(57)【要約】【課題】  光の特性を劣化することなく光の分波および合波、あるいは、光の分波または合波のいずれか一方を可能とする光デバイスを提供する。【解決手段】  筒状の筐体１０と、コリメートレンズ２０と、５つの波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５と、５つの集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５と、５つの受光部５１、５２、５３、５４、５５とを備えた光分波器において、波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５を、挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバから出力される光の伝搬路上にほぼ等間隔に配置し、かつ、一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａを、コリメートレンズ２０側に傾けて配置して、一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａと上記の光の伝搬路とのなす角度を４５°とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の伝搬路上にｎ個（ｎは２以上の整数）の波長選択手段が、光の伝搬路に対して４５°の角度で設けられていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記波長選択手段は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記波長選択手段と同数の受光部および／または発光部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記受光部はフォトダイオード、前記発光部はレーザダイオードであることを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
【請求項５】
光の入出力部を１つ、かつ、電気信号の入出力を１つ以上備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項６】
光の入出力に同調して、光の送受信をすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項７】
コネクタと一体となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重システムに用いられる光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを用いたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する場合、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下「ＷＤＭ」と略す。）システムは、伝送容量を増やすために有効な技術である。
【０００３】
ＷＤＭシステムは、例えば、発振波長が異なる複数のレーザと、それらを１つに束ねて光ファイバに入力する光合分波器と、光ファイバから出力した波長多重光を波長毎に分離する光合分波器と、複数のフォトダイオードとを少なくとも備えたものである。
【０００４】
ＷＤＭシステムでは、波長多重数を増やすことにより、容易に光ファイバの大容量化が可能である。近年、ＷＤＭシステムによる光ファイバの大容量化は、ＬＡＮのような低コストのシステムにも適用され始めている。このため、光合分波器は小型化、低コスト化が求められている。
【０００５】
このような光合分波器としては、光の送信機能および受信機能を有する光トランシーバが提案されている。
【０００６】
このような光トランシーバとしては、例えば、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する波長選択フィルタを複数備えたものが挙げられる。この光トランシーバは、複数の反射鏡によって光をジグザグに伝搬させ、反射鏡の間に配した波長選択フィルタによって、波長多重光を波長毎に分離（分波）するか、あるいは、波長が異なる複数の光を１つに束ねて（合波して）波長多重光とする（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３において開示されている光トランシーバでは、光路をジグザグにするために反射鏡を使用しているため、反射鏡において光の反射損失が生じる。したがって、反射鏡を繰り返し使用することにより、この光トランシーバ内を伝搬する光の特性が劣化するという問題がある。
【特許文献１】米国特許６１９８８６４号明細書
【特許文献２】米国特許６３９６９７８号明細書
【特許文献３】米国特許６５６３９７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、光の特性を劣化することなく光の分波および合波、あるいは、光の分波または合波のいずれか一方を可能とする光デバイス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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、光の伝搬路上にｎ個（ｎは２以上の整数）の波長選択手段が、光の伝搬路に対して４５°の角度で設けられている光デバイスを提供する。
【００１０】
上記構成の光デバイスにおいて、前記波長選択手段は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過することが好ましい。
【００１１】
上記構成の光デバイスにおいて、前記波長選択手段と同数の受光部および／または発光部を備えていることが好ましい。
また、前記受光部はフォトダイオード、前記発光部はレーザダイオードであることが好ましい。
【００１２】
上記構成の光デバイスにおいて、光の入出力部を１つ、かつ、電気信号の入出力を１つ以上備えていることが好ましい。
【００１３】
上記構成の光デバイスにおいて、光の入出力に同調して、光の送受信をすることことが好ましい。
【００１４】
上記構成の光デバイスにおいて、コネクタと一体となっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光デバイスによれば、複数の反射鏡を用いて光をジグザグに伝搬させることなく、光の伝搬路上に、ｎ個（ｎは２以上の整数）の波長選択手段を配置することにより、波長が異なる複数の光を分波および合波、あるいは、分波または合波のどちらか一方を行うことができるから、反射鏡における光の反射損失が生じることがない。したがって、本発明の光デバイスは、特性を劣化することなく光を伝搬することができるから、大容量の波長多重システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施した光デバイスについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る光デバイスの第一の実施形態として、光分波器を示す模式図である。
この光分波器は、筒状の筐体１０と、コリメートレンズ２０と、５つの波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５と、５つの集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５と、５つの受光部５１、５２、５３、５４、５５とから概略構成されている。
【００１７】
