(57)【要約】【課題】接着方式によって確実にコリメータを固定できるコリメータ支持体を提供する。  【解決手段】光デバイスに設けられ、筒状のコリメータＣを接着剤を用いて固定するためのコリメータ支持体１ａであって、筒状のコリメータの軸２方向を前後方向とし、当該前後方向に直交する面を断面として、前後に端面（１１、１２）を有し、前後両端面に開放端を有して前後方向に形成されたガイド部２０ａと、前記ガイド部の内面と外方１３とを連絡する開口部３０ａとを有し、ガイド部の断面は、コリメータの断面形状に沿う形状に形成されている。【選択図】図２
2018081255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光デバイスに設けられ、筒状のコリメータを接着剤を用いて固定するためのコリメータ支持体であって、
前記筒状のコリメータの軸方向を前後方向とし、当該前後方向に直交する面を断面として、
前後に端面を有し、
前後両端面に開放端を有して前後方向に形成されたガイド部と、
前記ガイド部の内面と外方とを連絡する開口部と、
を備え、
前記ガイド部の断面は、前記コリメータの断面形状に沿う形状に形成されている、
ことを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項２】
請求項１において、前記ガイド部は、前記前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、当該ガイド孔の途上から分岐して外方に至る連絡孔であることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項３】
請求項２において、前記連絡孔は前記ガイド孔の内面から放射外方向に直線状に形成されて外方に連絡していることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項４】
請求項１において、前記ガイド部は、前後方向に形成されたガイド溝であって、前記開口部は、前記ガイド溝の幅で前後方向に形成されたスリットであることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項５】
請求項１において、前記ガイド部は、前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、前記ガイド孔の開口径よりも狭い幅で前後方向に形成されたスリットであることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項６】
請求項１において、前記ガイド部は、前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、前記ガイド孔を前記断面で前後に分断する溝であることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前後に端面を有する部材に前記ガイド部と前記開口部が形成されていることを特徴とするコリメータ支持体。
【請求項８】
内部に光学部品の収納空間を有し、請求項１〜７のいずれかに記載の前記コリメータ支持体を備えたことを特徴とする光デバイスの筐体。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の前記コリメータ支持体にコリメータが接着剤によって取り付けられているとともに、所定のコリメータ間に形成される光路上に光学部品が配置されてなることを特徴とする光デバイス。
【請求項１０】
請求項９において、前記接着剤は光硬化型接着剤であることを特徴とする光デバイス。  
【請求項１１】
請求項９または１０において、
それぞれが異なるｎ種類の単一波長の光を入出力するｎ個の第１のコリメータと、波長の異なるｎ種類の光を合波した光を入出力する１個の第２のコリメータとが前記コリメータ支持体に取り付けられ、
波長の異なる前記ｎ種類の単一波長の光を合波あるいは分波する光合分波器として動作する、
ことを特徴とする光デバイス。
【請求項１２】
二つの光合分波器を備え、一方の光合分波器を光合波器とし、他方の光合分波器を光分波器とした光トランシーバであって、前記二つの光合分波器の内、少なくとも一方が請求項１１に記載の前記光合分波器として動作する前記光デバイスであることを特徴とする光トランシーバ。
【請求項１３】
請求項１〜７に記載のコリメータ支持体にコリメータを取り付ける方法であって、
前記ガイド部の内面にコリメータを支持させるコリメータ支持ステップと、
前記ガイド部の内面に光硬化型接着剤を塗布する接着剤塗布ステップと、
前記ガイド部内に光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させて、前記コリメータをコリメータ支持体に固定させる硬化ステップと、
を含み、
前記接着剤塗布ステップでは、前記開口部を介して前記ガイド部の内方に前記光硬化型接着剤を供給し、
前記硬化ステップでは、前記開口部を介して前記光を前記ガイド部の内方に照射する、
ことを特徴とするコリメータ取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はコリメータ支持体、光デバイスの筐体、光デバイス、光トランシーバ、およびコリメータ取付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コリメータは、コリメートレンズを用いて拡散光を平行光にしたり、平行光を集光したりするための光学部品である。コリメータとしては光ファイバコリメータがある。光ファイバコリメータは、例えば、円筒形のホルダの末端に光ファイバを樹脂で被膜した光ファイバ心線が挿通されてなるフェルールが取り付けられ、ホルダの先端内側にコリメートレンズが保持された構造を備えている。光ファイバはホルダ内部にて開口し、光ファイバコリメータは、その光ファイバの開口から出射した光をホルダの先端側から平行光として出射する。そしてホルダの先端側から入射した平行光を光ファイバの開口端に結合させる。
【０００３】
空間を伝搬する光を入出力するコリメータもある。このようなコリメータは、末端に光の入出力口を備えたホルダ内にコリメートレンズを収納した構成を有している。そしてレーザーダイオードなどから出射されて空間を伝搬してきた光を平行光にしたり、入射した平行光を集光しつつ空間に設置されたフォトダイオードなどに向けて出射したりする。
【０００４】
光ファイバコリメータなどのコリメータを備えた光デバイスの多くは、フィルタやミラーなどの各種光学部品を収納する筐体を備えている。そして光デバイスの筐体の端面にはコリメータを取り付けるための構造や構成となる支持部材や支持部位（以下、コリメータ支持体とも言う）が設けられている。コリメータ支持体は筐体と一体的な構成である場合もあるし、筐体に別体として取り付けられる構成である場合もある。もちろん光学ベンチ上に光部品を配置することで光デバイスを構成することもできる。そして、このような場合には光デバイスには明確な筐体が存在しない。いずれにしても、光デバイスは、光の入出力部が必須の構成であり、その光入出力部にコリメータを用いるのであればコリメータ支持体が必要となる。なおコリメータを備えた光デバイスとしては、例えば、一方のコリメータを介して入力した光から所定の波長の光を透過させて他方の光コリメータを介して出力させる波長選択フィルタ、複数のコリメータ間で光路を切り替える光スイッチ、互いに波長が異なる複数の光を合波あるいは分波する光合分波器などがある。
【０００５】
コリメータ支持体へのコリメータの取り付け方式としては、コリメータのホルダとコリメータ支持体とを溶接する溶接方式がよく知られている。以下の特許文献１には、筐体の一方の端面に複数のコリメータが溶接方式によって取り付けられた光デバイスが記載されている。その他の取り付け方式としては、楔部品を用いる楔方式もある。この楔方式は、例えば、筐体の端面に例えば鍵穴状の孔が形成されたコリメータ支持体を用いる。例えば、端面がコリメータの断面形状に沿う円形に開口しつつ、その開口の円周の一部に設けた矩形の切欠を端面から奥行き方向に延長させた形状の孔を設ける。そしてコリメータを端面の孔に挿入するとともに、切欠に楔部品を孔に打ち込む。それによってコリメータが孔の内面に押し当てられてコリメータが固定される。
