(57)【要約】【課題】光合分波器において、従来に比べて小型化、及び低コスト化を可能とする。【解決手段】光合分波器１は、光ファイバ２が導出された偏平な器体３と、各光ファイバ２と光結合するように器体３内に収納された合分波用の光学ブロック４とを備えている。光学ブロック４は、光が入射／出射する２面のうち一面に光ファイバ２が光結合するように配置されたコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が複数並設されてなるレンズブロック４１と、レンズブロック４１の他面においてレンズブロック４１と離間して配置され光ファイバ２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２へ向かうように光路を変えるミラー４２と、レンズブロック４１とミラー４２との間に配置された合分波用の光フィルタ４３とを備えている。各光ファイバ２は、器体３の略一方向のみに導出される。【選択図】図１
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【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合分波用の光学ブロックとを具備し、前記光学ブロックは、光が入射又は出射する２面のうち一面側に光ファイバが光結合するように配置されたコリメートレンズが複数並設されてなるレンズブロックと、前記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光路を変えるミラーと、前記レンズブロックとミラーとの間に配置された合分波用の光フィルタとを備え、前記各光ファイバが前記器体の略一方向へ導出されてなることを特徴とする光合分波器。
【請求項２】
前記レンズブロックは、前記ミラーに対向する側に複数の同じ形状の凸レンズと、サイズの大きな１つの凸レンズとを同一平面から突出させて備え、前記複数の凸レンズは光軸が互いに平行なコリメートレンズを形成し、前記サイズの大きな凸レンズは他のコリメートレンズの光軸に対し傾斜した光軸を有するコリメートレンズを形成し、各コリメートレンズは互いに焦点距離が同じであり、各コリメートレンズはそれぞれ焦点の位置に光ファイバとの光結合面を有し、これらのコリメートレンズが同一の光学材料から一体成形により構成されてい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】
前記レンズブロックは各コリメートレンズの光軸を同一平面内に配置して構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光合分波器。
【請求項４】
前記レンズブロックは光ファイバとの光結合面を光ファイバ及びコリメートレンズの光軸に直交する面から５゜以上４５゜以下の傾斜を持って備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項５】
前記光学ブロックは前記レンズブロックとミラーとを位置決め固定して前記器体内に収納するための平板状の光学基台を備えてい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６】
前記光学基台はガラスプレートで構成されていることを特徴とする請求項５に記載の光合分波器。
【請求項７】
前記ミラーは金属膜又は多層膜から構成されてい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８】
前記ミラーはプリズムにより構成されてい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９】
前記光フィルタは前記プリズムの一面に多層膜を積層して構成されていることを特徴とする請求項７に記載の光合分波器。
【請求項１０】
前記光フィルタにより分波された光の光軸上に、所望の波長の光を透過し他の光を遮断する波長選択フィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項１１】
前記波長選択フィルタは、前記光フィルタにより反射された光が他の光ファイバへ向かう光軸上に、その光軸に対して直角から僅かに外れた傾斜角度で配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光合分波器。
【請求項１２】
前記波長選択フィルタは、前記光フィルタを透過した後、前記ミラーによって反射された光が他の光ファイバへ向かう光軸上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光合分波器。
【請求項１３】
前記波長選択フィルタは、前記光フィルタと同等の光透過・反射特性を有し、該光フィルタと光軸を合わせて重ねて配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光合分波器。
【請求項１４】
