(57)【要約】　　　（修正有）【課題】光偏波の合波・合波機能を有する製造容易かつ小型の光合分波モジュールを実現する。【解決手段】合波対象の光をそれぞれ伝搬させる偏波保持ファイバ１ａ、１ｂと、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから入力された、光の進行方向をシフトさせるレンズ３と、レンズ３に対して光の進行方向に配設された複屈折結晶４と、複屈折結晶４に対して光の進行方向に配設された単一モードファイバ５とを備えた構造を有する。複屈折結晶４を単一モードファイバ５側に配設する構造としたため、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの中心線を結ぶ軸と複屈折結晶４の光学軸とを調整する必要がなく、容易に製造できる。【選択図】　　　図１
2004101839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光を出力する第１の光伝送路と、
前記第１の光伝送路と所定距離離隔してほぼ平行に配置され、第２の光を出力する第２の光伝送路と、
前記第１の光および前記第２の光を入力し、前記第１の光の光路及び前記第２の光の光路を接近させる光学系と、
前記第１の光と前記第２の光との合波光を伝送する第３の伝送路と、
前記光学系と前記第３の伝送路との間に配置され、前記第１の光と前記第２の光とを合波する複屈折結晶と、
を備えたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項２】
前記光学系は、単一のレンズによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の光合分波モジュール。
【請求項３】
前記光学系は、
前記第１の光および前記第２の光を平行光に変調する第１のレンズと、
該第１のレンズに離隔して配置され、前記第１の光および前記第２の光を収束させる第２のレンズと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光合分波モジュール。
【請求項４】
第１の光を出力する第１の光伝送路と、
前記第１の光伝送路と所定距離離隔して配置され、第２の光を出力する第２の光伝送路と、
前記第１の光および前記第２の光を平行光に変調する第１のレンズと、該第２のレンズと離隔して配置され、前記第１の光および前記第２の光を収束させる第２のレンズと、
屈折率に異方性を有し、前記第１の光と前記第２の光とを合波する複屈折結晶と、
前記第１の光と前記第２の光との合波光を伝送する第３の伝送路と、
前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に配設された所定の光学部品と、を備えたことを特徴とする光合分波モジュール。
【請求項５】
前記第１および第２の光伝送路は、偏波保持ファイバによって形成され、前記第３の光伝送路は、単一モードファイバによって形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光合分波モジュール。
【請求項６】
前記複屈折結晶は、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＹＶＯ４、またはＢＢＯによって形成される一軸性結晶であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光合分波モジュール。
【請求項７】
前記光学部品は、複屈折子と複屈折結晶とを備えたデポラライザであることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の光合分波モジュール。
【請求項８】
前記第１、第２および第３の光伝送路の少なくとも一つは、ＴＥＣファイバまたは分布屈折率ファイバであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光合分波モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、偏波を合成する機能および偏波に分波する機能を有する光合分波モジュールに関し、特に、小型かつ容易に製造可能な光合分波モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信システム及び光計測分野などに光合分波モジュールが広く用いられている。この光合分波モジュールには、波長の異なる複数の入射光を合波して一つの出射光として取り出す方式や、互いに直交する偏光面を有する二つの直線偏光の入射光を合波して一つの出射光として取り出す方式などがある。なお、かかる方式の説明は光合波機能に着目して説明したものであり、実際には上記の方式について光進行方向を逆にすれば光分波器として機能することはもちろんである。
【０００３】
前者の方式の光合分波モジュールを用いた場合、波長の異なる複数の信号光を多重化した信号光として送信することが可能となる。また、後者の方式の光合分波モジュールは、偏波合成・分離器とも呼ばれ、例えば、複数の半導体レーザ装置から出力されるレーザ光を合成して光出力を高めるために使用される。