【０００６】
複数のコリメータを並列に取り付けるような場合には、筐体の端面に互いに平行となるように形成された複数のＶ字溝を用いるＶ字溝方式もある。この方式を採用したコリメータ支持体は、コリメータの円筒状のホルダの軸方向に沿って形成された複数のＶ字溝を備えている。コリメータは、そのＶ字溝に沿って配置されるとともに、側面がＶ字溝に溶接あるいは接着される。なお以下の特許文献２には、コリメータに内蔵されているフェルールをコリメータ支持体に相当するフェルールホルダに直接取り付けてなるコリメータアレイについて記載されている。また本発明に関連して、以下の特許文献３には光合分波器について記載されている。また以下の非特許文献１には、光合分波器を備えた光トランシーバについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０１１２１４号公報
【特許文献２】特開２００５−０９２１２０号公報
【特許文献３】特開２００８−１１１８６３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】神杉秀昭，石井邦幸，村山哲，田中弘巳，倉島宏実，石橋博人，津村英志、「データセンタ用低消費電力光トランシーバ」、2013年7月・SEIテクニカルレビュー  第183号、 pp.60-64
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に示したように、光デバイスの筐体にコリメータを溶接方式によって取り付ける場合、コリメータのホルダの先端にフランジ状の部位を設け、そのフランジと筐体の端面とを対面させる。そしてフランジの周囲を筐体に溶接する。コリメータの本来の形状は単純な筒状である場合が多いことから、ホルダに対してフランジ状の部位を追加すれば、コリメータや光デバイスの製造コストが増加することになる。
【００１０】
またフランジ状の部位を設けることで、コリメータのホルダが本来のサイズよりも拡径することになり、光デバイスの小型化が難しくなる。とくに一つの端面に複数のコリメータを取り付ける場合、コリメータ支持体の端面、すなわち光デバイスの端面の面積が極めて広くなる。複数のコリメータを狭いピッチで配置させると、隣接するフランジ同士の間隔が極めて狭くなり、溶接自体ができなくなる可能性がある。さらに溶接方式は金属素材にのみ適用できる方式であり、筐体やホルダの素材が限定されてしまうという問題もある。
【００１１】
ところで、コリメータ支持体の小型化は、光デバイスが光合分波器である場合に、特に重要な課題となる。具体的には、光合分波器を二つ内蔵させた周知の光トランシーバについて、近年、ＱＳＦＰ＋（Quad Small Form-factor Pluggable Plus、長さ72.4×幅18.35×高さ8.5mm）やＣＦＰ４（C form-factor pluggable４、長さ92×幅21.5×高さ9.5mm）などの極めて小型の新規格が提案されており、この新規格では従来のＣＦＰ（C form-factor pluggable、長さ144.75×幅82×高さ13.6mm）規格の光トランシーバに対して端面の面積(幅×高さ)が極めて狭くなっている。特に幅方向のサイズが大きく縮幅されている。したがって新規格の光トランシーバに適用可能な光合分波器を得るためには、コリメータ支持体の小型化、特にコリメータ支持体の端面の幅を狭くすることが必要となる。
【００１２】
楔方式では、光デバイスの筐体の端面に楔部品が配置されるスペースが必要となり、やはりコリメータを狭ピッチで配置することが難しい。狭ピッチでコリメータを配置すれば、楔部品を打ち込む作業も困難となる。また楔部品を打ち込むことからコリメータのホルダや光デバイスの筐体端面には強い強度が必要であり、コリメータのホルダやコリメータ支持体には金属以外の素材を使用しづらい。
【００１３】
Ｖ字溝方式では、コリメータを狭ピッチで配置することができるが、コリメータの配列は一次元方向のみである。すなわち光軸方向からコリメータを見ると、コリメータが直線状に並ぶ。そのため光デバイスにおけるコリメータの並び方向の幅が大きくなる。さらに、Ｖ字溝はコリメータの全長と同等の長さが必要であり、光デバイスの光軸方向のサイズについても小型化が難しい。
【００１４】
またＶ字溝方式では、全てのコリメータからの出射光を平行にすることが難しいという問題もある。周知のごとく、光ファイバの開口端は、戻り光を抑制するために光軸に対して僅かに傾いており、開口端から出射する光は、光ファイバを延長させた方向に直進せずに屈折する。そのため、正確に平行に配置されたＶ字溝に光ファイバコリメータを配置すると、個々の光ファイバコリメータからの出射光の方向が互いに平行にならない。すなわち、複数の光ファイバコリメータのそれぞれに対して個別に調芯作業を行うことができない。
【００１５】
上述したように、コリメータ支持体へのコリメータを取り付けるための各種方式にはそれぞれに課題がある。そこでコリメータを接着剤を用いて光デバイスの筐体に固定する接着方式を採用することが考えられる。例えば、上記特許文献２に記載されたコリメータアレイは、フェルールの先端にコリメートレンズを接着層により取り付けてなるコリメータを備え、厚板状の石英板からなるフェルールホルダにはコリメータを挿通する多数のフェルール保持孔が形成されている。この特許文献２に記載されたコリメータアレイでは、各コリメータがフェルール保持孔の内面に形成された接着層により固定されている。
【００１６】
しかし特許文献２に記載のコリメータアレイでは、まず、フェルールホルダにフェルールを挿通する。次いで、フェルールホルダに形成されたフェルール保持孔と対応する位置に小径の孔が形成された位置決め板をフェルールホルダにあてがい、光ファイバを位置決め板の孔を介してフェルールの一端から挿通する。またフェルールの他端にコリメートレンズを取り付ける。このように特許文献２に記載のコリメータアレイは、極めて複雑な製造工程を経て作製されるため、安価に提供することが極めて難しい。また特殊な構造のコリメータを使用することを前提としており、汎用のコリメータを使用することができない。
【００１７】
そこで、特許文献２に記載のコリメータアレイにおけるコリメータを、上述した溶接方式などに用いられるホルダを備えた一般的なコリメータに置換することが考えられる。図１は、本発明者が、本発明に想到する過程で検討した比較例に係るコリメータ支持体の一例を示す図である。
【００１８】
図１に示したコリメータ支持体１は、光ファイバコリメータ（以下、コリメータＣとも言う）を支持するための構成を備え、矩形厚板状の部材（以下、駆体１０とも言う）の端面（１１、１２）に４個の円筒状のコリメータＣが二次元配置された状態で取り付けられている。コリメータＣは先端側を開口端とし、末端側に光ファイバＦｂが取り付けられている。ここでコリメータＣの筒軸２の方向を前後方向とし、コリメータの先端側を後方として図中に示したように前後方向を規定すると、コリメータ支持体１は、前後の端面（１１、１２）間を貫通するガイド孔２０を４カ所に備え、コリメータＣが各ガイド孔２０に前方から後方に向けて挿通されている。そしてコリメータＣの側面が硬化した接着剤によってガイド孔２０の内面に固定されている。接着剤は、調芯作業後に速やかに硬化させることができるものが好ましいことから、光を照射することで硬化する光硬化型接着剤を用いた。ここでは紫外線硬化型の光硬化型接着剤を用いた。
【００１９】
比較例に係るコリメータ支持体１にコリメータＣを取り付ける手順としては、ガイド孔２０の内面に光硬化型接着剤を塗布し、そのガイド孔２０にコリメータＣの先端側を挿入する。つぎに光源からの紫外線をコリメータ支持体１の端面（１１、１２）におけるガイド孔２０の開口に照射して光硬化型接着剤を硬化させる。なお光源からの紫外線を光ファイバケーブルなど用いて照射位置まで誘導してもよい。  
【００２０】
