(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの波長帯域からなる波長多重光を所定の帯域に分波または／および波長多重光に合波する波長合分波器であって、
当該波長合分波器は、１つの光学基板または複数の光学基板を一体にした構造を有し、
当該光学基板上に支持された少なくとも２つの異なる特性の第１の光学フィルタＡ及び第２の光学フィルタＢを備え、
前記３つの波長帯域の中心波長をλ１、λ２、λ３としたとき、０．９２≦λ２／λ１≦１．０８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９２または１．０８≦λ３／λ１≦５．００であり、相対的にλ１とλ2は接近しており、λ3はこれらより離れている関係にあり、
前記第１の光学フィルタＡは、３つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の２つの波長多重光を透過し、
前記第２の光学フィルタＢは、前記第１の光学フィルタＡを透過した２つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ２の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を透過し、
前記第１の光学フィルタＡの入射媒質の屈折率をｎＡ、前記第１の光学フィルタＡへの３つの波長多重光と前記第１の光学フィルタＡのフィルタ面の法線とのなす角度をθＡとし、
前記第２の光学フィルタＢの入射媒質の屈折率をｎＢ、前記第２の光学フィルタＢへの２つの波長多重光と第２の光学フィルタＢのフィルタ面の法線とのなす角度をθＢとしたとき、
θＡ≧１５°、
ｎＡ・ＳｉｎθＡ≦０．９５、
θＢ≧１５°、
ｎＢ・ＳｉｎθＢ≦０．８５である、波長合分波器。
【請求項２】
前記第１の光学フィルタＡと前記第２の光学フィルタＢとのなす角度をαとしたとき、６０°≦α≦１２０°であることを特徴とする請求項１に記載の波長合分波器。
【請求項３】
少なくとも３つの波長帯域からなる波長多重光を所定の帯域に分波または／および波長多重光に合波する波長合分波器であって、
当該波長合分波器は、１つの光学基板または複数の光学基板を一体にした構造を有し、
当該光学基板上に支持された少なくとも２つの異なる特性の第１の光学フィルタＡ及び第２の光学フィルタＢを備え、
前記３つの波長帯域の中心波長をλ１、λ２、λ３としたとき、０．９２≦λ２／λ１≦１．０８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９２または１．０８≦λ３／λ１≦５．００であり、相対的にλ１とλ2は接近しており、λ3はこれらより離れている関係にあり、
前記第１の光学フィルタＡは、３つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を透過するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の２つの波長多重光を反射し、
前記第２の光学フィルタＢは、前記第１の光学フィルタＡを反射した２つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ２の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を透過し、
前記第１の光学フィルタＡの入射媒質の屈折率をｎＡ、前記第１の光学フィルタＡへの３つの波長多重光と前記第１の光学フィルタＡのフィルタ面の法線とのなす角度をθＡとし、
前記第２の光学フィルタＢの入射媒質の屈折率をｎＢ、前記第２の光学フィルタＢへの２つの波長多重光と第２の光学フィルタＢのフィルタ面の法線とのなす角度をθＢとしたとき、
θＡ≧５°、
ｎＡ・ＳｉｎθＡ≦０．９５、
θＢ≧５°、
ｎＢ・ＳｉｎθＢ≦０．８５である、波長合分波器。
【請求項４】
第１の光学フィルタＡと第２の光学フィルタＢとのなす角度をαとしたとき、α≧θＡ＋５、かつ、２０°≦α≦９０°であることを特徴とする請求項３記載の波長合分波器。
【請求項５】
前記波長合分波器は光通信用の波長合分波器であって、前記第１の光学フィルタＡで分離されたλ3を中心波長とする帯域の光はデータの送信に使用し、前記第２の光学フィルタＢで分離されたλ1を中心波長とする帯域の光とλ2を中心波長とする帯域の光はデータの受信に使用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の波長合分波器。
【請求項６】
前記第１の光学フィルタＡは、エッジフィルタであり、
前記第２の光学フィルタＢは、バンドパスフィルタ若しくはエッジフィルタであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の波長合分波器。
【請求項７】
当該波長合分波器は、前記第１の光学フィルタＡが設けられた第１光学基板と前記第２の光学フィルタＢが設けられた第２光学基板とが一体化されて構成されたものであり、
前記第１光学基板と前記第２光学基板とが接合した接合面は、前記３つの波長帯域の中心波長がλ１、λ２、λ３である各光の少なくとも１つが伝搬する光路上には配置されていないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の波長合分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘電体多層膜は、眼鏡レンズ表面の反射防止膜や、ガラス基板上に被着したＴＶの色分解フィルタ等として一般に用いられている。例えば、液晶プロジェクタやカメラなどに用いられる色分解フィルタがある。あるいは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）装置等に用いられるレーザ検出用ミラーとして、プリズム形状の２つのガラス基板間に誘電体多層膜を挟持した構成のものがあり、誘電体多層膜に光が角度を持って入射することができる。
また、通信分野においては、波長多重光通信技術の導入が進められている。その中で、異なる波長の光を分離するため、ガラス基板上にエッジフィルタやバンドパスフィルタとなる誘電体多層膜を形成したフィルタが必要となってきている。
【０００３】
光通信では、３端子モジュールをカスケードに組み合わせることによって、複数波長の帯域光の合分波が可能になる。しかしながら、少なくとも合分波の数より１個少ない３端子モジュールが必要となるため、装置コストが上がり、収容面積も大きくなり、設置コストも上がることが考えられる。
また、特許文献１や、非特許文献１に開示されているように、単一モジュール内に複数のバンドパスフィルタ、エッジフィルタを組み込み、複数波長を合分波するモジュールも提案されている。しかしながら、光の分離角が小さいので、発信用レーザ、受信用のダイオードを組み込もうとすると、光学パスを長く取る必要があり、装置が大型化して設置コストが上がるという問題が生じる。
一方、装置を小型化しようとすると、レーザ/ダイオードアレイを使う必要があり、コストアップの要因となる。装置コストを上げずに小型化しようとすると、光の分離角を大きくする必要がある。この場合は、出射光のＰおよびＳ波の乖離が大きくなり、合分波特性が劣化すると言う問題が起こる。
【０００４】
この高乖離角、即ち高入射角度でのＰおよびＳ偏光に依存する特性劣化問題、即ち入射光の偏光方向により出射光の振幅波長特性が大きく乖離する問題を改善する方法が，特許文献２に提案されている。この特許文献２においては、誘電体多層膜フィルタの高屈折率層にＳｉを用いている。しかしながら、特許文献２で開示されているように、低屈折率層にＴｉＯ２、ＳｉＯ２を用いると、８５℃８５％ＲＨの高温高湿下に長時間放置した場合、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２の酸素が高屈折率層側に拡散する。これによって、Ｓｉ、Ｇｅ層の屈折率の低下、低屈折率層の屈折率上昇による波長シフト、光学特性の変動が引き起こされる。また、ＺｎＳ、ＺｎＳｅについては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２とは密着性が弱いため、剥離しやすいという問題も引き起こす。
【０００５】
ここで、入射媒質が屈折率１の空気であれば、偏光方向の違いによる特性差を小さくすることができる。しかし、近年の光学部品では、小型化のため集積度が上がっており、フィルタは他の光部品、ファイバキャピラリ、プリズム、レンズ、導波路、に直接、接合して使われることが多い。この場合、入射媒質を空気とするためには、エアーサンドイッチ構造とする必要がある。エアーサンドイッチ構造とする場合は、接合面同士に多重反射による振幅変動を抑えるため反射防止膜を形成することになる。この反射防止膜は屈折率１の空気に対し最適化されているので、接合時の樹脂等が光通過面に回り込むと透過特性が劣化する。それ故、樹脂が回りこまないような接合構造とする必要があるため、コストアップの要因となる。
【特許文献１】特開平８−８２７１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２４１３号公報
【非特許文献１】藤井陽一著  「光工学」  アグネ承風社  １９９３年（１６９頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような状況に鑑みて発明されたもので、３波以上の光の合分波を一つの光学部品で行う際の偏光面に依存する特性劣化を改善し、もって小型で合分波特性に優れ、また複数基板を接合する場合には接合材の選択の自由度が高く、光が透過した場合にも保存特性に優れた多層膜フィルタおよび合分波用光学部品を提供することを目的とする。
