(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化に対して変動するファイバエタロン素子を透過するピーク波長の温度依存性を低減できる光波長フィルタ装置およびファイバエタロン素子の温度補償方法を提供する。【解決手段】スリーブと、スリーブの内孔に挿置され、剛性材料とその内孔に配置された光ファイバと光ファイバの両端面に形成された反射膜とからなるファイバエタロン素子と、光ファイバの一端が挿通されファイバエタロン素子の両端に当接されてなる一対のフェルールとを備えた光波長フィルタ装置において、一対のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が温度に合わせて変化する押圧手段を備えてなる。【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、スリーブの内孔に挿置され、剛性材料とその内孔に配置された光ファイバと光ファイバの両端面に形成された反射膜とからなるファイバエタロン素子と、光ファイバの一端が挿通されファイバエタロン素子の両端に当接されてなる一対のフェルールとを備えた光波長フィルタ装置において、一対のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が温度に合わせて変化する押圧手段を備えてなることを特徴とする光波長フィルタ装置。
【請求項２】
ファイバエタロン素子は、光ファイバがガラス又は結晶化ガラスからなる剛性材料の内孔に挿置され、ガラス又は結晶化ガラスによって融着固定され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装置。
【請求項３】
スリーブの弾性率が１０〜２５０ＧＰａであることを特徴とする請求項１または２に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項４】
押圧手段が、低膨張材料の基材と高膨張材料の押圧部品と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装置。
【請求項５】
低膨張材料の基材および高膨張材料の押圧部品の弾性定数が８０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項４に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項６】
低膨張材料と高膨張材料の熱膨張係数の差が１×１０-7〜３７０×１０-7／℃であることを特徴とする請求項４に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項７】
熱膨張係数が−１２０×１０-7〜１００×１０-7／℃の低膨張材料の基材と、熱膨張係数が１０１×１０-7〜３００×１０-7／℃の高膨張材料を用いてなることを特徴とする請求項４に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項８】
押圧手段が、基材と押圧部品とからなり、基材が、ファイバエタロン素子及び一対のフェルールの膨張量の合量よりも膨張量が小さい材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの記載の光波長フィルタ装置。
【請求項９】
基材が負の熱膨張係数を有する材料からなることを特徴とする請求項８に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項１０】
基材の熱膨張係数が−１×１０-7〜−１２０×１０-7／℃であることを特徴とする請求項９に記載の光波長フィルタ装置。
【請求項１１】
直列に光接続した複数個のファイバエタロン素子を、スリーブの内孔に挿置してなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光波長フィルタ装置。
【請求項１２】
