(57)【要約】  【課題】従来に比べて小型化および低コスト化が可能な光分合波器を提供する。  【解決手段】器体１内に納装された分合波用の光学ブロック２は、一面側に光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３が配置され器体１の幅方向に並設される複数のコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３からなるレンズブロック２１と、レンズブロック２１の他面側においてレンズブロック２１と離間して配置されレンズブロック２１側から入射された光の進行方向を変えてレンズブロック２１側へ出射するプリズム２２と、レンズブロック２１とプリズム２２との間に配置された分合波用の光フィルタ２３とを備え、光フィルタ２３のフィルタ特性を、光ファイバＦ２から複数波長λ１，λ２の光が入射されたときに波長λ１の光のみを透過し波長λ２の光を反射するように設計してある。光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、器体１の一側面のみから導出してある。【選択図】      図１
2005107157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３本の光ファイバが導出された器体と、各光ファイバと光結合するように器体内に収納された分合波用の光学ブロックとを具備し、光学ブロックは、一面側に光ファイバが配置され器体内で並設された複数のコリメートレンズからなるレンズブロックと、レンズブロックの他面側においてレンズブロックと離間して配置され光ファイバからコリメートレンズを通して入射された光の進行方向を他の光ファイバへ向かうように変えるプリズムと、レンズブロックとプリズムとの間に配置された分合波用の光フィルタとを備え、各光ファイバが器体の一側面から導出されてなることを特徴とする光分合波器。
【請求項２】
前記レンズブロックは、前記複数のコリメートレンズが一体成形されてなることを特徴とする請求項１記載の光分合波器。
【請求項３】
前記レンズブロックは、前記複数のコリメートレンズがマトリクス状に並設されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光分合波器。
【請求項４】
前記レンズブロックは、前記各光ファイバそれぞれを保持したフェルールが固着されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光分合波器。
【請求項５】
前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記プリズムおよび前記光フィルタを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備えてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光分合波器。
【請求項６】
前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記プリズムを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備え、前記光フィルタは、前記プリズムに接合されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光分合波器。
【請求項７】
前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記光フィルタを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備え、前記プリズムに代えて光の進行方向を変える反射膜を光学基台の要所にコーティングしてなることを特徴とする請求項１記載の光分合波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光分合波器に関し、特にアクセス系の光通信システムに使用される光分合波器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信などの分野において、伝送容量を増大させるために波長分割多重方式を採用した光通信システムの普及が進んでいる。波長分割多重方式の光通信システムでは、合波器、分波器、波長フィルタなどが必要であり、合波器あるいは分波器として使用可能な光分合波器として、光ファイバと光ファイバに光結合するコリメートレンズと光フィルタとを具備した複数の光分合波用ユニット（フィルタポートアセンブリ）を器体に保持した光分合波器（波長分割多重モジュール）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示された光分合波用ユニットは、光ファイバの光軸と光フィルタの光軸とが両光軸を含む平面において所定角度で交差するように光ファイバと光フィルタとの相対的な位置関係が決められており、光フィルタの光学特性（透過特性）を、光分合波ユニットごとに個別に設定した規定波長の光を通過し他の光分合波ユニットに設定した規定波長の光を反射するように設計してある。ここに、光分合波ユニットは、光ファイバを保持したフェルールと、コリメートレンズを保持したレンズ用ホルダと、光フィルタを保持したフィルタ用ホルダとを備えている。
【０００４】
また、上記特許文献１に開示された光分合波器は、器体の外周形状が台形状に形成されており、器体において対向し且つ非平行な２つの側壁それぞれに、光分合波ユニットを挿通する取付孔が形成されている。
【特許文献１】特開平１０−７８５２８号公報（段落番号〔００１５〕−〔００２４〕、〔００３６〕、〔００３７〕、〔００４３〕−〔００４９〕、〔００６３〕−〔００６５〕、図１、図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された光分合波器は、器体において対向し且つ非平行な２つの側壁それぞれに対して光分合波ユニットが取り付けられており、両側壁それぞれに直交する方向へ光分合波ユニットが突出しているので、小型化が難しかった。
【０００６】
