(57)【要約】【課題】分波又は合波する波長の変更又は追加を簡単に行える光モジュールを有する光信号コントローラを提供する。【解決手段】一の波長を有する光波または互いに異なる波長を有する光波群である第１の光波から、互いに異なる複数の第２の光波を分波するための光モジュール１００を有する光信号コントローラにおいて、光モジュール１００は、第１の光波をフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに誘導するための第１光導波路１６及びフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇから第２の光波を誘導するための第２光導波路１７ａ〜１７ｇを有する導波路ユニット２と、第１の光波から互いに異なる第２の光波を分波するためのフィルタ３８ａ〜３８ｇを有するフィルタユニット４ａ〜４ｇとを備えており、導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとは着脱可能であって、導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとの嵌合時にフィルタ３８ａ〜３８ｇがフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに位置する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の波長を有する光波または互いに異なる波長を有する光波群である第１の光波から、一または互いに異なる波長を有する複数の第２の光波を分波するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、
前記光モジュールは、
前記第１の光波を一または複数の特定領域に誘導するための第１の光導波路及び前記特定領域から前記第２の光波を誘導するための一または複数の第２の光導波路を有する導波路ユニットと、
前記第１の光波から一または互いに異なる波長を有する複数の前記第２の光波を分波するためのフィルタを有する一または複数のフィルタユニットとを備えており、
前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記特定領域に位置することを特徴とする光信号コントローラ。
【請求項２】
一または互いに異なる波長を有する複数の第２の光波を合波することで、一の波長を有する光波または互いに異なる波長を有する光波群である第１の光波を生成するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、
前記光モジュールは、
前記第１の光波を一または複数の特定領域に誘導するための第１の光導波路及び前記特定領域から前記第２の光波を誘導するための一または複数の第２の光導波路を有する導波路ユニットと、
一または互いに異なる波長を有する複数の前記第２の光波を合波するためのフィルタを有する一または複数のフィルタユニットとを備えており、
前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記特定領域に位置することを特徴とする光信号コントローラ。
【請求項３】
一または互いに異なる波長を有する複数の光波を合波するため、または、一または互いに異なる波長を有する複数の光波を分波するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、
板状のクラッド層の表面に形成された一または複数の凹部と、前記クラッド層の一端部から全ての前記凹部の一内面壁を順に経由した後に前記クラッド層の一端部に至るまで形成される第１の光導波路と、前記クラッド層の一端部から前記凹部の第１の光導波路が経由した一内面壁と対向する他方の内面壁に至るまで形成される一または複数の第２の光導波路とを有する光導波路基板、及び前記光導波路基板を保持する導波路ハウジングを有する導波路ユニットと、
一または複数の波長の光を透過させるフィルタ、及び前記フィルタを保持するフィルタハウジングを有するフィルタユニットとを備えており、
前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記凹部に位置することを特徴とする光信号コントローラ。
【請求項４】
前記フィルタは誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする請求項３に記載の光信号コントローラ。
【請求項５】
前記クラッド層の表面に７つの凹部が形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の光信号コントローラ。
【請求項６】
前記クラッド層の表面に複数の前記凹部が千鳥状に配置されるように形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項７】
前記フィルタハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路ハウジングには前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項８】
前記導波路ハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記フィルタハウジングには前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記導波路ハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項３または６のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項９】