スリーブの内孔にファイバエタロン素子を挿置し、光ファイバの一端が挿通されてなる一対のフェルールがファイバエタロン素子の両端に当接し、押圧手段によって一対のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が温度に合わせて変化することを特徴とするファイバエタロン素子の温度補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償機能を有する光波長フィルタ装置およびファイバエタロン素子の温度補償方法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、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ）素子（例えば、特許文献１参照。）や誘電体多層膜フィルタ（例えば、特許文献２参照。）等の他、ファブリ・ペロ・エタロン素子（例えば、特許文献３参照。）が周知である。
【０００３】
ファブリ・ペロ・エタロン素子（以下、エタロン素子と称す）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、前記のＦＢＧ素子や誘電体多層膜フィルタに比べて、透過する光の波長帯域が非常に狭いという特徴がある。
【０００４】
エタロン素子の透過する光の波長λは下記（１）式で表される。
【０００５】
λ＝２ｎｄ／ｍ                ・・・（１）
ここで、ｎは屈折率、ｄはエタロン素子を構成する反射膜の間隔、ｍは任意の自然数である。つまり、（１）式は、２ｎｄが波長λの整数倍となる光のみがエタロン素子を透過できることを示している。また、透過スペクトルのピーク形状は、反射膜の反射率に依存し、反射率が高いほどピーク幅は細く、透過スペクトルにおける最小透過光量を低く抑えることが可能となる。
【０００６】
エタロン素子を用いる場合は、入射光は平行光束である必要があり、平行光束を得るためにはコリメータを用いる必要がある。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。
【０００７】
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エタロン素子（ファイバエタロン素子）を割りスリーブ内に挿入した構成の光波長フィルタ装置が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００８】
また、ファイバエタロン素子の中でも、光ファイバが筒状の部材に接着剤等で固定されているより、筒状のガラスを加熱延伸することによって光ファイバを包むように融着固定されたものの方が、光コネクタプラグとの位置ずれが小さくなる。そのため、鋭いピークを有する透過スペクトルが得られることが特許文献５に記載されている。
【０００９】
ところで、（１）式に記載したように、エタロン素子の透過波長は、導波部の屈折率ｎとエタロン素子の反射膜の間隔ｄで決まる。しかし、この２つの値はそれぞれ独立した温度依存性を有するため、エタロン素子を透過するピーク波長が温度変化によってシフトするという問題を有している。
【００１０】
これまで、例えばＦＢＧにおいて、反射するピーク波長の温度依存性を相殺するために温度補償部材（例えば、特許文献６、７参照。）が提案されている。これらの温度補償部材に、張力をかけた状態でＦＢＧが２点で固定され、温度が上昇すると固定されている２点間距離が縮まることで、張力が緩和されて、ＦＢＧにおいて反射するピーク波長の変動を小さくしようとするものである。
【特許文献１】特開２００１−３０５３５６号公報
【特許文献２】特開平１１−２１８６１７号公報
【特許文献３】特開平３−４５９０４号公報
【特許文献４】特許第２６８５６２０号公報
【特許文献５】特開２００６−１５３９８６号公報
【特許文献６】特開２０００−３４７０４７号公報
【特許文献７】特開２０００−３１３６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献３〜５のエタロン素子において、これらの光路長Ｓは上記した導波部の屈折率ｎとエタロン素子の反射膜の間隔ｄによってＳ＝ｎｄのように表されるが、温度変化等によって光路長Ｓが変化すると透過スペクトルのピーク位置がシフトする。光波長フィルタ装置の環境温度が変化した場合、その温度変化によって生じる光干渉素子の物理長（ｄ）の変化と、温度変化に伴う導波部の屈折率（ｎ）の変化によって光路長Ｓが変化する。光波長フィルタ装置にとってこのピークシフトは大きな問題であり、早期解決が期待されていた。
【００１２】
しかし、エタロン素子は、ＦＢＧのようにあらかじめ張力を印加することが出来ない構造であるため、ＦＢＧの温度補償部材の機構をそのまま取り入れることができないという問題を有していた。