接着方式の利点としては、フランジや楔部品などの追加部材などが不要であり、製造コストを低減させることができる。フランジや楔部品によって筐体端面の領域が占有されることがなく、溶接や楔部品を用いた方式と比較して小型化に適している。またコリメータＣのホルダやコリメータ支持体１の素材に大きな強度や耐熱性が求められないため、樹脂などの金属以外の素材を用いることができる。未硬化の状態にある接着剤の粘度によってコリメータＣを保持させながら容易に調芯作業を行える。
【００２１】
しかしながら、また光硬化型接着剤に限らず、接着方式では、ガイド孔２０内に接着剤が塗布された状態でコリメータＣをガイド孔２０に挿入するか、あるいはコリメータＣをガイド孔２０に挿入した状態で、ガイド孔２０とコリメータＣとの隙間から接着剤を注入することになる。ガイド孔２０内に接着剤を先に塗布しておく場合は、コリメータＣをガイド孔２０に挿入して行く過程で接着剤がコリメータＣの開口端側に付着し、光デバイスの光学特性を劣化させる可能性がある。
【００２２】
コリメータＣをガイド孔２０に挿入した後に接着剤を注入する場合、接着剤がガイド孔２０の深部における塗布量が不足し、十分な接着強度が得られない可能性がある。接着剤を多量に用いれば、余分な接着剤がガイド孔２０の開口から漏れ出し、やはりコリメータＣの開口端が接着剤で汚染される可能性がある。
【００２３】
接着剤として光硬化型接着剤を用いる場合には、接着剤を十分に硬化させるためにガイド孔２０の深部にまで紫外線などの光を確実に照射し、光硬化型接着剤が塗布されている領域全体に渡って光を確実に照射する必要がある。照射が不十分であれば、未硬化の部分が残存し、振動などによってコリメータＣの光軸がずれ、光デバイスの特性が変動する。特に、複数のコリメータＣを狭いピッチで前端面１１に配置する場合、コリメータＣ自体が陰になって光が所要の部位まで届きにくい。光ファイバケーブルを用いて光を照射することも考えられるが、隣接するコリメータＣ間が狭ければ、光ファイバケーブルの先端をガイド孔２０の開口端まで案内することができない。光がガイド孔２０の深部まで届くように、ガイド孔２０を拡径し、コリメータＣの側面とガイド孔２０の内面との間に広い空間を設けることも考えられる。しかしこれでは狭ピッチ化が阻害される。またコリメータＣの側面とガイド孔２０の内面との遊びが大きくなる。それによって調芯作業時に未硬化の光硬化型接着剤による粘度によってコリメータＣを保持することが難しくなる。すなわち調芯作業を終えて光硬化型接着剤を硬化させるまでに、その調芯状態が維持されない可能性がある。遊びが大きいと接着剤を厚く塗布することになり、接着剤の使用量や塗布に要する工程時間が増え、コストアップを招く。  
【００２４】
そこで本発明は、筒状であれば、コリメータの構造を問わず、接着方式によって確実、かつ安価にコリメータを固定できるコリメータ支持体を提供することを目的としている。また、そのコリメータ支持体を備えた光デバイスの筐体、その筐体とコリメータとを備えた光デバイス、光デバイスとして二つの光合分波器を用いた光トランシーバを提供することも目的としている。  
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するための本発明は、光デバイスに設けられ、筒状のコリメータを接着剤を用いて固定するためのコリメータ支持体であって、
前記筒状のコリメータの軸方向を前後方向とし、当該前後方向に直交する面を断面として、
前後に端面を有し、
前後両端面に開放端を有して前後方向に形成されたガイド部と、
前記ガイド部の内面と外方とを連絡する開口部と、
を備え、
前記ガイド部の断面は、前記コリメータの断面形状に沿う形状に形成されている、
ことを特徴とするコリメータ支持体としている。
【００２６】
前記ガイド部は、前記前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、当該ガイド孔の途上から分岐して外方に至る連絡孔であるコリメータ支持体であってもよい。そして前記連絡孔が前記ガイド孔の内面から放射外方向に直線状に形成されて外方に連絡しているコリメータ支持体とすれば好ましい。
【００２７】
前記ガイド部は、前後方向に形成されたガイド溝であって、前記開口部は、前記ガイド溝の幅で前後方向に形成されたスリットであるコリメータ支持体とすることもできる。
【００２８】
前記ガイド部は、前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、前記ガイド孔の開口径よりも狭い幅で前後方向に形成されたスリットであることを特徴とするコリメータ支持体としてもよい。
【００２９】
前記ガイド部は、前後両端面を貫通するガイド孔であり、前記開口部は、前記ガイド孔を前記断面で前後に分断する溝であるコリメータ支持体とすることもできる。
【００３０】
上記いずれかに記載の前記コリメータ支持体において、前後に端面を有する部材に前記ガイド部と前記開口部が形成されているコリメータ支持体とすることもできる。
【００３１】
内部に光学部品の収納空間を有し、上記いずれかに記載の前記コリメータ支持体を備えたことを特徴とする光デバイスの筐体も本発明の範囲としている。
【００３２】
本発明の範囲には、上記いずれかに記載の前記コリメータ支持体にコリメータが接着剤によって取り付けられているとともに、所定のコリメータ間に形成される光路上に光学部品が配置されてなる光デバイスも含まれる。そして前記接着剤が光硬化型接着剤である光デバイスとすればより好ましい。
【００３３】
光デバイスを光合分波器としてもよい。当該光合分波器は、それぞれが異なるｎ種類の単一波長の光を入出力するｎ個の第１のコリメータと、波長の異なるｎ種類の光を合波した光を入出力する１個の第２のコリメータとが前記コリメータ支持体に取り付けられ、
波長の異なる前記ｎ種類の単一波長の光を合波あるいは分波する光合分波器として動作する。そして二つの光合分波器を備え、一方の光合分波器を光合波器とし、他方の光合分波器を光分波器とした光トランシーバであって、前記二つの光合分波器の内、少なくとも一方が上記いずれかに記載の前記光合分波器として動作する前記光デバイスであることを特徴とする光トランシーバも本発明の範囲としている。
【００３４】
本発明は、上記光ファイバコリメータ支持体にコリメータを取り付ける方法にも及んでいる。本発明のコリメータの取付け方法は、
前記ガイド部の内面にコリメータを支持させるコリメータ支持ステップと、
前記ガイド部の内面に光硬化型接着剤を塗布する接着剤塗布ステップと、
前記ガイド部内に光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させて、前記コリメータをコリメータ支持体に固定させる硬化ステップと、
を含み、
前記接着剤塗布ステップでは、前記開口部を介して前記ガイド部の内方に前記光硬化型接着剤を供給し、
前記硬化ステップでは、前記開口部を介して前記光を前記ガイド部の内方に照射する、
ことを特徴とするコリメータ取付け方法としている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係るコリメータ支持体によれば、接着方式によって確実、かつ安価にコリメータを固定することができる。それによってコリメータを光デバイスの筐体に精密に調芯された状態で固定することができる。また接着剤が光ファイバコリメータの開口端に付着することがない。過不足無く適正な量の接着剤を使用することができる。
【００３６】
