(57)【要約】  【課題】シングルモードファイバとＧＩファイバの融着接続時に生じる光ファイバの変形や、ＧＩファイバの屈折率分布の変動により生じる加乗接続損失の小さいファイバスタブ型光モジュールを提供する。  【解決手段】  ファイバスタブ型光デバイス１は光ファイバを挿通するファイバスタブ２の外周面に、光ファイバのクラッド部を露出させる深さを持つ第一の溝７が形成され、該第一の溝より幅が狭く、前記光ファイバを分断する深さの第二の溝８とが形成され、該第二の溝８内に光学素子９が固定されている。これによりレンズ効果を生む光ファイバを加工する際の精度が増し、また、光ファイバの構成を簡略化することができる。【選択図】  図１
2011048268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが挿通されたファイバスタブの外周面に、前記光ファイバのクラッド部を露出させる深さを持つ第一の溝と、該第一の溝より幅が狭く、前記光ファイバを分断する第二の溝とが形成され、該第二の溝内に光学素子が固定されていることを特徴とするファイバスタブ型光デバイス。
【請求項２】
前記光ファイバが、モードフィールド径の異なる複数の光ファイバが接続されて成ることを特徴とする請求項１記載のファイバスタブ型光デバイス。
【請求項３】
前記複数の光ファイバの接続点が前記第一の溝内に露出していることを特徴とする請求項２記載のファイバスタブ型光デバイス。
【請求項４】
前記光学素子が、少なくとも１以上の磁気光学素子を含む非相反光学部品であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のファイバスタブ型光デバイス。
【請求項５】
前記光学素子が、光アイソレータであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のファイバスタブ型光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いた光通信機器、センサー機器等に使用されるファイバスタブ型光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の光源に用いられる半導体レーザーダイオード（以下、ＬＤともいう）は、ＬＤから出射された光が光回路で反射して戻り光となり再びＬＤの活性層に入射すると、発振状態が乱れたり、出射パワーの変動や波長ずれ等が生じたりする場合がある。これによりＬＤからの出力信号が劣化する。
【０００３】
このような問題を防止するために、通常、光を一方向のみに透過させる光アイソレータがＬＤと組み合わせて用いられる。このような光アイソレータは、ＬＤと同じパッケージ内に搭載され、光モジュールの一種であるＬＤモジュールの構成要素として用いられることが多い。
【０００４】
図８に示すように、光アイソレータ２０は、例えば、光ファイバ２１，２２，２３，２４から成る光路の途中に光アイソレータ素子２５を挿入することによって構成される。光アイソレータ素子２５は、図９に示すように、２つの偏光子２５ａ，２５ｃでファラデー回転子２５ｂを挟むようにして構成されている。図９（ａ）に示すように、第一の偏光子２５ａは、左から入射された順方向光のうち、特定の偏光方向（例えば、Ｐ１）の直線偏光のみを通過させる。この順方向光の偏光方向は、ファラデー回転子２５ｂで４５度回転（図中、光の進行方向の軸の周りを左回りに）される。そして、偏光方向がＰ２に設定されている第二の偏光子２５ｃに入射し、偏光方向を保った状態でそのまま透過する。
【０００５】
一方、逆方向光は、図９（ｂ）に示すように、第二の偏光子２５ｃで偏光方向Ｐ２の直線偏光になり、ファラデー回転子２５ｂで偏光方向がさらに図９（ａ）と同一の方向に４５度回転させられる。その結果として逆方向光は、第一の偏光子２５ａの偏光方向Ｐ１と９０度の角度を成す偏光方向で第一の偏光子２５ａに入射されることになり、第一の偏光子２５ａで遮断される。
【０００６】
このような光アイソレータ素子２５が用いられた従来のＬＤモジュールの一例について説明する。図１０に示すように、ＬＤモジュール２６は、パッケージ３５内に、ＬＤ２７、レンズ２８，２９、光アイソレータ３０、シングルモードファイバ３１の一端部等が収納されて構成されている。なお、図中３２は受光素子（以下、ＰＤともいう）、３３はペルティエクーラー、３４は光ファイバ余長部を保護するためのラバーブーツである。