【００１３】
本発明の目的は、温度変化に対して変動するファイバエタロン素子を透過する光のピーク波長の温度依存性を低減できる光波長フィルタ装置およびファイバエタロン素子の温度補償方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、温度変化によってエタロン素子に生じる光路長変化を圧力（エタロン素子を押圧する力）を調整することによって補償できることを見いだした。
【００１５】
まず、エタロン素子の環境温度を実際に−４０℃〜８５℃に変化させたとき、温度変化による導波部の屈折率の増加と熱膨張による反射膜間距離の増加に伴って透過スペクトルのピーク位置が高波長側にシフトすることを確認した。原理的には、導波部がシリカファイバのコア部の場合、その全長、屈折率および屈折率の温度依存性をそれぞれ１．２６ｍｍ、１．４６、１×１０-5／℃とし、シリカファイバの熱膨張係数を５×１０-7／℃とすると、波長１５５０ｎｍの透過スペクトルのピーク位置は１．４２ｎｍ長波長側にシフトすることが算出でき、この計算上のシフト量（１．４２ｎｍ）は実測値（約１．４ｎｍ）と良く一致した。
【００１６】
次に、常温で光干渉素子に圧力を印加していくとピーク位置が徐々に低波長側にシフトし、温度を−４０℃〜８５℃に変化させたときと同じシフト量（約１．４ｎｍ）小さくすることができた。これは、温度上昇によって変化する屈折率（ｎ）の増加を光干渉素子の物理長さ（ｄ）を逆に押し縮めるように押圧することによって打ち消すことができ、温度補償することが可能であることを意味している。
【００１７】
すなわち、本発明の光波長フィルタ装置は、スリーブと、スリーブの内孔に挿置され、剛性材料とその内孔に配置された光ファイバと光ファイバの両端面に形成された反射膜とからなるファイバエタロン素子と、光ファイバの一端が挿通されファイバエタロン素子の両端に当接されてなる一対のフェルールとを備えた光波長フィルタ装置において、一対のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が温度に合わせて変化する押圧手段を備えてなることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のファイバエタロン素子の温度補償方法は、スリーブの内孔にファイバエタロン素子を挿置し、光ファイバの一端が挿通されてなる一対のフェルールがファイバエタロン素子の両端に当接し、押圧手段によって一対のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が温度に合わせて変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光波長フィルタ装置は、ファイバエタロン素子がフェルールを介して押圧手段によって押圧され、その押圧する力が温度に合わせて変化するため、温度が変化してもファイバエタロン素子を透過するピーク波長の変動を小さくすることが出来る。
【００２０】
つまり、温度が上昇するほど、ファイバエタロン素子の導波部の屈折率が大きくなると共に、反射膜間隔が熱膨張によって大きくなり、ピーク波長は長波長側へシフトするが、屈折率変化及び熱膨張を相殺するように温度が上昇するほど大きな力で押圧されるためピーク波長の長波長側へのシフトを小さくすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
スリーブは、ガラス、結晶化ガラス、セラミックス、金属等からなるものが一般に使用される。また、スリーブは、円筒形状の剛性スリーブや、円筒にスリットの入った割りスリーブが一般に使用される。
【００２２】
スリーブの弾性率が１０〜２５０ＧＰａであると好ましい。１０ＧＰａよりも低いと押圧の際に変形あるいは屈曲するおそれがあり、これにより軸ズレを起こす可能性がある。また、２５０ＧＰａより大きな材料は高価であるため経済的に好ましくない。好ましくは２０〜２００ＧＰａであり、より好ましくは３０〜１８０ＧＰａである。
【００２３】
ファイバエタロン素子は、ガラス、結晶化ガラス、セラミックス、金属等の円柱形状の剛性材料の軸心に設けられた内孔に光ファイバが挿置され、固定されている。また、ファイバエタロン素子の両端面には、反射膜が形成されている。反射膜には、金属薄膜や誘電体多層膜等が使用される。反射膜の形成には、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ、ＰＶＤ、イオンプレーティング法等が使用可能である。特に、反射膜の機械的強度が高いため、スパッタ法を用いた反射膜の形成方法が好ましい。
