(57)【要約】【課題】本開示は、信号光の多重反射部の側面への入射を未然に防ぐことを目的とする。【解決手段】本開示は、複数の波長が波長多重されている信号光Ｂ２１を信号波長ごとに分波する光分波器であって、ガラスブロック１１の入射面１１１に配置されている反射防止膜１２と、ガラスブロック１１の出射面１１２に配置され、信号光Ｂ２１のうちの信号波長ごとに定められた波長の光を透過し、透過波長以外の波長の光を入射面１１１に向けて反射するフィルタ２１〜２４と、ガラスブロック１１の入射面１１１に配置されている反射膜１３と、を備え、反射防止膜１２に対して遠端に配置されているフィルタ２４で反射された反射光Ｂ２９の光路上に、反射光Ｂ２９のガラスブロック１１内への反射を減少させる処理が施されている光分波器である。【選択図】図５
2018017649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の波長が波長多重されている信号光を信号波長ごとに分波する光分波器であって、
ガラスブロックの第１の面のうちの前記信号光が入射される部分に配置されている反射防止膜と、
前記第１の面に対向するガラスブロックの第２の面に配置され、前記信号光のうちの信号波長ごとに定められた波長の光を透過し、透過波長以外の波長の光を前記第１の面に向けて反射するフィルタと、
前記ガラスブロックの前記第１の面に配置され、前記フィルタで反射された光を前記ガラスブロックの前記第２の面に反射する反射膜と、
を備え、
前記反射防止膜に対して遠端に配置されているフィルタで反射された反射光の光路上に、前記反射光の前記ガラスブロック内への反射を減少させる処理が施されている、
光分波器。
【請求項２】
前記第１の面のうちの前記反射光の光路上に、前記第１の面における前記反射光の反射を減少させる反射防止膜が配置されている、
請求項１に記載の光分波器。
【請求項３】
前記第１の面のうちの前記反射光の光路上に、前記反射光を吸収する吸収膜が配置されている、
請求項１に記載の光分波器。
【請求項４】
前記第１の面のうちの前記反射光の光路上に、微細な凹凸形状が形成されている、
請求項１に記載の光分波器。
【請求項５】
前記第１の面のうちの前記反射光の光路上に、前記第１の面に対して前記第１の面への前記反射光の入射角よりも大きな角度を有する切欠きが設けられている、
請求項１から４のいずれかに記載の光分波器。
【請求項６】
前記ガラスブロックのうちの前記反射光の光路上に、前記第１の面で反射された前記反射光を前記第２の面のうちの前記フィルタの配置されていない領域に導く切欠きが設けられている、
請求項１に記載の光分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいて、波長多重された信号光から各波長を取り出す光分波器が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の光分波器は、多重反射部で多重反射させた光を透過帯域の異なる複数のフィルタで分離する。この分離した光を受光素子で受光することで、波長多重された信号光を受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ  ８５３７４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光通信システムにおいて、光分波器の小型化と共に高精度化が求められている。しかし、多重反射部を求められている大きさにまで小型化すると、波長特性が劣化する問題が生じた。そこで、本開示は、光分波器の小型化と高精度化を両立することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは、波長特性の劣化の原因を分析した結果、多重反射部の側面での反射が迷光となっていることを発見した。そこで、本開示は、信号光の多重反射部の側面への入射を未然に防ぐ。
【０００６】
具体的には、本開示に係る光分波器は、
複数の波長が波長多重されている信号光を信号波長ごとに分波する光分波器であって、
ガラスブロックの第１の面のうちの前記信号光が入射される部分に配置されている反射防止膜と、
前記第１の面に対向するガラスブロックの第２の面に配置され、前記信号光のうちの信号波長ごとに定められた波長の光を透過し、透過波長以外の波長の光を前記第１の面に向けて反射するフィルタと、
前記ガラスブロックの前記第１の面に配置され、前記フィルタで反射された光を前記ガラスブロックの前記第２の面に反射する反射膜と、
を備え、
前記反射防止膜に対して遠端に配置されているフィルタで反射された反射光の光路上に、前記反射光の前記ガラスブロック内への反射を減少させる処理が施されている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、光分波器の小型化と高精度化を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】特許文献１の光分波器の構成を示す。
【図２】実施形態に係る光分波器の第１の構成例を示す。
【図３】実施形態に係る光分波器の第２の構成例を示す。