そして当該コリメータ支持体を備えた光デバイスの筐体は、金属に限らず、様々な素材で構成することができる。その筐体を備えた光デバイスは、小型化に有利な構造を備えたものなる。またコリメータが正確に調芯されているため優れた光学特性を備えたものとなる。光デバイスが光合分波器であれば、その光合分波器を二つ用いることでＱＳＦＰ＋やＣＦＰ４などの新規格の小型の光トランシーバにも適用可能となる。その光トランシーバが内蔵する光合分波器は、光学特性に優れ、高性能なものとなる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の比較例に係るコリメータ支持体を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るコリメータ支持体を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るコリメータ支持体を一体的に備えた光デバイスの筐体の例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るコリメータ支持体の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るコリメータ支持体を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るコリメータ支持体の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係るコリメータ支持体を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施例に係るコリメータ支持体を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る光デバイス（光合分波器）の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例に係る光トランシーバの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。
【００３９】
＝＝＝コリメータ支持体＝＝＝
本発明の実施例に係るコリメータ支持体は、光デバイスに設けられて、コリメータを接着剤によって固定するための構成を備えている。概略的には、筒状のコリメータを支持するためのガイド部と、ガイド部の内面と外方とを連絡する開口部とを備えている。以下に、本発明の実施例に係るコリメータ支持体について、より具体的に説明する。
【００４０】
＝＝第１の実施例＝＝＝
図２は本発明の第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａを示す図である。図２（Ａ）は第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａの一例を示す図であり、図２（Ｂ）はコリメータ支持体１ａにコリメータＣを取り付けた状態を示す図である。ここでは図１と同様に、末端側に光ファイバＦｂが接続された筒状のコリメータＣの筒軸２方向を前後方向とし、コリメータＣの先端側、すなわち開口端側を後方としている。また前後方向に直交する面を断面と称することとする。
【００４１】
図２（Ａ）に示したように、コリメータ支持体１ａは、前後方向を厚さ方向とした矩形厚板状の部材１０ａの前後の端面（１１，１２）に開口端を有して前後方向に貫通するガイド孔２０ａをガイド部としている。コリメータ支持体１ａの周囲側面１３にはガイド孔２０ａの内面と外方とを連絡する孔（以下、連絡孔３０ａとも言う）が開口部として形成されている。この例では一つのガイド孔２０ａに対し、最も近接する二つの側面１３にそれぞれ連絡孔３０ａが接続している。すなわち一つのガイド孔２０ａに二つの連絡孔が接続している。もちろん、一つのガイド孔２０ａにより多くの連絡孔３０ａが接続していてもよい。なお、以下では、前後に端面を有してガイド部と開口部が形成される部材を総称して駆体と称することとする。そして、矩形厚板状の駆体１０ａを前後方向から見たときに、互いに直交する２辺の一方を左右方向とし、他方を上下方向とする。そして図２（Ａ）をコリメータ支持体１ａを前方右上から見た斜視図として、図中に示したように、前後左右上下の各方向を便宜的に規定することとする。
【００４２】
図２（Ｂ）に示したように、第１の実施例では、コリメータＣは、先端側（ここでは後端側）がガイド孔２０ａに挿入された状態で接着剤によって固定されている。この例では紫外線硬化型の光硬化型接着剤によってコリメータＣが固定されている。コリメータＣをコリメータ支持体１ａに取り付けて固定する手順には、ガイド孔２０ａの内面に光硬化型接着剤を塗布するステップと、ガイド孔２０ａの内面にコリメータを支持させるステップと、ガイド孔２０ａに光（以下、紫外線とも言う）を照射して光硬化型接着剤を硬化させて、コリメータをコリメータ支持体１ａに固定させるステップとが含まれる。
具体的には、コリメータＣの先端側をガイド孔２０ａに挿入する。また光硬化型接着剤（以下、接着剤とも言う）をガイド孔２０ａの内面に塗布する。このとき連絡孔３０ａから接着剤をガイド孔２０ａの内方に供給することができる。必要に応じて駆体１０ａの前後両端におけるガイド孔２０ａの開口から接着剤を注入してもよい。なお、コリメータＣのガイド孔２０ａへの挿入と、ガイド孔２０ａの内面への接着剤の塗布の順番は問わない。接着剤をガイド孔２０ａの内面に塗布した後にコリメータＣをガイド孔２０ａに挿入する。あるいはガイド孔２０ａにコリメータＣを挿入した後に接着剤を塗布する。いずれにしても、コリメータＣがガイド孔２０ａに挿入されているとともに、接着剤がガイド孔２０ａの内面に塗布されている状態にする。
このように第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａは、連絡孔３０ａを介してガイド孔２０ａの深部に接着剤を直接供給できる。また連絡孔３０ａを必要最小限の面積で開口させれば、外力による駆体１０ａの変形が発生し難い。なお連絡孔３０ａの開口形状は矩形など円形以外の形状であってもよいが、駆体１０ａの強度(外力による変形）を考慮すれば、外力による応力が均一に伝わる円形の方がより好ましい。
【００４３】
コリメータＣがガイド孔２０ａに挿入されて接着剤が塗布された状態になったならば、ガイド孔２０ａに対するコリメータＣの位置を調整しながら調芯作業を行う。あるいはコリメータＣをガイド孔２０ａに挿入して接着剤を連絡孔３０ａから注入する作業と並行して調芯作業を行う。そして、調芯作業を終えたならば、前後両端面におけるガイド孔２０ａの開口端、および連絡孔３０ａの双方からガイド孔２０ａの内方に向かって紫外線を照射し、接着剤を硬化させる。このように第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａによれば、前後両端面のガイド孔２０ａの開口からでは届きにくいガイド孔２０ａの深部に対し、連絡孔３０ａを介して紫外線を照射することができる。それによってガイド孔２０ａ内の接着剤を確実に硬化させることができる。
【００４４】
一方、図１に示した連絡孔３０ｂが無い比較例に係るコリメータ支持体１に対しても互いに対面させた状態の一対のコリメータＣを調芯状態で固定した。接着剤の使用量や紫外線の照射量は第１の実施例と同様にした。比較例に係るコリメータ支持体１では、調芯直後での光結合損失が約０．３ｄＢであったが、所定時間経過後での光結合損失は約１．５ｄＢであり光学特性が大きく劣化した。これは、比較例に係るコリメータ支持体１では、ガイド孔２０の深部にまで紫外線が照射されず、ガイド孔２０内に未硬化状態の接着剤が残存し、その結果、一対のコリメータＣが外部からの振動や自重などによって当初の調芯状態から徐々にずれてしまったためと考えられる。
【００４５】
＜光デバイスの筐体＞
コリメータ支持体１ａは、光デバイスにおいて、コリメータＣが取り付けられる位置に設けられる。一般的な光デバイスは筐体内に光学部品が配置されてなる。コリメータ支持体１ａは、光デバイスの筐体（以下、筐体とも言う）に後付けされることで設けられていてもよいし、筐体と一体的に設けられていてもよい。図３に本発明の実施例に係る筐体１００として、第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａを一体的に備えた筐体１００を示した。図示した筐体１００は、上下方向に法線を有する平板状の基板１１０の前後両端に前後を厚さ方向とした厚板状の駆体１０ａが一体的に形成され、その駆体１０ａに第１の実施例と同様のガイド孔２０ａと連絡孔３０ａが形成されてコリメータ支持体１ａが構成されている。そして前後で対面するコリメータ支持体間（１ａ−１ａ）が光学部品の収納区間となり、光学部品が基板１１０の上下両面に配置される。もちろん筐体１００には、光学部品の収納空間を覆って外光を遮断するためのカバーが設けられていてもよい。なお図３に示した筐体１００は、前後両端にコリメータ支持体１ａを備えていたが、光デバイスの種類によっては、コリメータＣが筐体１００の前後一方の端部にのみ取り付けられるものもある。このような場合、コリメータ支持体１ａは、筐体１００の前後一方の端部に設けられることになる。