前記光フィルタが、所望の波長の光を透過しその他の波長の光を反射する特性を有することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の光合分波器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合分波器に関し、特にアクセス系の光通信システムに用いられる光合分波器に関する。
【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、光合分波器、波長フィルタなどが必要である。光合分波器として、光ファイバ、光ファイバに光結合するコリメートレンズ、及び光フィルタを具備した複数の光合分波用ユニットを器体に保持したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示された光合分波用ユニットは、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、光合分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合分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、光合分波ユニットは、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光フィルタ用ホルダとを備えている。そして、この光合分波器は、外周形状が台形状に形成された器体の対向する非平行な２つの側壁それぞれに、光合分波ユニットを挿通して形成されている。
【特許文献１】特開平１０−７８５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された光合分波器においては、器体の対向する非平行な２つの側壁それぞれに光合分波ユニットが取り付けられているので、両側壁それぞれに直交する方向へ光合分波ユニットが突出しており、小型化が難しいという問題がある。また、この光合分波器では、光合分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、光フィルタ用ホルダ、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るという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、従来に比べて小型化および低コスト化が可能な光合分波器を提供することを目的とする。また、分波した光信号に混入する雑音信号がより少ないハイアイソレーションタイプの光合分波器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】
【０００６】
上記課題を達成するために、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合分波用の光学ブロックとを具備し、前記光学ブロックは、光が入射又は出射する２面のうち一面側に光ファイバが光結合するように配置されたコリメートレンズが複数並設されてなるレンズブロックと、前記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光路を変えるミラーと、前記レンズブロックとミラーとの間に配置された合分波用の光フィルタとを備え、前記各光ファイバが前記器体の略一方向へ導出されてなることを特徴とする光合分波器である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光合分波器において、前記レンズブロックは、前記ミラーに対向する側に複数の同じ形状の凸レンズと、サイズの大きな１つの凸レンズとを同一平面から突出させて備え、前記複数の凸レンズは光軸が互いに平行なコリメートレンズを形成し、前記サイズの大きな凸レンズは他のコリメートレンズの光軸に対し傾斜した光軸を有するコリメートレンズを形成し、各コリメートレンズは互いに焦点距離が同じであり、各コリメートレンズはそれぞれ焦点の位置に光ファイバとの光結合面を有し、これらのコリメートレンズが同一の光学材料から一体成形により構成されているものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光合分波器において、前記レンズブロックは各コリメートレンズの光軸を同一平面内に配置して構成されているものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光合分波器において、前記レンズブロックは光ファイバとの光結合面を光ファイバ及びコリメートレンズの光軸に直交する面から５゜以上４５゜以下の傾斜を持って備えているものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載の光合分波器において、前記光学ブロックは前記レンズブロックとミラーとを位置決め固定して前記器体内に収納するための平板状の光学基台を備えているものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の光合分波器において、前記光学基台はガラスプレートで構成されているものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１に記載の光合分波器において、前記ミラーは金属膜又は多層膜から構成されているものである。