【０００４】
光通信分野において半導体レーザ装置は信号光源もしくは励起光源として広く用いられており、特に励起光源として高出力の半導体レーザ装置の実現化が強く要望されている。しかし、現時点においては、要求に十分応えられる程度の出力を有する半導体レーザ装置を実現することは困難である。そこで、複数の半導体レーザ装置から出力されるレーザ光を合波することによって出力を向上させている。
【０００５】
図７は、従来技術にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。図７に示すように、従来技術にかかる光合分波モジュールは、光軸がほぼ平行になるよう配置されたＰＭＦ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｂｅｒ）１０１、１０２と、ＰＭＦ１０１、１０２から光が出射される方向に順次配置された複屈折結晶１０３と、レンズ１０４と、ＳＭＦ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｍｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒ）１０５とを備える。ＰＭＦ１０１、１０２はそれぞれ直交する偏波方向の光を伝送および出力するものであり、複屈折結晶１０３は、屈折率に関して異方性を有し、ＰＭＦ１０１から出力された異常光１０６ｅとＰＭＦ１０２から出力された常光１０６ｏとを合波して、合成光１０６ｃを出力するためのものである。かかる構造を有することで、従来の光合分波モジュールは、異なる伝送路中を伝搬してきた光を合波することができる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３００６８６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０７５７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にかかる光合分波モジュールは、製造が容易ではないという問題点を有する。図７に示したように、従来の光合分波モジュールは、ＰＭＦ１０１、１０２と複屈折結晶１０３とが直接対向する位置関係となるよう配置されているため、製造時にＰＭＦ１０１、１０２の中心を結ぶ軸と複屈折結晶４の光学軸を調整する必要性が生じる。かかる調整は容易ではないことから、従来の光合分波モジュールの製造は困難であり、また、製造コストを低減することも困難であった。
【０００８】
また、従来の光合分波モジュールは小型化が不十分という問題も有する。すなわち、光通信等に用いる光分波モジュールは、光伝送路と共に地下、海底等に敷設されることから、より小型化されたものであることが好ましい。しかし、従来は光合分波モジュールの小型化が不十分であったため、海底等に敷設する作業の際の負担が大きかった。
【０００９】
さらに、光合分波モジュールと、他の光学部品を別個に配設する構造にも問題がある。各光学部品は、それぞれ光伝送用の光ファイバと個別に光結合させる必要があったため、光軸の調整等が煩雑化し、製造工程が複雑化する等の問題を有する。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、小型かつ容易に製造可能な光合分波モジュールを実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる光合分波モジュールは、第１の光を出力する第１の光伝送路と、前記第１の光伝送路と所定距離離隔してほぼ平行に配置され、第２の光を出力する第２の光伝送路と、前記第１の光および前記第２の光を入力し、前記第１の光の光路及び前記第２の光の光路を接近させる光学系と、前記第１の光と前記第２の光との合波光を伝送する第３の伝送路と、前記光学系と前記第３の伝送路との間に配置され、前記第１の光と前記第２の光とを合波する複屈折結晶とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、第１および第２の光伝送路と複屈折結晶とを直接対向させない配置としたため、第１および第２の光伝送路の中心を結ぶ軸と複屈折結晶の光学軸の位置関係を調整する必要がなく、容易に製造可能な光合分波モジュールを実現できる。