【０００７】
ＬＤ２７から出射された光は、レンズ２８でコリメートされ、光アイソレータ３０を通過し、レンズ２９で集光され、シングルモードファイバ３１に入射する。全体は外部の環境から遮断するためパッケージ３５に内蔵される。レンズ２８，２９にはボールレンズ、両面凸レンズ、非球面レンズ、グレイデッドインデックスレンズ（以下ＧＲＩＮレンズと言う）等が用いられる。
【０００８】
ここで、モジュール全体を小型化し、アライメントを容易にするために、レンズの代わりにマルチモードファイバの一形態であるグレイデッドインデックスファイバ（ＧＩファイバともいう）を用いたものがある。このＧＩファイバは、中心から外周に向かうに従い徐々に屈折率が減少する構造を有するもので、同様の屈折率分布構造をもつＧＲＩＮレンズと同様の機能をもつ。
【０００９】
図１１に示すように、シングルモードファイバとＧＩファイバとを組み合わせた複合光ファイバをファイバスタブ内に収容した光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで示された光学系では、両側のシングルモードファイバ３６，３７間にＧＩファイバ３８，３９を挿入し、さらにＧＩファイバの間にコアレスファイバ４０ａ，４０ｂを配置した複数の光ファイバ光学系が用いられている。
【００１０】
複数の光ファイバはそれぞれファイバスタブ４１内部に固定され、さらに中央に配置された、コアレスファイバ４０ａ，４０ｂの間を横切るようにファイバスタブ４１ごと溝４１ａ加工を行い、この溝４１ａ内に光アイソレータ素子４２を配置している。さらに溝４１ａと光アイソレータ素子４２間の空隙には、光透過性の樹脂（図示せず）が充填されている。
【００１１】
また、図１１に示すファイバスタブ型光デバイスにおいては、各光ファイバ３６，３７，３８，３９，４０ａ，４０ｂの長さを調節した上でそれぞれを融着した複合光ファイバを作製した後、ファイバスタブ４１内に固定している。
【００１２】
光ファイバの融着は、２本の光ファイバのそれぞれを、光ファイバクリーバーを用いてクリーブエンド加工し、融着機上の対向する２箇所のＶ溝に配置した後、アーク放電により光ファイバを溶融させて接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−４４５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、図１１に示すファイバスタブ型光デバイスにおいては、外部から複合光ファイバの構造や配置位置を確認することができない。従ってファイバスタブ４１に複合光ファイバを固定する際、これを構成する光ファイバの長さや、接続位置基準として、精確に位置調整を行った上で固定を行い、また、ファイバスタブ４１に溝４１ａ加工を施す際は、ファイバスタブ４１の外形等を基準として加工を行う必要がある。また、溝４１ａ加工位置が複合光ファイバに対してずれることが予測されるため、これをキャンセルするためにコアレスファイバ４０ａ，４０ｂを配置する必要がある。
【００１５】
さらに、溝４１ａと光アイソレータ素子４２間の空隙に光透過性樹脂を充填しようとする場合、樹脂内に含まれる異物や気泡が光路上に存在すると接続損失が増大する危険がある。また樹脂の硬化収縮によって、樹脂とファイバや、樹脂と光アイソレータ素子４２の接着界面に剥離が生じる危険がある。しかし、図１１に示す光モジュールにおいては、光アイソレータ素子４２を挿入するための溝４１ａが深く、また溝幅が狭いため、光路や接着界面の目視確認が容易に行えない。
【００１６】
さらに、光ファイバの融着箇所は、製品作製時の熱的、機械的ストレスにより破断しやすいが、ファイバスタブ４１内に固定されているため、目視確認が行えない。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係るファイバスタブ型光デバイスでは光ファイバが挿通されたファイバスタブの外周面に、前記光ファイバのクラッド部を露出させる深さを持つ第一の溝と、該第一の溝より幅が狭く、前記光ファイバを分断する第二の溝とが形成され、該第二の溝内に光学素子が固定されていることを特徴とする。