【００４６】
図３に示した筐体１００では、二つのコリメータ支持体１ａの端面同士（１１−１１、１２−１２）が互いに平行になっていたが、例えば、二つのコリメータ支持体１ａの一方については図３に示した筐体１００と同様に当該筐体１００の前方の端部に配置され、他方のコリメータ支持体１ａについては端面（１１、１２）が筐体１００における平板状の基板１１０の上面や下面と平行となるように筐体１００の上方や下方に配置されていてもよい。すなわち二つのコリメータ支持体１ａの端面同士（１１−１１、１２−１２）が互いに直交していてもよい。もちろん、一方のコリメータ支持体の端面が他方のコリメータ支持体の端面に対して９０゜以外の所定の角度で傾いていてもよい。筐体に三つ以上のコリメータ支持体が設けられていてもよい。いずれにしても、コリメータ支持体は、光デバイスの筐体内における光学部品の配置などに応じ、筐体の適宜な位置に設けることができる。
【００４７】
＜コリメータの調芯維持性能＞
次に、第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａの調芯維持性能を評価するために、二つの第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａを、それぞれのガイド孔２０ａが同軸となるように対面させた。そして二つのコリメータＣを、互いの開口端を対面させつつ、前後のコリメータ支持体１ａにおいて互いに対向する一対のガイド孔２０ａのそれぞれに挿入する。なおガイド孔２０ａの直径は、コリメータＣの直径に対して３００μｍ大きい。そしてガイド孔２０ａ内に光硬化型接着剤を注入し、前後方向で対向するガイド孔２０ａのそれぞれに挿入したコリメータＣの一方から光を出射させ、その光を他方のコリメータＣに結合させる。このとき、二つのコリメータＣをガイド孔２０ａ内で回転あるいは傾かせる。そして光結合強度が最大となったなら、連絡孔３０ａを介してガイド孔２０ａ内に上述した手順によって紫外線を照射する。それによって調芯された状態でコリメータＣがコリメータ支持体１ａに固定される。そして二つのコリメータＣ間の調芯直後の光結合強度と、所定時間経過後の光結合強度とを測定し、調芯直後の光結合損失に対する光結合損失の経時変化を調べた。その結果、調芯直後で約０．４ｄＢであった光結合損失は、所定時間経過後（例えば２４時間後）も０．４ｄＢを維持した。すなわち光硬化型接着剤が確実に硬化し、振動やコリメータＣの自重などによるコリメータＣのずれが抑制されていることが確認できた。
【００４８】
＜変形例＞
図２に示した第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａは、複数のコリメータＣを取り付けるための構成を備えていた。もちろん取り付け可能なコリメータＣは一つであってもよい。図４に第１の実施例の変形例として、一つのコリメータＣのみが取付けられるコリメータ支持体（１ｂ、１ｃ）を示した。図４（Ａ）に示したコリメータ支持体１ｂでは、箱形の駆体１ｂに一つのガイド孔２０ｂが形成されている。また側面１３にガイド孔２０ｂに連絡する連絡孔３０ｂが形成されている。この例では、前後方向から見て、ガイド孔２０ｂ内から放射方向に４方向に連絡孔３０ｂが形成され、上下左右の各側面１３の４カ所でその連絡孔３０ｂが開口している。このように、図４（Ａ）に示したコリメータ支持体１ｂは、取り付け可能なコリメータＣの数が異なるだけで、実質的に図２に示したコリメータ支持体１ａと同様の構成を有している。
【００４９】
図４（Ｂ）に示したコリメータ支持体１ｃは、円筒形の光デバイスの筐体２００の端部に一体的に形成されており、筐体２００を兼ねるコリメータ支持体１ｃの端面１１には筐体２００の内部空間に連絡するガイド孔２０ｃが前後方向に形成されている。その筐体２００のガイド孔２０ｃには、コリメータＣの先端側が筐体２００の円筒軸２０１と同軸に取り付けられている。したがって筐体２００の内部空間の前端にコリメータ支持体１ｃの後端面が形成されることになる。そして、筐体２００におけるコリメータ支持体１ｃの形成領域には、ガイド孔２０ｃの内面から円筒軸２０１に対して放射外方向に連絡孔３０ｃが形成され、その連絡孔３０ｃが、筐体２００の側面２１３に開口している。
【００５０】
＝＝＝第２の実施例＝＝＝
図５に第２の実施例に係るコリメータ支持体１ｄを示した。図５に示したように、第１の実施例におけるガイド孔２０ａに代えて、前後方向に形成されたＵ字溝２０ｄをガイド部としている。そして、このＵ字溝２０ｄに沿ってコリメータＣが保持されている。第２の実施例に係るコリメータ支持体１ｄでは、Ｕ字溝２０ｄ自体がガイド部と開口部を兼ねている。すなわち前後端面（１１、１２）の開放端を連絡するＵ字溝２０ｄの内面がコリメータＣを保持するガイド部であり、Ｕ字溝２０ｄの左右幅を維持して前後方向に形成されたスリット３０ｄが開口部となる。
【００５１】
この第２の実施例に係るコリメータ支持体１ｄでは、駆体１０ｄの側面１３にスリット３０ｄが大きく開口し、コリメータＣの側面がＵ字溝２０ｄの全長に渡って外方に露出している。そのため、第１の実施例と比較して接着剤の塗布量が多くなるものの、Ｕ字溝２０ｄの内面全域に渡って接着剤を直接塗布することができる。また紫外線をＵ字溝２０ｄの形成領域に渡って均一に照射することもできる。
【００５２】
上記のスリット３０ｄを開口部とした第２の実施例に係るコリメータ支持体１ｄの変形例を図６に示した。なお図６ではコリメータＣの一つを省略して開口部となるスリット３０ｅの形状がわかりやすいようにしている。図６に示したコリメータ支持体１ｅは、浅いＵ字溝２０ｅがガイド部として形成されており、前方から見ると、上下方向を短辺とした矩形厚板状の駆体１０ｅの側面１３の外方に円筒状のコリメータＣの半円部分が突出している。そして第２の実施例の変形例に係るコリメータ支持体１ｅでは、Ｕ字溝２０ｅが浅いために、接着剤の塗布がさらに容易となり、紫外線をより均一に照射することもできる。
【００５３】
＝＝＝第３の実施例＝＝＝
図５、図６に示した第２の実施例に係るコリメータ支持体（１ｄ、１ｅ）は、駆体（１０ｄ、１０ｅ）の側面１３に前後方向に形成されたＵ字溝（２０ｄ、２０ｅ）を設けたものであり、開口部はＵ字溝（２０ｄ、２０ｅ）の溝幅で前後方向に形成されたスリット（３０ｄ、３０ｅ）であった。そのため、第１の実施例と比較して均一に接着剤を塗布することができ、紫外線を均一に照射できる。その反面、鉛直下方に開放するＵ字溝（２０ｄ、２０ｅ）内にコリメータＣを挿入すると、調芯作業時にコリメータＣがスリット（３０ｄ、３０ｅ）から脱落する可能性がある。そのため、調芯作業時には、駆体（１０ｄ、１０ｅ）の天地を入れ替えるなどして、コリメータＣを下支えする必要がある。
【００５４】
そこで本発明の第３の実施例として、接着剤の塗布や紫外線の照射に適したＵ字溝と、調芯作業時におけるコリメータの脱落を確実に抑制できるスリットの双方の特徴を有するコリメータ支持体を挙げる。図７に第３の実施例に係るコリメータ支持体１ｆを示した。第３の実施例に係るコリメータ支持体１ｆは、駆体１０ｆの前後の端面間（１１−１２）を貫通するガイド孔２０ｆをガイド部とし、このガイド孔２０ｆの開口径よりも狭い幅で前後方向に形成されたスリット３０ｆを開口部としている。図示したコリメータ支持体１ｆでは、前後方向から見たときの駆体１０ｆの平面投影形状が、矩形の角を大きく面取りした八角形状である。そして前後方向から見ると、ガイド孔２０ｆは、円形の内周の一部が開放したＣ字状に形成されている。そして、ガイド孔２０ｆのＣ字の開放部分から駆体１０ｆの角に向かって切欠が形成されている。そしてその切欠が前後方向にわたって形成されてスリット３０ｆが形成されている。したがって、スリット３０ｆの幅は、コリメータＣの直径よりも狭くなるように形成されている。
【００５５】