また、光学系によって第１の光および第２の光の光路を接近させた後に合波することとしたため、複屈折結晶を小型化し、光合分波モジュールを小型化することができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記光学系は、単一のレンズによって形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記光学系は、前記第１の光および前記第２の光を平行光に変調する第１のレンズと、該第１のレンズに離隔して配置され、前記第１の光および前記第２の光を収束させる第２のレンズと、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４にかかる光合分波モジュールは、第１の光を出力する第１の光伝送路と、前記第１の光伝送路と所定距離離隔して配置され、第２の光を出力する第２の光伝送路と、前記第１の光および前記第２の光を平行光に変調する第１のレンズと、該第２のレンズと離隔して配置され、前記第１の光および前記第２の光を収束させる第２のレンズと、屈折率に異方性を有し、前記第１の光と前記第２の光とを合波する複屈折結晶と、前記第１の光と前記第２の光との合波光を伝送する第３の伝送路と、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に配設された所定の光学部品とを備えたことを特徴とする。なお、ここで第１のレンズは、複屈折結晶による合波後に平行光に変調するよう配置されていても良く、合波前に平行光に変調するよう配置されていても良い。
【００１６】
この請求項４の発明によれば、複数配設されたレンズの間に光学部品を組み込む構造としたため、光学部品と一体化した光合分波モジュールを実現できると共に、製造時に光ファイバとの光軸あわせを低減することができ、製造容易な光合分波モジュールを実現できる。
【００１７】
また、請求項５にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記第１および第２の光伝送路は、偏波保持ファイバによって形成され、前記第３の光伝送路は、単一モードファイバによって形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記複屈折結晶は、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＹＶＯ４、またはＢＢＯによって形成される一軸性結晶であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記光学部品は、複屈折子と複屈折結晶とを備えたデポラライザであることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８にかかる光合分波モジュールは、上記の発明において、前記第１、第２および第３の光伝送路の少なくとも一つは、ＴＥＣファイバまたは分布屈折率ファイバであることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明にかかる光合分波モジュールの好適な実施の形態について説明する。図面の記載において、同一または類似部分には同一あるいは類似の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下の実施の形態では、光合分波モジュールの機能のうち、光合波機能に着目して説明を行うが、反対方向に光を進行させた場合に光分波モジュールとして機能することが可能であるのはもちろんである。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる光合分波モジュールについて説明する。図１は、実施の形態１にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光合分波モジュールは、合波対象の光をそれぞれ伝搬させる偏波保持ファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｆｉｂｅｒ）１ａ、１ｂと、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから入力された、光の進行方向をシフトさせるレンズ３と、レンズ３に対して光の進行方向に配設された複屈折結晶４と、複屈折結晶４に対して光の進行方向に配設された単一モードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｍｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒ）５とを備えた構造を有する。
【００２３】
偏波保持ファイバ１ａ、１ｂは、それぞれ合波対象の光である常光および異常光について、偏波面を保持した状態で伝搬し、光を複屈折結晶４に入力させるためのものである。偏波保持ファイバ１ａ、１ｂは、屈折率分布がファイバ断面に対して縦方向と横方向とで異なった光ファイバである。具体的には、例えば、石英系光ファイバのコア近傍にファイバの長手方向と平行に配設された応力付与部材を挿入した構造を有する。挿入される応力付与部材は、周囲と熱膨張係数が異なる材料によって形成されており、応力付与部材からコアに対して引っ張り応力が与えられることによって、コアの屈折率に異方性が生じる。応力付与部材としては、例えば、ボロンをドープしたシリカガラスを使用することが好ましい。偏波保持ファイバ１ａ、１ｂとして使用可能な光ファイバとして、パンダファイバ、ボータイファイバ、楕円ジャケットファイバ等が挙げられる。なお、応力付与部材を挿入することは必須の条件ではなく、例えば、ファイバ断面の横方向と縦方向とでコアの周囲に配設されるクラッドの材料が異なる構造とすることで偏波保持ファイバ１ａ、１ｂを構成することが可能である。