【００１８】
また、上記ファイバスタブ型光デバイスにおいて、前記光ファイバが、モードフィールド径の異なる複数の光ファイバが接続されて成るのが好ましく、さらに前記複数の光ファイバの接続点が前記第一の溝内に露出しているのが好ましい。
【００１９】
また、前記光学素子が、少なくとも１以上の磁気光学素子を含む非相反光学部品であることが好ましく、特に、光アイソレータであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のファイバスタブ型光デバイスによれば、第一の溝により、光ファイバが露出されるため、第二の溝の加工位置を精度良く決定することができ、精度の良いファイバスタブ型光デバイスを提供できる。特に、光ファイバがモードフィールド径の異なる複数の光ファイバから成る場合、各ファイバの先端位置を確認することができるため、第二の溝の加工精度を上げることができ、良好な特性のファイバスタブ型光デバイスを得ることができる。
【００２１】
さらに、本発明のファイバスタブ型光デバイスによれば、第一の溝により、光ファイバが露出しているため、光ファイバの先端と光学素子との間の第二の溝と光学素子間に注入される光透過性樹脂の状態を容易に観察できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るファイバスタブ型光デバイスを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るファイバスタブ型光デバイスの製造方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るファイバスタブ型光デバイスの製造方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るファイバスタブ型光デバイスにおいて、光学素子が光アイソレータである場合の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るファイバスタブ型光デバイスにおいて、光学素子が光サーキュレータである場合の例を示す斜視図である。
【図６】光学素子が光サーキュレータである場合の他の例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は光サーキュレータ素子の斜視図であり、（ｂ）〜（ｄ）は光サーキュレータ素子の構造と動作原理を示す正面図である。
【図８】従来の光アイソレータを示す断面図である。
【図９】光アイソレータ素子の機能を説明する斜視図である。
【図１０】従来の光モジュールを示す断面図である。
【図１１】従来のファイバスタブ型光デバイスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るファイバスタブ型光デバイスに関して詳細を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るファイバスタブ型光デバイス１を示す斜視図である。図１に示すように、ファイバスタブ型光デバイス１には、円柱状のファイバスタブ２の一端から他端にかけて設けられた貫通孔２ａ内部にシングルモードファイバ３，４、およびＧＩファイバ５，６等の光ファイバが収容されている。また、ファイバスタブ２には、その外周面から、貫通孔２ａに達する深さで、かつシングルモードファイバ３，４と、ＧＩファイバ５，６とのそれぞれの接続箇所が露出する幅の第一の溝７が設けられている。さらに、第一の溝７より軸方向（長手方向）の幅が狭く、ファイバスタブ２に収容された光ファイバ（ＧＩファイバ５，６）を分断するよう、第二の溝８が形成されている。第二の溝８の底部には光学素子９が固定されている。また、第二の溝８内の光学素子９とＧＩファイバ５，６との間の空隙には光透過性樹脂（図示せず）が配置される。
【００２５】
このようなファイバスタブ型光デバイス１によれば、第一の溝７により、光ファイバが露出しているため、第二の溝８と光学素子９間に充填された光透過性樹脂の状態や、光ファイバの融着状態が容易に観察できる。なお、観察の際、光ファイバに可視光を透過させれば、光路上に異物や気泡が存在した場合や、光ファイバに破断が生じた場合、光が乱反射するため異常を容易に確認することが出来る。