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１に記載の光合分波器において、前記ミラーはプリズムにより構成されているものである。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項７に記載の光合分波器において、前記光フィルタは前記プリズムの一面に多層膜を積層して構成されているものである。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の光合分波器において、前記光フィルタにより分波された光の光軸上に、所望の波長の光を透過し他の光を遮断する波長選択フィルタをさらに備えたものである。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の光合分波器において、前記波長選択フィルタが、前記光フィルタにより反射された光が他の光ファイバへ向かう光軸上に、その光軸に対して直角から僅かに外れた傾斜角度で配置されているものである。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１０に記載の光合分波器において、前記波長選択フィルタが、前記光フィルタを透過した後、前記ミラーによって反射された光が他の光ファイバへ向かう光軸上に配置されているものである。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１０に記載の光合分波器において、前記波長選択フィルタが、前記光フィルタと同等の光透過・反射特性を有し、該光フィルタと光軸を合わせて重ねて配置されているものである。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１２又は請求項１３に記載の光合分波器において、前記光フィルタが、所望の波長の光を透過しその他の波長の光を反射する特性を有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、各光ファイバが器体の略一方向へ導出されるので、従来に比べて小型化が可能となる。また、光ファイバ毎に光フィルタとそのホルダを設ける必要がないので、少ない部品点数で光合分波器を構成でき、低コスト化が可能となる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、各光ファイバに光結合される複数のコリメートレンズが同一の光学材料から一体成形により構成されているので、コリメートレンズ間の相対的な位置精度を高めることができて、光学ブロックの光学特性を向上させることができる。また、複数のコリメートレンズを個別部品により構成した場合に比べて部品点数を削減でき、部品管理や組立作業が容易になる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、薄型の光合分波器を形成できる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、光結合面が光軸に正対していないので、光結合面における反射戻り光によるリターンロスの低減ができ、信号のＳ／Ｎ比を向上できる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、光学基台が平板状で形状が単純であるので、光学基台の材料の入手、及び光学基台の製造が容易である。
【００２５】
請求項６の発明によれば、光学基台がガラスプレートで構成されているので、レンズブロックとミラーを位置決め固定する接着剤としてＵＶ光（紫外線）硬化型接着剤を用いる場合、いずれの方向からでもＵＶ光を照射して接着剤を硬化させることができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、反射膜となる金属膜又は多層膜を構成できて熱変形等の変形の少ない材料であればミラーの母材（膜形成下地材）として用いることができるので、母材材料や形状を自由に選択でき、コスト削減を図ることができる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、プリズムを構成する光学部材と空気との界面をミラーとして用いるので、界面における全反射を利用でき、金属膜や多層膜によるミラーに比べて反射時の光損失を少なくできる。
【００２８】