【０００７】
他方、本発明は、上記のような状況に鑑みて発明されたもので、３波以上の帯域光の合分波を一つの光学部品で行う際の偏光面に依存する特性劣化を改善し、もって小型で合分波特性に優れた多層膜フィルタおよび合分波用光学部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る波長合分波器は、少なくとも３つの波長帯域からなる波長多重光を所定の帯域に分波または／および波長多重光に合波する波長合分波器であって、当該波長合分波器は、１つの光学基板または複数の光学基板を一体にした構造を有し、当該光学基板上に支持された少なくとも２つの異なる特性の第１の光学フィルタＡ及び第２の光学フィルタＢを備え、前記３つの波長帯域の中心波長をλ１、λ２、λ３としたとき、０．９２≦λ２／λ１≦１．０８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９２または１．０８≦λ３／λ１≦５．００の関係にあり、前記第１の光学フィルタＡは、前記３つの波長多重光の光路上に配置され、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の２つの波長多重光と合波もしくは分波し、前記第２の光学フィルタＢは、前記２つの波長多重光の光路上に配置され、前記２つの波長多重光を、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の光に合波もしくは分波するものである。このような構成により、入射光の偏光面、Ｓ波、Ｐ波により、出射光の振幅波長特性が乖離する問題を改善できる。
【０００９】
また、本発明は、波長多重合分波器の形態として、前記第１の光学フィルタＡは、３つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の２つの波長多重光を透過し、前記第２の光学フィルタＢは、前記第１の光学フィルタＡを透過した２つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ２の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を透過し、前記第１の光学フィルタＡの入射媒質の屈折率をｎＡ、前記第１の光学フィルタＡへの３つの波長多重光と前記第１の光学フィルタＡのフィルタ面の法線とのなす角度をθＡとし、前記第２の光学フィルタＢの入射媒質の屈折率をｎＢ、前記第２の光学フィルタＢへの２つの波長多重光と第２の光学フィルタＢのフィルタ面の法線とのなす角度をθＢとしたとき、θＡ≧１５°、ｎＡ・ＳｉｎθＡ≦０．９５、θＢ≧１５°、ｎＢ・ＳｉｎθＢ≦０．８５とすることが望ましい。
【００１０】
またさらに、上記形態においては、前記第１の光学フィルタＡと前記第２の光学フィルタＢとのなす角度をαとしたとき、６０°≦α≦１２０°であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、波長多重合分波器の他の形態として、前記第１の光学フィルタＡは、３つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を透過するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１とλ２の２つの波長多重光を反射し、前記第２の光学フィルタＢは、前記第１の光学フィルタＡを反射した２つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ２の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を透過し、前記第１の光学フィルタＡの入射媒質の屈折率をｎＡ、前記第１の光学フィルタＡへの３つの波長多重光と前記第１の光学フィルタＡのフィルタ面の法線とのなす角度をθＡとし、前記第２の光学フィルタＢの入射媒質の屈折率をｎＢ、前記第２の光学フィルタＢへの２つの波長多重光と第２の光学フィルタＢのフィルタ面の法線とのなす角度をθＢとしたとき、θＡ≧５°、ｎＡ・ＳｉｎθＡ≦０．９５、θＢ≧５°、ｎＢ・ＳｉｎθＢ≦０．８５とすることが望ましい。
【００１２】
また、上記形態においては、第１の光学フィルタＡと第２の光学フィルタＢとのなす角度をαとしたとき、α≧θＡ＋５、かつ、１０°≦α≦９０°であることが好ましい。
【００１３】
他方、本発明に係る波長合分波器は、少なくとも３つの波長帯域からなる波長多重光を所定の帯域に分波または／および波長多重光に合波する波長合分波器であって、当該波長合分波器は１つの光学基板または複数の光学基板を一体にした構造からなり、当該光学基板上に支持された少なくとも２つの第１の光学フィルタＡ及び第２の光学フィルタＢを備え、前記３つの波長帯域の中心波長をλ１、λ２、λ３としたとき、０．９４≦λ２／λ１≦０．９８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９４の関係にあり、前記第１の光学フィルタＡは、前記３つの波長多重光の光路上に配置され、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を、前記波長帯域の中心波長がλ２とλ３の２つの波長多重光と合波もしくは分波し、前記第２の光学フィルタＢは、前記２つの波長多重光の光路上に配置され、前記２つの波長多重光を、前記波長帯域の中心波長がλ２とλ３の光に合波もしくは分波するものである。このような構成により、入射光の偏光面、Ｓ波、Ｐ波により、出射光の振幅波長特性が乖離する問題を改善できる。
【００１４】
また、本発明は、波長多重合分波器の形態として、前記第１の光学フィルタＡは、３つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ１の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ２とλ３の２つの波長多重光を透過し、前記第２の光学フィルタＢは、前記第１の光学フィルタＡを透過する２つの波長多重光のうち、前記波長帯域の中心波長がλ２の光を反射するとともに、前記波長帯域の中心波長がλ３の光を透過し、前記第１の光学フィルタＡへの３つの波長多重光と前記第１の光学フィルタＡのフィルタ面の法線とのなす角度をθＡとしたとき、５°≦θＡ≦３０°とすることが望ましい。
【００１５】
またさらに、上記形態においては、前記第１の光学フィルタＡによって反射された前記波長帯域の中心波長がλ１の光の光路上に配置されたミラーを備え、当該ミラーの入射媒質の屈折率をｎＭ、前記第１の光学フィルタＡを反射した前記波長帯域の中心波長がλ１の光と前記ミラー面の法線とのなす角度をθＭとしたとき、ｎＭ・ＳｉｎθＭ≧１、θＭ≦８５°であることが望ましい。
【００１６】
好適には、前記第１の光学フィルタＡは、エッジフィルタであり、前記第２の光学フィルタＢは、バンドパスフィルタ若しくはエッジフィルタである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小型化でき、低コストで特性の優れた少なくとも３つの波長多重光を３つの帯域の光に分波または合波する波長合分波器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。本発明は、３つの異なる波長を合波及び／または分波する波長合分波器に適用できる。即ち、本発明は、互いに波長帯域が重ならない波長の光を合波及び／または分波する波長合分波器に適用できる。なお、特に断らない限り、λ１、λ２、λ３の光という時はその中心波長を含む帯域の光を意味する。
【００１９】
発明の実施の形態１．
図１は、本発明の少なくとも３つの波長帯域からなる波長多重光を分波もしくは、波長多重光に合波する波長合分波器の一形態を示す概念図である。この図１においては、波長合分波器を模式的に示すため、光学基板などが省略されている。
【００２０】
図１に示すように、１は波長合分波器であり、この波長合分波器１は、第１のフィルタＡ１１と、第２のフィルタＢ２１からなっている。そして、この図では示していないが、後で述べているように、これら第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１は１つの光学基板または一体化された複数の光学基板により支持されている。従って、第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１は、全体として１つの光学素子として機能するように構成され、小型化が図られている。
３３はλ３の光の進む方向を示しており、第１のフィルタＡ１１で反射され、３０の方向に進む。一方、λ１及びλ２の光は、３０の方向から第１のフィルタＡ１１に進むように設計されている。従って、第１のフィルタＡ１１でλ３の光はλ１及びλ２の２つの波長多重光と合波され、第１のフィルタＡ１１により３つの波長多重光が生成される。
【００２１】
ここで、本発明の上記３つの波長多重光の中心波長は、０．９２≦λ２／λ１≦１．０８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９２または１．０８≦λ３／λ１≦５．００の関係にある。なお、λ１の光とλ２の光は互いに重なることはないのでλ１≠λ２である。