【図４】実施形態に係る光分波器の第３の構成例を示す。
【図５】実施形態に係る光分波器の第４の構成例を示す。
【図６】実施形態に係る光分波器の第５の構成例を示す。
【図７】実施形態に係る光分波器の第６の構成例を示す。
【図８】実施形態に係る光分波器の第７の構成例を示す。
【図９】実施形態に係る光分波器の第８の構成例を示す。
【図１０】実施形態に係る光分波器の第９の構成例を示す。
【図１１】実施形態に係る光分波器の第１０の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１０】
図１に、本開示に関連する光分波器の構成の一例を示す。関連する光分波器は、多重反射部１０及びフィルタ部２０を備え、複数チャネルの波長が波長多重されている信号光Ｂ２１をチャネルごとに分波する。チャネル数は任意であるが、本開示では、一例として、４チャネルの場合について説明する。
【００１１】
多重反射部１０は、ガラスブロック１１の入射面１１１に反射防止膜１２及び反射膜１３が配置されている。ガラスブロック１１の入射面１１１と対向するガラスブロック１１の出射面１１２側に、フィルタ部２０が配置されている。多重反射部１０とフィルタ部２０は、ＵＶ硬化樹脂等で接着して一体化されている。
【００１２】
フィルタ部２０は、ガラスブロック２５上にフィルタ２１〜２４が形成されている。フィルタ２１〜２４は、チャネルごとに定められた波長の信号光を透過し、透過波長以外の波長の光を入射面１１１に反射する。フィルタ２１〜２４の透過特性はそれぞれ異なり、信号光を４つの光に分波する。
【００１３】
反射防止膜１２は、入射面１１１のうちの信号光Ｂ２１が入射する部分に配置されている。反射防止膜１２から入射した信号光Ｂ２１は、ガラスブロック１１を透過し、フィルタ２１に入射する。フィルタ２１は、信号光Ｂ２１に含まれる第１チャネルの信号光Ｂ２２を透過する。これにより、受光素子３１が第１チャネルの信号光Ｂ２２を受光し、電気信号に変換する。
【００１４】
フィルタ２１は、信号光Ｂ２１に含まれる第１チャネルの信号光Ｂ２２以外の反射光Ｂ２３を反射する。反射光Ｂ２３は、反射膜１３で反射された後、フィルタ２２に入射する。フィルタ２２は、反射光Ｂ２３に含まれる第２チャネルの信号光Ｂ２４を透過する。これにより、受光素子３２が第２チャネルの信号光Ｂ２４を受光し、電気信号に変換する。
【００１５】
第２チャネルの信号光Ｂ２４と同様にして、第３チャネルの信号光Ｂ２６が受光素子３３で受光され、第４チャネルの信号光Ｂ２８が受光素子３４で受光される。このように、反射膜１３は、ガラスブロック１１内で多重反射させる。
【００１６】
発明者らが光路分析を行ったところ、反射防止膜１２に対して遠端に配置されているフィルタ２４で反射した反射光Ｂ２９は、反射膜１３で反射し、ガラスブロック１１の側面１１４等で反射した後、フィルタ部２０のフィルタ２１〜２４の配置されていない領域Ａ４を通過し、受光素子３４に入射することが分かった。この光成分は、光分波器に不必要な迷光として、波長特性が劣化する原因となっていた。このような迷光は、時として光分波器を誤動作させたり、信号制御の信頼性を低下させたりする場合がある。上述した迷光成分は、信号光Ｂ２１が、反射防止膜１２に入射する位置により、受光素子３４に入射する強度が異なることも分かった。そこで、実施形態に係る光分波器は、反射膜１３におけるフィルタ２４で反射した反射光Ｂ２９の光路に、反射光Ｂ２９のガラスブロック１１内への反射を減少させる処理が施されている。
【００１７】
図２及び図３に、本実施形態に係る光分波器の第１及び第２の構成例を示す。反射膜１３を配置する領域が反射光Ｂ２３、Ｂ２５、Ｂ２７の光路に限定されているが、反射光Ｂ２９の光路となりうる領域Ａ２９に反射膜１３が配置されていない。これにより、反射膜１３が配置されている場合に比較して、反射光Ｂ２９のガラスブロック１１内への反射を軽減することができる。
【００１８】
ここで、反射すべき反射光Ｂ２３、Ｂ２５、Ｂ２７の光路上にのみ限定的に配置する場合、図２に示すように連続して反射膜１３を配置してもよいが、図３に示すように離散的に反射膜１３を配置してもよい。
【００１９】
図４に、本実施形態に係る光分波器の第３の構成例を示す。光分波器の第３の構成例は、入射面１１１のうちの反射光Ｂ２９の光路上に、入射面１１１に対して角度Ｅで傾斜する切欠き１７が設けられていることが好ましい。切欠き１７の角度Ｅは、入射面１１１への反射光Ｂ２９の入射角よりも大きな角度を有する。これにより、切欠き１７で反射光Ｂ２９の一部が反射した場合であっても、反射光Ｂ２９の受光素子３４への入射を防止することができる。反射膜１３の配置例は、図３に示すような離散的なものであってもよい。
【００２０】
図５に、本実施形態に係る光分波器の第４の構成例を示す。光分波器の第４の構成例は、反射光Ｂ２９の光路となりうる領域Ａ２９に、信号光２１に対し、反射を減少させる反射防止膜１４が設けられている。領域Ａ２９に反射防止膜１４を配置することで、ガラスブロック１１の入射面１１１での反射を防ぐことができる。反射防止膜１４は、ガラスブロック１１の入射面１１１での屈折率差を緩和する任意の薄膜を用いることができる。反射膜１３の配置例は、図３に示すような離散的なものであってもよい。また、図６に示すように、反射防止膜１４は、切欠き１７に設けられていていることが好ましい。