請求項９の発明によれば、プリズムを光フィルタ保持部材とすることができるので、光フィルタ専用の位置決め部材や位置決め構造が不要となり、また、光フィルタの位置調整の作業も不要となる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、合分波用の光フィルタにおいて分波されずにノイズ成分として分波光に混入した光を、波長選択フィルタにより取り除くことができるので、光信号の品質を向上、又は劣化を防止できる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、合分波用の光フィルタにより反射された光に混入したノイズ成分が、他の光ファイバへ入射する前に取り除かれるので、光信号の品質を容易に向上、又は劣化を防止できる。また、前記波長選択フィルタが、反射光の光軸に対して直角から僅かに外れた傾斜角度で配置されているので、波長選択フィルタで反射された光が、分波前の光に干渉することがなく、分波後の光に所望の波長以外の光が混入する割合を可及的に低減することができる
【００３１】
請求項１２の発明によれば、合分波用の光フィルタを透過した光に混入したノイズ成分が、ミラーによって反射して他の光ファイバへ入射する前に取り除かれるので、光信号の品質を容易に向上し、又は劣化を防止できる。
【００３２】
請求項１３の発明によれば、同等の光透過・反射特性を持った合分波用の光フィルタと波長選択フィルタによりノイズ成分が重ねて取り除かれるので、光信号の品質を容易に向上し、又は劣化を防止できる。
【００３３】
請求項１４の発明によれば、合分波用の光フィルタによって透過される所望の波長の光に混入するノイズ成分が取り除かれるので、光信号の品質を容易に向上し、又は劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施形態に係る光合分波器について、図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）は、光合分波器１の断面を示し、図２は分解状態の光合分波器１を示す。光合分波器１は、図１に示すように、３本の光ファイバ２１，２２，２３が導出された偏平な器体３と、各光ファイバ２１，２２，２３と光結合するように器体３内に収納された合分波用の光学ブロック４とを備えている。光学ブロック４は、光が入射又は出射する２面のうち一面側に光ファイバ２１，２２，２３が光結合するように配置されたコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が複数並設されてなるレンズブロック４１と、レンズブロック４１の他面側においてレンズブロック４１と離間して配置されたミラー４２と、レンズブロック４１とミラー４２との間に配置された合分波用の光フィルタ４３とを備えている。このような構成により、光合分波器１における各光ファイバ２１，２２，２３は、器体３の略一方向（図の右方向）のみに導出されることになる。
【００３５】
光ファイバ２は、それぞれ被覆剥離処理した先端を突出するまでフェルール２０に挿入して接着された後、フェルール２０と光ファイバ２の先端が同時に研磨され、所定の端面角度が与えられる。端面角度は、光ファイバの光軸に直交する面に対して５゜以上４５゜以下の角度であり、より好ましくは５゜以上１０゜以下であり、例えば８゜とされる。３本の光ファイバ２１，２２，２３とも同じ端面形状とされ、平面視で略長方形をしたレンズブロック４１の同一辺側に接着固定される。接着固定に際し、レンズブロック４１に組み込まれているコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３の光軸と光ファイバ２１，２２，２３の光軸が、それぞれ共通の光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を有するように調芯される。ここで、光軸Ｌ１，Ｌ２は平行であり、光軸Ｌ３は、光軸Ｌ２と所定の角度θに設定されている（後述）。各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３の光軸は同一平面内に配置して構成されている。このことにより、光合分波器１は扁平で薄型のものとなっている。
【００３６】
レンズブロック４１は、焦点距離が同じ３つのコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３からなり、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３はそれぞれ焦点の位置に光ファイバ２と光結合するための光結合面を有し、この光結合面に、上述のように光ファイバ２が接着固定されている。レンズブロックの形状と構成、特に光結合面の形状について、図５〜図７により後述する。
【００３７】
ミラー４２は、９０゜プリズムからなり、プリズムの斜辺面に入射した光を、直角をなす２面でそれぞれ１回ずつ反射して、光軸を平行移動した状態で、入射光の向きと反対向きの方向に偏向する。例えば、光ファイバ２２からコリメートレンズＣ２を経てミラー４２に入射する光は、２回反射して光ファイバ２１へ向かうように光路が変えられる。同様に、光ファイバ２１からミラー４２に入射する光は、２回反射してコリメートレンズＣ２を経て光ファイバ２２へ向かうように光路が変えられる。
