(57)【要約】【課題】所望のフィルタリング特性を得ることが可能な狭帯域のバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ回路を提供する。【解決手段】溝１３を介して対向する入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２と、溝１３に配置され、基板１０１及びその表面に設けられたフィルタ層１０２を含むバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ素子１００とを備える。光フィルタ素子１００のフィルタ層１０２は入力側光ファイバ１１側に位置し、光フィルタ素子１００の基板１０１は出力側光ファイバ１２側に位置している。これにより、溝１３を伝搬する光がビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによるフィルタリング特性の変動が効果的に抑制される。このため、例えば帯域幅が２ｎｍ以下であっても所望のフィルタリング特性を得ることが可能となる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝を介して対向する入力側光導波路及び出力側光導波路と、前記溝に配置され、基板及びその表面に設けられたフィルタ層を含むバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ素子とを備え、前記光フィルタ素子の前記フィルタ層が前記入力側光導波路側に位置し、前記光フィルタ素子の前記基板が前記出力側光導波路側に位置していることを特徴とする光フィルタ回路。
【請求項２】
前記光フィルタ素子の帯域幅が２ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光フィルタ回路。
【請求項３】
前記光フィルタ素子の前記フィルタ層と前記入力側光導波路の端面とが実質的に接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光フィルタ回路。
【請求項４】
前記光フィルタ素子には、前記フィルタ層側を凸面とする反りが生じていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光フィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光フィルタ回路に関し、特に、バンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報伝送の高速化・大容量化を達成すべく光通信が幅広く利用されている。光通信においては、目的とする波長の光を抽出したり複数の異なる波長の光を合波する必要があるため、光導波路の所定の部分には波長選択性を持った光フィルタ素子が適宜挿入される。このような光フィルタ素子は、光導波路を分断するギャップ内に配置されるが、分断された光導波路を伝搬する光のビーム径はギャップにおいて回折現象により広がるため、ギャップが大きいほど回折損失は増大する。このため、ギャップにおける回折損失を低減するためには、できる限りギャップを狭く設定する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同じ幅を持つギャップに同じ光フィルタ素子を配置した場合であっても、光フィルタ回路のフィルタリング特性は必ずしも一定とはならず、ギャップへの配置方法によってフィルタリング特性が僅かに変化することが本発明者らにより見いだされた。このようなフィルタリング特性の変化は僅かであるため、通過帯域と遮断帯域との境界となる波長にそれほど厳密さが要求されないタイプの光フィルタ回路においてはほとんど観測されず、したがって実用上は問題とならないものの、上記境界となる波長に高い精度が求められる狭帯域のバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ回路、特に、通過帯域や遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ回路においては、通過帯域や遮断帯域に実質的な影響をもたらすことが明らかとなった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、所望のフィルタリング特性を得ることが可能な、狭帯域のバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ回路を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らによる鋭意研究の結果、このようなフィルタリング特性の変化は、ギャップへの光フィルタ素子の配置方法によってフィルタ層に入射する光の入射角度が僅かに変化することが原因であることが判明した。