【００２６】
光ファイバには、モードフィールド径の異なる複数の光ファイバが用いられる。例えば、上記実施形態例のようにシングルモードファイバ３，４とともに、その内側にＧＩファイバ５，６が用いられる。
【００２７】
また、上記実施形態の例のように、これら複数の光ファイバは、それらの接続部が第一の溝７内に露出するようにするのが好ましい。接続部を第一の溝７内に露出させることによって、光ファイバの位置および長さを目視確認でき、分断位置の確認を容易にすることができる。
【００２８】
ＧＩファイバ５，６は、レンズ機能を有し、その光学特性は長さ寸法に依存する。このようなファイバ型光デバイス１において、挿入損失を良好に保つためには、ＧＩファイバ５，６の寸法を数十μｍオーダーで制御する必要がある。ファイバスタブ型光デバイス１においては、ＧＩファイバ５，６の長さ寸法は第二の溝８の加工により決定されるが、シングルモードファイバ３，４とＧＩファイバ５，６の接続箇所が露出しているため、この位置を基準として第二の溝８を加工すれば、ＧＩファイバ５，６の長さを精確に制御することが可能である。
【００２９】
次に、上記ファイバスタブ形光デバイス１の作製方法を図２（ａ）〜（ｅ）の作業工程を示す斜視図を用いて説明する。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、貫通孔２ａが設けられたファイバスタブ２の側面に第一の溝７を形成する。このときの溝７の深さは貫通孔２ａの内周面に届く程度とし、貫通孔２ａの中心軸まで露出させない程度とする。溝７の軸方向の幅は、後の工程で貫通孔２ａに挿入するシングルモードファイバ３，４とＧＩファイバ１０の２箇所の融着箇所が溝７内に露出する程度の幅とする。さらにファイバスタブ２の貫通孔２ａ内には、光ファイバ３，４，１０を固定するための接着剤を注入する。この時、第一の溝７により貫通孔２ａに開口部が設けられることになるため、第一の溝７の貫通孔２ａの開口部に接着剤を載せた後、ファイバスタブ２両端の貫通孔２ａ開口部から吸引を行えば、容易に貫通孔２ａ内に接着剤を注入することが出来る。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すようにＧＩファイバ１０の両端と、シングルモードファイバ３，４の端部とを光ファイバクリーバーにてクリーブエンド加工した後、これらを融着させて接続した複合光ファイバ１１を準備しておく。なお、シングルモードファイバ３，４のＧＩファイバ１０に融着接続されない側の端部は、ファイバスタブ２に接着した後に研磨を行うため、切断状態は管理しなくても良い。
【００３２】
次に図２（ｃ）に示すように、ファイバスタブ２内に複合光ファイバ１１を挿入し、接着剤にて固定する。このとき、複合光ファイバ１１は、第一の溝７から２箇所の融着箇所が露出する位置で固定する。その後、ファイバスタブ２の両端面にＰＣ研磨加工を施す。
【００３３】
次に、図２（ｄ）に示すように、光ファイバ１１を分断する深さの第二の溝８を形成する。この加工によりＧＩファイバ１０が二つに分断されるとともに、分断されたＧＩファイバ５，６の長さが決定されるため、溝８の位置と幅を精度良く加工する必要がある。そのため溝８の加工は、前工程にて目視可能となったシングルモードファイバ３，４とＧＩファイバ１０の２箇所の融着箇所を基準の位置とし、所定幅の溝８を加工可能なダイシング加工機を用いて行う。２本のＧＩファイバ５，６は、ファイバスタブ２内に固定される段階では、一体のＧＩファイバ１０であったため、互いにほぼ直線上に配置される。また、溝８加工はダイシングにより形成されるため、分断され二つになったＧＩファイバ５，６の溝８側の端面は互いに平行に加工される
ダイシング加工は、樹脂や金属でダイヤモンド粉を焼結したブレードを高速で回転させ、ガラス、シリコン、セラミクスなどを正確に切断する技法である。一枚のブレード内における厚さのばらつきは数μｍ程度であり、これにより加工された溝の対向する切断面同士はほぼ平行となる。
【００３４】