前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合した状態を保持するための保持部材をさらに備えていることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項１０】
前記導波路ユニットは、前記導波路ハウジングと嵌合し、前記導波路ハウジングとの嵌合時において前記凹部に対向する一または複数の孔が形成されている導波路パッケージをさらに有し、
前記フィルタユニットは、前記導波路ハウジングと前記導波路パッケージとが嵌合した後に、前記導波路パッケージに形成された孔と嵌合することを特徴とする請求項３から９のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項１１】
前記導波路パッケージには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路ハウジングには前記導波路パッケージと前記導波路ハウジングとの嵌合時に導波路パッケージのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光信号コントローラ。
【請求項１２】
前記導波路ハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路パッケージには前記導波路ハウジングと前記導波路パッケージとの嵌合時に導波路ハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光信号コントローラ。
【請求項１３】
前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとを覆うように前記導波ハウジングと嵌合する防塵ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項３から１２のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【請求項１４】
前記フィルタの少なくとも１つは、使用される全ての波長の光が全反射することを特徴とする請求項３から１３のいずれか１項に記載の光信号コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重方式を利用したシステムなどにおいて使用される光信号コントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代インターネットのバックボーン回線などへの応用が期待される、広帯域の光伝送技術である、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＷＤＭ）技術に関する開発が活発に行われるようになってきている。このＷＤＭでは、１本の光ファイバに異なる波長の光を通してチャネルを多重化することで、大容量のデータを双方向に伝送することが可能になる。このＷＤＭでは、１本の光ファイバ中を伝送している複数の波長から１つの波長を取り出し／挿入することが可能になり、伝送路の有効活用が図られる。
【０００３】
そして、これらＷＤＭを使用するローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＡＮ）などにおいては、複数の波長の光信号を多重化する合波器、、及び夫々の波長の光信号を分離する分波器をコントローラに備える必要がある。特定の波長の光信号を分波または合波するには、波長選択フィルタを利用する方法が一般に知られており、波長選択フィルタを光導波路基板に接着固定する構造等が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２４８２６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光導波路基板に波長選択フィルタを接着固定する特許文献１の構造では、ネットワークにおいて使用される光信号の波長の変更または追加がある度に、合波器及び分波器を交換しなければならない。また、個々製品毎に使用される光信号の波長が異なると個別に波長選択フィルタを接着固定する工程が必要になり、製造コストも高くなるという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、分波または合波する波長の変更または追加を簡単に行うことができる光モジュールを有する光信号コントローラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光信号コントローラは、一の波長を有する光波または互いに異なる波長を有する光波群である第１の光波から、一または互いに異なる波長を有する複数の第２の光波を分波するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、前記光モジュールは、前記第１の光波を一または複数の特定領域に誘導するための第１の光導波路及び前記特定領域から前記第２の光波を誘導するための一または複数の第２の光導波路を有する導波路ユニットと、前記第１の光波から一または互いに異なる波長を有する複数の前記第２の光波を分波するためのフィルタを有する一または複数のフィルタユニットとを備えており、