【００２４】
なお、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂは、複屈折結晶４に対向する端部近傍において、ガイド部材２によって支持されることが好ましい。ガイド部材２によって支持することによって、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂそれぞれのコアの中心間距離を間隔ｄだけ離隔し、かつ互いに平行に配置することが容易になるためである。従って、かかる機能を果たすものであればガイド部材２として用いることが可能であって、例えば、合成樹脂のモールド体、セラミックス、ステンレススチール、ガラス、シリコン、ジルコニア、石英等を材料としてガイド部材２を形成することが可能である。ガイド部材２の望ましい構造としては、コストおよび生産性の観点から一般に合成樹脂のモールド体が用いられ、具体的には、フィラーを含有したエポキシ樹脂等によってガイド部材２は形成される。
【００２５】
偏波保持ファイバ１ａ、１ｂがガイド部材２によって支持される具体的態様について図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照して説明する。図２（ａ）は、角孔６ａ、６ｂが平行に穿設され、角孔６ａ、６ｂによって偏波保持ファイバ１ａ、１ｂが支持されている構造を示す。また、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの半径よりもわずかに大きい半径を有する丸孔６ａ’、６ｂ’によって偏波保持光ファイバ１ａ、１ｂを支持する構造を示す。なお、ガイド部材２の外形については特に制限はなく、図２（ａ）、図２（ｂ）では全体として直方体状の構造を有し、図２（ｃ）では全体として円筒状の構造を有する例が示されている。
【００２６】
図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すガイド部材２の構造のうち、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、丸孔６ａ’、６ｂ’によって偏波保持ファイバ１ａ、１ｂを支持する構造が好ましい。これは、挿通孔が丸孔の場合、内径を調整することで偏波保持ファイバ１ａ、１ｂと挿通孔との間に生じる隙間を小さくすることが可能であることから、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂを固定するために注入される接着剤の使用量を低減できるためである。接着剤は温度変化等によってその体積が変動することから、接着剤の使用量を低減することで体積変動を抑制し、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの消光比の劣化を防止できるという利点を有する。具体的には、丸孔６ａ’、６ｂ’の内径と偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの外径との差は５００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２７】
また、丸孔６ａ’、６ｂ’は、それぞれの中心軸同士のなす角度が±３゜以内となることが好ましい。本実施の形態１において、光を効率的に合波するためには、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから出力される光同士がほぼ平行に出力される必要があるためである。
【００２８】
さらに、偏波保持ファイバ１ａのコア中心と、偏波保持ファイバ１ｂのコア中心との間隔ｄは、小さい値とすることが好ましく、具体的には、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの半径の和＋２ｍｍ程度以下とすることが好ましい。後述する（１）式に示すように、間隔ｄは複屈折結晶４の厚みｄ１に影響を与えるため、実施の形態１にかかる光合分波モジュールの小型化の観点から間隔ｄを小さくする必要があるためである。また、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの光出射側端面は、ガイド部材２から突出した構造としても良いし、埋め込まれた構造としても良いが、端面同士が同一平面を構成するよう配置されていることが好ましい。
【００２９】
つぎに、偏波保持ファイバ１ａの偏波軸と、偏波保持ファイバ１ｂの偏波軸との関係について説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂの偏波軸ｍ１、ｍ２の相対関係について示す図である。図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂはコア７近傍に応力付与部材８ａ、８ｂを配設した構造を有するため、屈折率に異方性が生じ、それぞれ所定の偏波軸ｍ１、ｍ２を有する。
