(57)【要約】【課題】取り扱いの容易な光合分波器およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光合分波器１００は、基体２０から光導波路である光ファイバ３０が突き出た構造を有する。この光ファイバ３０の先端にコネクタ４０を取り付けることによって、信号伝送用の光ファイバと容易に接続させることが可能となる。基体２０は、樹脂材料を射出成形することにより作製され、安価に大量生産することが可能である。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
基体内部の分岐点に端面を位置させて固定される複数の光ファイバと、
該分岐点に設けられるフィルタとを備え、
前記光ファイバは、基体から突き出ていることを特徴とする光合分波器。
【請求項２】
分岐点において光ファイバの端面は、光ファイバのコアと実質的に屈折率の等しい接着剤により固定されることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器。
【請求項３】
基体は、光ファイバのクラッドよりも透明性の低い樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光合分波器。
【請求項４】
基体は、光ファイバのクラッドと実質的に屈折率の等しい樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項３に記載の光合分波器。
【請求項５】
光合分波器を製造する方法であって、
分岐点において交わる複数の溝部を有する支持体を形成する工程と、
該分岐点において端面が位置するように複数の光ファイバを溝部に配置する工程と、
支持体および光ファイバを覆う被覆体を形成する工程と
を備えることを特徴とする光合分波器の製造方法。
【請求項６】
分岐点にフィルタを設ける工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の光合分波器の製造方法。
【請求項７】
支持体および被覆体は、同一の材料で形成されることを特徴とする請求項５または６に記載の光合分波器の製造方法。
【請求項８】
支持体および被覆体は、光ファイバのクラッドよりも透明性の低い樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の光合分波器の製造方法。
【請求項９】
支持体および被覆体は、光ファイバのクラッドと実質的に屈折率の等しい樹脂材料により形成されることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の光合分波器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を合波または分波することのできる光合分波器に関し、とくに取り扱いの容易な光合分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の光合分波器１０の構成を示す図である。この光合分波器１０は、基体１２とＹ分岐の光導波路１４とを有し、各光導波路１４の交点には、特定の波長を有する光を透過するフィルタが設けられている。光導波路１４は光ファイバのコア材で形成され、基体１２はクラッド材で形成されており、光合分波器１０自体が光ファイバとしての光伝播特性を有するように構成される。そのため基体１２には、非常に透明性の高い材料が用いられる。光導波路１４の端部は基体１２の側面において表出しており、光合分波器１０の利用時には、この側面に光ファイバが当接されて接着剤により固着される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光合分波器１０では、基体１２を光ファイバのクラッドと同様に機能させるために、透明性の高い非常に高価な材料を使用する必要がある。基体１２は容量が大きく、使用する材料の量も多くなるため、光合分波器１０の作製にかかる材料費が大きくなるという問題がある。また光導波路１４の端部が基体１２の側面に存在するため、光ファイバのコアをその端部に直付けして接続する必要があるが、ユーザにとってこの作業は面倒であり手間がかかるという問題もある。
【０００４】
今後光ファイバがオフィスや家庭環境に普及することが予想され、熟練者でなくとも光ファイバを容易に接続することができ、しかも安価で入手できる光合分波器の出現が望まれている。そこで、本発明は、従来の光合分波技術における課題を解決することのできる光合分波器およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のある態様による光合分波器は、基体と、基体内部の分岐点に端面を位置させて固定される複数の光ファイバと、該分岐点に設けられるフィルタとを備える。この光ファイバは、基体から突き出て構成される。光合分波用の光導波路として光ファイバを利用することにより、光導波路を基体から突き出して伸ばすことができ、例えば突き出し端にコネクタを装着することにより、光合分波器に光ファイバを接続する作業を簡便化することが可能となる。
【０００６】
分岐点において光ファイバの端面は、光ファイバのコアと実質的に屈折率の等しい接着剤により固定されることが好ましい。基体は、光ファイバのクラッドよりも透明性の低い樹脂材料により形成されてもよい。また基体は、光ファイバのクラッドと実質的に屈折率の等しい樹脂材料により形成されてもよい。