すなわち、一般に、０．９２≦λ２／λ１≦１．０８の範囲にあるような接近した２つの帯域を分離する場合、光学エッジフィルタより光学バンドパスフィルタを使用した方が好ましい。これによって、透過／反射の遷移幅を急峻にすることができる。しかし、本発明に際して、このような光学バンドパスフィルタに０．２０≦λ３／λ１≦０．９２または１．０８≦λ３／λ１≦５．００の関係にあるλ１・λ２の帯域から離れたλ３の帯域を入射すると、大きな透過率や反射率が得られにくく、特性が安定しないことが明らかとなった。
【００２２】
一方、光学エッジフィルタは、離れた２波の帯域の光を分離するには適しており、透過帯域を非常に広くとることができる。しかしながら、接近した２波を分離しようとした場合には、層数が多くなり、製造が難しくなるため使用に適さない。
そこで本発明者らは、下記のような構造を採用することにより、低コストで性能に優れた波長合分波器が実現できることを見出した。
【００２３】
図１において、３３の方向から進んだλ３は、第１のフィルタＡ１１に入射する。そして、２つの多重化されたλ１及びλ２は３０の方向から第１のフィルタＡ１１に入射する。従って、第１のフィルタＡ１１は、３つの帯域の光が多重化された波長多重光の光路上に配置されている。
ここで、第１のフィルタＡ１１は、λ３を、λ１およびλ２から合波または分波するエッジフィルタである。そのため、例えば第１のフィルタＡ１１がλ３を反射する特性のものである場合、第１のフィルタＡ１１面上で反射され、λ１及びλ２が入射してきた３０の方向に反射される。
一方、近接した波長帯域であるλ１及びλ２については、第１のフィルタＡ１１がλ１及びλ２を透過する特性の場合、この２つの波長多重光は第１のフィルタＡ１１を透過する。従って、３つの波長多重光のうち、離れた波長のλ３を分波することができる。
【００２４】
そして、第１のフィルタＡ１１を透過したλ１及びλ２の２つの波長多重光３４は、その光路上に配置された第２のフィルタＢ２１に入射する。ここで、第２のフィルタＢ２１は、λ１とλ２を合波または分波可能なバンドパスフィルタである。例えば、第２のフィルタＢ２１は、λ１を透過し、λ２を反射する特性を有している。従って、この２つの波長多重光は、第２のフィルタＢ２１で、λ１とλ２に分波され、λ１は３１に、λ２は３２に進む。
【００２５】
ここで、角度θＡは、１５°より小さいと３つの波長多重光とλ３の送信光との角度差が小さくなり、それぞれの光素子が接近して配置が難しくなる。そのため、角度θＡは１５°以上にするのが好ましい。一方、角度θＡを大きくすると第１のフィルタＡ１１への入射角が大きくなるため、第１のフィルタＡ１１に成膜されているエッジフィルタのＰ偏光の反射率が低下する。検討によれば、角度θＡの上限は、基板Ａの屈折率ｎＡと関係し、ｎＡ・ＳｉｎθＡを０．９５以下にすることにより、Ｐ偏光において十分な反射率が得られる。
【００２６】
従って、ｎＡは低い方が角度θＡの設計の自由度が大きくなり、また、同じ角度θＡを使用するならｎＡが低いほどＰ偏光の反射率は大きくなる。そのため、屈折率ｎＡは低い方が好ましい。入射角θＡは好ましくは２０°以上であり、ｎＡ・ＳｉｎθＡは好ましくは０．８以下とするのがよい。
【００２７】
また、角度θＢは、１５°より小さいと２波長多重光とλ２との角度差が小さくなり素子の配置が難しくなる。そのため、角度θＢは１５°以上にするのがよい。一方、角度θＢを大きくすると第２のフィルタＢ２１への入射角が大きくなるため、第２のフィルタＢ２１に成膜されているバンドパスフィルタの特性が悪化する。
検討によれば、角度θＢの上限は第２のフィルタＢ２１の入射媒質の屈折率ｎＢとも関係があり、ｎＢ・ＳｉｎθＢを０．８５以下にしないと、バンドパスフィルタの透過帯域の特性を平坦にすることが難しいことが明らかとなった。またさらに、ｎＢ・ＳｉｎθＢを０．８５以下にしないと、Ｐ偏光も反射率も十分な値が得られないことも明らかとなった。
【００２８】
この場合も、第２のフィルタＢ２１の入射媒質の屈折率ｎＢが小さいほど、角度θＢの設計の自由度は大きくなる。さらに、第２のフィルタＢ２１の入射媒質の屈折率ｎＢが小さいほど、第２のフィルタＢ２１の透過帯域の平坦さや反射帯域のＰ偏光の反射率を上げられる。そのため、屈折率ｎＢは小さい方が好ましい。入射角θＢは好ましくは２０°以上であり、ｎＢ・ＳｉｎθＢは好ましくは０．７以下とするのがよい。
【００２９】
また、第１のフィルタＡ１１の出射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質を共に空気とした場合、入射角θＢを得るための角度αは、下記の式１から求めることができる。
α＝θＢ＋arcsin(ｎＡ・sinθＡ)  ・・・・・・・・・（１）
従って、基板Ａの屈折率ｎＡと第１のフィルタＡ１１への入射角θＡを設定しておけば、所望の角度θＢを得るための第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１のなす角度αを計算により求めることができる。検討によれば、有効な角度αの範囲は６０°≦α≦１２０°であり、好ましくは、７０°≦α≦１００°である。
【００３０】
発明の実施の形態２．
図２は、本発明に係る波長合分波器の別の形態を示す概念図である。この概念図では、波長合分波器１は、単一の基板Ｃ４０の１面に第１のフィルタＡ１１を、他の面に第２のフィルタＢ２１を配置しているが、複数の光学基板を一体にした構造とすることも可能である。
【００３１】
図２に示すように、方向３３から入射したλ３の光は第１のフィルタＡ１１を透過し、基板側から入射するλ１及びλ２と合波され、３つの波長多重光となる。一方、第１のフィルタＡ１１を反射したλ１とλ２の２波長多重光は第２のフィルタＢ２１に導かれ、第２のフィルタＢ２１はλ１とλ２の光に合波または分波する。
ここで、第１のフィルタＡ１１として短波長透過型の光学エッジフィルタを配置し、第２のフィルタＢ２１として光学バンドパスフィルタを配置する。
なお、図２では、第１のフィルタＡ１１のフィルタ面と第２のフィルタＢ２１のフィルタ面は直接は交わっていないが、破線で示すようにこれらの面を延長し、角度αで交わるようにしてもよい。
【００３２】
３つの波長多重光は、基板Ｃ４０の入出射面Ｃ４１より入出射する。入出射面Ｃ４１は、３つの波長多重光に垂直になるように設けているが、これは１°〜１０°傾いた角度とすることもできる。
入出射面Ｃ４１には波長合分波器に接続する３つの波長多重光を入射・出射させる。この方法として、光ファイバ等により導かれた３つの波長多重光を、コリメータレンズ等を使用して平行光にして第１のフィルタＡ１１に導く方法がある。また他の方法として、光ファイバのフェルールを入出射面Ｃ４１に接着または融着等の方法で固定し、光ファイバのＮＡにより定められた広がり角を持つ拡散光を第１のフィルタＡ１１に導く方法等もある。
【００３３】
入出射光である３つの波長多重光は、第１のフィルタＡ１１のフィルタ面の法線に対してθＡの角度で入射もしくは出射するように設定される。その際、３つの波長多重光のうちのλ１とλ２の光は、第１のフィルタＡ１１の基板側で角度θＡで反射し、基板内を伝搬し第２のフィルタＢ２１に導かれる。仮に他の光源のλ３の光がλ１、λ２と同方向で３つの波長多重光に混入してきた場合には、第１のフィルタＡ１１を透過し３３方向に出射するため、問題は低減される。
【００３４】
λ３の光は、第１のフィルタＡ１１を透過し、λ１及びλ２の光と合波されて３つの波長多重光となる。
角度θＡは、５°より小さいと３つの波長多重光とλ１とλ２の２つの波長多重光との角度差が小さくなる。このため、第２のフィルタＢ２１と３波長多重光の光路が接近することにより、第２のフィルタＢ２１の配置が難しくなる。それ故、角度θＡは５°以上にするのがよい。
【００３５】
一方、角度θＡを大きくすると第１のフィルタＡ１１への入射角が大きくなるため、第１のフィルタＡ１１に成膜されているエッジフィルタのＰ偏光の反射率が低下する。
検討によれば、角度θＡの上限は基板Ａの屈折率ｎＡと関係し、ｎＡ・ＳｉｎθＡを０．９５以下にしないと、Ｐ偏光において十分な反射率が得られないことが明らかとなった。従って、ｎＡは低い方が角度θＡの設計の自由度が大きくなり、また、同じ角度θＡを使用するならｎＡが低いほどＰ偏光の反射率は大きくなる。そのため、ｎＡは低い方が好ましい。入射角θＡは、好ましくは１０°以上であり、ｎＡ・ＳｉｎθＡは好ましくは０．８以下とするのがよい。
また、λ３の送信光は、第１のフィルタＡ１１を透過時に屈折して基板Ｃ４０に入射するが、そのときの屈折角度を見込んで送信光の基板表面への入射角を決めなければならない。従って、基板Ｃ４０の屈折率ｎＣのばらつきは小さい方が好ましい。
【００３６】
一方、第１のフィルタＡ１１で反射し、λ１とλ２の２波長多重光になった光は、第２のフィルタＢ２１のフィルタ面の法線とのなすθＢの角度で第２のフィルタＢ２１に入射する。第２のフィルタＢ２１は、λ１とλ２の帯域のどちらかを透過し、もう一方を反射するような光学バンドパスフィルタにすることにより、２波長透過光を合波または分波することができる。
角度θＢは、５°より小さいと、第２のフィルタＢ２１の反射光であるλ２の帯域の光と２波長多重光との角度差が小さくなる。そのため、λ２の帯域の光が第１のフィルタＡ１１に入射してしまうので、角度θＢは５°以上にするのがよい。
【００３７】