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記特定領域に位置することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の光信号コントローラは、一または互いに異なる波長を有する複数の第２の光波を合波することで、一の波長を有する光波または互いに異なる波長を有する光波群である第１の光波を生成するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、前記光モジュールは、前記第１の光波を一または複数の特定領域に誘導するための第１の光導波路及び前記特定領域から前記第２の光波を誘導するための一または複数の第２の光導波路を有する導波路ユニットと、一または互いに異なる波長を有する複数の前記第２の光波を合波するためのフィルタを有する一または複数のフィルタユニットとを備えており、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記特定領域に位置することを特徴とする。
【０００９】
請求項１、請求項２によると、分波／合波手段が着脱可能なため、分波／合波手段を変更また追加するという簡単な作業で分波／合波する波長の変更または追加を行うことができる。また、分波／合波する波長の追加を行うことができるため、ユーザは状況に応じた設備投資を行うことができる。また、分波／合波手段の接着工程がなくなるため、光モジュールの製造コストを下げることができる。
【００１０】
請求項３記載の光信号コントローラは、一または互いに異なる波長を有する複数の光波を合波するため、または、一または互いに異なる波長を有する複数の光波を分波するための光モジュールを有する光信号コントローラであって、板状のクラッド層の表面に形成された一または複数の凹部と、前記クラッド層の一端部から全ての前記凹部の一内面壁を順に経由した後に前記クラッド層の一端部に至るまで形成される第１の光導波路と、前記クラッド層の一端部から前記凹部の第１の光導波路が経由した一内面壁と対向する他方の内面壁に至るまで形成される一または複数の第２の光導波路とを有する光導波路基板、及び前記光導波路基板を保持する導波路ハウジングを有する導波路ユニットと、一または複数の波長の光を透過させるフィルタ、及び前記フィルタを保持するフィルタハウジングを有するフィルタユニットとを備えており、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとは着脱可能であって、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタが前記凹部に位置することを特徴とする。
【００１１】
請求項３によると、フィルタユニットが着脱可能なため、フィルタユニットを変更また追加するという簡単な作業で分波／合波する波長の変更または追加を行うことができる。また、分波／合波する波長の追加を行うことができるため、ユーザは状況に応じた設備投資を行うことができる。また、フィルタの接着工程がなくなるため、光モジュールの製造コストを下げることができる。
【００１２】
請求項４に記載の光信号コントローラは、前記フィルタは誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４によると、既知技術の誘電体多層膜フィルタを利用しているため、複数種類のフィルタユニットの提供が容易になる。
【００１４】
請求項５に記載の光信号コントローラは、前記クラッド層の表面に７つの凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５によると、７つのフィルタを設置することができるため、最大８つの波長の光波を合波／分波することができる。
【００１６】
請求項６に記載の光信号コントローラは、前記クラッド層の表面に複数の前記凹部が千鳥状に配置されるように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６によると、フィルタを千鳥状に配置することができるため、光モジュールを小さくすることができる。
【００１８】
請求項７に記載の光信号コントローラは、前記フィルタハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路ハウジングには前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記フィルタハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の光信号コントローラは、前記導波路ハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記フィルタハウジングには前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合時に前記導波路ハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７、請求項８によると、簡単な構造で導波路ユニットとフィルタユニットとの正確な着脱を可能にする。
【００２１】
請求項９に記載の光信号コントローラは、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとの嵌合した状態を保持するための保持部材をさらに備えていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９によると、導波路ユニットとフィルタユニットとが勝手に外れることを防ぐことができる。