このように第３の実施例に係るコリメータ支持体１ｆによれば、スリット３０ｆの幅がガイド孔２０ｆの径よりも狭く、コリメータＣの側面は、筒軸２の周りに１８０゜よりも大きな角度範囲で保持される。それによって、調芯作業時などにコリメータＣがスリット３０ｆを介して駆体１０ｆから脱落することが確実に抑制される。さらにスリット３０ｆを介してガイド孔２０ｆの全長に渡って接着剤を均一に塗布することができる。またスリット３０ｆを介してガイド孔２０ｆの全長に渡って紫外線を照射することができる。なお図７に示した例では、スリット２０ｆが駆体１０ｆの側面１３の角に形成されていたが、上下あるいは左右の側面１３に形成されていてもよい。
【００５６】
＝＝＝第４の実施例＝＝＝
上記第１〜第３の実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｆ）は、ガイド部が駆体の前端面から後端面まで連続するガイド孔（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｆ）、あるいはＵ字溝（２０ｄ、２０ｅ）であった。本発明の第４の実施例に係るコリメータ支持体は、ガイド部が駆体の前端面から後端面まで連続しておらず、前後に分断されている。そしてその分断領域を開口部としている。図８に第４の実施例に係るコリメータ支持体１ｇを示した。図示したコリメータ支持体１ｇは、前後方向に形成されたガイド孔２０ｇをガイド部として備えているが、開口部は、ガイド孔２０ｇを前後に分断するように形成された溝（以下、分断溝３０ｇとも言う）となっている。
【００５７】
この第４の実施例に係るコリメータ支持体１ｇでは、ガイド孔２０ｇが前後に二分割され、分断溝３０ｇを介して薄い平板を前後に対面させた構造となっている。そのため、ガイド孔２０ｇの実質的な前後長が短く、接着剤の使用量を低減させることができる。またガイド孔２０ｇの実質的な前後長が短いため、ガイド孔２０ｇにコリメータＣを挿通させた状態で、接着剤をガイド孔２０ｇの前後の開口端から供給しても十分にガイド孔２０ｇの内面全体に接着剤が塗布される。また駆体１０ｇの前端面１１や後端面１２から紫外線を照射してもガイド孔２０ｇの前後の開放端間に渡って紫外線が十分に届く。もちろん分断溝３０ｇの内壁面１４から紫外線を照射することもできる。したがって上記の各実施例と同様に、接着剤を確実に硬化させることができる。またガイド孔２０ｇによってコリメータＣを保持しているので、調芯時の脱落も確実に抑制することができ、振動などの外力による光学特性の経時劣化も抑制することができる。
【００５８】
さらに第４の実施例では、より多くのコリメータＣを取り付ける場合で、全てのコリメータＣを駆体１０ｇの側面に隣接して取り付けることができないような場合であってもガイド孔２０ｇの全領域に渡って紫外線を確実に照射することができる。例えば、９個のコリメータを前後方向から見て、３行３列に配置するような場合、行列の中心となるコリメータはどの側面にも隣接しておらず、第１〜第３の実施例では、接着剤の供給経路やガイド部内への紫外線の案内経路である連絡孔（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）やスリット（３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ）を側面まで直線的に形成することが難しい。したがって、開口部の断面形状が、その断面に沿って駆体の側面まで屈曲させながら形成することになる。
【００５９】
一方、第４の実施例では、分断溝３０ｇを開口部としており、分断溝３０ｇそのものが開口部となっている。したがって、開口部がガイド部（ガイド孔２０ｇ）から側面１３までの途上で屈曲する、という問題が発生しない。したがって、分断溝３０ｇの内壁面１４が全てのガイド孔２０ｇの開口端を包含する形状であれば、コリメータＣの配置によらず、接着剤をガイド孔２０ｇの内面に均一に塗布することができ、紫外線をガイド孔２０ｇの開口端から照射しても十分に接着剤を硬化させることができる。
＝＝＝その他の実施例に係るコリメータ支持体＝＝＝
上記各実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）では、円筒状のコリメータＣを取り付け対象としていたが、コリメータＣの外形は前後方向に軸を有する筒状であればよい。そしてガイド部の断面形状がコリメータＣの断面形状に沿った形状であればよい。空間を伝搬する光を入出力するコリメータや、上記特許文献２に記載されているフェルールとコリメートレンズとで構成されるコリメータにも適用可能である。また、上記各実施例では、コリメータの前端側を支持体から突出させた状態でコリメータを固定していたが、コリメータの後端側を突出させてもよい。ガイド部がコリメータの全長にわたって支持するように形成されていてもよい。
【００６０】
上記の各実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、コリメータＣを接着方式で固定することとし、接着剤として光硬化型接着剤を想定していた。もちろん実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、接着剤の供給経路となる開口部を有して、接着剤をガイド部の内面に均一に塗布できる。したがって、実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、熱硬化型接着剤や瞬間接着剤など他の種類の接着剤を用いた接着方式にも適用可能である。
【００６１】
上述したように、本発明の実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、小型化に適した接着方式を採用しつつ、コリメータＣの調芯状態の経時劣化を抑制する性能を備えている。すなわち実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、筐体（１００、２００）内に光学部品を配置させてなる光デバイスの小型化と高性能化に寄与する。とくに接着剤が光硬化型接着剤である場合は、開口部が接着剤の供給経路となるだけではなく、紫外線などの光の照射経路にもなる。そのため、調芯作業を終えて、最も精度の高い調芯状態になった時点で、接着剤を速やかに、かつ確実に硬化させることができる。
【００６２】
実施例に係るコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）は、溶接方式や楔方式のように、コリメータＣを固定するために追加する部材や部位が不要であり、安価に提供することも可能となる。汎用のコリメータＣを利用でき、筐体（１００、２００）やコリメータＣの素材を柔軟に選択することができる。
【００６３】
第１の実施例において、コリメータＣを駆体１０ａの端面（１１、１２）に３行３列に配置する場合などでは、ガイド孔２０ａ内から連絡孔３０ａを直線的に駆体１０ａの側面１３まで形成することが難しい。しかし、ガイド孔２０ａに連絡して、接着剤をガイド孔２０ａ内に供給できるのであれば、連絡孔３０ａは駆体１０ａの内部で屈曲していてもよい。光硬化型接着剤を用いる場合であっても、紫外線は光ファイバケーブルで導くことができることから、連絡孔３０ａを極度に屈曲させなければ、連絡孔３０ａに光ファイバケーブルを挿入することで連絡孔３０ａの深部にある接着剤に紫外線を照射することができる。また、連絡孔３０ａを駆体１０ａの側面１３に開口させず、駆体１０ａの前端面１１や後端面１２に開口させることもできる。
【００６４】
光デバイスには、筐体を持たないものもある。例えば、光学ベンチ上に光学部品を配置することで構成される光デバイスや、光通信に用いられる各種装置（光トランシーバなど）の筐体内に光学部品が組み込まれることで構成される光デバイスなどである。そしてこのような筐体を持たない光デバイスでは、光学部品間に形成される光路の末端にコリメータが配置される。そして駆体１０ａ、１０ｂ、１０ｄ〜１０ｇを備えたコリメータ支持体（１ａ、１ｂ、１ｄ〜１ｇ）は、このような光デバイスにも柔軟に対応することができる。すなわち光学ベンチや他の装置の筐体内の適宜な位置に自由に配置することができる。
【００６５】
＝＝＝光デバイス＝＝＝