【００３０】
本実施の形態１において、偏波軸ｍ１、ｍ２は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように互いに平行となるか、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように互いに垂直となるよう偏波保持ファイバ１ａ、１ｂを配設することが好ましい。一般に、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂ中を伝送する光は、偏波軸ｍ１、ｍ２に対して平行もしくは垂直な偏波方向を有する。従って、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように偏波軸ｍ１、ｍ２が互いに平行または垂直となるよう偏波保持ファイバ１ａ、１ｂを配設することによって、光はそれぞれの偏波方向が互いに垂直になるよう合波される。かかる構造とすることにより、合波する際のロスを低減することが可能で、合波効率の良い光合分波器を実現することができる。なお、偏波軸ｍ１、ｍ２は正確に平行または垂直となる必要はなく、±５゜程度以内の誤差であれば、実質的に光合分波器の性能を損なうことはない。
【００３１】
レンズ３は、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから入力された光の進行方向をシフトさせるためのものである。レンズ３は、非球面レンズ、ボールレンズ、平凸レンズ、分布屈折率レンズ等によって構成することが好ましい。また、レンズの材料としては、ガラス、プラスチック等の光透過性に優れたものを使用することができる。
【００３２】
複屈折結晶４は、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂ内をそれぞれ伝搬してきた光を合波するためのものである。複屈折結晶４は、屈折率に関して異方性を有する結晶部材によって構成され、具体的には、ルチル（ＴｉＯ２）、方解石（ＣａＣＯ３）、ＹＶＯ４、ＢＢＯ等の１軸性結晶を用いることが好ましい。これらの１軸性結晶の中でも高い硬度を有し、潮解性のないルチルを用いることがより好ましく、これらの１軸性結晶の表面に耐空気ＡＲコート等の各種コーティングを施すことも好ましい。
【００３３】
複屈折結晶４の厚みｄ１について説明する。複屈折結晶４の厚みｄ１について、ｄ１＝（ｎ０２×ｔａｎ２θ＋ｎｅ２）×ｄ／｛（ｎ０２−ｎｅ２）×ｔａｎθ｝・・・（１）
が一般に成立する。ただし、（１）式において、ｎ０は複屈折結晶４における常光に対する屈折率を示し、ｎｅは異常光に対する屈折率を示す。また、θは複屈折結晶４の光学軸と、常光の伝送方向に垂直な面とがなす角を示す。なお、本実施の形態１では、図１に示すように、常光は複屈折結晶４の表面に対して垂直に入射しており、常光の伝送方向に垂直な面と、常光が入射する面とは平行となっている。
【００３４】
（１）式を用いて、複屈折結晶４を形成する材料に応じた厚みｄ１の最適化を行うことが可能である。まず、複屈折結晶４を形成する材料を定めることによってｎ０、ｎｅが決定される。そして、ｎ０、ｎｅを定数としてｄ１が最小になるようθの値を定める。ｄ１が最小になるθの理論値は約４７．８゜であることから、θの値は４０゜〜６０゜の範囲とすることが好ましい。また、複屈折結晶の厚みｄ１は、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂのコア中心の間隔ｄに比例していることから、間隔ｄを小さくすることによって複屈折結晶の厚みｄ１を小さくすることができる。例えば、複屈折結晶４にルチルを使用し、かつコア中心の間隔ｄを２５０μｍ、θを４５゜とした場合、複屈折結晶４の厚みｄ１を約２．５ｍｍ程度にまで薄くすることが可能である。
【００３５】
単一モードファイバ５は、複屈折結晶４によって合波された光を伝送するためのものである。単一モードファイバ５は、石英系光ファイバや、プラスチック光ファイバによって形成される。
【００３６】
ここで、単一モードファイバ５と、偏波保持ファイバ１ａと、レンズ３との間の位置関係について説明する。図４は、偏波保持ファイバ１ａ、レンズ３、単一モードファイバ５との位置関係を説明するための図である。なお、図４において、理解を容易にするため偏波保持ファイバ１ｂおよび複屈折結晶４については図示を省略している。
【００３７】
偏波保持ファイバ１ａのモードフィールド径（光が存在する領域の径）をＭｐ、単一モードファイバ５のモードフィールド径をＭｓとし、偏波保持ファイバ１ａとレンズ３との間の距離をｄ２、レンズ３と単一モードファイバ５との間の距離をｄ３とすると、
Ｍｓ／Ｍｐ＝ｄ３／ｄ２・・・（２）
が成立する。また、レンズ３の焦点距離をｆとすると、
（１／ｄ２）＋（１／ｄ３）＝１／ｆ・・・（３）