一方、角度θＢを大きくすると第２のフィルタＢ２１への入射角が大きくなるため、第２のフィルタＢ２１に成膜されているバンドパスフィルタの特性が悪化する。検討によれば、角度θＢの上限は、第２のフィルタＢ２１の入射媒質の屈折率ｎＢとも関係があり、ｎＢ・ＳｉｎθＡを０．８５以下にしないと、バンドパスフィルタの透過帯域の特性を平坦にすることが難しいことが明らかとなった。またさらに、ｎＢ・ＳｉｎθＡを０．８５以下にしないと、Ｐ偏光も反射率も十分な値が得られないことも明らかとなった。
【００３８】
ここでも、第２のフィルタＢ２１の入射媒質の屈折率ｎＢが小さいほど、角度θＢの設計の自由度は大きくなる。さらに、第２のフィルタＢ２１の透過帯域の平坦さや反射帯域のＰ偏光の反射率を上げられる。そのため、屈折率ｎＢは小さい方がよい。入射角θＢは好ましくは１０°以上であり、ｎＢ・ＳｉｎθＢは好ましくは０．７以下とするのがよい。
【００３９】
この実施形態において、第１のフィルタＡ１１の入射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質を同じ媒質とした場合、入射角θＢを得るための角度αは、下記の式２から求めることができる。
α＝θＡ＋θＢ  ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
従って、第１のフィルタＡ１１への入射角θＡを設定しておけば、所望の角度θＢを得るための第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１のなす角度αを計算により簡単に求めることができる。検討によれば、有効な角度αの範囲は２０°≦α≦９０°であり、好ましくは３０°≦α≦７５°であり、更に好ましくは３５°≦α≦６０°である。
【００４０】
また、出射面Ｃ４２を第２のフィルタＢ２１に対して傾けた面とすることにより、λ１の帯域の光を屈折させる角度を制御することができる。そのため、この角度の設定により、λ１の出射角度を調節することができる。図２では、出射面Ｃ４２の角度は第２のフィルタＢ２１のフィルタ面と平行とした。
【００４１】
なお、基板Ｃ４０の屈折率ｎＣはλ２の出射角に影響する。基板Ｃ４０の屈折率ｎＣのばらつきが大きい場合、λ２の出射角がばらつくため、基板Ｃ４０に使用する材料は屈折率のばらつきが小さい材料を使用するのがよい。また、出射面Ｃ４２にＡＲコートを施さない場合には、出射面Ｃ４２での反射を抑えるために、基板Ｃ４０の屈折率ｎＣは低い方がよい。
【００４２】
発明の実施の形態３．
図３は、本発明に係る波長合分波器の別の形態を示す概念図である。３つの波長多重光は第１のフィルタＡ１１でλ１の光３１と、λ２とλ３の２つの波長多重光３４と合波もしくは分波され、更に２つの波長多重光３４は、第２のフィルタＢ２１で、λ２の光３２とλ３の光３３に合波もしくは分波される。
【００４３】
ここで、本発明の上記３つの波長多重光の中心波長は、０．９４≦λ２／λ１≦０．９８であり、０．２０≦λ３／λ１≦０．９４の関係にある。これは、本発明では波長多重光をエッジフィルタで合分波する構造とするため、その特性上、上記以上に近接した帯域の波長では分離が困難になるためである。
【００４４】
一般に、図３のような構成において、第１のフィルタＡ１１で１つの帯域を合波または分波させる場合、第１のフィルタＡ１１の法線と上記３つの波長多重光とのなす角度θＡを４５°とすると、反射光を３つの波長多重光と垂直に取り出すことができるため、光学素子の配置がし易く好ましい。
【００４５】
０．９４≦λ２／λ１≦０．９８の範囲にあるような接近した２つの帯域を第１のフィルタＡ１１で分離する場合、一般的な光学エッジフィルタを入射角４５°で使用すると、Ｓ偏光とＰ偏光の特性が大きく乖離する。そのため、光の偏光状態により合分波器の光学特性が大きく変動してしまうという問題が発生する。これに対応する方法として、Ｓ偏光とＰ偏光の特性の乖離が小さい光学エッジフィルタを設計する方法が考えられる。
しかしながら、このようなフィルタの場合には、通常、反射帯域の反射率が低くなる。そこで、十分な反射率を得るためには、フィルタの高屈折率膜の屈折率が３以上となる特殊な膜材料を用いる方法が考えられる。あるいは、積層数を１００層以上のエッジフィルタにする方法も考えられるが、いずれの方法を用いても、製造コストは大きく上昇する。
【００４６】
更に、本発明者らの検討によれば、仮に前記いずれかの方法で反射率を改善できたとしても、角度θＡを４５°とした場合には、製造ばらつきにより入射角が１度変動しただけで、エッジフィルタの遷移波長が大きくずれる。そのため、０．９４≦λ２／λ１≦０．９８である接近した２つの波長を分離するフィルタに用いようとした場合に、入射角が設定値からすこしでもずれると特性の変動が大きくなるため、使用に適さないことが明らかとなった。
本発明者らの検討によれば、この問題を解決するためには、角度θＡを３０°以下のできるだけ小さな角度に設定する必要があることを見出した。すなわち、角度θＡの角度は３０°より大きいと、第１のフィルタＡ１１においてＳ偏光とＰ偏光の特性の乖離が大きくなる。さらに、入射角がずれた場合においてエッジ部分の波長方向のずれが大きくなることにより光学特性が悪化する。
【００４７】
一方、角度θＡを３０°以下とした場合には、３つの波長多重光３０と第１のフィルタＡ１１を反射した光３１との角度が小さくなる。そのため、λ１の光３１を受光する光学素子の配置がし難くなる。また、角度θＡが小さすぎると、３つの波長多重光３０と第１のフィルタＡ１１を反射した光の角度差が小さくなる。そのため、図２６に示される構造の場合には、光がミラー１２ではなく基板Ａと基板Ｃの接合面に進んでしまうので、角度θＡは５°以上とするのがよい。
本発明者らは、下記の構造を採用することにより、低コストで性能に優れた波長合分波器が実現できることを見出した。具体的には、角度θＡを５°〜３０°、好ましくは１０°〜２５°とし、第１のフィルタＡ１１を反射したλ１の光３１の光路上にミラー１２を配置する。これによって、その反射光３５を３つの波長多重光に対して大きな角度で取り出すことが可能となり、低コストで性能に優れた波長合分波器が実現される。
【００４８】
図３に示すように、入出射光である３つの波長多重光は、第１のフィルタＡ１１のフィルタ面の法線に対してθＡの角度で入射もしくは出射するように設定される。その際、３つの波長多重光のうち、λ１及びλ２の光は、３０の方向から第１のフィルタＡ１１の法線とのなすθＡの角度で第１のフィルタＡ１１へ進む。第１のフィルタＡ１１は、このλ１の光を３１の方向へ反射し、反射したλ１の光は、その光路上に配置されたミラー１２で反射して３５の方向へ進む。従って、λ１の光と三つの波長多重光３０との角度を大きく、ほぼ直角にすることができ、部材の設計がさらに容易となる。
【００４９】
λ２の光は、第１のフィルタＡ１１を透過して、第２のフィルタＢ２１へ進み、第２のフィルタＢ２１においてλ２の光を３２の方向へ反射する。また、λ３の光は、３３の方向から第２のフィルタＢ２１へと進み、第２のフィルタＢ２１および第１のフィルタＡ１１を透過して、３０の方向に進む。
このとき、第２のフィルタＢ２１を透過したλ３の光は、λ２の光と合波され、第２のフィルタＢ１１により２つの波長多重光３４が生成される。さらに、第１のフィルタＡ１１を透過する２つの波長多重光は、λ１の光と合波され、第１のフィルタＡ１１により３つの波長多重光３０が生成される。仮に、他の光源のλ３の光がλ１、λ２と同方向で３つの波長多重光に混入してきた場合には、第１のフィルタＡ１１及び第２のフィルタＢ２１を透過して３３方向に出射するため問題は低減される。
【００５０】
また、本実施形態において、λ１の光がミラー１２へ入射する角度を所定の角度に設定しておくことにより全反射ミラーとすることができる。この場合には、ミラー１２の面を平面に研磨しておくことにより、高反射率の膜を成膜しなくてもよくなるため、製造コストを低減できるため好ましい。そのためには、ミラー１２への入射媒質の屈折率をｎＭとし、第１のフィルタＡ１１を反射したλ１の光とミラー面の法線とのなす角をθＭとしたとき、ｎＭ・ＳｉｎθＭ≧１となるようにするのがよい。
ここで、θＭを大きくしていくと、第１のフィルタＡ１１を反射したλ１の光とミラー１２とのなす角度が小さくなる。そのため、製造時に３つの波長多重光３０の入射位置が少しずれただけで、λ１の光３１とミラー１２が接する位置が大きく変動するようになり、製造が難しくなる。そのため、角度θＭは８５°以下とするのが良い。好ましくはｎＭ・ＳｉｎθＭ≧１．１であり、θＭ≦７５°とするのがよい。
【００５１】
なお、本発明では、光の入出射の方向を逆にすることも可能であり、その場合、上記の合波または分波がそれぞれ、分波または合波となる。また、上記の説明ではλ３と、λ１及びλ２の光は別方向から波長合分波器１（第１のフィルタＡ１１）に入射させているが、一方向のみから複数波長を波長合分波器１（第１のフィルタＡ１１）に入射することも勿論可能である。この場合は、予め３つ以上の波長多重光となっていることを意味する。
【００５２】
本発明に用いられるフィルタは、基板上に高屈折率膜と低屈折率膜を積層した構造からなる。この高屈折率膜の材料としては、酸化Ｔａ、酸化Ｔｉ、酸化Ｃｅ、酸化Ｈｆ、酸化Ｚｒ、酸化Ｎｂ、酸化Ｙ、酸化Ｃｒなどの酸化物、窒化Ｓｉ、窒化Ｇｅ等の窒化物、炭化Ｓｉなどの炭化物、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌ、ＧａＮなどの半導体およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種がある。