また、上記特許文献１に開示された光分合波器では、光分合波用ユニットごとにコリメートレンズ、レンズ用ホルダ、光フィルタ、フィルタ用ホルダ、フェルールを備えているので、部品点数が多くなるとともにコストが高くなっていた。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来に比べて小型化および低コスト化が可能な光分合波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、少なくとも３本の光ファイバが導出された器体と、各光ファイバと光結合するように器体内に収納された分合波用の光学ブロックとを具備し、光学ブロックは、一面側に光ファイバが配置され器体内で並設された複数のコリメートレンズからなるレンズブロックと、レンズブロックの他面側においてレンズブロックと離間して配置され光ファイバからコリメートレンズを通して入射された光の進行方向を他の光ファイバへ向かうように変えるプリズムと、レンズブロックとプリズムとの間に配置された分合波用の光フィルタとを備え、各光ファイバが器体の一側面から導出されてなることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、各光ファイバが器体の一側面から導出されるので、従来に比べて小型化が可能となり、しかも、従来のように光ファイバごとに光フィルタおよびフィルタ用ホルダを設ける必要がないので、部品点数の削減を図れて低コスト化が可能となる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記レンズブロックは、前記複数のコリメートレンズが一体成形されてなることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記複数のコリメートレンズの相対的な位置精度を高めることができて、前記光学ブロックの光学特性を向上させることができ、また、前記コリメートレンズを個別部品により構成してある場合に比べて部品点数を削減できて組立作業が容易になる。なお、前記レンズブロックは、前記複数のコリメートレンズを並設することによって複数の光軸を有する１つのレンズを形成している。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記レンズブロックは、前記複数のコリメートレンズがマトリクス状に並設されてなることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、前記複数のコリメートレンズが一直線上に並設されている場合に比べて前記器体の幅寸法を小さくすることができて、実装面積を小さくすることが可能となる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明において、前記レンズブロックは、前記各光ファイバそれぞれを保持したフェルールが固着されてなることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、前記各光ファイバと前記各コリメートレンズとの光軸のずれを小さくすることができる。なお、フェルールとして、例えば、光コネクタで適用されているような汎用的なフェルールを用いれば、専用のフェルールを用いる場合に比べて、より一層の低コスト化が可能となる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記プリズムおよび前記光フィルタを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備えてなることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、前記レンズブロックおよび前記プリズムおよび前記光フィルタを１つの光学基台により保持することができて部品点数の削減による低コスト化を図れ、しかも、前記レンズブロックおよび前記プリズムおよび前記光フィルタを位置決め固定した光学基台を前記器体内に納装してあることにより、前記器体内のデッドスペースを小さくすることができるとともに、前記器体の外部に前記光ファイバ以外が露出しないような構造とすることができ、占有面積を小さくすることが可能となる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４の発明において、前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記プリズムを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備え、前記光フィルタは、前記プリズムに接合されてなることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前記レンズブロックおよび前記プリズムを１つの光学基台により保持することができて部品点数の削減による低コスト化を図れ、しかも、前記レンズブロックおよび前記プリズムを位置決め固定した光学基台を前記器体内に納装してあることにより、前記器体内のデッドスペースを小さくすることができるとともに、前記器体の外部に前記光ファイバ以外が露出しないような構造とすることができ、設置状態における占有面積を小さくすることが可能となる。また、前記プリズムおよび前記光フィルタを個別に光学基台に位置決め固定する場合に比べて前記プリズムと前記光フィルタとの相対的な位置精度を高めることができ、前記光学ブロックの光学特性を向上できる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記光学ブロックは、前記レンズブロックおよび前記光フィルタを位置決め固定し前記器体内に納装された光学基台を備え、前記プリズムに代えて光の進行方向を変える反射膜を光学基台の要所にコーティングしてなることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、前記プリズムを用いる場合に比べて低コスト化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、各光ファイバが器体の一側面から導出されるので、従来に比べて小型化が可能となるという効果があり、しかも、従来のように光ファイバごとに光フィルタおよびフィルタ用ホルダを設ける必要がないので、部品点数の削減を図れて低コスト化が可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本実施形態の光分合波器は、図１に示すように、偏平な器体１を備え、器体１内に分合波用の光学ブロック２が納装されるとともに、光学ブロック２に光結合するように位置決めされた３本の光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３が器体１から導出されている。