【００２４】
誘電多層膜は、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＴｉＯ2等の高屈折率膜とＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3等の低屈折率膜を交互に４〜３０層積層したものである。
【００２５】
ファイバエタロン素子は、光ファイバがガラス又は結晶化ガラスからなる剛性材料の内孔に挿置され、ガラス又は結晶化ガラスによって光ファイバが融着固定されてなると、光ファイバの位置ずれが起こりにくいため、接続損失が小さく、透過したピークが分裂しにくく、押圧手段による押圧力によって光ファイバと剛性材料との接着が緩むことがないため好ましい。
【００２６】
フェルールは、ガラス、結晶化ガラス、セラミックス、金属等の円柱形状の剛性材料の軸心に内孔が設けられたものが使用可能である。ファイバエタロン素子と接続するためにフェルールの先端部がＰＣ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ）研磨されていると、接続損失が小さくなりやすく好ましい。またフラット研磨されていても良い。
【００２７】
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。
【００２８】
押圧手段は、一対のフェルールを介してファイバエタロン素子に温度変化に応じた押圧力を印加する手段であり、以下に具体例を３つ示す。
【００２９】
１つ目の形態は、熱膨張係数が小さい材料と熱膨張係数が大きい材料を組み合わせた押圧手段である。具体的には図５に示すように、この押圧手段は、熱膨張係数の小さい材料を基材４１として、熱膨張係数の大きい材料を押圧部品４２、４２として用い押圧部品４２、４２を基材４１に取り付け、基材と押圧部品との熱膨張量の差によって押圧力を発生させたものである。このような構成であるため、基材４１と押圧部品４２の熱膨張量の差によって、温度が上昇するほど押圧部品４２の突起部４２ａの間隔が縮まるためフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧する力が大きくなる。なお、図中では、ファイバエタロン素子と、ファイバエタロン素子の両端に当接する一対のフェルールとをまとめて光学部品４３としている。
【００３０】
押圧する力の大きさは、押圧部品４２、４２の基板４１に固定されている間隔、押圧部品４２の光軸方向の長さ、フェルールの光軸方向の長さおよびフェルール、基板、押圧部品のそれぞれの熱膨張係数の大きさに依存する。
【００３１】
低膨張材料の基材４１および高膨張材料の押圧部品４２の弾性定数が８０ＧＰａ以上であると押圧時に変形しにくく、効率よく押圧することが出来るため好ましい。
【００３２】
また、低膨張材料の基材４１と高膨張材料の押圧部品４２の熱膨張係数の差が１×１０-7〜３７０×１０-7／℃であると効率よく押圧することが出来るため好ましい。１×１０-7／℃よりも小さいと温度補償に必要な低膨張材料および高膨張材料の寸法が大きくなり、デバイス形状が大きくなる。３７０×１０-7／℃よりも大きいと熱膨張係数の差が大きすぎるため、低膨張材料と高膨張材料の接合部が剥がれやすい。好ましくは７０×１０-7〜１５０×１０-7／℃であり、より好ましくは９０×１０-7〜１２０×１０-7／℃である。
【００３３】
基材４１は、図５に示すように、その内孔にファイバエタロン素子を内蔵可能な筒状であると、ファイバエタロン素子を保護できるため特に好ましいが、変形例として板状、柱状等であっても良い。また、基材４１は、２つ以上の部品が組み合わされて形成されていても良い。基材４１には、コバール、インバー（登録商標）、コーディエライト、チタン酸アルミニウム、β‐スポジュメン固溶体を主結晶とする結晶化ガラスなど熱膨張係数が−１２０×１０-7〜１００×１０-7／℃であり、剛性の高い材料であれば使用可能である。好ましい熱膨張係数は−５０×１０-7〜９０×１０-7／℃であり、より好ましくは１０×１０-7〜８０×１０-7／℃である。
【００３４】