が成立する。（２）式および（３）式に具体的数値を代入することによってｄ２、ｄ３が決定され、単一モードファイバ５、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂ、レンズ３の位置関係が決定される。ここで、Ｍｓ、Ｍｐはそれぞれ単一モードファイバ５、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂのレンズ３と対向する側の端面における値であることから、Ｍｓ、Ｍｐの値を変化させることによって距離ｄ２、ｄ３を変化させることができる。
【００３８】
例えば、単一モードファイバ５に関して、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｅｘｐａｎｄｅｄ　Ｃｏｒｅ）ファイバによって構成することが可能である。ＴＥＣファイバとは、ファイバ端部を加熱することによってコア中に添付されているＧｅ等の不純物を拡散させ、モードフィールド径Ｍｓを広げた構造を有するファイバのことである。また、単一モードファイバ５として、ＴＥＣファイバ以外にも、分布屈折率ファイバを用いることも有効である。分布屈折率ファイバとは、ファイバ端部においてコアを径方向に広げて分布させた構造を有することで、ファイバ端部のモードフィールド径を広げたファイバのことである。かかる構造であってもモードフィールド径Ｍｓを拡大させることは可能であり、モードフィールド径Ｍｓを拡大することによって、（２）式および（３）式から距離ｄ３を低減することが可能なため、小型の光合分波モジュールを実現することができる。同様に、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂについてもＴＥＣファイバもしくは分布屈折率ファイバによって構成することによって距離ｄ２を低減し、さらに小型の光合分波モジュールを実現することが可能である。
【００３９】
本実施の形態１にかかる光合分波モジュールは、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから出力された光を一旦レンズ３によって光路をシフトさせた後、複屈折結晶４に入射させる構造を採用している。このため、複屈折結晶４の長さ（光路に対して垂直方向の長さ）を短くすることが可能となり、複屈折結晶４のサイズを小型化し、小型の光合分波モジュールを実現することができる。小型の複屈折結晶４を使用可能なため、その分製造コストを低減できるという利点も有する。
【００４０】
また、本実施の形態１にかかる光合分波モジュールは、複屈折結晶４が単一モードファイバ５側に配設された構造を有する。このため、製造時における光軸の調整が容易になるという利点も有する。従来のように、複屈折結晶４を偏波保持ファイバ１ａ、１ｂ側に配設した場合には、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂのコアを結ぶ直線と複屈折結晶４の光学軸を調整する必要があった。これに対して、本実施の形態１にかかる光合分波モジュールは、複屈折結晶４と偏波保持ファイバ１ａ、１ｂとが直接対向する構造ではないため、かかる調整を行う必要がない。従って、本実施の形態１にかかる光合分波モジュールは、容易に製造を行えるという利点を有する。
【００４１】
なお、実施の形態１にかかる光合分波モジュールについて、レンズ３を単一のレンズによって構成するのではなく、複数のレンズによって構成した構造としても良い。図５は、実施の形態１の変形例にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。図５に示すように、変形例にかかる光合分波モジュールは、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂと複屈折結晶４との間にレンズ３ａ、３ｂが配設された構造を有する。
【００４２】
レンズ３ａ、３ｂは、コリメートレンズによって構成されており、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂからそれぞれ出射された光は、レンズ３ａとレンズ３ｂとの間を平行光として進行する。レンズ３ａ、３ｂの材料としては、実施の形態１と同様に、ガラスやプラスチックを使用することができる。
【００４３】
図５に示すように、レンズ３ａ、３ｂを用いた場合にも偏波保持ファイバ１ａ、１ｂから出射された光の光路は互いに近づくようシフトするため、複屈折結晶４を小型化することが可能である。また、複屈折結晶４と偏波保持ファイバ１ａ、１ｂとが直接対向しない構造を有するため、容易に製造可能という利点を有する。
【００４４】
（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２にかかる光合分波モジュールについて説明する。実施の形態２にかかる光合分波モジュールは、光合分波モジュール内部に、他の光学装置を組み込んだ構造を有し、全体として小型化を実現している。
【００４５】
