(57)【要約】【課題】双光ファイバ素子中の反射光の分離度を高め、その透過光と反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にする、双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明の双光ファイバ素子１０の反射光の分離度を高める方法は、入力光ファイバ１４と、出力光ファイバ１５と、光ファイバ・ピグテール１１と、コリメータ１２と、第一薄膜１３とを備える双光ファイバ素子１０のものであって、反射された第二波長の光線が経由するパスに第二薄膜１６を設置する。第二薄膜１６は、第一薄膜１３で十分に濾光されなかった第一波長の光線を再度反射し、第二波長の光線を通過させるため、第一薄膜を透過した光線と出力光ファイバ１５内の光線のそれぞれの分離度が実質上同等となり、システム全体の性能を高めることができ、高質な濾光効果を遂げることができる。【選択図】  図３
2004318040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光ファイバと、
出力光ファイバと、
前記入力光ファイバと前記出力光ファイバを保持するための光ファイバ・ピグテールと、
前記入力光ファイバからの光線を平行光線にして、反対側の平行光線を前記出力光ファイバに集束するためのコリメータと、
前記コリメータの一端面に設置され、第二波長の光線を反射し、第一波長の光線を通過させる第一薄膜と、を備える双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法であって、
反射された前記第二波長の光線が経由するパスに、前記第一波長の光線を反射し、前記第二波長の光線を通過させる第二薄膜を設置することにより、前記第一薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、
さらに、前記第一薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表すことを特徴とする、双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法。
【請求項２】
前記光ファイバ・ピグテールの一端面に、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽し、前記入力光ファイバの一端を遮蔽しない、前記第二薄膜を設置することを特徴とする、請求項１に記載の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法。
【請求項３】
前記コリメータのもう一端面に、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽し、前記入力光ファイバの一端を遮蔽しない、前記第二薄膜を設置することを特徴とする、請求項１に記載の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法。
【請求項４】
入力光ファイバと、
出力光ファイバと、
前記入力光ファイバと前記出力光ファイバを保持するための光ファイバ・ピグテールと、
前記入力光ファイバからの光線を平行光線にして、反対側の平行光線を前記出力光ファイバに集束するためのコリメータと、
前記コリメータの一端面に設置され、第二波長の光線を反射し、第一波長の光線を通過させる第一薄膜と、を備える双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置であって、
反射された前記第二波長の光線が経由するパスに設置され、前記第一波長の光線を反射し、前記第二波長の光線を通過させる第二薄膜を有することにより、前記第一薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、
さらに、前記第一薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表すことを特徴とする、双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【請求項５】
前記第二薄膜が前記光ファイバ・ピグテールの一端面に設置され、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽し、前記入力光ファイバの一端を遮蔽しないことを特徴とする、請求項４に記載の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【請求項６】
前記第二薄膜が前記コリメータのもう一端面に設置され、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽し、前記入力光ファイバの一端を遮蔽しないことを特徴とする、請求項４に記載の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【請求項７】
入力光ファイバと、
出力光ファイバと、
複数の中間光ファイバと、
各対が前記複数の中間光ファイバのそれぞれによって結合されている、複数対の光ファイバ・ピグテール及びコリメータと、
前記複数のコリメータのそれぞれの一端面にそれぞれ設置され、それぞれ単一波長の光線を通過させ、その他の波長の光線を反射する複数の薄膜と、を備える光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置であって、
残った二波長の反射光が経由するパスに設置され、残った一波長の光線を反射し、残ったもう一つの波長の光線を通過させる第二薄膜を備えることにより、各薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、
さらに、各薄膜を透過した光線と前記出力光ファイバ内の反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表すことを特徴とする、光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【請求項８】