【００３８】
光フィルタ４３は、矩形板状のガラス基板からなる透明基板に、特定波長の光を反射し、他の波長の光を透過する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（光フィルタチップ）からなる。また、光フィルタ４３は、ミラー４２を構成するプリズムの斜辺面上であって、光軸Ｌ２からの光が入射する位置に固着されている。
【００３９】
光学基台４０は、ガラスプレートで構成されている。その上には、光ファイバ２が固着されたレンズブロック４１と光フィルタ４３が固着されたミラー４２とが位置決め固定されている（図３により後述）。
【００４０】
器体３は、器体ボディ３１と器体カバー３２からなる。図２に示すように、レンズブロック４１に光ファイバ２を固着した状態の光学ブロック４が器体ボディ３１に接着固定して納められ、器体カバー３２が上方から被せられて、接着剤により器体３の内部が封止される。器体ボディ３１は、光学ブロック４を位置決めするための構造や、光ファイバ２（２１，２２，２３）を固定する構造（例えば接着剤溜３ｂ）、及び光ファイバ２を導出するための構造などを備えている（図４により後述）。
【００４１】
次に、光合分波器１の動作を説明する。まず、光分波器としての動作を説明する。図１（ａ）に矢印で示すように、光ファイバ２２から光合分波器に入射してコリメートレンズＣ２を通過した光を３種類の波長λ１，λ２，λ３の混合光とし、その波長の組合わせは、例えば、（λ１，λ２，λ３）＝（１３１０ｎｍ、１４９０ｎｍ、１５５５ｎｍ）とする。光フィルタ４３のフィルタ特性として特定の波長λ＝１５５５ｎｍの光を所定方向に反射し、他の波長の光は透過するように設計してあると、波長λ１，λ２の光は光フィルタ４３を透過し、波長λ３の光は光フィルタ４３により反射される。
【００４２】
波長λ１，λ２の透過光は、ミラー４２によって進行方向を１８０゜変えられてコリメートレンズＣ１に入射し、光ファイバ２１を介して次段の光学機器へと送られる。また、波長λ３の反射光は、光フィルタ４３の設計値に従い、光軸Ｌ２から所定の角度θの方向に光軸を有するコリメートレンズＣ３に入射し、光ファイバ２３を介して次段の光学機器へと送られる。つまり、光合分波器１の光分波器としての機能により、波長λ１，λ２，λ３の混合光（混合波）が、波長λ１，λ２の混合波と、波長λ３の単一波長波に分波されたことになる。
【００４３】
光合分波器１の光合波器としての動作は、上述の各波長の光の進行方向を逆転した状態で行われる。つまり、光ファイバ２１から波長λ１，λ２を入射し、光ファイバ２３から波長λ３＝１５５５ｎｍの光を入射させると、波長λ１，λ２の光は光フィルタ４３を透過し、波長λ３＝１５５５ｎｍの光は光フィルタ４３により反射して、それぞれコリメートレンズＣ２を経て波長λ１，λ２，λ３の混合波が光ファイバ２２から取り出される。
【００４４】
次に、図３により、光学ブロック４について説明する。図３（ａ）に示すように、ガラスプレートで構成された光学基台４０の上に、光ファイバ２が固着されたレンズブロック４１と光フィルタ４３が固着されたミラー４２とが位置決めされ、図３（ｂ）に示すように固定されて光学ブロック４が完成する。レンズブロック４１とミラー４２を光学基台４０に位置決め固定する接着剤として、通常、ＵＶ光（紫外線）硬化型接着剤が用いられる。この場合、いずれの方向からでもＵＶ光を照射して接着剤を硬化させることができる。これらの作業用の専用治具を設けることで、位置決めと固定が精度良く容易に行われる。
【００４５】
また、図３（ｃ）に示すような、レンズブロック位置決め用凹部１４１やミラー位置決め用凹部１４２を有する光学基台１４０が、従来、用いられていたが、この光学基台１４０は構造が複雑であり製造コストが高い。一方、本発明の光学基台４０は、平板状の単純な形状であるので、光学基台の材料の入手、及び光学基台の製造が容易であり、別途に位置決め用の治具を設けても、従来例よりもコスト、製造面、及び取扱面などにおいて優れたものとなっている。光学基台として、上述のガラスプレートの他、金属板、セラミックス板、プラスチック板などを用いることができる。これらの光学基台の場合、ＵＶ光硬化型接着剤に限らず、それぞれに適した接着剤を用いることができる。
【００４６】
次に、図４により、器体ボディ３１の構造を説明する。なお、以下の説明において、図１を適宜参照する。器体ボディ３１は、略矩形の上方に開口した箱形状をしている。その一方の側壁には、光ファイバ導出溝３ａが設けられ、また、光ファイバ導出溝３ａに位置決めされた光ファイバ２を固定封止する接着封止用樹脂を溜めるための接着剤溜３ｂが設けられている。このため、光ファイバ２が導出される側壁は、他の側壁と比べて厚めの側壁になっている。
【００４７】