【００２１】
反射防止膜１４は、例えば、ガラスブロック１１に直接形成してもよい。また、ガラスブロック１１と同等の屈折率を有するガラス基板上に反射防止膜１４を形成した後、ガラスブロック１１と当該処理基板のガラス同士が接着するように、当該処理基板をガラスブロック１１上に配置してもよい。
【００２２】
反射防止膜１４は、反射防止膜１２と同じ組成を有していることが好ましい。これにより、反射防止膜１４及び反射防止膜１２を共通の工程で成膜することができるため、製造工程を増やすことなく、光分波器の小型化と高精度化を両立することができる。
【００２３】
図５に示す反射防止膜１４は、信号光Ｂ２１に対して光吸収特性を持つ吸収膜であってもよい。反射防止膜１４に代えて吸収膜を配置することで、ガラスブロック１１の入射面１１１での反射を減少させることができる。吸収膜は、ガラスブロック１１を伝搬する図１に示すような反射光Ｂ２９の光路のうちの任意の位置に配置しうる。反射膜１３の配置例は、図３に示すような離散的なものであってもよい。また、図６に示すように、吸収膜は、切欠き１７に設けられていていることが好ましい。
【００２４】
図７に、本実施形態に係る光分波器の第６の構成例を示す。光分波器の第６の構成例は、ガラスブロック１１のうちの反射光Ｂ２９の光路となりうる領域Ａ２９に、微細な凹凸形状が形成されている。これにより、領域Ａ２９のガラスブロック１１の端面で反射光Ｂ２９が散乱され、受光素子３４へ入射するような側面１１４への光を減らすことができる。反射膜１３の配置例は、図３に示すような離散的なものであってもよい。また、図８に示すように、微細な凹凸形状は、切欠き１７に設けられていていることが好ましい。
【００２５】
図９に、本実施形態に係る光分波器の第８の構成例を示す。光分波器の第８の構成例は、ガラスブロック１１のうちの反射光Ｂ２９の光路上に切欠き１５が設けられている。切欠き１５の深さＤは、入射面１１１で反射された反射光Ｂ２９を出射面１１２のうちのフィルタ２４の配置されていない領域Ａ４に導く深さとする。これにより、反射光Ｂ２９の一部が領域Ａ４で反射した場合であっても、受光素子３４への反射光Ｂ２９を防ぐことができる。
【００２６】
図１０に、本実施形態に係る光分波器の第９の構成例を示す。光分波器の第９の構成例は、図９に示す光分波器の第８の構成例において、領域Ａ４から出射される反射光Ｂ２９が受光素子３４へ屈折しないよう、領域Ａ４のガラスブロック１１に、更なる切欠き１６が設けられている。
【００２７】
図１１に、本実施形態に係る光分波器の第１０の構成例を示す。光分波器の第１０の構成例は、図１０に示す光分波器の第９の構成例において、切欠き１５及び１６に微細な凹凸形状が形成されている。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係る光分波器は、反射光Ｂ２９の光路に、反射光Ｂ２９のガラスブロック１１内への反射を減少させる処理が施されているため、フィルタ２１〜２４で分波後の残留光である反射光Ｂ２９の受光素子３４への入射を防止することができる。これにより、本実施形態に係る光分波器は、光分波器の小型化と高精度化を両立することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、４つのフィルタ２１〜２４を備え、信号光Ｂ２１に含まれるチャネル数がフィルタ数に等しい場合を説明した。しかし、フィルタ２１〜２４の数は、信号光Ｂ２１に含まれる任意のチャネル数にすることができる。例えば、信号光Ｂ２１に含まれるチャネル数が１６ｃｈであり、フィルタ２１〜２４において透過する波長が１６ｃｈのうちの任意のチャネルの波長であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本開示は高速光通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０：多重反射部
１１：ガラスブロック
１１１：入射面
１１２：出射面
１１３、１１４：側面
１２、１４：反射防止膜
１３：反射膜
１５、１６、１７：切欠き
２０：フィルタ部
２１、２２、２３、２４：フィルタ
３１、３２、３３、３４：受光素子
【図１】
2018017649.tif 000003
【図２】
2018017649.tif 000004
【図３】
2018017649.tif 000005
【図４】
2018017649.tif 000006
【図５】
2018017649.tif 000007
【図６】
2018017649.tif 000008
【図７】
2018017649.tif 000009
【図８】
2018017649.tif 000010
【図９】
2018017649.tif 000011
【図１０】
2018017649.tif 000012
【図１１】
2018017649.tif 000013