【０００７】
本発明の別の態様による光合分波器を製造する方法は、分岐点において交わる複数の溝部を有する支持体を形成する工程と、該分岐点において端面が位置するように複数の光ファイバを溝部に配置する工程と、支持体および光ファイバを覆う被覆体を形成する工程とを備える。この光ファイバは、ガラス光ファイバであってもよいが、ガラスファイバよりもコア径の大きいプラスチック光ファイバであることが好ましい。光導波路を光ファイバを用いて構成するため、従来のようにコア材で光導波路を形成する必要がなく（図１参照）、簡単な工程で光合分波器を製造することが可能となる。この製造方法は、さらに分岐点にフィルタを設ける工程を備えてもよい。支持体および被覆体は、同一の材料で形成されてもよく、支持体および被覆体は、光合分波器の基体として構成される。支持体および被覆体は、光ファイバのクラッドよりも透明性の低い樹脂材料により形成されてもよく、また、光ファイバのクラッドと実質的に屈折率の等しい樹脂材料により形成されてもよい。
【０００８】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴の組合わせも又発明となりうる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の実施の形態に係る光合分波器１００の構成を示す図である。この光合分波器１００は、基体２０と複数の光ファイバ３０ａ、３０ｂおよび３０ｃ（以下、符号「３０」で代表させることもある）を備える。光ファイバ３０ａ、３０ｂおよび３０ｃは、光導波路として基体２０から突き出て設けられ、その先端にはそれぞれコネクタ４０ａ、４０ｂおよび４０ｃ（以下、符号「４０」で代表させることもある）が取り付けられている。光合分波器１００は、光導波路として光ファイバ３０を利用することにより、光導波路を基体２０から突き出して形成することが可能となり、さらにその先端にコネクタ４０を取付けることによって、他の光ファイバとの接続を容易に行うことが可能となる。
【００１０】
図３は、光合分波器１００の内部構造を示す図である。基体２０の内部において、分岐点７０で交わる複数の溝部６０ａ、６０ｂおよび６０ｃ（以下、符号「６０」で代表させることもある）が形成される。光合分波器１００の製造工程において、光ファイバ３０ａ、３０ｂおよび３０ｃが、分岐点７０にそれぞれ端面を位置させるように溝部６０ａ、６０ｂおよび６０ｃに配置され、固定される。分岐点７０には、特定波長の光を透過させるフィルタ５０が設けられる。
【００１１】
分岐点７０において、各光ファイバ３０の端面は、光ファイバ３０のコアと実質的に屈折率の等しい接着剤により固定される。光ファイバ３０を光導波路として利用するため、分岐点７０におけるフィルタ５０付近に光ファイバ３０が存在しない小さな空間が生じるが、その空間をコアと実質的に等しい屈折率を有する接着剤で充填することにより光ファイバが存在するに等しい状態を作り出し、分岐点７０付近における伝送損失を低減することができる。また伝送損失をさらに低減させるために、基体２０の少なくとも分岐点７０周辺の領域を、光ファイバ３０のクラッドと実質的に屈折率の等しい樹脂材料により形成することが好ましい。なお、この樹脂材料の透明性については、光ファイバ３０のクラッドの透明性と同程度である必要はない。光合分波器１００において、殆どの光伝送経路は光ファイバ３０により構成されており、光ファイバ３０が存在しない経路は極めて短い区間に過ぎない。したがって、この区間における光信号の伝送損失は、この光合分波器１００の構造上、極めて少ないため、従来の光合分波器１０のように透明性の高いクラッド材で基体２０を構成する必要もない。
【００１２】
以上の理由から、基体２０を、光ファイバ３０のクラッドよりも透明性の低い材料で形成することが可能となる。近い将来、オフィスや家庭環境に光ファイバが導入されることが予想されるが、円滑な導入を実現するためには、安価で使いやすい光合分波器の存在が条件となる。本実施の形態の光合分波器１００によると、基体２０の外部にまで光導波路が伸びるため信号伝送用の光ファイバとの接続を容易とし、さらに安価な材料を利用することができるため、光ファイバの普及を後押しする光合分波器１００を提供することが可能となる。
【００１３】
図４および図５を用いて、光合分波器１００の製造方法の一例の概略について説明する。図４（ａ）は、箱体７２に金型７４を配置した状態を示す。金型７４は、Ｙ分岐に構成された複数の溝部とフィルタの挿入口の形状を有して構成される。それから、箱体７２と金型７４の間にできる空間に樹脂材料を流し込む。この樹脂材料は、後に配置する光ファイバのクラッドと実質的に同程度の屈折率を有することが好ましく、さらに光ファイバのクラッドよりも低い透明性を有することが好ましい。例えばこの樹脂材料は安価なアクリル系材料であってよい。図４（ａ）に示される工程は、射出成形により実現されることが好ましい。樹脂材料を流し込んだ後、紫外線などを照射露光することにより樹脂材料を硬化させる。
【００１４】
図４（ｂ）は、硬化した樹脂材料から箱体７２および金型７４を取り外して形成される支持体８０を示す図である。支持体８０は、溝部６０ａ、６０ｂおよび６０ｃと、フィルタを挿入するための挿入口５２とを有して形成される。挿入口５２は、溝部６０ａ、６０ｂおよび６０ｃの分岐点７０に形成される。溝部６０の断面は、光ファイバのコア位置を合わせるために、Ｖ字状に形成されることが好ましい。