【０００６】
すなわち、光導波路を伝搬するガウスビームはギャップにおいて回折現象により発散することから、そのビーム径は光の出射側におけるギャップの端面から離れるほど大きくなるばかりでなく、ビームスポットの中心から離れれば離れるほどその実質的な伝搬方向（波面に垂直な方向）はより斜めに傾くことになる。したがって、フィルタ層に入射する光の入射角度は、ビームスポットの中心から離れれば離れるほど浅く（フィルタ層の表面に対してより水平に近く）なり、このため、フィルタ層の通過距離もビームスポットの中心から離れれば離れるほど実効的に長くなってしまう。このような影響は、ビームスポットが大きいほど、つまり、光の出射側におけるギャップの端面とフィルタ層との距離が大きいほど顕著となり、これが光フィルタ素子の挿入方法によるフィルタリング特性の変化をもたらしていることが明らかとなった。
【０００７】
本発明は、このような技術的知見に基づきなされたものであって、溝を介して対向する入力側光導波路及び出力側光導波路と、前記溝に配置され、基板及びその表面に設けられたフィルタ層を含むバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ素子とを備え、前記光フィルタ素子の前記フィルタ層が前記入力側光導波路側に位置し、前記光フィルタ素子の前記基板が前記出力側光導波路側に位置していることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、フィルタ層が光の出射面側に位置するようにバンドパス型又はバンドエリミネーション型の光フィルタ素子を溝に挿入していることから、溝を伝搬する光がビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによるフィルタリング特性の変動を効果的に抑えることが可能となる。したがって、ハイパスフィルタやローパスフィルタに比べて通過帯域と遮断帯域との境界となる波長に厳密さを求められることの多いバンドパスフィルタやバンドエリミネーションフィルタの挿入方法によるフィルタリング特性の変化を抑制し、所望のフィルタリング特性を得ることが可能となる。
【０００９】
この場合、前記光フィルタ素子の帯域幅が２ｎｍ以下であることが好ましい。帯域幅が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタやバンドエリミネーションフィルタは、光フィルタ素子の挿入方法によるフィルタリング特性の変化の影響を実質的に受けることから、本発明による効果をより顕著に得ることが可能となる。したがって、本発明によれば、通過帯域又は遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタを用いた場合であっても、実際の通過帯域又は遮断帯域が所望の帯域からほとんどずれることがなくなる。
【００１０】
また、前記光フィルタ素子の前記フィルタ層と前記入力側光導波路の端面とが実質的に接触していることが好ましい。これによれば、フィルタ層と入力側光導波路の端面との距離が実質的に最小値となることから、本発明による効果を顕著に得ることが可能となる。
【００１１】
また、前記光フィルタ素子には、前記フィルタ層側を凸面とする反りが生じていても構わない。このような反りが生じている場合、基板及びフィルタ層が溝の両側壁に接触するため、光フィルタ素子が溝内において確実に位置決めされるという利点がある。また、このような反りが生じている場合、フィルタ層の略中央部分が入力側光導波路の端面に接触することから、本発明による効果を顕著に得ることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施態様にかかる光フィルタ回路は、フィルタリングすべき光が伝搬する入力側光ファイバ１１と、フィルタリングされた光が伝搬する出力側光ファイバ１２と、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２を保持するフェルール１０と、フェルール１０に設けられた溝１３に挿入された光フィルタ素子１００とからなる。
【００１５】
入力側光ファイバ１１は、コア１１ａとこれを覆うクラッド１１ｂからなるファイバ素線１１ｃとこれを覆うファイバ被覆１１ｄからなり、同様に、出力側光ファイバ１２は、コア１２ａとこれを覆うクラッド１２ｂからなるファイバ素線１２ｃとこれを覆うファイバ被覆１２ｄからなる。入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２は、フェルール１０の内部においてそれぞれファイバ被覆１１ｄ，１２ｄが除去されてファイバ素線１１ｃ，１２ｃが露出した状態とされており、ファイバ素線１１ｃは溝１３の一方の側壁１３ａにおいて終端し、ファイバ素線１２ｃは溝１３の他方の側壁１３ｂにおいて終端している。つまり、ファイバ素線１１ｃの終端面とファイバ素線１２ｃの終端面は、フェルール１０に設けられた溝１３を介して対向した状態となっている。