【００２３】
請求項１０に記載の光信号コントローラは、前記導波路ユニットが、前記導波路ハウジングと嵌合し、前記導波路ハウジングとの嵌合時において前記凹部に対向する一または複数の孔が形成されている導波路パッケージをさらに有し、前記フィルタユニットは、前記導波路ハウジングと前記導波路パッケージとが嵌合した後に、前記導波路パッケージに形成された孔と嵌合することを特徴とする。
【００２４】
請求項１０によると、フィルタユニットの着脱の際にも、光導波路基板を保護することができる。
【００２５】
請求項１１に記載の光信号コントローラは、前記導波路パッケージには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路ハウジングには前記導波路パッケージと前記導波路ハウジングとの嵌合時に導波路パッケージのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の光信号コントローラは、前記導波路ハウジングには一または複数のガイドピンが形成されており、前記導波路パッケージには前記導波路ハウジングと前記導波路パッケージとの嵌合時に導波路ハウジングのガイドピンが挿入されるガイド溝が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１、請求項１２によると、簡単な構造で導波路ハウジングと導波路パッケージとの正確な着脱を可能にする。
【００２８】
請求項１３に記載の光信号コントローラは、前記導波路ユニットと前記フィルタユニットとを覆うように前記導波ハウジングと嵌合する防塵ユニットをさらに備えていることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３によると、導波路ユニットとフィルタユニットとを保護することができる。
【００３０】
請求項１４に記載の光信号コントローラは、前記フィルタの少なくとも１つが、使用される全ての波長の光を全反射することを特徴とする。
【００３１】
請求項１４によると、一部の凹部にフィルタが配置されていないために第１の光導波路が途切れている場合でも、使用される全ての波長の光を全反射させるフィルタを当該凹部に配置することで第１の光導波路を途切れないようにすることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
まず、第１の実施の形態における光信号コントローラ（以下コントローラと略す）の構成について図１を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態におけるコントローラ１０を含むネットワーク１のシステム構成の一例を示す図である。尚、図中の矢印は光信号の伝送方向を示している。
【００３４】
図１に示すネットワーク１は、外部のネットワーク及びノード３０ａ〜３０ｃに接続される各端末間のデータ通信を行うものであり、外部のネットワークに接続されたコントローラ１０と、コントローラ１０とノード３０ａ〜３０ｃをループ状に接続する光ファイバ３とを備えている。
【００３５】
コントローラ１０は、ネットワーク１上の信号をコントロールするためのものあり、電気スイッチであるＬａｙｅｒ  ３  Ｓｗｉｔｃｈ（以下、Ｌ３ＳＷと称す。）１１と、Ｌ３ＳＷ１１のポートＳＰ０に接続された外部用変換器１２と、Ｌ３ＳＷ１１のポートＳＰ１〜ＳＰ８に接続されたマルチプレックスモジュール（以下、ＭＰＸモジュールと称す。）１３とを備えている。
【００３６】
Ｌ３ＳＷ１１は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などで用いられる公知のスイッチで、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）の７層モデルの第３層レベルのスイッチングを行う装置である。このＬ３ＳＷ１１は、Ｌ３ＳＷ１１の各ポートに入力されるデータをそれに含まれる宛先アドレスに基いてその宛先アドレスに対応するポートからデータを出力し、ネットワーク１上の信号のスイッチングを行う。尚、宛先アドレスとして広く使用されているＩＰアドレスなどが考えられる。Ｌ３ＳＷ１１のスイッチ機能とは、ＩＰアドレスに対しスイッチングするものである。また、Ｌ３ＳＷ１１の代わりに公知のルータによりネットワーク間をルーティングする手法もとることができる。
【００３７】
外部用変換器１２は、ネットワーク１の外部から入力される、例えば波長１．３（μｍ）の光信号を電気信号に変換して電気信号をＬ３ＳＷ１１のポートＳＰ０へ出力し、また、Ｌ３ＳＷ１１のポートＳＰ０からの電気信号を、例えば波長１．３（μｍ）の光信号に変換して光信号を外部へ出力する。
【００３８】
ＭＰＸモジュール１３は、Ｌ３ＳＷ１１のポートＳＰ１〜ＳＰ８の夫々に接続された変換器２１〜２８と、合波器１４と、分波器１５とを備えている。
変換器２１〜２８は、夫々と接続されるＬ３ＳＷ１１のポートＳＰ１〜ＳＰ８から入力される電気信号を夫々に対応する波長λ１〜λ８の光信号に変換して光信号を合波器１４へ出力し、また、分波器１５からの波長λ１〜λ８の光信号を電気信号に変換して電気信号を夫々と接続されるＬ３ＳＷ１１のポートＳＰ１〜ＳＰ８へ出力する。ここで、波長λ１〜λ８は、互いに異なっており、例えば、１．５（μｍ）帯の波長である。
【００３９】