本発明の実施例に係るコリメータ支持体は、光デバイスの小型化に寄与する。例えば、複数のコリメータを備えた光デバイスの筐体に上記実施例のコリメータ支持体（１ａ〜１ｇ）を適用すれば、コリメータＣを狭いピッチでかつ端面に二次元配置でき、前後端面の、特に幅方向のサイズを小さくすることができる。そのため、光デバイスが光合分波器である場合、上述したように小型化されたＱＳＦＰ＋やＣＦＰ４などの新規格の光トランシーバに適用することが可能となる。そこで以下では、本発明の実施例に係る光デバイスとして光合分波器を挙げ、その光合分波器の構成や動作について説明する。
【００６６】
<光合分波器>
図９は、本発明の実施例に係る光デバイスの一実施形態である光合分波器３００を示している。この光合分波器３００が備えるコリメータ支持体（３０１ａ、３０１ｂ）は、図２に示した第１の実施例に係るコリメータ支持体１ａと同様の構成を備えている。筒状のコリメータＣ１〜Ｃ５の筒軸方向を前後方向とすると、光合分波器３００の筐体３０１は、平板状の基板３１０の前後両端に前後を厚さ方向とした矩形厚板状の駆体（３１０ａ、３１０ｂ）が一体的に形成されてなる。ここで基板３１０の面（３１１、３１２）の法線方向を上下方向とし、前後および上下方向と直交する方向を左右方向とすると、筐体３０１は左右方向から見るとＨ字状の形状を有している。筐体３０１における前後の駆体（３１０ａ、３１０ｂ）にはガイド孔（３２０ａ、３２０ｂ）と連絡孔（３３０ａ、３３０ｂ）が形成されている。そして駆体（３１０ａ、３１０ｂ）、ガイド孔（３２０ａ、３２０ｂ）、および連絡孔（３３０ａ、３３０ｂ）によってコリメータ支持体（３０１ａ、３０１ｂ）が構成される。
【００６７】
光合分波器３００において、前後一方のコリメータ支持体３０１ａには駆体３１０ａを前後方向に貫通するガイド孔３２０ａが４カ所に形成され、各ガイド孔３２０ａにはコリメータＣ１〜Ｃ４が取り付けられている。他方のコリメータ支持体３０１ｂには、駆体３１０ｂを前後方向に貫通するガイド孔３２０ｂが１カ所に形成され、そのガイド孔３２０ｂにコリメータＣ５が取り付けられている。ここで、４本のコリメータＣ１〜Ｃ４が取り付けられているコリメータ支持体３０１ａが基板３１０の前端側にあるものとして前後の各方向を規定すると、前方のコリメータ支持体３０１ａのガイド孔３２０ａには、４本のコリメータＣ１〜Ｃ４の後端部分が挿入されている。そして、コリメータＣ１〜Ｃ４は後端を開口端としている。一方、後方のコリメータ支持体３０１ｂのガイド孔３２０ｂには、１本のコリメータＣ５の前端部分が挿入されている。そしてコリメータＣ５は前端を開口端としている。なお、コリメータＣ１〜Ｃ４とコリメータＣ５は、上述した方法によって光硬化型接着剤によってガイド孔（３２０ａ、３２０ｂ）に支持された状態で固定されている。以上の構成を備えた光合分波器３００は、筐体３０１の前後両端にコリメータ支持体（３０１ａ、３０１ｂ）を備えることで、前後方向から見たときのコリメータＣ１〜Ｃ５が配置される領域の面積が小さく、上述した新規格の光トランシーバにも適用することが可能となる。
【００６８】
図９では、前方から後方に向かう方向をｚ軸の正の方向として右手系のｘｙｚ座標系を規定している。さらに、図中にも示したように、ｘ軸の正の方向を右方から左方に向かう方向とし、ｙ軸の正の方向を下方から上方に向かう方向として、左右上下の各方向を規定している。したがって、図９（Ａ）は光合分波器３００を左上後方から見たときの斜視図を示しており、図９（Ｂ）は光合分波器３００を左下前方から見たときの斜視図を示している。そして以下では、上記の座標系や前後左右上下の方向に基づいて、光合分波器３００における光学系の構成や動作について説明する
【００６９】
前方のコリメータ支持体３０１ａに取り付けられている４個のコリメータＣ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４は、４種類の波長λ１、λ２、λ３、およびλ４のそれぞれの単色光の光入出力部となる。この４個のコリメータ（以下、分波コリメータＣ１〜Ｃ４とも言う）に対し、後方のコリメータ支持体３０１ｂに取り付けられている１個のコリメータＣ５は、上記４種類の波長λ１、λ２、λ３、およびλ４の単色光を合波した光の入出力部となる。以下では、この合波した光を入出力する１個のコリメータＣ５を合波コリメータＣ５と称することとする。また波長が異なる複数の光を合波してなる光を多重化光と称することとする。
【００７０】
光合分波器３００は、光学系を構成する光学部品として、３個のミラーＭ１〜Ｍ３、および分波コリメータＣ２〜Ｃ４のそれぞれに対応して波長λ２、λ３、およびλ４の単色光を選択的に透過させる３個の干渉膜フィルタＦ２、Ｆ３、およびＦ４を備えている。分波コリメータＣ２〜Ｃ４の後方には、それぞれ干渉膜フィルタＦ２〜Ｆ４が配置されている。また分波コリメータＣ１の後方にはミラーＭ１が配置され、干渉膜フィルタＦ２とＦ３の後方には、それぞれミラーＭ２とＭ３が配置されている。そして干渉膜フィルタＦ４の後方には合波コリメータＣ５が配置されている。なお、分波コリメータＣ１が入出力する単色光Ｌ１について、波長特性の鈍りが問題になる場合には分波コリメータＣ１の後方に単色光λ１を選択的に透過する干渉膜フィルタを配置すればよい。なお、この干渉膜フィルタを配置する際には、干渉膜の形成面をｘｙ面に平行にする。
【００７１】
次に光合分波器３００の動作について説明する。なお図中では、光合波分波器３００における入出力光（Ｌ１〜Ｌ５）と、当該光合分波器３００が光合波器として動作するときの光路（Ｌ１１〜Ｌ１７）が示されている。図９（Ａ）に示したように、分波コリメータＣ１は、光ファイバなどの光伝送路を伝搬してきた単色光Ｌ１をコリメート光Ｌ１１として後方に出射する。その出射光Ｌ１１は、ミラーＭ１にて干渉膜フィルタＦ２の方向（右前方）へ反射される。干渉膜フィルタＦ２は、ミラーＭ１から入射してきた光Ｌ１２をｚ軸に沿って後方に向かって反射する。そしてその反射光Ｌ１３がミラーＭ２に入射する。それによって分波コリメータＣ１からの波長λ１の単色光Ｌ１は同一のｚｘ面内の光路（Ｌ１１〜Ｌ１３）を辿って、ミラーＭ１、干渉膜フィルタＦ２で順次反射されてミラーＭ２に至る。また分波コリメータＣ２からの波長λ２の単色光Ｌ２は、干渉膜フィルタＦ２を透過する際に、ミラーＭ１から干渉膜フィルタＦ２に入射する光Ｌ１２と合波されて波長λ１とλ２のそれぞれの単色光を含む多重化光としてミラーＭ２方向に向かう。
【００７２】
ミラーＭ２は、ｚ軸に沿って後方に向かって入射してきた光Ｌ１３を、ｙｚ面内の下前方に向けて反射するように配置されている。そして基板３１０の右端には、上面３１１に配置されているミラーＭ２からの反射光Ｌ１４を基板３１０の下面３１２側へ導くための切欠３１３が形成されている。図９（Ｂ）に示したように、ミラーＭ２による反射光Ｌ１４がコリメータＣ２の下方に配置されたコリメータＣ３の前方に配置された干渉膜フィルタＦ３に入射する。干渉膜フィルタＦ３は、ミラーＭ２から入射した光Ｌ１４をｚ軸に沿って後方に向かって反射させるとともに、分波コリメータＣ３からの波長λ３の単色光Ｌ３を透過させる。それによって、干渉膜フィルタＦ３を前方から後方に向けて透過した光と後上方からの入射光Ｌ１４が合波されて、波長λ１〜λ３の各単色光を含む光Ｌ１５がミラーＭ３に向かう。
【００７３】
ミラーＭ３は、干渉膜フィルタＦ３から後方に向かって入射してきた光Ｌ１５を干渉膜フィルタＦ４が配置されている左前方へ反射させるように配置されている。干渉膜フィルタＦ４は、ミラーＭ３から入射してきた波長λ１〜λ３の光を含む多重化光Ｌ１６をｚ軸に沿って後方に向かって反射させるとともに、分波コリメータＣ４からの波長λ４の単色光Ｌ４を透過させる。それによって波長λ４の単色光Ｌ４と波長λ１〜λ３を含む光Ｌ１６とが合波されて波長λ１〜λ４を含む多重化光Ｌ１７がｚ軸に沿って後方に向かう。この干渉膜フィルタＦ４からの光Ｌ１７は合波コリメータＣ５に入力され、この光Ｌ１７がこの光合分波器３００の出力光として合波コリメータＣ５の後端から光ファイバなどの光伝送路を介して光通信網に送出される。なお光合分波器３００が光分波器として動作するときは、全ての波長λ１〜λ４が合波された多重化光Ｌ５が、コリメータＣ５から前方に向かって出射したのち、光路Ｌ１１〜Ｌ１７を降順に逆方向に辿る。干渉膜フィルタＦ４、Ｆ３、Ｆ２には、その逆方向に辿る光路の途上で、それぞれ光Ｌ１７、Ｌ１５、Ｌ１３、およびＬ１１に対応してｚ軸に沿って後方から前方に向かう光が入射する。そして干渉膜フィルタＦ４、Ｆ３、Ｆ２は、それぞれ波長λ４、λ３、λ２の単色光を透過させ、その透過光をコリメータＣ４、Ｃ３、Ｃ２に入力させる。そして干渉膜フィルタＦ２にて反射された光は波長λ１の単色光であり、この単色光がミラーＭ１で反射されてコリメータＣ１に後方から入力する。