【００１６】
これら入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２としては、終端部においてコア径が局所的に拡大されたＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ）ファイバを用いることが好ましい。ＴＥＣファイバを用いることによってスポットサイズ変換すれば、回折現象に起因する損失を低減することができる。ＴＥＣファイバにおけるコアの拡大は、広く知られているようにマイクロバーナやヒータ等による加熱によって行うことができる。
【００１７】
溝１３の幅、つまり一方の側壁１３ａから他方の側壁１３ｂまでの距離は、回折損失を抑制すべく、できるだけ短くすることが好ましい。但し、溝１３の幅をあまりに狭く設定すると、特に光フィルタ素子１００に反りが生じている場合において挿入が困難となることから、フィルタ１００の厚みよりも５μｍ以上大きくなるように設定することが好ましい。
【００１８】
光フィルタ素子１００は、基板１０１と基板１０１の一方の表面に形成されたフィルタ層１０２からなるバンドパス型の光フィルタ素子であり、フィルタ層１０２がファイバ素線１１ｃの終端面である側壁１３ａ側に位置し、基板１０１がファイバ素線１２ｃの終端面である側壁１３ｂ側に位置するよう、フェルール１０に設けられた溝１３に挿入されている。特に限定されるものではないが、基板１０１の材料としてはガラスやポリイミドを用いることができる。また、特に限定されるものではないが、フィルタ層１０２は複数の無機膜の積層体（無機多層膜）によって構成することができ、無機膜の材料としては、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＯ等の酸化物、ＭｇＦ２、ＡｌＦ３等のフッ化物、ＺｎＳ等の硫化物及びこれらの混合物等を用いることができる。
【００１９】
図２は、図１（ｂ）に示す領域１４をより詳細に示す拡大図であり、（ａ）はフィルタ層１０２が側壁１３ａに接触するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示し、（ｂ）は基板１０１が側壁１３ｂに接触するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示し、（ｃ）は溝１３の略中央に位置するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示している。
【００２０】
ここで、溝１３の幅を「Ｇａｐ」、光フィルタ素子１００の厚みを「Ｄ」、フィルタ層１０２の表面と側壁１３ａとの距離を「ｚ」とした場合、図２（ａ）に示すように、フィルタ層１０２が側壁１３ａに接触するように光フィルタ素子１００が挿入されている場合には、距離ｚは最小値（＝ほぼゼロ）となり、図２（ｂ）に示すように、基板１０１が側壁１３ｂに接触するように光フィルタ素子１００が挿入されている場合には、距離ｚは当該挿入方向において最大値（Ｇａｐ−Ｄ）となり、図２（ｃ）に示すように、溝１３の略中央に位置するように光フィルタ素子１００が挿入されている場合には、距離ｚは上記最小値と最大値との間の値となる。
【００２１】
この場合、図２（ａ）〜（ｃ）に示すいずれの場合においても、溝１３の幅Ｇａｐが光フィルタ素子１００の厚み（Ｄ）と同程度に設定されていることから、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入（フィルタ層１０２が側壁１３ｂ側に位置するよう挿入）した場合よりも、距離ｚは必ず小さくなる。
【００２２】
図３は、溝１３を介してファイバ素線１１ｃからファイバ素線１２ｃへ伝搬するガウスビームの広がり及びビーム周縁部における入射角度の変化を説明するための模式図である。
【００２３】
図３に示すように、ファイバ素線１１ｃの終端部より出射した光は、溝１３を伝搬するにしたがって回折現象により発散し、そのビーム径Ｓは側壁１３ａから離れるほど大きくなる。すなわち、距離ｚ＝ａである場合のビーム径を「Ｓａ」、距離ｚ＝ｂ（＞ａ）である場合のビーム径を「Ｓｂ」、距離ｚ＝ｃ（＞ｂ）である場合のビーム径を「Ｓｃ」とした場合、これらビーム径Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃの関係は、図３に示すようにＳａ＜Ｓｂ＜Ｓｃとなる。さらに、距離ｚ＝ａである場合のビーム周縁部における入射角度をθａ、距離ｚ＝ｂである場合のビーム周縁部における入射角度をθｂ、距離ｚ＝ｃである場合のビーム周縁部における入射角度をθｃとした場合、これら入射角度θａ，θｂ，θｃの関係は、図３に示すようにθａ＞θｂ＞θｃとなる。