これに対して、低屈折率膜の材料としては、酸化Ｓｉ、酸化Ａｌ、酸化Ｍｇ、酸化Ｇｅなどの酸化物、フッ化Ｃａ、フッ化Ｂａ、フッ化Ｃｅ、フッ化Ｍｇ、フッ化Ｎａ、フッ化Ｎｄ、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４、Ｎａ３ＡｌＦ６などのフッ化物、およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種がある。
なお、各屈折率膜は同種のものを用いることが好ましいが、屈折率が近似した材料であれば、一部を他の材料からなる屈折率膜に置換することも可能である。また、高温高湿環境下での保存特性向上のためには、酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物を用いることが望ましい。
【００５３】
本発明の両光学フィルタは、誘電体多層薄膜フィルタの一例であり、例えば真空成膜法で作製される。真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタ法、化学気相成長法、レーザブレイション法など各種成膜法を用いることができる。真空蒸着法を用いる場合、膜質を改善するため蒸気流の一部をイオン化するとともに基板側にバイアスを印加するイオンプレーティング法、クラスタイオンビーム法、別イオン銃を用いて基板にイオンを照射するイオンアシスト蒸着法を用いると有効である。
スパッタ法としては、ＤＣ反応性スパッタ法、ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタ法などがある。また、化学的気相法としては、プラズマ重合法、光アシスト気相法、熱分解法、有機金属化学気相法などがある。なお、各屈折率膜の膜厚は膜形成時の蒸着時間等を変えることで、所望の膜厚とすることができる。
【００５４】
また、基板には石英ガラス、硼珪酸ガラス、などの光学ガラス、結晶化ガラス以外にも、Ｓｉウエハー、ＧａＡｓウエハー、ＧａＩｎウエハー、ＳｉＣウエハーなどの半導体基板、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯなどの酸化物単結晶、多結晶基板、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＬｉＦなどのフッ化物単結晶基板、多結晶基板、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ＫＣｌなどの塩化物、臭化物単結晶、他結晶基板、アクリル、アモルファスポリオレフィン、ポリカーボネイトなどのプラスチック等、使用帯域で透明な基板であれば、何れでも適用できる。
【００５５】
以下、上述した本発明の実施例を図面に沿って説明する。また、本発明は、これら実施例に何ら限定されるものではない。実施例で説明するフィルタに用いる材料には、屈折率が１．４６の酸化Ｓｉ、２．２１の酸化Ｎｂ、基板には石英ガラス(屈折率１．４４)を用いた。空気の屈折率は１．００とした。
【００５６】
また、以下に説明する実施例による波長合分波器１が扱う帯域は、次の表１によるものとする。
【表１】
0004757471.tif 000002
すなわちλ１の帯域は１５４０〜１５６０ｎｍの範囲の光を受信用に使用し、その中心波長は１５５０ｎｍである。同様に、λ２の帯域は１４８０〜１５００ｎｍの範囲の光を受信用に使用し、その中心波長は１４９０ｎｍである。更に、λ３の帯域は１２６０〜１３６０ｎｍの範囲の光を送信用に使用し、その中心波長は１３１０ｎｍである。そして、使用する帯域のそれぞれの中心波長の間には、λ２／λ１＝０．９６、λ３／λ１＝０．８５の関係がある。
【実施例１】
【００５７】
表１のような関係にある３つの帯域を取り扱う波長合分波器においては、接近したλ１とλ２の帯域と、それより離れたλ３の帯域とをそれぞれうまく取り扱えるような構成を取る必要がある。
図４は、本発明による波長合分波器１の一例を示す模式図である。波長合分波器１は、２つの光学基板、基板Ａ１０と基板Ｂ２０を角度αで接着等の方法でＶ字状に固定することにより構成される。
具体的には、基板Ａ１０にはＶ字状の内側の面に第１のフィルタＡ１１を配置し、もう一方の基板Ｂ２０にはＶ字状の内側の面に第２のフィルタＢ２１を配置する。これら基板Ａ１０と基板Ｂ２０が固定されることにより、２つの光学基板が一体となっている。
【００５８】
第１のフィルタＡ１１で反射されたλ３は、λ１とλ２と合波し、３つの波長多重光となる。λ１とλ２の帯域である２つの波長多重光は、第１のフィルタＡ１１を透過し、第２のフィルタＢ２１に導かれ、第２のフィルタＢ２１はλ１とλ２の帯域の光に分波する。
ここで第１のフィルタＡ１１は長波長透過型の光学エッジフィルタであり、第２のフィルタＢ２１は光学バンドパスフィルタである。
また、図４では、基板Ａ１０と基板Ｂ２０の接合面に第２のフィルタＢ２１が配置されているが、この接合面には第２のフィルタＢ２１は配置されていなくてもよい。第１のフィルタＡ１１および第２のフィルタＢ２１は真空成膜法で、基板上に形成した。
【００５９】
図４に示すように、本実施例では、２つの光学基板を接合して一体とした基板上に２つの特性の異なる光学フィルタが支持されている。これによって、小型化が図られている。また、基板の接合面は光路となっていないため、接合材の選択の自由度が上がるとともに、接合材の劣化による光学特性の悪化を低減でき、保存特性に優れる。
基板Ａ１０には、３波長多重光を入射しやすくするために切削面Ａ１３を設けているが、これは設けなくてもよい。切削面Ａ１３を設ける場合、切削面Ａ１３の角度は３つの波長多重光に垂直もしくはそれよりも１°〜１０°傾いた角度とすることができる。切削面Ａ１３は波長合分波器１に接続する送受信光である３つの波長多重光を入射・出射させる。
【００６０】
この入射・出射させる方法として、光ファイバ等により導かれた３波長多重光を、コリメータレンズ等を使用して平行光にして第１のフィルタＡ１１に導く方法がある。他の方法として、光ファイバのフェルールを切削面Ａ１３に接着または融着等の方法で固定し、光ファイバのＮＡにより定められる広がり角を持つ拡散光を第１のフィルタＡ１１に導く方法などをとることができる。
入出力信号光である３つの波長多重光は、第１のフィルタＡ１１の法線に対して角度θＡの角度で入射するように設定されている。その際、３つの波長多重光のうちの１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの帯域の光は、第１のフィルタＡ１１を透過し第２のフィルタＢ２１に導かれる。従って、仮に３つの波長多重光に他の光源の中心波長１３１０ｎｍの帯域の光が混入してきた場合でも、角度θＡで反射され、基板Ａ１０から出射することができる。
【００６１】
送信に使用する１３１０ｎｍの帯域の光は、光学基板Ａ１０を透過し、角度θＡで第１のフィルタＡ１１に入射し、角度θＡで反射後に３つの波長多重光を送ってきた光ファイバに入射するよう角度づけされる。
本実施例では、光学基板を石英とし、角度θＡを３０°に設定した。従って、ｎＡ・ｓｉｎθＡ＝０．７２としている。なお、１３１０ｎｍ帯の送信光は、基板に対してP偏光を入射すると、基板表面の反射を低減できるため、送信損失を低減できるため好ましい。
【００６２】
一方、第１のフィルタＡ１１を透過し１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの２つの波長多重光になった光は、第２のフィルタＢ２１の面の法線とのなすθＢの角度で第２のフィルタＢ２１に入射する。第２のフィルタＢ２１は、１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの帯域のどちらかを透過し、もう一方を反射するような光学バンドパスフィルタにすることができる。これにより、２つの波長多重光を分波することができる。本実施例では、１５５０ｎｍの帯域の光を透過し、１４９０ｎｍの帯域を反射するようにバンドパスフィルタを設計した。
【００６３】
本実施例のごとく第１のフィルタＡ１１の出射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質を共に空気とした場合、入射角θＢを得るための角度αは、上記の式１から求めることができる。
本実施例では、θＡ＝３０°、ｎＡ＝１．４４であるから、角度θＢを３０°とするために、α＝７６．１°とした。ここで、ｎＢ・ｓｉｎθＢ＝０．５である。
【００６４】
なお、本実施例では、第１のフィルタＡ１１の出射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質は共に空気としたが、第２のフィルタＢ２１の出射面に別の光学基板等の光学素材を配置する等の構成にすることができる。これにより、第１のフィルタＡ１１の出射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質を異ならせてもよく、その場合、そこに配置する光学素材の屈折率・形状により角度θＢを変えることが可能である。
【００６５】
また、第２のフィルタＢ２１を透過したλ１の帯域の光は、裏面Ｂ２４で反射率数パーセントの割合で反射後、第２のフィルタＢ２１を透過してλ２の方向に到達することがある。このλ１の帯域の光がλ２の受光素子に混合した場合、クロストークが発生することがある。このクロストークが問題となる場合には、裏面Ｂ２４にＡＲコートを施すか、裏面Ｂ２４を反射した光が散乱されるように基板Ｂを切削面Ｂ２５の形状に粗面に切削しておけばよい。
【００６６】