最後に、図２（ｅ）に示すように、第二の溝８の内部に光学素子９を設置する。なお、光学素子９の固定に光透過性接着剤を用いれば、光ファイバ１１との間の光路を接着剤が塞いだとしても、挿入損失の劣化が最小となる。その後、第二の溝８と光学素子９との間の空隙部分に光透過性樹脂を注入する。なお、光透過性樹脂の屈折率はＧＩファイバ５、６の屈折率に近い値のものに設定すれば、ＧＩファイバ５，６の先端で生じる不要な反射光を防ぐことができ、挿入損失の増加を抑制することができる。光学素子９が光アイソレータ等の磁気非相反素子である場合、本工程にて光学素子９の上部に磁石１６を配置するのが適当である。この際、磁石１６は空隙の充填に用いた光透過性樹脂（接着剤）により固定してもよい。
【００３５】
以上の作製方法の結果として、ＧＩファイバ５によりコリメート光となった光の伝搬角度と、シングルモードファイバ４に理想的に光接続するためのＧＩファイバ６への入射角度は、ほぼ平行となり、光接続に生じる損失は極小となる。また、第二の溝８の内部に光学素子９を配置する際、第二の溝８と光学素子９による空隙部分に光透過性樹脂が充填されているため、光学素子９が平行平面であるならば、ＧＩファイバ５によりコリメート光となった光の伝搬角度と、シングルモードファイバ４に理想的に光接続するためのＧＩファイバ６への入射角度に変動は生じない。従って本発明の構成、及び製造方法を用いれば、第二の溝８内部に光学素子９を挿入する場合でも、ほぼアライメントフリーで行なうことができる。
【００３６】
ファイバスタブ２は、貫通孔２ａを有する長尺状の円筒または多角形筒体である。但しファイバスタブ型光デバイス１の前後に接続される光ファイバコネクタや、他の光デバイスとの接続を容易にするため、両端面にＰＣ加工を施した円筒状のファイバスタブ２であることが望ましい。また、その材質はセラミックス、ガラス、樹脂など特に限定されるものではないが、外径や溝形状が精度良く加工ができ、且つ強度の高いセラミックスが望ましい。特に端部を光ファイバコネクタとのＰＣ接続に使用するのであれば、靱性の高いジルコニアセラミックス製のファイバスタブ２を使用するのが望ましい。また、ファイバスタブ２の直径は、ＳＣ型光ファイバコネクタとのＰＣ接続に使用するのであれば、２．４９９±０．００１ｍｍ、ＬＣ型光ファイバコネクタとのＰＣ接続に使用するのであれば、１．２４９±０．００１ｍｍであることが望ましい。また長さは、光ファイバからなる光学系を収容するため、４ｍｍ以上あればよい。
【００３７】
光学素子９の例としては、エタロンフィルタやＮＤフィルタ等の光学フィルタの他、光アイソレータ、可変アッテネータ、光サーキュレータ等の磁気非相反光学部品が挿入される。
【００３８】
エタロンフィルタとは、ファブリーペロー干渉系の原理を利用し、対向した反射面間の干渉効果により特定の波長の光を透過するものであり、構造としては合成石英等の光透過部材を干渉媒体として、光入出射面の両面に、誘電体多層膜や、金属膜からなる反射膜を成膜したものである。エタロンフィルタは光増幅器の利得偏差を補償する利得等価器や、波長選択透過フィルタとして用いられる。
【００３９】
光学素子９を、光アイソレータ１２とする場合の構造を図４の斜視図に示す。光アイソレータ素子１２は、ファラデー回転子１３の両側に第一の偏光子１４と第二の偏光子１５とを光透過性接着剤（図示せず）を用いて貼り合わせ、一体化後、小片に切断して作製したものである。第一、及び第二の偏光子１４，１５、及びファラデー回転子１３の形状は、それぞれの厚みが０．２〜０．６ｍｍ、大きさは、０．２〜０．５ｍｍ角程度のものが使用される。
【００４０】
また、第一の偏光子１４、第二の偏光子１５は、誘電体粒子を内包させたガラス基板や誘電体の積層体から構成される吸収型偏光板、回折格子を用いた反射側偏光板、または複屈折結晶等を用いることができる。ファラデー回転子１３の材質は、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｈｏを添加したＢｉ置換ガーネットやＹＩＧガーネット、さらには磁石が不要な自己バイアス型のものでも構成が可能である。また、ファラデー回転子１３の表面は、光透過性接着剤に対し反射の発生を抑制する反射防止膜を施す。反射防止膜は、ＴｉＯ２／ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５／ＳｉＯ２等の多層膜で構成され、ファラデー回転子１３の表面からの光の反射量を０．２％以下程度に防止することができる。