前記第二薄膜が、前記出力光ファイバを保持する前記光ファイバ・ピグテールの一端面に設置され、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の前記中間光ファイバの一端を遮蔽しないことを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【請求項９】
前記第二薄膜が、前記出力光ファイバを保持する前記光ファイバ・ピグテールと対となっている前記コリメータのもう一端面に設置され、前記出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の前記中間光ファイバの一端を遮蔽しないことを特徴とする、請求項７に記載の光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法及び装置に関し、特に透過光と反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にする方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の双光ファイバ素子１００の構成を示す図である。双光ファイバ素子１００は、光ファイバ・ピグテール１０１と、コリメータ１０２と、薄膜１０３と、入力光ファイバ１０４と、出力光ファイバ１０５とを有する。光ファイバ・ピグテール１０１は入力光ファイバ１０４と出力光ファイバ１０５を保持するために設けられ、コリメータ１０２は入力光ファイバ１０４からの光線を平行光線にして、且つ薄膜１０３が反射した光線を出力光ファイバに集束するために設けられる。薄膜１０３はコリメータ１０２の一端面に設置され、第二波長λ２を有する光線を反射し、第一波長λ１を有する光線を通過させる。一般に、光ファイバ・ピグテール１０１とコリメータ１０２は、それぞれの端面に、例えば８°の傾斜角θを有するが、傾斜角θは０°でもよい。
【０００３】
図１の点線に示すように、第一波長λ１と第二波長λ２を有する光線が入力光ファイバ１０４を経由してコリメータ１０２に入射し、薄膜１０３に照射した際、薄膜１０３は第一波長λ１を有する光線を通過させ、第二波長λ２を有する光線を反射するため、薄膜１０３は濾光効果を有する。実際に、薄膜１０３は大部分の第一波長λ１を有する光線を通過させ、大部分の第二波長λ２を有する光線を反射する。
【０００４】
従って、図２（Ａ）と図２（Ｂ）に示すように、薄膜１０３は、例えば、実質上９９．９％の第一波長λ１を有する光線と０．００１％の第二波長λ２を有する光線を通過させると、０．１％の第一波長λ１を有する光線と９９．９９９％の第二波長λ２を有する光線を反射することになる。ここで、薄膜１０３の両側において、透過光線の分離度と反射光線の分離度をそれぞれ、各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値と定義する。即ち、
透過光線の分離度  ＝  １０（ｌｏｇ（第一波長λ１の透過率／第二波長λ２の透過率）＝  １０（ｌｏｇ（９９．９％／０．００１％）≒５０（ｄＢ）…（１）
及び、
反射光線の分離度  ＝  １０（ｌｏｇ（第二波長λ２の反射率／第一波長λ１の反射率）＝  １０（ｌｏｇ（９９．９９９％／０．１％）≒３０（ｄＢ）…（２）
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際に双光ファイバ素子１００を応用する際、もし反射光線の分離度（即ち、３０ｄＢ）が透過光線の分離度（即ち、５０ｄＢ）より小さく、両者が一致しない場合、システム全体の性能を下げることになり、高質な濾光効果を遂げることができない。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、双光ファイバ素子中の反射光の分離度を高めることにより、その透過光と反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にする、双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、光ファイバ素子中の反射光の分離度を高めることにより、その透過光と反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にする、光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法は、入力光ファイバと、出力光ファイバと、入力光ファイバと出力光ファイバを保持するための光ファイバ・ピグテールと、入力光ファイバからの光線を平行光線にして、反射光を出力光ファイバに集束するためのコリメータと、コリメータの一端面に設置され、第二波長の光線を反射し、第一波長の光線を通過させる第一薄膜と、を備える双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法であって、反射された第二波長の光線が経由するパスに、第二薄膜を設置することを特徴とする。前記第二薄膜は、第一波長の光線を反射し、第二波長の光線を通過させるため、第一薄膜を透過した光線と出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができる。ここで、第一薄膜の両側の透過光と反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表す。
【０００９】
光ファイバ・ピグテールの一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、入力光ファイバの一端を遮蔽しない第二薄膜を設置するのが望ましい。
【００１０】
又、コリメータのもう一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、入力光ファイバの一端は遮蔽しない第二薄膜を設置するのが望ましい。
【００１１】