押圧部品は、基本的に突起部を有していれば、断面が凸やＬ字形またはそれに類する形状が使用可能である。図５に示すように押圧部品４２、４２が、突起部４２ａ、４２ａと平面部４２ｂ、４２ｂからなる場合、平面部４２ｂ、４２ｂは基材４１に固定され、突起部４２ａ、４２ａは対向するように固定される。
【００３５】
押圧部品４２には、熱膨張係数が１０１×１０-7〜３００×１０-7／℃であり、剛性の高い材料であれば使用可能であり、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄、真鍮等が使用可能である。好ましい熱膨張係数は１３０×１０-7〜２５０×１０-7／℃であり、より好ましくは１５０×１０-7〜２００×１０-7／℃である。
【００３６】
基材４１と押圧部品４２の接着は、ＹＡＧ溶接等の溶接、各部品をねじ状に加工した螺着、接着剤による接着等が可能である。
【００３７】
２つ目の形態は、基材と押圧部品とからなり、基材がファイバエタロン素子及び一対のフェルールの膨張量の合量よりも膨張量が小さい材料からなる（好ましくは、負の熱膨張係数を有する材料からなる）押圧手段である。具体的には、図６に示すように、この押圧手段は、基材５１にファイバエタロン素子及び一対のフェルールの膨張量の合量よりも膨張量が小さい材料（好ましくは、負の熱膨張係数を有する材料）を用い、その両端に押圧部品５２を有する略コの字形状に成形されたものである。そのため、温度が上昇するとともに、基材５１は、光学部品５３の膨張量の合量よりも膨張量が小さい（好ましくは、光学部品が膨張し、基材５１が収縮する）ことによって押圧部品５２が光学部品５３のフェルールを介してファイバエタロン素子を押圧することができる。押圧部品５２は剛性を有すればどのような材料であってもよく、基材５１と同じ材料であってもよく、基材と押圧部品が一体的に形成されていてもよい。尚、基材が負の熱膨張係数を有する材料からなると、基材の全長が短くてもファイバエタロン素子の温度補償が可能であるため、光波長フィルタ素子を小型化できるため好ましい。
【００３８】
負の熱膨張係数を有する材料としては、タングステン酸ジルコニウム、タングステン酸ハフニウム、β‐石英固溶体セラミックス、β‐石英固溶体を主結晶とする結晶化ガラス、液晶ポリマーなど熱膨張係数が−１×１０-7〜−１２０×１０-7／℃を有する材料であれば使用可能である。
【００３９】
３つ目の形態は、温度センサと駆動部を有する押圧手段である。つまり、この押圧手段は、温度を感知し、その温度のときに最適な押圧がフェルール間にかかるように駆動部が働くものである。駆動部は、圧電素子、モーター等である。
【００４０】
上記した構成において、直列に光接続した複数個のファイバエタロン素子を、スリーブの内孔に挿置してなることが好ましい。このようにすれば、個々のファイバエタロン素子の透過スペクトルが重なり、１個のファイバエタロン素子の場合とほぼ同じ半値幅で大きな遮断率（ＰＶ値）を得ることもできる。この際、ファイバエタロン素子は、２又は３個用いることが好ましい。ファイバエタロン素子の個数が４個以上になると、接続点が多いため接続損失が大きくなるとともに、それぞれのファイバエタロン素子のピーク波長を精度良く合致させることが難しくなり、それに従い、製造コストが高くなるからである。
【００４１】
上記した構成において、本発明の光波長フィルタ装置は、室温で、ファイバエタロン素子に対して所定の押圧力（初期の荷重値）を印加しておくことが好ましい。このようにすれば、ファイバエタロン素子とフェルールとの間又はファイバエタロン素子間の光接続が損なわれ難い。特にこの初期の荷重値は、以下のようにして決定した荷重値を用いることが好ましい。
【００４２】
（１）押圧手段を用いずに、ファイバエタロン素子の環境温度を−４０℃〜８５℃に変化させ、−４０℃での透過ピーク波長を基準として、各温度での透過ピーク波長のシフト量を測定し、図７に示すように温度と透過ピーク波長のシフト量の関係をプロットする。
【００４３】
（２）図８に示すように、室温で、光波長フィルタ装置のファイバエタロン素子に機械的に荷重し、図７における−４０℃での透過ピーク波長を基準として、各荷重値での透過ピーク波長のシフト量を測定し、荷重値と透過ピーク波長のシフト量の関係をプロットする。
【００４４】