【００４１】
なお、ファラデー回転子１３には一般的に磁界を印可する手段が必要であり、ここでは磁石１６を配置しているが、自発磁化を持つファラデー回転子１３であれば、磁石１６は不要である。
【００４２】
また、図４に示した構成において、ファラデー回転子１３として、外部磁場の強さや、印可方向によりファラデー回転角が制御可能な可変ファラデー回転子１３を配置し、磁石１６として電磁石や配置方向の制御が可能な磁石を用いれば、可変アッテネータを提供することも可能である。
【００４３】
シングルモードファイバ３，４は、シングルモード伝送用に使用されており、モードフィールド径が約１０μｍ、クラッド径は１２５±１μmとＪＩＳ規格やＩＥＣ規格等で規定されている。ＧＩファイバ５，６は一般的にはマルチモード伝送用に使用されており、クラッド径はシングルモードファイバ３，４と同じ１２５±１μmである。ＧＩファイバ５，６の中心軸から放射方向に屈折率の勾配を持っており、ほとんどのＧＩファイバ５，６では屈折率が半径の２乗に比例して放物線的に下がるよう設定されている。放物線的な屈折率分布のために、入射光線はＧＩファイバ５，６の軸に沿って正弦波的な光路をとり、その正弦波的な光路の周期は「ピッチ：Ｐ」と呼ばれる。１ピッチ（１Ｐ）が１周期の長さになる。ＧＩファイバ５、６の端面にシングルモードファイバ３，４が融着され、シングルモードファイバ３，４からの光がＧＩファイバ５，６を伝搬した後、コリメート光となる条件は、ＧＩファイバ５，６の長さが前述の正弦波的な光路の４分の１周期になる長さ（０．２５Ｐ）である。
【００４４】
ここで、本発明のファイバスタブ型光デバイス１に入射された光の挙動について説明する。先ず、シングルモードファイバ３を伝搬した光は、ＧＩファイバ５に入射し、正弦波的な光路を取る。光はＧＩファイバ５を約０．２５Ｐ伝搬した後、コリメート光となり、第二の溝８に出射されて伝搬する。さらに光学素子９を通過し、再度ＧＩファイバに入射した光は、ここでもＧＩファイバ６を正弦波的な光路で約０．２５Ｐ伝搬し、シングルモードファイバ４の先端部に焦点を結ぶ。その後、光はシングルモードファイバ４を伝搬していく。
【００４５】
なお、光学系の結合効率を求める場合は、シングルモードファイバ３とＧＩファイバ５からなるコリメータによるガウシアンビームとシングルモードファイバ４とＧＩファイバ６からなるコリメータによるガウシアンビームとの結合について検討すればよい。
【００４６】
ここで、実際に結合効率が最も高くなるのは、対向するＧＩファイバによるガウシアンビームのビームウェスト位置が一致するときである。０．２５Ｐにおけるビームウェスト位置は、ＧＩファイバ５、６の出射端面に位置することになり、ビームウェストの位置は一致しない。従って、ＧＩファイバの出射端面から離れた位置にビームウェストを形成するためには、４分の１周期になる長さよりも長く（長さ＞０．２５Ｐ）する必要がある。図１に示すＧＩファイバ５、６では、それぞれが形成するビームウェストの位置が光学素子９の中央に配置されるようにその長さを設定する。
【００４７】
図５に、本発明のファイバスタブ型光デバイス１の他の実施形態の例として光サーキュレータを構成する例を斜視図に示す。ファイバスタブ２の一端から他端にかけて設けられた平行する複数の貫通孔２ａ，２ｂ，２ｃの内部にシングルモードファイバ３，４，１７およびＧＩファイバ５，６，１８が収容されている。
【００４８】
また、ファイバスタブ２には、その外周面から、貫通孔２ａ、２ｂ、２ｃに達する深さで、かつシングルモードファイバ３，４，１７と、ＧＩファイバ５，６，１８とのそれぞれの接続箇所が露出する幅の第一の溝７が設けられている。さらに、第一の溝７より軸方向（長手方向）の幅が狭く、ファイバスタブ２に収容された光ファイバ（ＧＩファイバ５，６，１８）を分断するよう、第二の溝８が形成されている。第二の溝８の底部には光学素子として光サーキュレータ素子１９が固定されている。また、第二の溝８内の光サーキュレータ素子１９とＧＩファイバ５，６，１８との間の空隙には光透過性樹脂（図示せず）が配置される。
【００４９】