【００７４】
なお図９に示した光合分波器３００では、図９（Ａ）に示したたように、光合分波器３００の光学系におけるミラーＭ１と干渉膜フィルタＦ２が互いに対面してｚ軸方向に対してｙ軸周りに回転しており、このミラーＭ１と干渉膜フィルタＦ２は互いに対面する関係を維持したまま基板３１０とは別の補助基板３４０の上面に固定されている。図中ではミラーＭ１と干渉膜フィルタＦ２の回転軸を一点鎖線で示した。また図９（Ｂ）に示したように、基板３１０の下面３１２にも、互いに対面しつつ、ｘｙ面をｙ軸周りに所定角度だけ傾かせたミラーＭ３と干渉膜フィルタＦ４が配置されている。このミラーＭ３と干渉膜フィルタＦ４は、基板３１０の下面３１２に積層された補助基板３５０の下面に固定されている。図中ではミラーＭ３と干渉膜フィルタＦ４の回転軸を一点鎖線で示した。なお光合分波器３００では、ｙｚ面を有する固定板３６０が基板３１０の上面３１１前方と下面３１２後方のそれぞれに配置されており、ミラーＭ２や干渉膜フィルタＦ３の右端面が固定板３６０の左面に接着されている。このようにしてミラーＭ２と干渉膜フィルタＦ３が図中１点鎖線で示したｘ軸方向の回転軸周りに所定の角度で傾いた状態で固定されている。
【００７５】
＜光トランシーバ＞
本発明の実施例に係るコリメータ支持体を備えた光デバイスが光合分波器である場合、コリメータが配置される領域の面積を小さくすることができ、その光合分波器は、ＱＳＦＰ＋やＣＦＰ４などの新規格の光トランシーバにも適用することが可能となる。そして、本発明の実施例には、光合分波器を二つ備えて、一方の光合分波器が光合波器として動作し、他方の光合分波器が光分波器として動作する光トランシーバも含まれ、その光トランシーバは、二つの光合分波器のうち、少なくとも一方が本発明の実施例に係る光合分波器となっている。
【００７６】
図１０に本発明の実施例に係る光トランシーバ４００の構成を示した。本発明の実施例に係る光トランシーバ４００の構成は、上記非特許文献１に記載されているＱＳＦＰ＋規格の光トランシーバと同様であり、図１０はその構成の概略を示している。光トランシーバ４００は、多数のサーバ装置を備えたデータセンタなどに設置され、サーバ装置からのデータを光通信網Ｎに向かって出力するデータ送信装置と、光通信網Ｎから送信されてくる光信号を受信してサーバ装置に向けて出力するデータ受信装置の機能を備えたものである。
【００７７】
ここに示した光トランシーバ４００は、上述した４種類の単色光の合波と分波を行う本発明の実施例に係る光合分波器３００を二つ備え、一方が光合波器として動作する光合分波器（以下、光合波器３００ａとも言う）であり、他方が光分波器として動作する光合分波器（以下、光分波器３００ｂとも言う）である。また光トランシーバ４００の筐体４０１内には、光合波器３００ａと光分波器３００ｂに加え、４個の発光手段４２１〜４２４と４個の受光手段４５１〜４５４が収納されている。各発光手段４２１〜４２４はレーザーダイオード（ＬＤ）やＬＤの駆動回路などを含んで構成されている。各受光手段４５１〜４５４は、フォトダイオード（ＰＤ）やＰＤによって光電変換された信号の増幅回路などを含んで構成されている。また、光トランシーバ４００には、電気信号によるデータを入力する４系統の送信用のデータ伝送路４１１〜４１４、電気信号によるデータを出力する４系統の受信用のデータ伝送路４６１〜４６４が接続されている。さらに、光ファイバで構成されて、ＷＤＭ方式によって多重化された光信号を光通信網Ｎへ向けて出力する送信用の光伝送路４３０、および光通信網Ｎからの多重化された光信号を光トランシーバ４００内の光分波器３００ｂに入力させる受信用の光伝送路４４０も接続されている。
【００７８】
次に、光通信網側を上流側とするとともに、信号の送信方向を上り方向、受信方向を下り方向として、光トランシーバ４００における送信動作と受信動作について説明する。送信動作としては、まず、下流側に設置されているサーバ装置などから４系統の送信データのそれぞれに対応する電気信号が４系統の送信用のデータ伝送路４１１〜４１４を介して４個の発光手段４２１〜４２４に入力される。各発光手段４２１〜４２４は入力した電気信号を光信号に変換して出射する。また４個の発光手段４２１〜４２４は、互いに異なる波長λ１〜λ４の単色光を出射する。なお、この例では、分波コリメータＣ１〜Ｃ４及び、合波コリメータＣ５は光ファイバコリメータであり、各発光手段４２１〜４２４のそれぞれからの出射光は光ファイバを介して光合波器３００ａの４つの分波コリメータＣ１〜Ｃ４に入力される。それによって異なる４種類の波長λ１〜λ４の単色光からなる光信号が光合波器３００ａに入力される。光合波器３００ａは、入力した４種類の波長λ１〜λ４の光を合波し、その合波した多重化光からなる光信号を合波コリメータＣ５から出力する。そして４種類の波長λ１〜λ４の光を含む多重化光からなる光信号が光伝送路４３０を介して光通信網Ｎに送出される。
【００７９】
一方、受信動作については、光通信網Ｎから４種類の波長λ１〜λ４の光を含む多重化光からなる光信号が光伝送路４４０を介して光分波器３００ｂの合波コリメータＣ５に入力される。光分波器３００ｂは、入力した多重化光を４種類の波長λ１〜λ４の単色光に分波する。それによってそれぞれが異なる波長λ１〜λ４の単色光からなる光信号が分波コリメータＣ１〜Ｃ４から出射される。各分波コリメータＣ１〜Ｃ４から出射された光信号は、４個の受光手段４５１〜４５４に個別に入力される。各受光手段４５１〜４５４は、受光した光信号を電気信号に変換して出力する。各受光手段４５１〜４５４が出力する電気信号は４系統の受信用のデータ伝送路４６１〜４６４を介して下流側のサーバ装置などに入力されてデータ処理に供される。
【００８０】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例は、発明の範囲を限定するものではない。上記の実施例の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１，１ａ〜１ｇ，３０１ａ，３０１ｂ  コリメータ支持体、
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｄ〜１０ｇ，３１０ａ，３１０ｂ  部材（駆体）、
１１  駆体の前端面、１２  駆体の後端面、１３  駆体の側面、１４  分断溝の内壁面、２０，２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ，２０ｇ，３２０ａ，３２０ｂ  ガイド孔（ガイド部）、２０ｄ，２０ｅ  Ｕ字溝（ガイド部）、
３０ａ〜３０ｃ，３３０ａ，３３０ｂ  連絡孔（開口部）、
３０ｄ〜３０ｆ  スリット（開口部）、３０ｇ  分断溝（開口部）、
１００，２００,  光デバイスの筐体、３００,３００ａ，３００ｂ  光合分波器、
３０１  光合分波器の筐体、４００  光トランシーバ、
４１１〜４１４  送信用のデータ伝送路、４２１〜４２４  発光手段、
４３０  送信用の光伝送路、４４０  受信用の光伝送路、４５１〜４５４  受光手段、
４６１〜４６４  受信用のデータ伝送路、Ｃ，Ｃ１〜Ｃ５  コリメータ、
Ｆ２〜Ｆ３  干渉膜フィルタ、Ｍ１〜Ｍ３  ミラー、Ｆｂ  光ファイバ、
Ｌ１〜Ｌ４  単色光、Ｌ５  多重化光、Ｌ１１〜Ｌ１７  光路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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