（３）図７のグラフから室温での透過ピーク波長のシフト量Ａをもとめ、そのシフト量と絶対値が同じシフト量となる荷重値Ｂを図８のグラフから導出し、その荷重値Ｂを上記室温での初期の荷重値とする。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例と比較例を用いて詳細に説明する。図１は、実施例１、３〜５び比較例１の光波長フィルタ装置の断面図、図２は、実施例２の光波長フィルタ装置の断面図を示す。また図３は、透過ピーク波長の測定装置を示す説明図である。図４は、実施例１、３〜５及び比較例２の温度変化に対する透過ピーク波長のシフト量を示すグラフである。
【００４６】
［実施例１］
図１に示すように、実施例１の光波長フィルタ装置１０は、以下のように構成されている。β‐スポジュメン固溶体を主結晶とする結晶化ガラスからなるスリーブ１１の内孔に長さ２．５２ｍｍのファイバエタロン素子１２が挿置されている。ファイバエタロン素子１２の両端には、光ファイバ（熱膨張係数が５×１０-7／℃）１３の一端が挿通された長さ６．５ｍｍのフェルール（熱膨張係数が３０×１０-7／℃）１４、１４が室温で２ｋｇｆの力（初期の荷重値）で押圧された状態でＰＣ接続している。これらの部品が長さ３２ｍｍのコバール（熱膨張係数が６６×１０-7／℃）製の外筒管１５の内孔１５ａに挿置され、外筒管１５の端部には長さ６ｍｍのＳＵＳ３０３（熱膨張係数が１６４×１０-7／℃）製のフランジ１６、１６が接着固定されており、フランジ１６の突起部（長さ２ｍｍ）１６ａはフェルール１４に当接している。なお、光ファイバ１３の他端は、フランジ１６の空孔（図示せず）を通って外部に導かれている。
【００４７】
ファイバエタロン素子１２は、外径１．２４９ｍｍ、長さが２．５２ｍｍであり、両端面には、Ｎｂ2Ｏ5とＳｉＯ2とが交互に６層ずつ１２層積層された誘電多層膜からなる反射膜がそれぞれ形成されている。また、ファイバエタロン素子１２は、軸心に外径１２５μｍのシリカガラス製の光ファイバが位置し、光ファイバはβ‐スポジュメン固溶体を主結晶とする結晶化ガラスからなる剛性材料の内孔に融着固定されている。
【００４８】
フェルール１４は、β‐スポジュメン固溶体を主結晶とする結晶化ガラス製のものを用いた。外径はファイバエタロン素子１２と同じく１．２４９ｍｍである。
【００４９】
温度が上昇すると、フランジ１６が突起部１６ａを有し、外筒管１５の膨張量よりもフランジ１６の膨張量の方が大きいため、２つのフランジ１６、１６の間隔が狭くなる。つまり、一対のフェルール１４、１４が押圧されて、その結果、導波部の屈折率の増大及びファイバエタロン素子１２の膨張を相殺する様にファイバエタロン素子１２を圧縮する力が大きくなる。
【００５０】
一方、温度が低下すると、外筒管１５の収縮量よりもフランジ１６の収縮量の方が小さいため、２つのフランジ１６、１６の間隔が広くなる。つまり、一対のフェルール１４、１４の押圧が緩和されて、その結果、導波部の屈折率の減少及びファイバエタロン素子１２の収縮を相殺する様にファイバエタロン素子１２を圧縮する力が小さくなる。
【００５１】
［実施例２］
図２に示すように、実施例２の光波長フィルタ装置２０は、以下のように構成されている。負の熱膨張係数を有するタングステン酸ジルコニウム（熱膨張係数が−１１０×１０-7／℃）からなるスリーブ２１（全長が２．２６ｍｍ、外径が３ｍｍ、内径が１．２５ｍｍ）の内孔に長さ１．２６ｍｍのファイバエタロン素子２２が挿置されている。ファイバエタロン素子２２の両端には、光ファイバ（熱膨張係数が５×１０-7／℃）２３の一端が挿通された長さ１ｍｍのフェルール（熱膨張係数が３０×１０-7／℃）２４、２４が室温で２ｋｇｆの力で押圧された状態でＰＣ接続している。負の熱膨張係数を有するタングステン酸ジルコニウム（熱膨張係数が-１１０×１０-7／℃）からなるスリーブ２１の内孔にファイバエタロン素子２２が挿置されている。ファイバエタロン素子２２の両端には、光ファイバ２３の一端が挿通されたフェルール２４、２４が５００ｇｆの力で押圧された状態でＰＣ接続している。フランジ２５はフェルール２４に当接しており、スリーブ２１の端部２１ａと接着固定されている。なお、光ファイバ２３の他端は、フランジ２５の空孔（図示せず）を通って外部に導かれている。
【００５２】
なお、ファイバエタロン素子２２とフェルール２４は、実施例１で用いた部品と同種の部品を用いて光波長フィルタ装置が構成されている。
【００５３】
温度が上昇すると、スリーブ２１が収縮するため、２つのフランジ２５、２５の間隔が狭くなる。つまり、一対のフェルール２４、２４が押圧されて、その結果、ファイバエタロン素子２２の膨張を相殺する様にファイバエタロン素子２２を圧縮する力が大きくなる。