また、光学ブロック４は、光ファイバ２が導出される側壁に対向する側壁に近接して器体ボディ３１に納められるため、光学ブロック４の光学基台４０の４隅を位置決めするための位置決め部３ｃが設けられている。また、光学基台４０が配置される部位の略中心部に凹部３ｄが設けられている。この凹部３ｄに接着剤を滴下して前述の光学ブロック４が載置され、光学ブロック４が接着剤により固着される。
【００４８】
次に、図５乃至図７により、レンズブロック４１とその変形例の構造について説明する。レンズブロック４１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ミラー４２に対向する側に２つの同じ形状の凸レンズと、サイズの大きな１つの凸レンズとを同一平面から突出させて備えている。２つの同形状の凸レンズは、光軸Ｌ１，Ｌ２が互いに平行なコリメートレンズＣ１，Ｃ２を形成し、サイズの大きな凸レンズは、コリメートレンズＣ２の光軸Ｌ２に対し傾斜した光軸Ｌ３を有するコリメートレンズＣ３を形成している。
【００４９】
各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、互いに焦点距離が同じであり、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ、焦点の位置に光ファイバとの光結合面を有し、これらのコリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、同一の光学材料から一体成形により構成されている。互いに焦点距離が同じということは、各光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がレンズ中を通る距離が、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３について同じということである。従って、図５（ｃ）に示す光軸Ｌ１を通るＢ−Ｂ断面と、他の光軸Ｌ２，Ｌ３を通る断面とは、光学的観点から同じものとなる。
【００５０】
レンズブロック４１の、光ファイバ２との光結合面は、図５（ｂ）に示されるように、光結合面における反射戻り光によるリターンロスの低減のために、光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に直交する面からそれぞれ傾斜角度α、β、γを有している。これらの傾斜角度は、５゜以下では効果がなくなり、また４５゜以上では光結合する光ファイバ２の端面が鋭利となり過ぎて工作上及び取扱上の問題が発生するので、５゜以上４５゜以下とされ、より好ましくは５゜以上１０゜以下とされる。図１から本図までの図に示した実施形態においては、傾斜角度α、β、γは全て同じ値、例えば８゜とされている。なお、このような条件のもとで、光軸Ｌ２，Ｌ３間の角度θを適切に設計することにより、コリメートレンズＣ２，Ｃ３における光結合面を同一平面内に構成することができる。
【００５１】
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述のレンズブロック４１と同じ焦点距離条件、光軸条件、傾斜角度条件を満たすレンズブロック４１を示している。各光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を通る断面は、図６（ｃ）に示す光軸Ｌ１を通るＣ−Ｃ断面と光学的に同じである。そして、光結合面の傾斜角度δは、図６（ｃ）に示すように形成されている。
【００５２】
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上述の２例と異なり光結合面が傾斜角を持たないという点を除いて、他の光学的な面では上述のものと同じレンズブロック４１を示す。このレンズブロック４１は、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３が全く同一形状の断面構造を有しており、概念的に構造を理解し易いが、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３における凸レンズ部が突出している面が２平面からなるので、製造上、一体成形をしにくい構造になっている。
【００５３】
次に、図８により、プリズムを用いないミラー４２について説明する。このミラー４２は、熱変形等の変形の少ない材料でミラー母材（膜形成下地材）４ａを構成し、その対向する２つの内面に、反射膜となる金属膜又は多層膜４ｂを、蒸着やめっきなどの手法を用いて形成したものである。反射膜を用いたミラー４２は、一体ものでなくてもよく、２枚の鏡を組み合わせも形成できる。このような、反射膜を用いたミラー４２は、母材材料や形状を自由に選択でき、コスト削減を図ることができる。なお、光フィルタ４３は、別途保持部材を用いて光学基台４０に固定すればよい。
【００５４】