合波器１４は、変換器２１〜２８からの波長λ１〜λ８の光信号を合波してネットワークの光ファイバ３へ出力する光モジュールである。分波器１５は、光ファイバ３からの光信号を波長λ１〜λ８の光信号に分波して、夫々の波長に対応した変換器２１〜２８へ出力する光モジュールである。
以上の構成でコントローラ１０は、ネットワーク１の波長分割多重伝送による信号をコントロールしている。
【００４０】
次に合波器１４または分波器１５として作用する光モジュール１００の構造について図２〜図６を参照しつつ説明する。図２は、嵌合前の光モジュール１００の外観図であり、完成すると分波器１４あるいは合波器１５になる。図３は導波路ユニット２の平面図である。図４は各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇの形状を示す断面図である。図５は導波路ユニット２とフィルタユニット４ａとの嵌合状態を示す断面図である。尚、導波路ユニット２は図２におけるＡ−Ａ断面図を、フィルタユニット４ａは図２のおけるＢ−Ｂ断面図を示している。図６は光モジュール１００の断面図である。尚、図５と同様に導波路ユニット２は図２におけるＡ−Ａ断面図を、フィルタユニット４ａは図２のおけるＢ−Ｂ断面図を示している。
【００４１】
図２に示すように、光モジュール１００は、導波路ユニット２と、この導波路ユニット２に着脱可能に嵌合するフィルタユニット４ａ〜４ｇと、さらに導波路ユニット２に着脱可能に嵌合する蓋となる防塵パッケージ（防塵ユニットの一例）５とを備えて構成されている。光モジュール１００は７つのフィルタユニット４ａ〜４ｇを装備可能に構成されており、これら各フィルタユニット４ａ〜４ｇは、夫々独立した状態で導波路ユニット２に対して着脱自在に嵌合される。尚、導波路ユニット２に対して装備されるフィルタユニットの数はネットワーク１において使用される波長の数によって決定される。
【００４２】
導波路ユニット２は、図２〜図６に示すように、略直方体をした光導波路基板７と、これを内嵌支持する光導波路基板側パッケージハウジング８とから構成されている。光導波路基板７は、高屈折率のコアを低屈折率のクラッド層１９で包んだ２重構造で形成されている。半導体レーザやＬＥＤをコアに照射すると屈折率の違いによりコアとクラッド層１９との間で全反射を起こし、光が外へ漏れることがない。これら屈折率が異なるコアとクラッド層１９とは、石英などの無機材料、或いは、プラスチックなどの有機材料で作成可能である。
【００４３】
クラッド層１９には平面視で千鳥状に配置されたフィルタ挿入用穴（凹部）９ａ〜９ｇと、第１光導波路１６と、第２光導波路１７ａ〜１７ｇとが形成されている。クラッド層１９に形成されたフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇは、導波路ユニット２とフィルタユニット４とが嵌合する時に、フィルタユニット３の後述するフィルタ３２ａ〜３２ｇが夫々挿入される部分である。従って、通常フィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇの幅は、フィルタ３２ａ〜３２ｇの厚さよりも広く形成され、例えば、厚さが１５μｍ程度のフィルタフィルタ３２ａ〜３２ｇに対してフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇの幅は２５μｍ程度となるように形成される。
【００４４】
第１光導波路１６はクラッド層１９の角部近傍の側面部からフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇの一内面壁を順に経由して同じ側面部の反対側の角部近傍に至るまで形成されたものである。第２光導波路１７ａ〜１７ｇはクラッド層１９の側面部からフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇの第１光導波路が経由した一内面壁と対向する他方の内面壁を夫々経由して再び同じ側面部に至るまで形成されたものである。この各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇの形成は前述のようにクラッド層１９に屈折率を大きくしたコアからなる光路を作成する公知の技術で可能である。各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇは、夫々、所定の角度をもってフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに夫々交わっている。ここで、各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇを伝播している光波がフィルタ３２ａ〜３２ｇによって反射されて各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇへ入射される際の損失を小さくするため、最適な入射角度、最適な反射角度、フィルタ３２ａ〜３２ｇの厚さ、及びフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇの幅、並びに、夫々の相互位置関係からこれらの値は適切に定められる。
【００４５】
また、各フィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇにおいて、第１光導波路１６の一方の中心線と第２光導波路１７ａ〜１７ｇの各中心線とは略同一線上にある。また、図４に示すように、各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇは互いに等しい矩形状の断面形状を有している。そしてクラッド層１９の側面上にある各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇの各端面で不図示の光ファイバなどが接続される。各光導波路１６，に接続された光ファイバなどは、夫々、光導波路基板側パッケージハウジング８の後述する光ファイバ路２０から外部へ出る。