図６は、実施の形態２にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。図６に示すように、実施の形態２にかかる光合分波モジュールは、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂと、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂに対して光進行方向に順次配設された複屈折結晶９、レンズ１０ａ、１０ｂ、単一モードファイバ５を備えた構造を有する。そして、レンズ１０ａ、１０ｂの間には、光学部品、例えばデポラライザ６０を備えた構造を有する。
【００４６】
デポラライザ６０は、偏光子６２と、複屈折結晶６４とが順次配設された構造を有する。偏光子６２、複屈折結晶６４はいずれもＹＶＯ４、ＬｉＮｂＯ３、方解石、ルチル等によって形成されている。
【００４７】
偏光子６２は、偏光方向が光学主軸と４５゜の角をなすよう配置される。かかる角度をなすよう配置することで、複屈折結晶６４に入力される光の偏光状態が直線偏光で、かつ光学主軸に対して４５゜となる関係に安定化することができるためである。複屈折結晶９で合波された光は、デポラライザ６０を通過して単一モードファイバ５に入力される構造となるため、温度変化による偏光度の変動を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、レンズ１０ａ、１０ｂの間にデポラライザ６０を配設する構造としたことで、モジュール全体の小型化ができるという利点を有する。これは、従来は、光合分波モジュールとデポラライザを別個独立に配設した構造であったのに対し、一体化して光合分波モジュールを構成することとしたためである。また、一体化して構成することとしたことによって、製造時における光軸あわせ等の煩雑さが低減され、容易に製造できるという利点も有する。
【００４９】
なお、本実施の形態２において、レンズ１０ａ、１０ｂ間に配置する光学部品は、デポラライザ以外であっても良く、例えば、アイソレータを配置することも可能である。アイソレータを配置することによって、例えば光合波を行った場合に、単一モードファイバ５側からの戻り光が偏波保持ファイバ１ａ、１ｂに入力されることを抑制できるという利点を有する。従って、偏波保持ファイバ１ａ、１ｂに接続される光源の制御に関する不安定性を解消することが可能となる。
【００５０】
また、本実施の形態２は複屈折結晶４を偏波保持ファイバ１ａ、１ｂと直接対向する位置に配設した構造を有するが、実施の形態１と同様に、複屈折結晶４をレンズ１０ｂと単一モードファイバ５との間に配設しても良い。この場合、実施の形態１の利点と実施の形態２の利点とを兼ね備えた光合分波モジュールを実現することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複屈折結晶を単一モードファイバ側に配設する構造としたため、偏波保持ファイバの中心線を結ぶ軸と複屈折結晶の光学軸とを調整する必要がなく、容易に製造可能な光合分波モジュールを実現できるという効果を奏する。
【００５２】
また、この発明によれば、レンズによって複数の光路を接近させた後に複屈折結晶によって光を合波する構成としたため、複屈折結晶を小型化し、光合分波モジュールを小型化できるという効果を奏する。
【００５３】
また、この発明によれば、複数配設されたレンズの間に光学部品を組み込む構造としたため、光学部品と一体化した光合分波モジュールを実現できるという効果を奏すると共に、製造時において光ファイバとの光軸あわせを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、偏波保持ファイバを支持するガイドの構造を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、実施の形態１にかかる光合分波モジュールを構成する偏波保持ファイバの位置関係を説明する図である。
【図４】実施の形態１にかかる光合分波モジュールにおいて、偏波保持ファイバ、レンズおよび単一モードファイバの位置関係について説明するための図である。
【図５】実施の形態１にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。
【図６】実施の形態２にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。
【図７】従来技術にかかる光合分波モジュールの構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ　　　　偏波保持ファイバ
２　　ガイド部材
３、３ａ、３ｂ　　レンズ
４　　複屈折結晶
５　　単一モードファイバ
６ａ、６ｂ　　角孔
６ａ’、６ｂ’　　丸孔
７　　コア
８ａ、８ｂ　　　　応力付与部材
９　　複屈折結晶
１０ａ、１０ｂ　　レンズ
６０　　　デポラライザ
６２　　　偏光子
６４　　　複屈折結晶
【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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