内に挿入保持することによって作製できる。
【００５６】
この場合、スリーブは、スリットのないスリーブ（剛性スリーブ）を使用することが好ましい。
【００５７】
スリットのないスリーブは、ガラス又は結晶化ガラスからなる円筒状予備成形体を加熱しながら延伸成形し、所望の長さに切断して作製することが好ましい。
【００５８】
このようにすれば、後加工することなく、内径の寸法精度の優れたスリーブを作製でき、光干渉素子と光コネクタフェルールを光学的に結合させた際、これらの偏心量が最小限に抑えられ、接続損失が小さくなる。
【発明の効果】
【００５９】
本発明の光波長フィルタは、調心効果を維持しつつ外力に対して安定な光波長フィルタを作製できる。その結果、それを備えた光波長フィルタ装置は剛性が低く小型で安価なハウジングで充分であるため安価でしかも小型化が可能である。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００６１】
表１は、本発明の実施例１〜４及び比較例１〜２を示す。図１は、本発明の光波長フィルタの断面図であり、図２は、本発明の光波長フィルタ装置の断面図である。図３は、光波長フィルタにおいて、光透過スペクトル及び軸ズレ損失の測定方法の説明図である。図４は、実施例１の光波長フィルタの光透過スペクトルを示す。図５は、実施例４の光波長フィルタの光透過スペクトルを示す。図６は、比較例１の光波長フィルタの光透過スペクトルを示す。図７は、比較例２の光波長フィルタの光透過スペクトルを示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
実施例１〜３の光波長フィルタ１０は、図１に示すように、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子１と、スリットのない結晶化ガラススリーブ２からなり、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子１は、表１に記載の外部部材３の内孔３ａに光ファイバ４が融着固定されてなり、円柱状体５の両端部５ａ、５ａには、反射膜６が形成されている。実施例４の光波長フィルタ１０は、ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子１において、光ファイバ４が外部部材３の内孔３ａにエポキシ系樹脂接着剤によって固定されている以外は実施例１と同様に構成されている。また、比較例１は、スリーブがスリットを有するジルコニアスリーブからなる以外は、実施例１と同様に構成されている。また比較例２は、光ファイバ４が外部部材３の内孔３ａにエポキシ系樹脂接着剤によって固定されている以外は比較例１と同様に構成されている。また、結晶化ガラススリーブ２の内表面及び結晶化ガラスからなる外部部材の外表面の表面粗さは、Ｒａで共に０．２μｍであった。また、ガラスからなる外部部材の外表面の表面粗さは、Ｒａで０．０１μｍであった。
【００６４】
このような光波長フィルタは、以下のようにして作製した。
【００６５】
表１に示す外部部材となる円筒状予備成形体の内孔に外径が１２５μｍのシリカガラス製光ファイバを挿入し、加熱延伸成形しながら光ファイバをその内孔に熱的に融着固定させ、外径が１．２４９ｍｍの長さが２００ｍｍの円柱状体を作製した。その後、その円柱状体を、長さ約２ｍｍに切断し両端面を光学研磨（ＰＣ研磨）して円柱状部材を作製し、その両端面にスパッタ法によって誘電体多層膜からなる反射膜を形成することで実施例１〜３及び比較例１のファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子を作製した。
【００６６】
また、実施例４又は比較例２は、まず、円筒状予備成形体を加熱延伸成形して外径が１．２４９ｍｍ、内径が１２６μｍで、長さを約２．５ｍｍに仮切断して円筒状前駆体を作製する。次に、上記円筒状前駆体の内孔に外径が１２５μｍのシリカガラス製光ファイバを挿入し、エポキシ系樹脂接着剤で光ファイバを固定して、円柱状体とし、両端面を光学研磨（ＰＣ研磨）して長さが約２ｍｍの円柱状部材を作製した。最後に、その両端面に反射膜を形成し、実施例４又は比較例２のファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子を作製した。
【００６７】
尚、筒状予備成形体に用いた結晶化ガラスは、β−スポジュメン固溶体結晶を主成分として析出するＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスとし、ガラスは、ホウケイ酸塩ガラスとした。また、反射率が９４％の反射膜は、１層のＮｂ2Ｏ5層の上に１層のＳｉＯ2層を交互に６層ずつ積層した合計１２層の反射膜からなり、反射率が９９．５％の反射