【００２４】
器体１は、各光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３の各一端部および光学ブロック２が収納される一面（図１（ｂ）における上面）が開放された箱状のボディ１１と、一面（図１（ｂ）における下面）が開放されボディ１１の開口側からボディ１１に覆着されるカバー１２とで構成してある。ここにおいて、器体１の外周形状は矩形状であって、ボディ１１およびカバー１２の外周形状も矩形状である。なお、ボディ１１とカバー１２とは接着剤により接着されてシールされる。
【００２５】
光学ブロック２は、一面（図１（ａ）における右面）側に光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３が配置され器体１内で器体１の幅方向（図１（ａ）における上下方向）に並設される複数のコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３からなるレンズブロック２１と、レンズブロック２１の他面（図１（ａ）における左面）側においてレンズブロック２１と離間して配置されレンズブロック２１側から入射された光の進行方向を変えてレンズブロック２１側へ出射する直角プリズムからなるプリズム２２（図２参照）と、レンズブロック２１とプリズム２２との間に配置された分合波用の光フィルタ２３と、レンズブロック２１およびプリズム２２および光フィルタ２３を位置決め固定し器体１内に納装された光学基台２４とを備えている。ここにおいて、レンズブロック２１は、コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が一体成形されている。なお、光学基台２４の外周形状は矩形状であって、ベース１１の内側面には、光学基台２４を位置決めする位置決めリブ１１ｊ，１１ｋが突設されている。
【００２６】
各光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３はフェルール３に保持されており、光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３をそれぞれ保持した３つのフェルール３が調芯されてレンズブロック２１の上記一面に接着剤によって固着されている。ここに、各フェルール３をレンズブロック２１に直接接続していることにより、各光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３と各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３との光軸のずれを小さくすることができる。なお、フェルール３として、例えば、光コネクタで適用されているような汎用的なフェルールを用いれば、専用のフェルールを用いる場合に比べて、低コスト化が可能となる。
【００２７】
また、ボディ１１は、長手方向の一方の側壁１１ａ（図１（ａ）における右側の側壁）を他方の側壁１１ｂ（図１（ａ）における左側の側壁）に比べて厚肉に形成してあり、上記一方の側壁１１ａには光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３を器体１の外側へ導出するための導出溝１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを形成してある。また、ボディ１１の上記一方の側壁１１ａの近傍には、光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３を支持する支持溝１１ｆ，１１ｇ，１１ｈが形成された支持壁１１ｉが内底面から突設されている。
【００２８】
ところで、本実施形態の光分合波器における光フィルタ２３は、光ファイバＦ２から複数波長λ１，λ２の光（光信号）が入射されたときに波長λ１の光のみを透過し波長λ２の光を反射するようにフィルタ特性を設計してある。なお、光フィルタ２３は、矩形板状のガラス基板からなる透明基板に上記フィルタ特性を有するように設計した光学膜が積層されたチップである。
【００２９】
したがって、本実施形態の光分合波器を光分波器として用いる場合には、光ファイバＦ２から出射されフェルール３を通過してコリメートレンズＣ２により平行光に変換された波長λ１，λ２の光のうち波長λ１の光は光フィルタ２３を通過してプリズム２２へ入射されて進行方向を１８０°変更されて出射され、コリメートレンズＣ１により集光されフェルール３を通して光ファイバＦ１へ入射される。一方、波長λ２の光は光フィルタ２３で反射されてコリメートレンズＣ３により集光されフェルール３を通して光ファイバＦ３へ入射される（レンズブロック２１は、複数のコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３を並設してあるが各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３それぞれの光軸については適宜設定すればよく、本実施形態では、コリメートレンズＣ２を通過して光フィルタ２３で反射された光がコリメートレンズＣ３により集光されるように、コリメートレンズＣ３の光軸とコリメートレンズＣ２の光軸とのなす角度を設定してある）。すなわち、光ファイバＦ２から出射された波長λ１，λ２の光を波長ごとに光ファイバＦ１，Ｆ３へ分波することができる。なお、プリズム２２は、上述のように直角プリズム（頂角９０°の三角形プリズム）により構成されており、底面がレンズブロック２１および光フィルタ２３と対向するように光学基台２４に位置決めされており、底面から入射された光が一方の斜面で反射された後、他方の斜面で反射されて底面から出射されるようになっている。なお、図２中の矢印は光の進行方向を示している。
【００３０】