次に、図９により、上述の光フィルタチップを用いない光フィルタについて説明する。この光フィルタ４３は、ミラー４２を形成するプリズムの面上であって、光軸Ｌ２からの光（分波器動作の場合）や、光軸Ｌ３からの光（合波器動作の場合）が入射する位置に、光フィルタとなる多層膜を直接積層して構成したものである。プリズムを光フィルタ保持部材とすることができるので、光フィルタ専用の位置決め部材や位置決め構造が不要となり、また、光フィルタの位置調整の作業も不要となる。
【００５５】
次に、図１０により、光合分波器１における光信号の品質について説明する。例えば、光軸Ｌ３上において、光フィルタ４３とレンズブロック４１の間の空間Ｐ１、コリメートレンズＣ３の凸レンズ表面Ｐ２、レンズブロック４１と光ファイバ２３との光結合面Ｐ３、又は光ファイバ２３の途中Ｐ４などの要所の１点又は複数点に、光フィルタ４３からの透過光又は反射光に対して所定の透過しきい値を有するエッジフィルタや、所定バンドパスフィルタからなる波長選択フィルタを配置する。この波長選択フィルタを用いることによりノイズ発生を抑えて光信号の品質を向上、又は劣化を防止できる。
【００５６】
次に、図１１により、他の実施形態に係る光合分波器に用いられる光学ブロックを説明する。上記までの実施形態においては、各コリメートレンズＣ１，Ｃ２，Ｃ３の光軸は共通の同一平面内に配置して構成され、扁平で薄型の光合分波器１となっているが、ここに示す光学ブロック４は、光軸Ｌ１が前記の共通の同一平面から外れた配置になっている。言い換えると、ミラー４２と光軸Ｌ１関係の光ファイバ２１及びコリメートレンズＣ１とを、光軸Ｌ２の回りに９０゜回転した構造になっている。この構造によると、扁平さのかわりに底面面積（光学基台４０）の縮小した光合分波器を実現することができる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上記説明において３本の光ファイバ２１，２２，２３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。
【００５７】
次に、波長選択フィルタを特定の位置及び態様で配置することによって、分波した光信号に混入するノイズ成分をより少なくできる実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２はこの実施形態による光合分波器１を示す。この実施形態の光合分波器は、図１に示した実施形態とほぼ同一の構成であり、同一の構成部分には同一の番号を付して説明を省略する。図１に示した実施形態と異なる部分は、コリメートレンズＣ３の直前方に波長λ３＝１５５５ｎｍの光は透過し、それ以外の波長の光は反射する波長選択フィルタ４４を設けた点である。この波長選択フィルタ４４は、光軸Ｌ３に対して直角から僅かに外れた傾斜角度ｄで光学基台上に固定してある。つまり、具体的には傾斜角度ｄ＝９０°±αであって、０＜α＜数度である。傾斜の方向は３次元方向いずれの方向であってもよい。
【００５８】
この実施形態の光合分波器１では、光フィルタ４３によって反射された分波光がコリメートレンズＣ３及び光ファイバ２３に入射する前に、波長選択フィルタ４４によって前述のフィルタ作用を受けるので、分波光に混入している波長λ３＝１５５５ｎｍ以外の光（λ１＝１３１０ｎｍ及びλ２＝１４９０ｎｍ）は反射され、コリメートレンズＣ３及び光ファイバ２３へはほぼ波長λ３＝１５５５ｎｍの光のみが入射し、より高いアイソレーション（所望の波長以外の光の混入度が低い）が得られる。また、この実施形態の波長選択フィルタ４４は、光軸Ｌ３に対して直角から僅かに外れた傾斜角度ｄで配置されているために、該波長選択フィルタ４４で反射された光は、再び光軸Ｌ３に沿って光フィルタ４３へ戻ることがなく、何回かの反射の後、当該光合分波器１の外へ出射するので、光ファイバ２２により光軸Ｌ２に沿って入射してくる分波前の光に、当該反射光が干渉することがない。従って、光フィルタ４３による分波の精度が高まり、光ファイバ２３へ出射される光に混入する波長λ３以外の光（ノイズ）の混入率を可及的に低減することができる。
【００５９】
次に、上述までの光フィルタ４３とは逆の特性の光フィルタを備えた実施形態について図１３を参照して説明する。図１３に示した光合分波器１は、波長λ３＝１５５５ｎｍの光は透過するが、波長λ１＝１３１０ｎｍ及び波長λ２＝１４９０ｎｍの光は反射する光フィルタ４８を備えている。従って、光ファイバ２２及びコリメートレンズＣ２を経て入射したλ１、λ２及びλ３の成分からなる光は、波長λ１と波長λ２の光が反射されて光ファイバ２３へと入射し、波長λ３の光が光フィルタ４８を透過してミラー４２によって光路を１８０°反転されて光ファイバ２１へと入射する。そして、この実施形態では、ミラー４２を構成するプリズム面に次のとおりの波長選択フィルタ４５を貼着してある。つまり、この実施形態の波長選択フィルタ４５は、波長λ３の光は透過するが、波長λ１及び波長λ２の光は遮断するフィルタとしてあり、この波長選択フィルタ４５を光軸Ｌ１上に設けてある。従って、光フィルタ４８によって分波され、ミラー４２によって反射された光がミラー４２を出射する時に波長選択フィルタ４５によってフィルタ作用を受け、波長λ１及び波長λ２の光が遮断され、光ファイバ２１への入射光として、アイソレーション度の高い（波長λ３の光以外の光の混入度が低い）光が得られる。また、波長選択フィルタ４５はプリズム面に貼着されて固定されるので、正確な位置に確実に固定し易いという利点もある。