本例に示したファイバスタブ型光デバイス１は、以下のように動作する。先ず、シングルモードファイバ３より伝搬した光はＧＩファイバ５を通過後、光サーキュレータ素子１９を介し、ＧＩファイバ６で集光され、シングルモードファイバ４に伝搬する。また、シングルモードファイバ４より伝搬した光は、ＧＩファイバ６を通過後、光サーキュレータ素子１９を通過し、ＧＩファイバ１８で集光され、シングルモードファイバ１７に伝搬する。
【００５０】
本例の場合、第二の溝８により、ＧＩファイバ５，６，１８の長さが決定する。特に、ファイバスタブ２内に平行して挿入されたＧＩファイバ５，１８は第二の溝８により同時に制御される。本発明のファイバスタブ型光デバイス１によれば、ＧＩファイバ５，１８をファイバスタブ内に固定する際に、第一の溝７によりシングルモードファイバとの接続箇所が確認できるため、ＧＩファイバ５，１８の端部を揃えて配置することが可能となる。従って、第二の溝８の加工により、ＧＩファイバ５，１８の長さを制御する際、それぞれの長さを精確に加工することが可能となる。
【００５１】
なお、この場合、第一の溝７と第二の溝８の底面は平行でなくともよい。図５に示した例では、第一の溝７の底面と第二の溝の底面とは、光サーキュレータ素子１９の配置角度と各光ファイバ３，４，５，６，１７，１８との配置の関係上、光軸の周りに４５°の傾斜を成した捩れ位置に加工されている。
【００５２】
また、ファイバスタブ２内に配置される３本のシングルモードファイバ３，４，１７は、同一平面内に配置されなくてもよい。図６に示した例では、シングルモードファイバ３，１７がなす面にシングルモードファイバ４がずれた位置に配置されるが、この場合、第一の溝７の深さを、シングルモードファイバ３，１７側と、シングルモードファイバ４側で異ならせることにより、前述の効果を得ることができる。
【００５３】
図７（ａ）は光サーキュレータ素子１９の構造を示す。ここで示すとおり、光進行方向に対して二分割されるように配置された第１〜第４の複屈折結晶３６，３７，３８，３９と第５〜第８の複屈折結晶４０，４１，４２，４３の間にファラデー回転子１３と１／２波長板４４とが配置されている。
【００５４】
図７（ｂ）は図７（ａ）の各素子を各層ごとに順番に平面に並べて示したものである。図７（ｂ）に示すように、第１複屈折結晶３６と第２複屈折結晶３７、第３複屈折結晶３８と第４複屈折結晶３９、第５複屈折結晶４０と第６複屈折結晶４１、第７複屈折結晶４２と第８複屈折結晶４３の偏光分離方向は互いに逆方向であり、第１複屈折結晶３６，第２複屈折結晶３７と第３複屈折結晶３８，第４複屈折結晶３９との光軸方向、及び第５複屈折結晶４０，第６複屈折結晶４１と第７複屈折結晶４２，第８複屈折結晶４３との光軸方向は互いに垂直であり、第１複屈折結晶３６，第８複屈折結晶４３と第２複屈折結晶３７，第７複屈折結晶４２との偏光分離方向が同一であると共に、第３複屈折結晶３８，第６複屈折結晶４１と第４複屈折結晶３９，第５複屈折結晶４０との偏光分離方向が同一となっている。なお、図７（ｂ）で各複屈折結晶に示した矢印は、変更分離方向を示している。
【００５５】
また、図７（ｃ），図７（ｄ）は、この４端子型光サーキュレータの光学素子部における奇数番目の光入出射ポートから見た偏光状態として偏光面及び光のウォークオフ挙動を示したもので、図７（ｃ）は第１ポート（シングルモードファイバ３のなすポート）から第２ポート（シングルモードファイバ４のなすポート）へ光が進行する場合の各光学素子前後の偏光成分の光学面内での位置並びに偏光状態に関するもの，図７（ｄ）は第２ポートから第３ポート（シングルモードファイバ１７のなすポート）へ光が進行する場合の各光学素子前後の偏光成分の光学面内での位置並びに偏光状態に関するものである。ここで示すように、ポート１から入射した光は、その偏波方向に依存することなく、ポート２に結合し、また、ポート２から入射した光は、ポート３に結合することが判る。
【００５６】
この例のように、ファイバスタブ２内に配置される貫通孔２ａや光ファイバ、第二の溝８に配置される光学素子９は、目的に応じて適宜変更することができる。
【００５７】
また、上記実施形態の例においては、シングルモードファイバ３，４とＧＩファイバ５，６とを融着接続したが、先端をクリーブエンドした上で、それぞれを光透過性接着剤を介して当接させてもよい。