【００２４】
このことは、距離ｚが大きくなればなるほど、ビームの周縁部においてフィルタ層１０２に入射する光の入射角度が浅く（フィルタ層１０２の表面に対してより水平に近く）なり、これによって、フィルタ層１０２を通過する光が感じる光路長が実効的に長くなり、垂直に入射された場合と異なる特性を示すことになる。一般的なフィルタ層の設計では、このような通過するビームの中心部と周縁部での違いを考慮しないため、溝に挿入されたフィルタの特性とフィルタ単体での設計特性とに食い違いが生じることになる。光フィルタ素子１００の挿入方法によってフィルタリング特性が変化するのはこのためである。
【００２５】
このような影響をできるだけ小さくするためには、距離ｚができるだけ小さくなるよう、光フィルタ素子１００を配置すればよい。本実施態様においては、これを考慮して、フィルタ層１０２が側壁１３ａ側に位置し、基板１０１が側壁１３ｂ側に位置するよう、溝１３に挿入されている。好ましくは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１０１と側壁１３ｂとが離れるように光フィルタ素子１００を配置すれば、距離ｚがより小さくなることから、光がフィルタ層１０２を斜めに通過することによるフィルタリング特性の変動を効果的に抑えることが可能となり、特に、図２（ａ）に示すように、フィルタ層１０２が側壁１３ａに接触するように光フィルタ素子１００を配置すれば、距離ｚが最小値となることから、光がフィルタ層１０２を斜めに通過することによるフィルタリング特性の変動を最小限に抑えることが可能となる。
【００２６】
このように、本実施態様においては、フィルタ層１０２が光の出射面である側壁１３ａ側に位置するように光フィルタ素子１００を溝１３に挿入していることから、溝１３を伝搬する光がフィルタ層１０２を通過する際、ビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによるフィルタリング特性の変動を効果的に抑えることが可能となる。これにより、光フィルタ素子１００が狭帯域のバンドパスフィルタ、特に、通過帯域が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタであっても、実際の通過特性がフィルタ単体の特性と異なることがなくなる。このような効果は、光フィルタ素子１００が狭帯域のバンドエリミネーションフィルタ、特に、遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドエリミネーションフィルタであっても得ることができる。
【００２７】
尚、上記の実施態様においては、フェルール１０によって保持された入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２間に光フィルタ素子１００を介在させるタイプの光フィルタ回路を例に説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、他のタイプの光フィルタ回路に本発明を適用することも可能である。
【００２８】
図４は、本発明の好ましい他の実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【００２９】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施態様にかかる光フィルタ回路は、フィルタリングすべき光が伝搬する入力側光ファイバ２１と、フィルタリングされた光が伝搬する出力側光ファイバ２２と、入力側光ファイバ２１及び出力側光ファイバ２２を保持するＶ溝２０ａを備えた支持基板２０と、支持基板２０に設けられた溝２３に挿入された光フィルタ素子１００とからなる。
【００３０】
入力側光ファイバ２１は、コア２１ａとこれを覆うクラッド２１ｂからなり、同様に、出力側光ファイバ２２は、コア２２ａとこれを覆うクラッド２２ｂからなる。入力側光ファイバ２１は溝２３の一方の側壁２３ａにおいて終端し、出力側光ファイバ２２は溝２３の他方の側壁２３ｂにおいて終端している。つまり、入力側光ファイバ２１の終端面と出力側光ファイバ２２の終端面は、支持基板２０に設けられた溝２３を介して対向した状態となっている。これら入力側光ファイバ２１及び出力側光ファイバ２２としては、図４（ｂ）に示すように、終端部近傍においてコア径が局所的に拡大されたＴＥＣファイバを用いることが好ましい。
【００３１】