【００４６】
光導波路基板側パッケージハウジング８は、各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇに続く１６箇所の三角孔状の光ファイバ路２０と、１４箇所のユニット内嵌用溝２９と、１４箇所のピン挿入用穴（ガイド溝の一例）３１と、光導波路基板７を嵌め込むための矩形大孔３２と、仕切り壁３５とが形成された矩形枠形状のものに構成されている。対向する一対のユニット内嵌用溝２９、及び同じく対向する一対のピン挿入用穴３１の四者は、同一直線上に配置されており、また、それらのいずれも開口部がテーパ状にカットされており、後述する嵌合部３３とガイドピン３４とが入り易くしてある。
【００４７】
フィルタユニット４ａ〜４ｇは、図２、図５、及び図６に示すように、その左右両端部に形成された嵌合部３３ａ〜３３ｇと、それらの内側の位置に植設されたガイドピン３４ａ〜３４ｇと、フィルタ３８ａ〜３８ｇを支持する支持枠３６ａ〜３６ｇとをフィルタハウジング３７ａ〜３７ｇに一体的に装備して構成されている。
【００４８】
支持枠３６ａ〜３６ｇに支持されるフィルタ３８ａ〜３８ｇは、基板に複数枚の誘電体膜が重なり合うようにして形成される誘電体多層膜フィルタを使用することができる。導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとの嵌合時に、フィルタ３８ａ〜３８ｇの一部が導波路ユニット２の光導波路基板７のクラッド層１９に形成されたフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに挿入される。フィルタ３８ａ〜３８ｇがフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに挿入されるため、各光導波路１６，１７ａ〜１７ｇを伝播している光波は、フィルタ３８ａ〜３８ｇに夫々達してフィルタ３８ａ〜３８ｇを透過し、或いは、フィルタ３８ａ〜３８ｇによって反射される。但し、誘電体膜を適宜選択することによってフィルタ３８ａ〜３８ｇを透過する１又は複数の光波の波長とフィルタ３８ａ〜３８ｇを反射する１又は複数の光波の波長とを調節することができる。尚、フィルタ３８ａ〜３８ｇとして、誘電体多層膜フィルタ以外のものを利用するようにしてもよい。
【００４９】
嵌合部３３ａ〜３３ｇは、フィルタハウジング３７ａ〜３７ｇの左右両端部における前後の肉を削った状態の矩形状に形成されており、ユニット内嵌用溝２９に嵌合自在である。ガイドピン３４ａ〜３４ｇは正確な位置決め用の部材であり、ピン挿入用穴３１に嵌合自在な丸棒状に形成されている。
【００５０】
つまり、フィルタユニット４ａ〜４ｇは、一対のガイドピン３４ａ〜３４ｇをピン挿入用穴３１に、及び一対の嵌合部３３ａ〜３３ｇをユニット内嵌用溝２９に夫々挿入及び離脱が自在であり、それによって導波路ユニット２に対して着脱自在に装備することができる。装着された状態では、図６に示すように、各フィルタ３８ａ〜３８ｇは対応した各フィルタ挿入用穴９に内嵌されるように設定されている。
【００５１】
従って、フィルタ３８ａ〜３８ｇが故障したり損壊したりした場合には、その故障又は損壊したフィルタ３８ａ〜３８ｇを有したフィルタユニット４ａ〜４ｇのみを付け替えれば良い。また、図２のように８波用であっても、実際には５波しか使わない場合には、４個のフィルタユニットを用意すれば良い。このように、必要となるフィルタユニットだけ装備できるので、無駄を省いて経済的に使用できる利点がある。
【００５２】
防塵パッケージ５は、導波路ユニット２の蓋となるものであり、フィルタユニット４ａ〜４ｇが装着された導波路ユニット２に被せた状態を図６に示す。防塵パッケージ５の周囲の覆い壁部のうち左右のものには、光ファイバ路２０に光ファイバ３を導きための切欠き３９が対応した数だけ形成されている。
【００５３】
上述した構造を有する光モジュール１００は導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとの嵌合時において合波器１４または分波器１５として夫々機能する。次に合波器１４及び分波器１５の作用について図７を参照しつつ説明する。図７は、合波器１４及び分波器１５の作用を説明するための図である。図７（ａ）は合波器１４としての作用について、図７（ｂ）は分波器１５としての作用について示している。ここでは、８つの波長λ１〜λ８の光波が用いられ、フィルタ３８ａ〜３８ｇを形成する誘電体膜が夫々波長λ１〜λ８の光波を透過させるとともに、夫々が透過させる波長以外の波長の光波を反射させる場合を例に挙げて説明する。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、光モジュール１００が合波器１４として作用する場合には、光モジュール１００外から波長λ１の光波が第１光導波路１６に入射されるとともに、波長λ２〜λ８の光波が夫々第２光導波路１７ａ〜１７ｇに入射される。