なお、基板Ｂ２０の屈折率は１５５０ｎｍ帯域の光であるλ１の出射角に影響する。基板Ｂ２０の屈折率のばらつきが大きい場合、λ１の出射角がばらつくため、基板Ｂ２０に使用する材料は屈折率のばらつきが小さい材料を使用するのがよい。基板Ｂ２０の屈折率の値については、第１のフィルタＡ１１および第２のフィルタＢ２１の特性には影響を与えないため、特に問題にはならない。ただし、裏面Ｂ２４にＡＲコートを施さない場合には、裏面Ｂ２４での反射を抑えるために、基板Ｂ１０の屈折率は低い方がよい。
【００６７】
図５は、本実施例の第１のフィルタＡ１１で用いる長波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射媒質は石英(屈折率１．４４)、入射角θＡ＝３０°、出射媒質は空気である。使用した低屈折率材は、屈折率が１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は、屈折率が、２．２１の酸化Ｎｂである。
図６は、本実施例の第２のフィルタＢ２１に用いる光学バンドパスフィルタの特性である。入射媒質は空気、入射角θＢ＝３０°、出射媒質は石英、高屈折率材は酸化Ｎｂ、低屈折率材は酸化Ｓｉである。使用した材料の屈折率は、高屈折率膜が２．２１、低屈折率膜が１．４６、石英が１．４４である。
図７は、本実施例の波長合分波器において、１３１０ｎｍの帯域の送信信号の特性である。使用する帯域である１２６０〜１３６０ｎｍの範囲において、Ｐ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な合波特性となっている。
図８は、本実施例の波長合分波器において、１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの帯域の受信信号の特性である。１４９０ｎｍの受信光においては１４８０〜１５００ｎｍの範囲で、１５５０ｎｍの受信光においては１５４０〜１５６０ｎｍの範囲において、両方の帯域においてＰ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な分波特性となっている。
【実施例２】
【００６８】
図９は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。
Ｖ字の組み方が異なっていることを除いて、光学的にはすべて図４と同じである。従って、基板Ａおよび基板Ｂは共に屈折率１．４４の石英、θＡ＝３０°、θＢ＝３０°、ｎＡ・ＳｉｎθＡ＝０．７２、ｎＢ・ＳｉｎθＢ＝０．５、α＝７６．１°である。本実施例においても、実施例１と同様の光学特性を得ることができる。
【実施例３】
【００６９】
図１０は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。
基板Ａ１０は石英、第１のフィルタＡ１１への入射角は３０°であり、基板Ｂ２０は石英、第２のフィルタＢ２１への入射角は３０°である。それ故、ｎＡ・ＳｉｎθＡ＝０．７２，ｎＢ・ＳｉｎθＢ＝０．７２、第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１のなす角度αは６０°である。
図１１は、本実施例の第１のフィルタＡ１１で用いる長波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射媒質は石英(屈折率１．４４)、入射角θＡ＝３０°、出射媒質は石英である。使用した低屈折率材は、屈折率が１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は、屈折率が、２．１５の酸化Ｔａである。
図１２は、本実施例の第２のフィルタＢ２１に用いる光学バンドパスフィルタの特性である。入射媒質は石英、入射角θＢ＝３０°、出射媒質は空気、高屈折率材は酸化Ｔａ、低屈折率材は酸化Ｓｉである。使用した材料の屈折率は、高屈折率膜が２．１５、低屈折率膜が１．４６、石英が１．４４である。
図１３は、本実施例の波長合分波器において、１３１０ｎｍの帯域の送信信号の特性である。使用する帯域である１２６０〜１３６０ｎｍの範囲において、Ｐ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な合波特性となっている。
図１４は、本実施例の波長合分波器において、１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの帯域の受信信号の特性である。１４９０ｎｍの受信光においては１４８０〜１５００ｎｍの範囲で、１５５０ｎｍの受信光においては１５４０〜１５６０ｎｍの範囲において、両方の帯域においてＰ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な分波特性となっている。
【実施例４】
【００７０】
実施例４は、図２に示された発明の実施の形態２における波長合分波器１を用いた場合である。
波長合分波器１は、単一の光学基板Ｃ４０の一面に第１のフィルタＡ１１を、もう一面に第２のフィルタＢ２１を配置している。入出射光である３波長多重光は、まず、第１のフィルタＡ１１は、入出射光である３波長多重光からλ３の帯域を分離する。分離された残りのλ１とλ２の帯域である２波長多重光は、第２のフィルタＢ２１に導かれ、第２のフィルタＢ２１によってλ１とλ２の帯域の光に分波される。ここで、第１のフィルタＡ１１として短波長透過型の光学エッジフィルタを配置し、第２のフィルタＢ２１として光学バンドパスフィルタを配置する。
３つの波長多重光は、基板Ｃ４０の入出射面Ｃ４１より入出射する。本実施例では、入出射面Ｃ４１は３つの波長多重光に垂直になるように設けている。
【００７１】
入出力信号光である３波長多重光は、第１のフィルタＡ１１の法線に対してθＡの角度で入射もしくは出射するように設定する。その際、３つの波長多重光のうちの中心波長が１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの帯域の光は、第１のフィルタＡ１１の基板側で角度θＡで反射し、基板内を伝搬して第２のフィルタＢ２１に導かれる。仮に他の光源の中心波長１３１０ｎｍの帯域の光がλ１、λ２と同方向で３波長多重光に混入してきた場合には、第１のフィルタＡ１１を透過し出射する。
一方、送信に使用する中心波長が１３１０ｎｍの帯域の光は、第１のフィルタＡ１１から角度θＡで出射するように設定される。これによって、第１のフィルタＡ１１を透過した光がλ１及びλ２の光が伝搬する光路とが一致し、この中心波長が１３１０ｎｍの帯域の光が３つの波長多重光を送ってきた光ファイバに入射される。
【００７２】
本実施例では、基板Ｃを石英とし、角度θＡは３０°に設定した。従って、ｎＡ・ｓｉｎθＡ＝０．７２としている。なお、中心波長が１３１０ｎｍ帯の送信光が好ましく、基板Ｃ４０に対してＰ偏光を入射することにより、基板表面の反射を低減できるため、送信損失を低減できる。
この中心波長が１３１０ｎｍ帯の送信光は、第１のフィルタＡ１１を透過時に屈折して基板Ｃに入射する。
【００７３】
一方、第１のフィルタＡ１１で反射し、中心波長が１５５０ｎｍと１４９０ｎｍの２つの波長多重光になった光は、第２のフィルタＢ２１の面の法線とのなすθＢの角度で第２のフィルタＢ２１に入射する。第２のフィルタＢ２１は、１５５０ｎｍの光を透過し、１４９０ｎｍの帯域を反射するようにバンドパスフィルタとして設計されている。
本実施例のごとく第１のフィルタＡ１１の入射媒質と第２のフィルタＢ２１の入射媒質を同じ媒質とした場合、入射角θＢを得るための角度αは、上記の式２から求めることができる。本実施例では、θＡ＝３０°であるから、角度θＢを１２°とするために、α＝４２°とした。なお、本実施例では、出射面Ｃ４２の角度は第２のフィルタＢ２１のフィルタ面と平行とした。
【００７４】
図１５は、本実施例の第１のフィルタＡ１１で用いる短波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射媒質は石英(屈折率１．４４)、入射角θＡ＝３０°、出射媒質は空気である。使用した低屈折率材は、屈折率が１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は、屈折率が、２．２１の酸化Ｎｂである。
図１６は、本実施例の第２のフィルタＢ２１に用いる光学バンドパスフィルタの特性である。入射媒質は石英、入射角θＢ＝１２°、出射媒質は空気、高屈折率材は酸化Ｎｂ、低屈折率材は酸化Ｓｉである。使用した材料の屈折率は、高屈折率膜が２．２１、低屈折率膜が１．４６、石英が１．４４である。
図１７は、本実施例の波長合分波器において、中心波長が１３１０ｎｍの帯域の送信信号の特性である。使用する帯域である１２６０〜１３６０ｎｍの範囲において、Ｐ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な合波特性となっている。
図１８は、本実施例の波長合分波器において、１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの帯域の受信信号の特性である。１４９０ｎｍの受信光においては１４８０〜１５００ｎｍの範囲で、１５５０ｎｍの受信光においては１５４０〜１５６０ｎｍの範囲において、両方の帯域においてＰ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な分波特性となっている。
【実施例５】
【００７５】
図１９は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。基本的な構造は実施例４と同じであるが、第１のフィルタＡ１１の外側にλ３角度補正基板４４が、第２のフィルタＢ２１の外側にλ２角度補正基板４３が配置されている。