【００５４】
一方、温度が低下すると、スリーブ２１が膨張するため、２つのフランジ２５、２５の間隔が広くなる。つまり、一対のフェルール２４、２４の押圧が緩和されて、その結果、ファイバエタロン素子２２の収縮を相殺する様にファイバエタロン素子２２を圧縮する力が小さくなる。
【００５５】
［実施例３］
ファイバエタロン素子の長さを１．２６ｍｍ、フェルールの長さを５ｍｍ、コバール製の外筒管の長さを２７ｍｍ、ＳＵＳ３０３製のフランジの長さを８ｍｍ（突起部は２ｍｍ）とし、反射膜を、Ｎｂ2Ｏ5とＳｉＯ2とが交互に８層ずつ１６層積層された誘電多層膜とした以外は、実施例１と同様に構成されている。
【００５６】
［実施例４］
実施例３の光波長フィルタ装置１０のファイバエタロン素子１２の替わりに、長さ１．２６ｍｍのファイバエタロン素子を２個直列にＰＣ接続して用い、コバール製の外筒管１５の長さを３０ｍｍ、ＳＵＳ３０３製のフランジ１６の長さを９ｍｍ、フランジ１６の突起部の長さを３ｍｍとした以外は実施例３と同様に構成されている。
【００５７】
［実施例５］
実施例３の光波長フィルタ装置１０のファイバエタロン素子１２の替わりに、長さ１．２６ｍｍのファイバエタロン素子を３つ直列にＰＣ接続して用い、コバール製の外筒管１５の長さを３４ｍｍ、ＳＵＳ３０３製のフランジ１６の長さを１０ｍｍ、フランジ１６の突起部の長さを４ｍｍとした以外は実施例３と同様に構成されている。
【００５８】
［比較例１］
コバール製の外筒管の替わりに、ＳＵＳ３０３製の外筒管を用いた以外は実施例１と同様に構成されている。
［比較例２］
押圧手段としての外筒管１５とフランジ１６とを備えていないこと以外は、実施例３と同様に構成されている。
【００５９】
実施例１〜４および比較例１、２の光波長フィルタ装置の透過ピーク波長の温度依存性を評価した。
【００６０】
まず、図３に示すように各機器を接続した。光波長フィルタ装置３０から外部に導かれた光ファイバの一方が広帯域光源３１、もう一方が光スペクトラムアナライザ３２に接続されている。また、光波長フィルタ装置３０は恒温槽３３の中に配設されている。
【００６１】
次に、広帯域光源３１から１５５０ｎｍ帯の赤外光を発信し、恒温槽３３を用いて−４０〜８５℃の温度環境下で光波長フィルタ装置３０を透過した透過スペクトルを光スペクトルアナライザ３２で測定し、−４０℃での透過ピーク波長に対して、各温度での透過ピーク波長のシフト量を算出した。尚、実施例３〜５及び比較例２について、図４に温度に対する透過ピーク波長のシフト量をプロットした。
【００６２】
実施例１〜５は、透過ピーク波長のシフト量が３００ｐｍ以下であったが、比較例１および２は１５００ｐｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施例１、３〜５及び比較例１の光波長フィルタ装置を示す断面図である。
【図２】実施例２の光波長フィルタ装置を示す断面図である。
【図３】透過ピーク波長の測定装置を示す説明図である。
【図４】実施例３〜５および比較例２の温度変化に対する透過ピーク波長のシフト量を示すグラフである。
【図５】実施形態の１つを示す概念図である。
【図６】実施形態の１つを示す概念図である。
【図７】押圧手段を用いない場合の、温度に対する透過ピークシフト量の挙動を示すグラフである。
【図８】機械的に荷重した場合の、荷重値に対する透過ピークシフト量の挙動を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０、３０  光波長フィルタ装置
１１、２１    スリーブ
１２、２２    ファイバエタロン素子
１３、２３    光ファイバ
１４、２４    フェルール
１５    外筒管
１５ａ    内孔
１６、２５    フランジ
１６ａ    突起部
２１ａ    端部
３１    広帯域光源
３２    光スペクトラムアナライザ
３３    恒温槽
４１、５１    基材
４２、５２    押圧部品
４２ａ    突起部
４２ｂ    平面部
４３、５３    光学部品
【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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