【００１５】
図５（ａ）は、支持体８０に光ファイバ３０およびフィルタ５０を設置した状態を示す図である。挿入口５２にフィルタ５０を挿入する。フィルタ５０は、特定波長を透過するフィルタ部と、それを支持する枠体とから構成されることが好ましく、フィルタ部は光導波路上に配置される。光ファイバ３０ａ、３０ｂおよび３０ｃは、分岐点７０に端面が位置するようにそれぞれの溝部６０に配置される。光ファイバ３０の端面およびフィルタ５０は、光ファイバのコアと実質的に屈折率の等しい接着剤により固定される。接着剤は、光ファイバのコアと実質的に等しい透明性を有することが好ましい。
【００１６】
この接着剤は、フィルタ５０と光ファイバ３０の端面との間に充填される。光ファイバ３０のコアと屈折率および透明性を等しくすることによって、光ファイバ３０の端面とフィルタ５０との間で生じる光の減衰を少なくすることが可能となる。また別の例として、フィルタ５０と光ファイバ３０の端面との間に、接着性を有しない光透過材料であって、空気より高い屈折率を有する材料を充填してもよい。この光透過材料は、屈折率が１．３５から１．５５であることが好ましく、硬度がＪＩＳ（Ａ型）５０度以下のシリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた少なくとも１種の樹脂材料であることが好ましい。このとき、光ファイバ３０については、溝部６０に接着剤を塗布して固定する。なお、接着剤をフィルタ５０と光ファイバ３０の端面との間に充填する場合、その特性は、上記の光透過材料と同等のものであってもよい。
【００１７】
また、支持体８０も光ファイバ３０のクラッドと実質的に屈折率の等しい材料で構成するため、光ファイバ３０の端面とフィルタ５０との間の領域における光の減衰をさらに少なくすることが可能となる。
【００１８】
図５（ｂ）は、支持体８０および光ファイバ３０を覆う被覆体９０を形成した状態を示す図である。被覆体９０は、支持体８０と同一の材料で形成されることが好ましく、安価なアクリル系樹脂材料で形成されてもよい。被覆体９０を形成して、光合分波器１００の製造工程を終了する。支持体８０および被覆体９０は、光合分波器１００の基体２０を構成する。
【００１９】
この例では、３本の光ファイバ３０ａ、３０ｂおよび３０ｃが、フィルタ５０を境界として、溝部６０ａ、６０ｂおよび６０ｃに固定される。分波の場合、光ファイバ３０ａから多重光を入力すると、ある波長Ａの光はフィルタ５０を透過して光ファイバ３０ｃに出力され、他の波長の光はフィルタ５０で反射して光ファイバ３０ｂに出力される。透過波長の異なるフィルタ５０を備えた光合分波器１００を複数用意して接続することにより、３以上の多重光の分波を行うことが可能となる。なお合波の場合には、この逆のプロセスにより多重光を作り出す。
【００２０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せに、さらにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２１】
光合分波器１００は、ガラス光ファイバを用いて形成することもできるが、特にプラスチック光ファイバを使用した場合に優れた効果を発揮する。プラスチック光ファイバは、コア径が大きいため、微妙なアライメントをしなくても分岐点７０に光ファイバの端面を配置することが可能である。そのため、光合分波器１００においてプラスチック光ファイバを光導波路として使用した場合には、殆ど伝送損失を生じることなく光信号を伝達することができる。なお、ガラス光ファイバを使用する際でも、溝部６０の形状をファイバ形状に合せて設計することにより、伝送損失を低減することが可能である。また、光ファイバ３０はＹ分岐となるように配置される必要はなく、特にプラスチック光ファイバを用いる場合には、その柔軟性を利用して、例えば基体２０の同一面から３本の光ファイバ３０が突き出るように構成されてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、取扱いが容易で且つ安価に製造することのできる光合分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光合分波器の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光合分波器の構成を示す図である。
【図３】光合分波器の内部構造を示す図である。
【図４】（ａ）は箱体に金型を配置した状態を示し、（ｂ）は形成された支持体を示す図である。
【図５】（ａ）は支持体に光ファイバおよびフィルタを設置した状態を示す図であり、（ｂ）は支持体および光ファイバを覆う被覆体を形成した状態を示す図である。
【符号の説明】
２０・・・基体、３０・・・光ファイバ、４０・・・コネクタ、５０・・・フィルタ、６０・・・溝部、７０・・・分岐点、７２・・・箱体、７４・・・金型、８０・・・支持体、９０・・・被覆体、１００・・・光合分波器。
【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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