λ３角度補正基板４４は、λ３と３つの波長多重光との角度を所定の角度に設定したい場合に使用するが、その角度が実施例４と同じ角度でよい場合には使用しなくてもよい。λ３角度補正基板４４の材料には基板Ｃ４０と屈折率が同じ材質のものを使用しているが、異なっていてもよい。
【００７６】
また、λ３角度補正基板４４と基板Ｃ４０を固定するために、両者の間には第１のフィルタＡ１１と光学的に透明な接合材が位置する。この接合の順番は基板Ｃ４０側から順に、基板Ｃ４０・第１のフィルタＡ１１・接合材・λ３角度補正基板４４の順に配置した方が好ましい。これにより、λ１・λ２の光において接合材での１〜５％程度の透過損失を低減できる。さらに、基板Ｃ４０・接合材・第１のフィルタＡ１１・λ３角度補正基板４４の順に配置してもよい。
さらに、λ３の光が第１のフィルタＡ１１に入射する際、０〜１０％程度の反射率で反射した光が３２の方向に伝搬し、３２の受光素子に混合した場合、クロストークが発生することがある。このクロストークが問題となる場合には、第１のフィルタＡ１１を反射した光が散乱するように、λ３角度補正基板４４の出射面Ｃ４２側の面を粗面に切削しておけばよい。
【００７７】
本実施例では、λ３角度補正基板４４には、基板Ｃ４０と同じ石英を使用し、その角度は３波長多重光に対して垂直に設定している。
同様に、λ２角度補正基板４３は、λ２と３波長多重光との角度を所定の角度にしたい場合に使用するが、その角度が実施例４と同じ角度でよい場合には使用しなくてもよい。λ２角度補正基板４３の材料には基板Ｃ４０と屈折率が同じ材質のものを使用できるが、異なっていてもよい。
【００７８】
また、λ２角度補正基板４３と基板Ｃ４０を固定するために、両者の間には第２のフィルタＢ２１と光学的に透明な接合材等が位置する。この接合の順番は基板Ｃ４０側から順に、基板Ｃ４０・第２のフィルタＢ２１・接合材・λ２角度補正基板４３の順に配置した方が好ましい、これにより、λ２の光において接合材での１〜５％程度の透過損失を低減できる。さらに、基板Ｃ４０・接合材・第２のフィルタＢ２１・λ２角度補正基板４３の順に配置してもよい。
【００７９】
本実施例では、λ２角度補正基板４３には、基板Ｃと同じ石英を使用し、その角度は出射角を３波長多重光に対して垂直にするために、出射角３６°になるように設定している。また、基板Ｃは屈折率１．４４の石英、θＡ＝３０°、θＢ＝１２°としたため、ｎＡ・ＳｉｎθＡ＝０．７２、ｎＢ・ＳｉｎθＢ＝０．３０、α＝４２°である。
本形態においては、実施例４で使用した図１５のエッジフィルタおよび図１６のバンドパスフィルタの出射媒質を石英に整合させた設計のフィルタを使用することができる。従って、実施例４と同様の光学特性を得ることができる。
【実施例６】
【００８０】
図２０は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。基本的な構造は実施例４と同じであるが、光学基板Ａ１０と光学基板Ｂ２０を一体にした構造となっており、従って、小型化が図られている。
本実施例では、基板Ａ１０は石英、第１のフィルタＡ１１への入射角３０°であり入射媒質は空気であるからｎＡ・ＳｉｎθＡ＝０．５、基板Ｂ２０は石英、第２のフィルタＢ２１への入射角は１２°であり入射媒質は空気であるからｎＢ・ＳｉｎθＢ＝０．２１、第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１のなす角度αは４２°である。
図２１は、本実施例の第１のフィルタＡ１１で用いる短波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射媒質は空気、入射角θＡ＝３０°、出射媒質は石英(屈折率１．４４)である。使用した低屈折率材は、屈折率が１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は、屈折率が、２．２１の酸化Ｎｂである。
図２２は、本実施例の第２のフィルタＢ２１に用いる光学バンドパスフィルタの特性である。入射媒質は空気、入射角θＢ＝１２°、出射媒質は石英、高屈折率材は酸化Ｎｂ、低屈折率材は酸化Ｓｉである。使用した材料の屈折率は、高屈折率膜が２．２１、低屈折率膜が１．４６、石英が１．４４である。
図２３は、本実施例の波長合分波器において、１３１０ｎｍの帯域の送信信号の特性である。使用する帯域である１２６０〜１３６０ｎｍの範囲において、Ｐ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な合波特性となっている。
図２４は、本実施例の波長合分波器において、１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの帯域の受信信号の特性である。１４９０ｎｍの受信光においては１４８０〜１５００ｎｍの範囲で、１５５０ｎｍの受信光においては１５４０〜１５６０ｎｍの範囲において、両方の帯域においてＰ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な分波特性となっている。
【実施例７】
【００８１】
図２５は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。基本的な構造は実施例４と同じであるが、光学基板Ａ１０と光学基板Ｂ２０を一体にした構造となっており、従って、小型化が図られている。
基板Ａは石英、第１のフィルタＡ１１への入射角３０°であり入射媒質は空気であるからｎＡ・ＳｉｎθＡ＝０．５、基板Ｂは石英、第２のフィルタＢ２１への入射角は８°であり入射媒質は石英である。それ故、ｎＢ・ＳｉｎθＢ＝０．２０、第１のフィルタＡ１１と第２のフィルタＢ２１のなす角度αは４２°である。
本実施例においては、実施例６で使用した各フィルタを使用することができる。従って、実施例６と同様の光学特性を得ることができる。
【実施例８】
【００８２】
実施例８は、発明の実施の形態３における波長合分波器１を用いた場合である。
図２６は、本発明による波長合分波器の他の一例を示す模式図である。波長合分波器１は、４つの光学基板、基板Ａ１０、基板Ｂ２０、基板Ｃ４０、基板Ｄ４５を光学的に透明な接合材等により固定することにより構成される。
基板Ａ１０と基板Ｂ２０との間には第１のフィルタＡ１１が、基板Ｂ２０と基板Ｄ４５との間には第２のフィルタＢ２１が配置される。また、基板Ａ１０と基板Ｃ４０の接合面に接する基板Ａ１０側の面には、ミラー１２が配置されている。
【００８３】
受信光であるλ１の光は、３０の方向から第１のフィルタＡ１１へ進み、第１のフィルタＡ１１で反射する。これにより、受信光であるλ１の光は、分波された後、ミラー１２で反射し、３１の方向へ出射する。同じく受信光であるλ２の光は、３０の方向から進み第１のフィルタＡ１１を透過し、第２のフィルタＢ２１で反射する。これにより、受信光であるλ２の光は、分波された後、３２の方向へ出射する。送信光であるλ３の光は、３３の方向から第２のフィルタＢ２１へと進み、第２のフィルタＢ２１と第１のフィルタＡ１１を透過して、３０の方向へ進む。
【００８４】
ここで、第１のフィルタＡ１１および第２のフィルタＢ２１は異なる特性を有する短波長透過型の光学エッジフィルタを用いている。これら第１のフィルタＡ１１および第２のフィルタＢ２１は、真空成膜法で、基板上に形成されている。従って、図２６に示すように、本実施例では、４つの光学基板を接合して一体とした基板上に、２つの特性の異なる光学フィルタが支持されており、小型化が図られている。また、各波長の光が基板に入射あるいは出射する位置が基板接合面から離れているため、小型化を図っても接合材の回り込みによる影響も低減できている。
【００８５】
基板Ｃ４０に３つの波長多重光３０が入出射する入出射面Ｃ４１は、３つの波長多重光３０に垂直、もしくはそれよりも１°〜１０°傾いた角度とすることができる。入出射面Ｃ４１は波長合分波器１に接続する送受信光である３つの波長多重光を入射・出射させる。
この入射・出射させる方法として、光ファイバ等により導かれた３つの波長多重光を、コリメータレンズ等を使用して平行光にして第１のフィルタＡ１１に導く方法がある。他の方法として、光ファイバのフェルールを入射面Ｃ４１に接着または融着等の方法で固定し光ファイバのＮＡにより定められる広がり角を持つ拡散光を第１のフィルタＡ１１に導く方法などをとることができる。
【００８６】
基板Ａ１０には、３つの波長多重光を入射しやすくするために基板Ｃ４０を接合しているが、３つの波長多重光３０をコリメータレンズ等で平行光にして用いる場合、基板Ｃ４０は設けなくても良い。このとき、もし基板Ａ１０表面の反射による損失が問題になる場合には、基板Ａ１０のミラー１２の面にＡＲコートを設けてもよい。
３つの波長多重光は、基板Ａ１０の屈折率ｎＡの入射媒質からθＡの角度で第１のフィルタＡ１１に入出射し、受信に使用する１５５０ｎｍの帯域の光が反射により分波される。残り２つの１３１０ｎｍと１４９０ｎｍの帯域の光は、第１のフィルタＡ１１を透過する。従って、第１のフィルタＡ１１を短波長透過型の光学エッジフィルタとして設計した。
本実施例では、角度θＡは２０°に設定している。また、光学エッジフィルタを斜入射で使う場合、入射媒質の屈折率を大きくすると、Ｓ偏光とＰ偏光の乖離が大きくなり、角度θＡにばらつきがあった場合におけるエッジフィルタの遷移波長の変動も大きくなる。そのため、光学基板は屈折率の低い石英としている。
【００８７】