これに対して、本実施形態の光分合波器を光合波器として用いる場合には、光ファイバＦ１，Ｆ３からそれぞれ異なる波長λ１，λ２の光を出射するようにすれば、光ファイバＦ２へ波長λ１，λ２の光が入射される（波長λ１，λ２の光が合波される）。すなわち、光ファイバＦ１から出射されフェルール３を通過しコリメートレンズＣ１により平行光に変換された波長λ１の光はプリズム２２へ入射されて進行方向を１８０°変更されて出射され光フィルタ２３を通過し、コリメートレンズＣ２により集光されフェルール３を通して光ファイバＦ２へ入射される。一方、光ファイバＦ３から出射されフェルール３を通過しコリメートレンズＣ３により並行光に変換された波長λ２の光は光フィルタ２３で反射されてコリメートレンズＣ２により集光されフェルール３を通して光ファイバＦ２へ入射される。
【００３１】
以上説明した本実施形態の光分合波器は、上述のように器体１の外周形状が矩形状であって、全ての光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３が器体１の一側面（図１（ａ）における右側面）から導出されているので、従来に比べて小型化が可能となり、しかも、従来のように光ファイバごとに光フィルタおよびフィルタ用ホルダを設ける必要がないので、部品点数の削減を図れて低コスト化が可能となる。また、レンズブロック２１は、各光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３それぞれに対応して配置される複数のコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が一体成形されているので、コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３の相対的な位置精度を高めることができて、光学ブロック２の光学特性を向上させる（光学ブロック２での損失を低減する）ことができ、また、コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３を個別部品により構成してある場合に比べて部品点数を削減できて組立作業が容易になる。また、光学ブロック２が、レンズブロック２１およびプリズム２２および光フィルタ２３を位置決め固定し器体１内に納装された光学基台２４を備えているので、レンズブロック２１およびプリズム２２および光フィルタ２３を１つの光学基台２４により保持することができて部品点数の削減による低コスト化を図れ、しかも、レンズブロック２１およびプリズム２２および光フィルタ２３を位置決め固定した光学基台２４を器体１内に納装してあることにより、器体１内のデッドスペースを小さくすることができるとともに、器体１の外部に光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３以外が露出しないような構造とすることができ、設置状態における占有面積を小さくすることが可能となる。
【００３２】
ところで、図１および図２に示した例では、光の進行方向を１８０°変えるために直角プリズムからなるプリズム２２を用いているが、プリズム２２を用いる代わりに、図３に示すように、光学基台２４に平面形状が直角三角形状の２つの突起２４ａ，２４ｂを一体成形しておき、両突起２４ａ，２４ｂの互いに対向する斜面に金属材料をコーティングすることにより反射膜２５，２５を形成し、レンズブロック２１側からの光を一方の反射膜２５で他方の反射膜２５へ向かって反射し、当該他方の反射膜２５によりレンズブロック２１側へ反射するようにすれば、部品点数の削減による低コスト化を図れる。
【００３３】
また、図１および図２に示した例では、光フィルタ２３をプリズム２２およびレンズブロック２１それぞれから離間して配置してあるが、図４に示すように、光フィルタ２３をプリズム２２におけるレンズブロック２１との対向面に接合した構成を採用すれば、プリズム２２および光フィルタ２３を個別に光学基台２４に位置決め固定する場合に比べてプリズム２２と光フィルタ２３との相対的な位置精度を高めることができ、光学ブロック２の光学特性を向上できる。
【００３４】
また、図１および図２に示したレンズブロック２１では器体１の幅方向にコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が並設されているが、図５に示すように、コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３がマトリクス状に並設されたレンズブロック２１を採用して（つまり、マトリクスの格子点に相当する位置にコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が配置されたレンズブロック２１を採用して）、光学基台２４への光フィルタ２３の取付角度を適宜設定するようにしてもよく、図５のようなレンズブロック２１を採用した場合には、図１のようなレンズブロック２１を採用する場合に比べて器体１の幅方向の寸法を小さくすることが可能となり、実装面積を低減することが可能となる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、３本の光ファイバＦ１，Ｆ２，Ｆ３を設けた場合について例示したが、光ファイバの本数は３本に限定されるものではなく、３本以上であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態を示し、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】同上における要部概略斜視図である。
【図３】同上の他の構成例における要部概略斜視図である。
【図４】同上の別の構成例における要部概略斜視図である。
【図５】同上のさらに別の構成例における要部概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  器体
２  光学ブロック
３  フェルール
１１  ボディ
１２  カバー
２１  レンズブロック
２２  プリズム
２３  光フィルタ
２４  光学基台
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  コリメートレンズ
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３  光ファイバ
【図１】
2005107157.tif 000003
【図２】
2005107157.tif 000004
【図３】
2005107157.tif 000005
【図４】
2005107157.tif 000006
【図５】
2005107157.tif 000007