また、本発明の双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置は、入力光ファイバと、出力光ファイバと、入力光ファイバと出力光ファイバを保持するための光ファイバ・ピグテールと、入力光ファイバからの光線を平行光線にして、反射光を出力光ファイバに集束するためのコリメータと、コリメータの一端面に設置され、第二波長の光線を反射し、第一波長の光線を通過させる第一薄膜と、を備える双光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置であって、反射された第二波長の光線の経由するパスに設置される第二薄膜を有することを特徴とする。この第二薄膜は第一波長の光線を反射し、第二波長の光線を通過させるため、第一薄膜を透過した光線と出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、ここで、第一薄膜の両側の透過光と反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表す。
【００１２】
第二薄膜は、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、入力光ファイバの一端は遮蔽しないように、光ファイバ・ピグテールの一端面に設置するのが好ましい。
【００１３】
又、第二薄膜は、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、入力光ファイバの一端は遮蔽しないように、コリメータのもう一端面に設置するのが好ましい。
【００１４】
本発明の光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法は、入力光ファイバと、出力光ファイバと、複数の中間光ファイバと、各対が前記複数の中間光ファイバのそれぞれによって結合されている、複数対の光ファイバ・ピグテール及びコリメータと、前記複数のコリメータのそれぞれの一端面に設置され、それぞれ単一波長の光線を通過させ、その他の波長の光線を反射する複数の薄膜と、を備える光ファイバ素子の反射光の分離度を高める方法であって、残った二波長の反射光が経由するパスに第二薄膜を設置することを特徴とする。前記第二薄膜は残った一波長の光線を反射し、残ったもう一つの波長の光線を通過させるため、各薄膜を透過した光線と出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、このうち、各薄膜の両側の透過光と反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表す。
【００１５】
出力光ファイバを保持する光ファイバ・ピグテールの一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の中間光ファイバの一端を遮蔽しない第二薄膜を設置するのが好ましい。
【００１６】
又、前記出力光ファイバを保持する光ファイバ・ピグテールと対となっているコリメータのもう一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の中間光ファイバの一端を遮蔽しない第二薄膜を設置するのが好ましい。
【００１７】
本発明の光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置は、入力光ファイバと、出力光ファイバと、複数の中間光ファイバと、各対が前記複数の中間光ファイバのそれぞれによって結合されている、複数対の光ファイバ・ピグテール及びコリメータと、前記複数のコリメータのそれぞれの一端面に設置され、それぞれ単一波長の光線を通過させ、その他の波長の光線を反射する複数の薄膜と、を備える光ファイバ素子の反射光の分離度を高める装置であって、残った二波長の反射光が経由するパスに第二薄膜を更に備えることを特徴とする。前記第二薄膜は残った一波長の光線を反射し、残ったもう一つの波長の光線を通過させるため、各薄膜を透過した光線と出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができ、このうち、各薄膜の両側の透過光と反射光の分離度は、それぞれ各波長光線の透過率比のデシベル（ｄＢ）値と各波長光線の反射率比のデシベル値を表す。
【００１８】
第二薄膜は、出力光ファイバを保持する光ファイバ・ピグテールの一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の中間光ファイバの一端を遮蔽しないように設置するのが好ましい。
【００１９】
又、第二薄膜は、前記出力光ファイバを保持する光ファイバ・ピグテールと対となっているコリメータのもう一端面に、出力光ファイバの一端のみを遮蔽するが、結合用の中間光ファイバの一端を遮蔽しないように設置するのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２１】
図３は本発明に係わる実施の形態１における双光ファイバ素子１０の構成を示す図である。従来の双光ファイバ素子１００と同様に、本実施の形態１の双光ファイバ素子１０は、光ファイバ・ピグテール１１と、コリメータ１２と、第一薄膜１３と、入力光ファイバ１４と、出力光ファイバ１５とを有し、且つ、各素子は従来の双光ファイバ素子１００の対応する素子と同じ機能を果たす。光ファイバ・ピグテール１１と、コリメータ１２はそれぞれの端面に、例えば８°又は０°の傾斜角θを有することができる。また、コリメータ１２は、例えば屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮ  Ｌｅｎｓ）、又は同じ機能を有する素子である。
【００２２】
図３に示すように、本発明の特徴は、第二波長λ２を有する反射光線の行進パスに、第一波長λ１を有する光線を反射し、第二波長λ２を有する光線を通過させる第二薄膜１６を設置することにある。図４（Ａ）から図４（Ｃ）に示すように、第一薄膜１３から反射された光線において、その第一波長λ１と第二波長λ２の反射率は、それぞれ０．１％と９９．９９９％であり、この場合では、［従来の技術］での計算結果により反射光の分離度は３０ｄＢである。一方、図４（Ｃ）に示すように、本発明の第二薄膜１６は、再び大部分の第一波長λ１を有する光線を反射し（約９９％、よって約１％の第一波長λ１を有する光線を通過させる）、且つ大部分の第二波長λ２を有する光線（約９９．９％）を通過させるため、第一薄膜１３から反射し、さらに第二薄膜１６を透過した光線は、その分離度の合計値が、下記のようになる。
【００２３】