このような構造を有する光フィルタ回路においても、光フィルタ素子１００は、フィルタ層１０２が入力側光ファイバ２１の終端面である側壁２３ａ側に位置し、基板１０１が出力側光ファイバ２２の終端面である側壁２３ｂ側に位置するよう、支持基板２０に設けられた溝２３に挿入される。
【００３２】
これにより、上記実施態様と同様、溝２３を伝搬する光がフィルタ層１０２を通過する際、ビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによるフィルタリング特性の変動が効果的に抑制されるので、光フィルタ素子１００が狭帯域のバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタ、特に、通過帯域又は遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタであっても、実際の通過特性又は遮断特性がフィルタ単体の特性と異なることがなくなる。
【００３３】
図５は、本発明の好ましいさらに他の実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略上面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った略断面図である。
【００３４】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、本実施態様にかかる光フィルタ回路は、支持基板３０ａと、支持基板３０ａ上に設けられた導波路層３０ｂと、導波路層３０ｂ内に設けられ、フィルタリングすべき光が伝搬する入力側埋め込み型光導波路３１と、導波路層３０ｂ内に設けられ、フィルタリングされた光が伝搬する出力側埋め込み型光導波路３２と、導波路層３０ｂに設けられた溝３３に挿入された光フィルタ素子１００とからなる。
【００３５】
支持基板３０ａは、本実施態様にかかる光フィルタ回路の機械的強度を確保する役割を果たし、その材料としては、特に限定されるものではないがシリコンやガラスを用いることができる。
【００３６】
また、導波路層３０ｂは、特に限定されるものではないが石英系ガラスからなり、その所定の領域における屈折率差により、入力側埋め込み型光導波路３１及び出力側埋め込み型光導波路３２が構成されている。入力側埋め込み型光導波路３１は、コア３１ａとこれを覆うクラッド３１ｂからなり、同様に、出力側埋め込み型光導波路３２は、コア３２ａとこれを覆うクラッド３２ｂからなる。入力側埋め込み型光導波路３１は溝３３の一方の側壁３３ａにおいて終端し、出力側埋め込み型光導波路３２は溝３３の他方の側壁３３ｂにおいて終端している。つまり、入力側埋め込み型光導波路３１の終端面と出力側埋め込み型光導波路３２の終端面は、導波路層３０ｂに設けられた溝３３を介して対向した状態となっている。
【００３７】
このような構造を有する光フィルタ回路においても光フィルタ素子１００は、フィルタ層１０２が入力側埋め込み型光導波路３１の終端面である側壁３３ａ側に位置し、基板１０１が出力側埋め込み型光導波路３２の終端面である側壁３３ｂ側に位置するよう、導波路層３０ｂに設けられた溝３３に挿入される。
【００３８】
これにより、上記各実施態様と同様、溝３３を伝搬する光がフィルタ層１０２を通過する際、ビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによるフィルタリング特性の変動が効果的に抑制されるので、光フィルタ素子１００が狭帯域のバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタ、特に、通過帯域又は遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタであっても、実際の通過特性又は遮断特性がフィルタ単体の特性と異なることがなくなる。
【００３９】
尚、光フィルタ素子１００は、基板１０１上に形成したフィルタ層１０２の応力により、図６（ａ）に示すようにフィルタ層１０２側を凸面とする反りが生じたり、図６（ｂ）に示すようにフィルタ層１０２側を凹面とする反りが生じることがある。このような場合であっても、フィルタ層１０２が光の出射面である側壁１３ａ，２３ａ，３３ａ側に位置するように光フィルタ素子１００を溝１３，２３，３３に挿入すれば、上記の効果を得ることが可能となる。
【００４０】
ここで、図６（ａ）に示すようにフィルタ層１０２側を凸面とする反りが生じている場合には、フィルタ層１０２の略中央部分が光の出射面である側壁１３ａ，２３ａ，３３ａに接触し、基板１０１の端部が側壁１３ｂ，２３ｂ，３３ｂに接触することになり、逆に、図６（ｂ）に示すようにフィルタ層１０２側を凹面とする反りが生じている場合には、フィルタ層１０２の端部が光の出射面である側壁１３ａ，２３ａ，３３ａに接触し、基板１０１の略中央部分が側壁１３ｂ，２３ｂ，３３ｂに接触することになる。したがって、図６（ｂ）のようにフィルタ層１０２側を凹面とする反りが生じている場合よりも、図６（ａ）のように、フィルタ層１０２側を凸面とする反りが生じている場合の方が、上記の効果を顕著に得ることが可能となる。また、いずれの場合においても、基板１０１及びフィルタ層１０２が溝の両側壁に接触するため、光フィルタ素子１００の保持特性が高く、確実に位置決めされるという利点がある。