膜は、１層のＳｉＯ2層の上に１層のＮｂ2Ｏ5層を交互に７層ずつ積層し、最外層として
１層のＳｉＯ2層を形成した合計１５層の反射膜からなる。
【００６８】
次いで、内径が１．２５０ｍｍでスリットのない結晶化ガラススリーブ（弾性率：９０ＧＰａ）内に上記光干渉素子を挿入して実施例１〜４の光波長フィルタを作製した。また、比較例１、２では、結晶化ガラススリーブの代わりに軸方向にスリットを有する市販のジルコニアスリーブ（弾性率：１９０ＧＰａ）を使用した。尚、上記結晶化ガラススリーブは、上述した外部部材を作製するための筒状予備成形体と同じ材料を加熱延伸成形することによって作製した。
【００６９】
図２に示すように、本実施例の光波長フィルタ装置２０は、上記した光波長フィルタ１０と、スリーブ２内に挿入されファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子１の両端面にそれぞれフェルール１１ａ、１１ａの先端面とを突き合わせた２本の光コネクタプラグ１１、１１と、２本の光コネクタプラグ１１、１１をそれぞれ押圧する２本のバネ１２、１２と、光波長フィルタ１０を収納し２本の光コネクタプラグ１１、１１を保持するアダプタハウジング１３とを備えている。
【００７０】
光透過スペクトルは、図３に示すように、光ファイバ２１を備えた２個のＭＵ型光コネクタフェルール２２ａ、２２ｂを準備し、それぞれを光波長フィルタ２３のスリーブ２４の両端から挿入すると同時に５００ｇの押圧がかかるように調整し、光干渉素子２５とＰＣ接続し、一方の光コネクタフェルール２２ａから延びた光ファイバ２１の他端を波長１５５０ｎｍ帯の赤外光を発する光源２６に、もう一方の光コネクタフェルール２２ｂから延びた光ファイバ２１の他端を光スペクトラムアナライザ２７に接続することによって測定した。
【００７１】
また、スペクトル線幅（半値幅）は、スペクトルの５０％高さにおけるスペクトルの波長幅として求めた。
【００７２】
軸ズレ損失は、図３に示すように、一方の光コネクタフェルール２２ｂに、スリーブ２４の中心軸に対して垂直な方向から５Ｎの外力を加え、その際の接続損失を光スペクトラムアナライザ２７で測定して求めた。
【００７３】
ＰＤＬは、分布帰還型レーザー光源の光を、光ファイバによって光スクランブラを介して試料に導き、試料からの透過光を光パワーメータで計測することによって求めた。
【００７４】
実施例１〜４の光波長フィルタは、スリットのないスリーブを使用しているため、軸ズレ損失が０．５ｄＢ未満と小さかった。また、特に実施例１は、図４からわかるように、熱融着で光ファイバを固定し、スリットのないスリーブを使用しているため、光透過スペクトルに分裂が見られず、狭帯域で単一のピークが得られた。また、実施例２、３の光透過スペクトルは図示していないが、実施例１と同様に光透過スペクトルに分裂は見られなかった。実施例１の透過波長の温度依存性ｄλ／ｄＴは、１１．９×１０-6／℃と小さかった。
【００７５】
さらに、実施例１、２および３の光波長フィルタは融着によって光ファイバを固定しているため、接着剤を用いて作製された実施例４のフィルタよりもスペクトル線幅やＰＤＬが小さかった。
【００７６】
一方、表１や図６に示すように、比較例１の波長フィルタは、ジルコニア製の割りスリーブを使用しているため、光透過スペクトルは分裂していた。また、軸ズレ損失が３ｄＢと大きかった。また、比較例２の波長フィルタは、接着剤を用いて光ファイバを固定しているため、図７に示すように光透過スペクトルが分裂しスペクトル線幅が大きく、軸ズレ損失やＰＤＬも大きかった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の光波長フィルタの断面図である。
【図２】本発明の光波長フィルタ装置の断面図である。
【図３】光透過スペクトル及び軸ズレ損失の測定方法の説明図である。
【図４】実施例１の光波長フィルタの光透過スペクトルである。
【図５】実施例４の光波長フィルタの光透過スペクトルである。
【図６】比較例１の光波長フィルタの光透過スペクトルである。
【図７】比較例２の光波長フィルタの光透過スペクトルである。
【符号の説明】
【００７８】
１、２５  ファイバ・ファブリ・ペロ光干渉素子
２、２４  スリーブ
３  外部部材
３ａ  内孔
４、２１  光ファイバ
５    円柱状部材
５ａ  端部
６    反射膜
１０、２３  光波長フィルタ
１１  光コネクタプラグ
１１ａ、２２ａ、２２ｂ  光コネクタフェルール
１２  バネ
１３  アダプタハウジング
２６  光源
２７  光スペクトラムアナライザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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