第一薄膜１３から反射し、さらに第二薄膜１６を透過した光線の分離度の合計値  ＝  １０（ｌｏｇ（第二波長λ２の反射率／第一波長λ１の反射率）＋１０（ｌｏｇ（第二波長λ２の透過率／第一波長λ１の透過率）  ＝  １０（ｌｏｇ（９９．９９９％／０．１％）＋１０（ｌｏｇ（９９．９％／１％）＝３０（ｄＢ）＋２０（ｄＢ）  ≒５０（ｄＢ）  …（３）
【００２４】
上記式（１）と式（３）の結果を比べて分かるように、本発明の第二薄膜１６によれば、出力光ファイバ１５まで反射された光線の分離度を高めるのみでなく、さらに、第一薄膜１３を透過した光線と出力光ファイバ１５まで反射された光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができる。よって、実際に双光ファイバ素子１０を応用する場合、反射光の分離度が実質上透過光の分離度と同じであるため、システム全体の性能を高めることができ、高質な濾光効果を遂げることができる。
【００２５】
図５は、本発明に係わる実施の形態１の変化例における双光ファイバ素子２０の構成を示す図である。ここで、双光ファイバ素子２０の第二薄膜２６は、第一薄膜１３の反射光の行進パス上に位置し、しかも出力光ファイバ１５の一端を遮蔽するが、入力光ファイバ１４の一端を遮蔽しないように設置されていれば、第二薄膜２６の位置が光ファイバ・ピグテール１１の端面上でもよく、コリメータ１２の端面上でもよく、いずれも第一薄膜１３の反射光の分離度を高める効果を有する。
【００２６】
図６は、本発明に係わる実施の形態２における光ファイバ素子３０の構成を示す図である。
【００２７】
本発明に係わる実施の形態２における光ファイバ素子３０は、入力光ファイバ１４と、出力光ファイバ１５と、複数の中間光ファイバ１７、１８と、複数対の光ファイバ・ピグテール１１及びコリメータ１２と、複数の薄膜１３、１３’、１３”とを備える。各対の光ファイバ・ピグテール１１及びコリメータ１２は、中間光ファイバ１７、１８によって互いに結合され、且つ、各薄膜１３、１３’、１３”は、それぞれ各コリメータ１２の一端面に設置されることにより、単一波長（例えばλ１）を有する光線を通過させ、他の波長（例えばλ２、λ３、λ４）を有する光線を反射することができる。本実施の形態２の光ファイバ素子３０の特徴は、残った二波長（例えばλ３、λ４）の反射光が経由するパスに設置され、そのうちの一波長（例えばλ４）の光線を反射し、もう一つの波長（例えばλ３）の光線を通過させる第二薄膜３６を備えることにある。よって、上記実施の形態１の第二薄膜１６と同様に、本実施の形態２の第二薄膜３６は、再び大部分の波長λ３の光線を反射し、大部分の波長λ４の光線を通過させるため、二つの波長を有する光線の分離度を高め、さらに、薄膜１３”を透過した光線と出力光ファイバ１５内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができる。
【００２８】
好ましくは、薄膜１３又は１３’のみで薄膜の両側の透過光と反射光のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができるため、単一の第二薄膜３６を設けることによって各薄膜１３、１３’、１３”の透過光と出力光ファイバ１５内の光線のそれぞれの分離度を実質上同等にすることができる。
【００２９】
なお、光ファイバ素子３０の第二薄膜３６が薄膜１３”の反射光の行進パス上に位置し、しかも出力光ファイバ１５の一端を遮蔽するが、中間光ファイバ１８の一端を遮蔽しないように設置されていれば、第二薄膜３６の位置が光ファイバ・ピグテール１１の端面上でもよく、コリメータ１２の端面上でもよく、いずれも薄膜１３”の反射光の分離度を高める効果を有する。
【００３０】
【発明の効果】
第二薄膜を反射された第二波長の光線が経由するパスに設置することによって、第一薄膜で十分に濾光されなかった第一波長の光線を再度反射し、第二波長の光線を通過させるため、第一薄膜を透過した光線と出力光ファイバ内の光線のそれぞれの分離度が実質上同等となり、システム全体の性能を高めることができ、高質な濾光効果を遂げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の双光ファイバ素子の構成を示す図である。
【図２】従来の双光ファイバ素子において、薄膜に対する各種波長の光線の（Ａ）透過率と（Ｂ）反射率、及び対応する分離度を示す図である。
【図３】本発明に係わる実施の形態１における双光ファイバ素子の構成を示す図である。
【図４】本発明に係わる実施の形態１における双光ファイバ素子において、第１薄膜に対する各種波長の光線の（Ａ）透過率と（Ｂ）反射率、及び対応する分離度を示す図、並びに、第２薄膜に対する各種波長の光線の（Ｃ）透過率、及び対応する分離度を示す図である。
【図５】本発明に係わる実施の形態１の変化例における双光ファイバ素子の構成を示す図である。
【図６】本発明に係わる実施の形態２における光ファイバ素子の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０、１００、２０            双光ファイバ素子
１１、１０１                        光ファイバ・ピグテール
１２、１０２                        コリメータ
１３、１３’、１３”、１６、１０３、２６、３６                        薄膜
１４、１０４                        入力光ファイバ
１５、１０５                        出力光ファイバ
１７、１８                            中間光ファイバ
３０                                        光ファイバ素子
θ                                            傾斜角
λ１、λ２、λ３、λ４            波長
【図１】
2004318040.tif 000003
【図２】
2004318040.tif 000004
【図３】
2004318040.tif 000005
【図４】
2004318040.tif 000006
【図５】
2004318040.tif 000007
【図６】
2004318040.tif 000008