そして、第１光導波路１６を伝播してきた波長λ１の光波がフィルタ３８ａに反射されるとともに第２光導波路１７ａを伝播してきた波長λ２の光波がフィルタ３８ａを透過して、第１光導波路１６内で波長λ１の光波と波長λ２の光波とが合波される。さらに第１光導波路１６を伝播してきた波長λ１の光波と波長λ２の光波との合波光がフィルタ３８ｂに反射されるとともに第２光導波路１７ｂを伝播してきた波長λ３の光波がフィルタ３８ｂを透過して、第１光導波路１６内で波長λ１の光波と波長λ２の光波との合波光に対してさらにλ３の波長の光波が合波される。同様にフィルタ３８ｃ〜３８ｇを透過する波長λ４〜λ８の光波が第１光導波路１６内で順に合波され、光モジュール１００内からλ１〜λ８の波長の光波が合波された光波が出力される。
【００５５】
図７（ｂ）に示すように、光モジュールが分波器１５として作用する場合には、分波器１５外からλ１〜λ８の波長の光の合波光が第１光導波路１６に入射される。
そして、第１光導波路１６を伝播してきた合波光のうちλ１〜λ７の波長の光波がフィルタ３８ｇに反射されるとともに、第１光導波路１６を伝播してきたλ８の波長の光波のみがフィルタ３８ｇを透過して第２光導波路１７ｇに分波される。さらに第１光導波路１６を伝播してきた合波光のうちλ１〜λ６の波長の光波が合波された光波がフィルタ３８ｆに反射されるとともに、第１光導波路１６を伝播してきたλ７の波長の光波のみがフィルタ３８ｆを透過して第２光導波路１７ｆに分波される。同様にフィルタ３８ａ〜３８ｅにおいて波長λ１〜λ６の光波が夫々順に分波され、分波器１５内から分波されたλ１〜λ８の波長の光波がそれぞれ出力される。
【００５６】
ここで、フィルタ３８ａ〜３８ｇを形成する誘電体膜を適宜選択することによって、それぞれ異なる波長の光波を透過させ、それ以外の波長の光波を反射させるようなフィルタ３８ａ〜３８ｇを造って、これをフィルタユニット４ａ〜４ｇに利用すれば、異なる波長に対応する合波器１４及び分波器１５として作用させることができる。
【００５７】
また、フィルタ３８ａ〜３８ｇに用いる誘電体膜を適宜選択することによって、波長λ１〜λ８の全ての光波を反射させるようなフィルタ３８ａ〜３８ｇを造って、これをフィルタユニット４ａ〜４ｇに利用すれば、フィルタ３８ａ〜３８ｇが第１光導波路１７の一部となって第１光導波路１７内を伝播する波長λ１〜λ８の光波を全反射させることができる。つまり、使用されていない第２光導波路１７ａ〜１７ｇに隣接するフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇに波長λ１〜λ８の全ての光波を反射させるようなフィルタ３８ａ〜３８ｇが挿入されることで、第１光導波路１６は、波長λ１〜λ８の全ての光波を当該フィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇにおいて途切れることなく伝播させる。
【００５８】
以上説明した第１の実施の形態によると、フィルタユニット４ａ〜４ｇが着脱可能なため、フィルタユニット４ａ〜４ｇを変更また追加するという簡単な作業で合波または分波する波長の変更または追加を行うことができる。また、合波または分波する波長の変更または追加を行うことができるため、ユーザは状況に応じた設備投資を行うことができる。また、フィルタ３８ａ〜３８ｇの接着工程がなくなるため、光モジュール１００の製造コストを下げることができる。
【００５９】
＜第２の実施の形態＞
次に第２の実施の形態におけるコントローラの構成について図面を参照しつつ説明する。第２の実施の形態は、光モジュール１０１の構造以外が、第１の実施の形態と実質的に同等であり、第１の実施の形態に係る光モジュール１０１の構造以外の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００６０】
合波器１４または分波器１５として作用する光モジュール１０１の構造について図８を参照しつつ説明する。図８は、嵌合前の光モジュール１０１の外観図である。光モジュール１０１は、導波路ユニット４１と、この導波路ユニット４１に着脱可能に嵌合するパッケージ４２と、このパッケージ４２に対して着脱自在に装備される７個のフィルタユニット４３ａ〜４３ｇ（４３ａ以外は図示しない）とから構成される。
【００６１】
導波路ユニット４１は、光導波路基板４４と、これを内嵌する光導波路基板側パッケージハウジング４５とで構成されている。光導波路基板４４は、前述した光導波路基板７と実質的に同等であり光導波路基板７の説明が適用できるため詳細は省略する。光導波路基板側パッケージハウジング４５には、光導波路基板４４を内嵌するための大矩形孔５１、４箇所のピン挿入用穴５２、光ファイバ通し用の多数のＶ溝５３等が形成されている。
【００６２】
パッケージ４２は、ピン挿入用穴５２に挿入自在なガイドピン５４を基枠５６の四隅に支持してあるとともに、千鳥状に配置された７箇所のフィルタ挿入用孔５５と、左右一対の隠し壁５６とを有して構成されている。
【００６３】
フィルタユニット４３ａ〜４３ｇは、フィルタ３８ａ〜３８ｇと、これを上側において支持するハウジング５７ａ〜５７ｇとで構成されており、いずれのフィルタ挿入用孔５５にも圧入的に装着及び離脱が可能となるように、ハウジング５７とパッケージ４２との寸法を設定してある。つまり、フィルタ３８ａ〜３８ｇが損傷すれば、その損傷したフィルタ３８ａ〜３８ｇを有したフィルタユニット４３ａ〜４３ｇのみの交換が行えるようになっている。
【００６４】
そして、４箇所のガイドピン５４を対応するピン挿入用穴５２に入れ込み、かつ、各フィルタ挿入用孔５５にフィルタユニット４３ａ〜４３ｇを挿入することにより光モジュール１０１を構成することができる。
【００６５】