【００５８】
この場合の作業工程を図３（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、図３（ｃ）以降の工程は図２（ｄ）、（ｅ）で示した工程と同じであるため、図示を省略する。
【００５９】
まず、図３（ａ）に示すようにファイバスタブ２の側面に第一の溝７を形成する。このときの溝７の深さはファイバスタブ２の貫通孔２ａに届き、且つ貫通項２ａの中心に至らない程度とし、溝７の幅は、後の工程で貫通孔２ａに挿入するシングルモードファイバ３，４とＧＩファイバ１０との２箇所の当接箇所が露出する程度とする。さらにファイバスタブ２の貫通孔２ａ内には、光透過性接着剤を充填する。この時、第一の溝７により貫通孔２ａに開口部が設けられることになるため、第一の溝７に光透過性接着剤を充填した後、ファイバスタブ２両端の貫通孔２ａ開口部から吸引を行えば、容易に貫通孔２ａ内に光透過性接着剤を充填することが可能となる。
【００６０】
次に図３（ｂ）に示すようにＧＩファイバ１０の両端とシングルモードファイバ３，４の一端を光ファイバクリーバーを用いてクリーブエンドに加工する。
【００６１】
次に図３（ｃ）に示すように、ファイバスタブ２内にシングルモードファイバ３，４、およびＧＩファイバ１０を挿入し、それぞれを当接させた上で接着剤にて固定する。このとき、各ファイバ３，１０，４が当接する位置が、第一の溝７により露出する位置で固定する。また、各光ファイバ３，４，１０を光透過性接着剤を介して当接させるとともに固定する。
【００６２】
以降の工程は図２（ｄ）、（ｅ）と同じである。
【００６３】
本発明のファイバスタブ型光デバイス１によれば、レンズの代わりとして用いられる二つのＧＩファイバ５，６は、ファイバスタブ２内に固定される段階では、一体であったため、互いにほぼ平行に配置されている。また、各ＧＩファイバ５，６のシングルモードファイバ３、４との接続はファイバスタブ２に設けられた貫通孔２ａをガイドとしてなされているため、レンズとしてのＧＩファイバ５，６の中心軸上にシングルモードファイバ３、４のコアが配置されることになる。ＧＩファイバ５，６はシングルモードファイバ３，４と同じ外径（１２５μｍ）なので、ファイバスタブ２内に整列させて同心度よくアライメントすることが可能である。
【００６４】
また、各光ファイバ３，４，１０の接続の際、融着接続を行っていないため、レンズの代わりとして使用しているＧＩファイバ５，６の屈折率分布に変動が生じない。また、光ファイバ３，４，５，６が直線的に配置され、接続部において折れ曲がりも生じないため、ファイバスタブ２内に容易に挿入でき、作業中に破損させてしまう危険が少ない。
【００６５】
なお、本発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の例のように、目的に応じて、ファイバスタブ２内に複数の光ファイバ、光学素子９等を配置してもよい。光学素子９は複数種を組み合わせて用いても良い。また、上述のように第１の溝７および第２の溝８の底面が捩れ位置の関係に配置されてもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いたものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１：  ファイバスタブ型光デバイス
２：  ファイバスタブ
３，４，１７：  シングルモードファイバ
５，６，１０：  ＧＩファイバ
７：  第一の溝
８：  第二の溝
９：  光学素子
１１：  複合光ファイバ
１２：  光アイソレータ素子
１３：  ファラデー回転子
１４，１５：  偏光子
１６：  磁石
１９：  光サーキュレータ素子
３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３：  複屈折結晶
４４：  １／２波長板
【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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【図１１】
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