【００４１】
また、上記各実施態様を示す図においては、便宜上、溝１３，２３，３３を光の伝搬方向に対してほぼ垂直に形成しているが、反射による入力側光ファイバ１１等への戻り光を低減するためには、溝１３，２３，３３を光の伝搬方向に対して垂直ではなく、やや角度をずらして形成することが好ましい。
【００４２】
【実施例】
［実施例１］
まず、スポット径が３０μｍである一対のＴＥＣファイバを用意し、１ｍｍのギャップを介して相対させた。
【００４３】
一方、厚さ２００μｍであるガラス基板を用意し、その表面に７６層の無機膜からなるフィルタ層（厚さ１８μｍ）を形成した。これにより１ｄＢ帯域が１．８ｎｍであるバンドパスフィルタが完成した。
【００４４】
次に、このバンドパスフィルタを上記ギャップに配置し、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）を種々に設定しながら、出力側光ファイバに結合される光パワーをそれぞれ測定し、これにより過剰損失を算出した。過剰損失とは、フィルタを挿入しない場合の結合光パワーからフィルタを挿入した場合の結合光パワーを差し引いた値である。測定においては、バンドパスフィルタを移動させるたびに光軸合わせを行った。また、過剰損失の算出においては、ファイバ端での反射損失を除去した。
【００４５】
測定の結果を図７に示す。図７に示すように、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）がゼロから約６００μｍの範囲である場合には、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）が大きくなるほど、過剰損失は増大した。これにより、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）が短いほど、過剰損失が少なく、所望の特性により近い特性が得られることが確認された。
【００４６】
尚、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）が約６００μｍを超えると、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）が大きくなるほど逆に過剰損失は減少したが、これは、光ファイバを伝搬するガウスビームが単純な球面波ではないことによる。但し、入力側光ファイバの端面とフィルタ層との距離（ｚ）が約６００μｍを超える領域においては、回折損失が非常に大きくなることから、結合光パワーは大幅に低減している。
【００４７】
［実施例２］
図１に示す光フィルタ回路と同様の構成を有する光フィルタ回路を用意した。
【００４８】
ここで、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２としては、実施例１において用いた光ファイバと同じものを用い、溝１３の幅が２３０μｍとなるようにしてフェルール１０に固定した。
【００４９】
また、光フィルタ素子１００としては、基板１０１の厚さが５０μｍ、フィルタ層１０２の厚さが１８μｍであり、１ｄＢ帯域が１．８ｎｍであるバンドパスフィルタを用い、これを順方向（入力側光ファイバ１１とフィルタ層１０２とが対向する方向）及び逆方向（出力側光ファイバ１２とフィルタ層１０２とが対向する方向）に挿入して熱硬化接着剤で固定した。
【００５０】
そして、光フィルタ素子１００を順方向に挿入したタイプの光フィルタ回路における挿入損失と、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路における挿入損失とを比較した結果、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路の方が挿入損失が０．３９ｄＢ高かった。これは、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路においてはビームの周縁部と中心部とで通過帯域の中心波長にずれが生じ、結果的にこれが挿入損失となって現れたものと考えられる。
【００５１】
［実施例３］
図５に示す光フィルタ回路と同様の構成を有する光フィルタ回路を用意した。
【００５２】