第１のフィルタＡ１１で反射したλ１の光は、ミラー１２へ進む。このミラー１２は、高反射率を有する金属膜や誘電体多層膜を成膜するか、入射角θＭ１３の値をｎＭ・ＳｉｎθＭ≧１を満たす全反射ミラーとすることで構成できる。ここで、角度θＭの値は、第１のフィルタＡ１１とミラー１２とのなす角度αとθＡを使って、下記の式３から求めることができる。
θＭ＝θＡ＋α  ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
一方、λ１の光３１を受光する素子をコンパクトに配置するためには、光３０とλ１の光３１とのなす角を直角にすることが好ましい。そのためには、出射面Ａ１４を光３０と平行にし、角度αを４５°に設定すればよい。
本実施例では、α＝４５°、θＭ＝６５°とし、また、第１のフィルタＡ１１とミラー１２の入射媒質は同一の石英であるから、ｎＡ＝ｎＭ＝１．４４なので、ｎＭ・ＳｉｎθＭ＝１．３１である。そのため、ミラー１２を全反射ミラーとした。これにより、高反射率膜の成膜が不要になるため、製造コストを低減できる。
【００８８】
なお、全反射ミラーとした場合、基板Ａ１０に経年変化によるヤケ等が発生し、ミラー１２の光学特性の劣化が予想される場合がある。その場合には、ミラー１２の表面に、酸化Ｓｉ等の誘電体薄膜やＡｕ等の金属薄膜を保護膜として成膜しておいてもよい。
特に、酸化Ｓｉ等の基板Ａ１０の屈折率に近い誘電体薄膜を成膜しておくと、保護膜が基板Ａ１０と基板Ｃ４０との接合面にかかっていても、３つの波長多重光の保護膜表面における反射が小さくなる。これによって、透過率の低下を抑制できる。従って、保護膜を基板Ａ１０のミラー１２の面全体に成膜できるため、成膜領域をマスクする必要がなくなり製造コストを低減できる。
【００８９】
第１のフィルタＡ１１を透過するλ２とλ３の２つの帯域多重光３４は、基板Ｂ２０の屈折率ｎＢの入射媒質からθＢの角度で第２のフィルタＢ２１に入射する。すると、受信に使用する１４９０ｎｍの帯域の光が反射により分波され、１３１０ｎｍの帯域の光は透過する。従って、第２のフィルタＢ２１は短波長透過型の光学エッジフィルタとして設計した。
本実施例では、λ２（１４９０ｎｍ）とλ３（１３１０ｎｍ）の帯域が離れているため、角度θＢを大きくしても光学特性が受ける悪影響は小さい。そのため、角度θＢを４５°とし、光学基板は基板Ａ１０と同じ石英としている。さらに、λ３の光をＰ偏光で入射させれば、λ３の帯域では、Ｐ偏光の透過率が高ければＳ偏光の透過率が低いフィルタが使用可能となる。従って、積層数が少なく遷移幅が広いフィルタが使用できるようになるため、第２のフィルタＢ２１の製造コストを低減できる。
【００９０】
なお、本実施例では、すべての基板を透過するλ３の光を直進させるために、全基板に石英を使用したが、異なる屈折率の基板を混在させてもよい。その場合、入射面Ｄ４７の角度を変更して屈折角を与えることにより、λ３と３つの波長多重光３０の角度を平行にすることができる。
【００９１】
λ３の帯域の光は、３３の方向から進み第２のフィルタＢ２１で反射率数％の割合で反射するが、切削面Ｄ４６で反射率数％の割合で反射後に第２のフィルタＢ２１に達することがある。そして、λ３の帯域の光は、この第２のフィルタＢ２１を透過することにより、λ２の光３２に混合することがある。このクロストークが問題になる場合には、切削面Ｄ４６は、光が散乱するように粗面に切削しておくか、反射を低減するためにＡＲコートを設けてもよい。
【００９２】
また、１５５０ｎｍの帯域であるλ１の光について、他の帯域の送受信光との分離性を高く保つために、アイソレーションを高くとらなければならない場合がある。この場合には、出射面Ａ１４にλ１の帯域を透過するバンドパスフィルタをさらに配置してもよい。同様に１４９０ｎｍであるλ２の光のアイソレーションを高くする必要がある場合には、出射面Ｂ２３にバンドパスフィルタをさらに配置しても良い。
【００９３】
図２７は、本実施例の第１のフィルタＡ１１で用いる短波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射及び出射媒質は屈折率が１．４４の石英、入射角度θＡ＝２０°である。使用した低屈折率材は屈折率１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は屈折率２．２１の酸化Ｎｂである。
図２８は、本実施例の第２のフィルタＢ２１に用いる短波長透過型の光学エッジフィルタの特性である。入射及び出射媒質は屈折率が１．４４の石英、入射角度θＢ＝４５°、使用した低屈折率材は屈折率１．４６の酸化Ｓｉ、高屈折率材は屈折率２．２１の酸化Ｎｂである。
図２９は、本実施例の波長合分波器において、１３１０ｎｍの帯域の送信信号の特性である。使用する帯域である１２６０〜１３６０ｎｍの範囲において、Ｐ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な合波特性となっていることが分かる。
図３０は、本実施例の波長合分波器において、１４９０ｎｍと１５５０ｎｍの帯域の受信信号の特性である。１４９０ｎｍの受信光においては１４８０〜１５００ｎｍの範囲で、１５５０ｎｍの受信光においては１５４０〜１５６０ｎｍの範囲で、両方の帯域においてＰ偏光・Ｓ偏光とも透過損失が低く、良好な分波特性となっていることが分かる。
【００９４】
なお、上記実施例で使用した波長以外でも、本発明の中心波長の比の関係を有する帯域の波長多重光を同様にエッジフィルタで合分波することが可能である。また、他の特性のフィルタと組み合わせることにより、３波以上の多重光も小型化した波長合分波器によって合分波可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】発明の実施の形態１における波長合分波器を示した図である。
【図２】発明の実施の形態２における波長合分波器を示した図である。
【図３】発明の実施の形態３における波長合分波器を示した図である。
【図４】実施例１における波長合分波器を示した図である。
【図５】実施例１における第１のフィルタＡである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図６】実施例１における第２のフィルタＢである光学バンドパスフィルタの特性を示した図である。
【図７】実施例１における波長合分波器の送信信号の特性を示した図である。
【図８】実施例１における波長合分波器の受信信号の特性を示した図である。
【図９】実施例２における波長合分波器を示した図である。
【図１０】実施例３における波長合分波器を示した図である。
【図１１】実施例３における第１のフィルタＡである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図１２】実施例３における第２のフィルタＢである光学バンドパスフィルタの特性を示した図である。
【図１３】実施例３における波長合分波器の送信信号の特性を示した図である。
【図１４】実施例３における波長合分波器の受信信号の特性を示した図である。
【図１５】実施例４における第１のフィルタＡである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図１６】実施例４における第２のフィルタＢである光学バンドパスフィルタの特性を示した図である。
【図１７】実施例４における波長合分波器の送信信号の特性を示した図である。
【図１８】実施例４における波長合分波器の受信信号の特性を示した図である。
【図１９】実施例５における波長合分波器を示した図である。
【図２０】実施例６における波長合分波器を示した図である。
【図２１】実施例６における第１のフィルタＡである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図２２】実施例６における第２のフィルタＢである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図２３】実施例６における波長合分波器の送信信号の特性を示した図である。
【図２４】実施例６における波長合分波器の受信信号の特性を示した図である。
【図２５】実施例７における波長合分波器を示した図である。
【図２６】実施例８における波長合分波器を示した図である。
【図２７】実施例８における第１のフィルタＡである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図２８】実施例８における第２のフィルタＢである光学エッジフィルタの特性を示した図である。
【図２９】実施例８における波長合分波器の送信信号の特性を示した図である。
【図３０】実施例８における波長合分波器の受信信号の特性を示した図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…波長合分波器
１０…基板Ａ、１１…第１のフィルタＡ、１２…ミラー、
１３…切削面Ａ、１４…出射面Ａ
２０…基板Ｂ、２１…第２のフィルタＢ、２３…出射面Ｂ、２４…裏面Ｂ、
２５…切削面Ｂ
３０…３波長多重光、３１…λ１の帯域光、３２…λ２の帯域光、３３…λ３の帯域光、
３４…２波長多重光、３５…ミラーにより反射したλ１の帯域光
４０…基板Ｃ、４１…入出射面Ｃ、４２…出射面Ｃ、４３…λ２角度補正基板、
４４…λ３角度補正基板、４５…基板Ｄ、４６…切削面Ｄ、４７…入射面Ｄ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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