以上説明した第２の実施の形態によると、第１の実施の形態の効果に加え、フィルタユニット４３ａ〜４３ｇの着脱の際にも、光導波路基板４４を保護することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更が可能なものである。例えば、第１及の実施の形態では、７個のフィルタユニット４ａ〜４ｇを備えることが可能な構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、８以上のまたは６以下の数のフィルタユニットを備えることが可能な構成でもよい。
【００６７】
また、第１の実施の形態では、クラッド層１９上にフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇを千鳥状に形成される構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、Ｙ分岐が連結されるようにフィルタ挿入用穴９ａ〜９ｇを形成する構成でもよい。
【００６８】
また、第１の実施の形態では、導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとが嵌合することによって保持される構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、導波路ユニット２とフィルタユニット４ａ〜４ｇとの嵌合状態を保持する保持部材をさらに備える構成でもよいし、嵌合部にロック機構を設けて嵌合を保持するような構成でもよい。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１、請求項２によると、分波／合波手段が着脱可能なため、分波／合波手段を変更また追加するという簡単な作業で分波／合波する波長の変更または追加を行うことができる。また、分波／合波する波長の追加を行うことができるため、ユーザは状況に応じた設備投資を行うことができる。また、分波／合波手段の接着工程がなくなるため、光モジュールの製造コストを下げることができる。
【００７０】
請求項３によると、フィルタユニットが着脱可能なため、フィルタユニットを変更また追加するという簡単な作業で分波／合波する波長の変更または追加を行うことができる。また、分波／合波する波長の追加を行うことができるため、ユーザは状況に応じた設備投資を行うことができる。また、フィルタの接着工程がなくなるため、光モジュールの製造コストを下げることができる。
【００７１】
請求項４によると、既知技術の誘電体多層膜フィルタを利用しているため、複数種類のフィルタユニットの提供が容易になる。
【００７２】
請求項５によると、７個のフィルタを設置することができるため、最大８つの波長の光波を合波／分波することができる。
【００７３】
請求項６によると、フィルタを千鳥状に配置しているため、光モジュールを小さくすることができる。
【００７４】
請求項７、請求項８によると、簡単な構造で導波路ユニットとフィルタユニットとの正確な着脱を可能にする。
【００７５】
請求項９によると、導波路ユニットとフィルタユニットとが勝手に外れることを防ぐことができる。
【００７６】
請求項１０によると、フィルタユニットの着脱の際にも、導波部を保護することができる。
【００７７】
請求項１１、請求項１２によると、簡単な構造で導波路ハウジングと導波路パッケージとの正確な着脱を可能にする。
【００７８】
請求項１３によると、導波路ユニットとフィルタユニットとを保護することができる。
【００７９】
請求項１４によると、一部の凹部にフィルタが配置されていないために第１の光導波路が途切れている場合でも、使用される全ての波長の光を全反射させるフィルタを当該凹部に配置することで第１の光導波路を途切れないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のコントローラを含むネットワークのシステム構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示すコントローラが備える光モジュールの構成を示す外観図である。
【図３】図１に示すコントローラが備える導波路ユニットの平面図である。
【図４】図２に示す導波路ユニットに形成される各光導波路の形状を示す断面図である。
【図５】図２に示す嵌合前の導波路ユニットとフィルタユニットとを示す側面図である。
【図６】図２に示す光モジュールの断面図である。
【図７】合波器及び分波器の作用を説明するための図である。
【図８】第２の実施の形態に係る光モジュールの構成を示す外観図である。
【符号の説明】
１              ネットワーク
２              導波路ユニット
４ａ〜４ｇ      フィルタユニット
５              防塵ユニット
７              光導波路基板
８              光導波路基板側パッケージハウジング
１３            マルチプレックスモジュール
１４            合波器
１５            分波器
１６            第１光導波路
１７ａ〜１７ｇ  第２光導波路
１９            クラッド層
３０ａ〜３０ｃ  ノード
３８ａ〜３８ｇ  フィルタ
１００，１０１  光モジュール
【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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