ここで、支持基板３０ａとしてはシリコンを用い、導波路層３０ｂとしては石英系ガラスを用いた。また、入力側埋め込み型光導波路３１のコア３１ａ及び出力側埋め込み型光導波路３２のコア３２ａの高さ及び幅は７μｍに設定し、クラッド３１ｂ及び３２ｂとの屈折率差は０．４％に設定した。このような導波路層３０ｂにダイシングソーを用いて幅が１１０μｍの溝３３を形成した。
【００５３】
また、光フィルタ素子１００としては、基板１０１の厚さが５０μｍ、フィルタ層１０２の厚さが１８μｍであり、１ｄＢ帯域が１．８ｎｍであるバンドパスフィルタを用い、これを順方向（入力側埋め込み型光導波路３１とフィルタ層１０２とが対向する方向）及び逆方向（出力側埋め込み型光導波路３２とフィルタ層１０２とが対向する方向）に挿入して紫外線硬化接着剤で固定した。
【００５４】
そして、光フィルタ素子１００を順方向に挿入したタイプの光フィルタ回路における挿入損失と、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路における挿入損失とを比較した結果、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路の方が挿入損失が０．０８ｄＢ高かった。これも、光フィルタ素子１００を逆方向に挿入したタイプの光フィルタ回路においてはビームの周縁部と中心部とで通過帯域の中心波長にずれが生じ、これが挿入損失となって現れたものと考えられる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、本実施態様においては、溝を伝搬する光がフィルタ層を通過する際、ビームの周縁部と中心部とで実質的な入射角度が異なることによって生じるフィルタリング特性の変動を効果的に抑えることが可能となる。これにより、光フィルタ素子が狭帯域のバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタ、特に、通過帯域又は遮断帯域が２ｎｍ以下であるバンドパスフィルタ又はバンドエリミネーションフィルタであっても、実際の通過特性又は遮断特性がフィルタ単体の特性と異なることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った略断面図である。
【図２】図１（ｂ）に示す領域１４をより詳細に示す拡大図であり、（ａ）はフィルタ層１０２が側壁１３ａに接触するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示し、（ｂ）は基板１０１が側壁１３ｂに接触するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示し、（ｃ）は溝１３の略中央に位置するように光フィルタ素子１００が挿入された状態を示している。
【図３】溝１３を介してファイバ素線１１ｃからファイバ素線１２ｃへ伝搬するガウスビームの広がり及びビーム周縁部における入射角度の変化を説明するための模式図である。
【図４】本発明の好ましい他の実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った略断面図である。
【図５】本発明の好ましいさらに他の実施態様にかかる光フィルタ回路を示す図であり、（ａ）は略上面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った略断面図である。
【図６】光フィルタ素子１００に反りが生じた状態を示す略斜視図であり、（ａ）はフィルタ層１０２側が凸面となるように反りが生じた状態を示し、（ｂ）はフィルタ層１０２側が凹面となるように反りが生じた状態を示している。
【図７】実施例１における測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  フェルール
１１，２１  入力側光ファイバ
１２，２２  出力側光ファイバ
１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ  コア
１１ｂ，１２ｂ，２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂ  クラッド
１１ｃ，１２ｃ  ファイバ素線
１１ｄ，１２ｄ  ファイバ被覆
１３，２３，３３  溝
１３ａ，２３ａ，３３ａ  一方（光の出射側）の側壁
１３ｂ，２３ｂ，３３ｂ  他方の側壁
１４  領域
２０，３０ａ  支持基板
２０ａ  Ｖ溝
３０ｂ  導波路層
３１  入力側埋め込み型光導波路
３２  出力側埋め込み型光導波路
１００  光フィルタ素子
１０１  基板
１０２  フィルタ層
【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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