【００６０】
さらに、他の実施形態を図１４を参照して説明する。図１４に示した光合分波器１は、図１３に示した光合分波器１と同様に、波長λ３の光は透過するが、波長λ１及び波長λ２の光は反射する光フィルタ４８を備えた光合分波器１であり、光ファイバ２２及びコリメートレンズＣ２を経て入射したλ１、λ２及びλ３の成分からなる光は、波長λ１と波長λ２の光が反射されて光ファイバ２３へと入射し、波長λ３の光が光フィルタ４８を透過してミラー４２によって光路を１８０°反転されて光ファイバ２１へと入射する。そして、この実施形態においては、ミラー４２を構成するプリズム面に貼着された光フィルタ４８に光軸を合わせた状態で重ねて該光フィルタ４８と同等の光透過・反射特性を有する波長選択フィルタ４６を貼着してある。つまり、この実施形態の波長選択フィルタ４６は、波長λ３の光は透過するが、波長λ１及び波長λ２の光は反射するフィルタとしてある。従って、コリメートレンズＣ２を出射した光は、まず波長選択フィルタ４６によって分波され、重ねて光フィルタ４８によって分波されるので、波長λ３の光が精度よく分波され、ミラー４２を経てコリメートレンズＣ１及び光ファイバ２１へと出射される。従って、光ファイバ２１への入射光として、アイソレーション度の高い（波長λ３の光以外の光の混入度が低い）光が容易に得られる。また、波長選択フィルタ４６はプリズム面上に貼着された光フィルタ４８に重ねて貼着されるので、正確な位置に確実に固定し易いという利点もある。さらに、この実施形態では光フィルタ４８に重ねて波長選択フィルタ４６を設けたが、ミラー４２を構成するプリズム面に波長選択フィルタ４６を貼着し、その上に光フィルタ４８を貼着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る光合分波器の一部断面平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図２】同上光合分波器の分解斜視図。
【図３】（ａ）は同上光合分波器における光学ブロックの分解斜視図、（ｂ）同光学ブロックの組立状態の斜視図、（ｃ）は従来の光学基台の斜視図。
【図４】同上合分波器の器体ボディの斜視図。
【図５】（ａ）は同上合分波器のレンズブロックの正面図、（ｂ）は同レンズブロックの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図。
【図６】（ａ）は同上合分波器のレンズブロックの他の例を示す正面図、（ｂ）は同レンズブロックの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図。
【図７】（ａ）は同上合分波器のレンズブロックのさらに他の例を示す正面図、（ｂ）は同レンズブロックの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ矢視図。
【図８】同上合分波器のミラーの他の例を示す斜視図。
【図９】同上合分波器の光フィルタの他の例を示す斜視図。
【図１０】同上合分波器における光路上波長選択フィルタの配置説明平面図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る光合分波器に用いられる光学ブロックの斜視図。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る光合分波器の要部の平面図。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る光合分波器の要部の平面図。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る光合分波器の要部の平面図。
【符号の説明】
【００６２】
１  光合分波器
２，２１，２２，２３  光ファイバ
３  器体
４  光学ブロック
４０  光学基台
４１  レンズブロック
４２  ミラー（プリズム）
４２ｂ  金属膜又は多層膜
４３  光フィルタ
４４，４５，４６  波長選択フィルタ
４８  光フィルタ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  コリメートレンズ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  光軸
ｄ  傾斜角度
【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】
2005275361.tif 000008
【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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