筐体１０の一方の端部１０ａには、光ファイバを挿入する挿入孔１０ｂを有するコネクタ部１０ｃが一体に設けられている。また、筐体１０のコネクタ部１０ｃよりも他方の端部１０ｄ側の部分（図１中、符号１０ｅで示す部分）には、波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５、および集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５が設けられている。
【００１８】
コリメートレンズ２０は、コネクタ部１０ｃの挿入孔１０ｂ内の最も奥の部分に、挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバ（図示略）の端面と対向するように設けられている。例えば、コリメートレンズ２０が平凸レンズである場合、コリメートレンズ２０は、挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバの端面側にその平面が対向し、筐体１０内に設けられた波長選択手段３１側にその凸面が対向するように配置されている。これにより、挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバの端面から出射される光は、コリメートレンズ２０によってコリメートされ、波長選択手段３１へ出射される。
【００１９】
波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５は、筐体のコネクタ部１０ｃよりも他方の端部１０ｄ側の部分（図１中、符号１０ｅで示す部分）に、コリメートレンズ２０側から、この順番に挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバから出力される光の伝搬路上にほぼ等間隔に配されている。さらに、波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５は、これらの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａが、コリメートレンズ２０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａと上記の光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている。これにより、それぞれの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａで反射した光は、挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバから出力される光の伝搬路と垂直な方向に進行する。
【００２０】
集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５はそれぞれ、筐体１０内において、上記の一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａで反射した光の伝搬路上に配置されている。また、集光レンズ４１は波長選択手段３１の一方の面３１ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１０内に配置されている。集光レンズ４２は波長選択手段３２の一方の面３２ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１０内に配置されている。集光レンズ４３は波長選択手段３３の一方の面３３ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１０内に配置されている。集光レンズ４４は波長選択手段３４の一方の面３４ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１０内に配置されている。集光レンズ４５は波長選択手段３５の一方の面３５ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１０内に配置されている。
【００２１】
例えば、集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５が平凸レンズである場合、集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５は、上記の一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａ側にその凸面が対向し、受光部５１、５２、５３、５４、５５側にその平面が対向するように配置されている。これにより、上記の一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａで反射した光は、集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５によって集光され、受光部５１、５２、５３、５４、５５へ入力される。
【００２２】
受光部５１、５２、５３、５４、５５はそれぞれ、上記の集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５によって集光された光の伝搬路上に配置されている。
また、受光部５１は集光レンズ４１と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受光部５２は集光レンズ４２と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受光部５３は集光レンズ４３と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受光部５４は集光レンズ４４と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受光部５５は集光レンズ４５と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。
【００２３】
筐体１０は、各種金属、各種ガラス、セラミックなどで形成された筒状の部材であり、その外形形状および大きさは、コリメートレンズ２０、波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５、および、集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５の形状および大きさに応じて適宜設定される。
また、筐体１０のコネクタ部１０ｃに設けられた挿入孔１０ｂの形状および大きさは、ここに挿入される光ファイバの外径などに応じて適宜設定される。
【００２４】
コリメートレンズ２０としては、サファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００２５】
波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５としては、例えば、誘電体多層膜フィルタなどからなる波長選択フィルタなどが挙げられる。このような波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する性質を有している。
【００２６】
集光レンズ４１、４２、４３、４４、４５としては、コリメートレンズ２０と同様のサファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００２７】
受光部５１、５２、５３、５４、５５は、フォトダイオードなどの受光素子で構成されている。
【００２８】
なお、この実施形態では、波長選択手段、集光レンズおよび受光部をそれぞれ５つずつ備えた光分波器を例示したが、本発明の光デバイスはこれに限定されるものではない。本発明の光デバイスでは、波長の異なる光を多重化する数（波長多重数）に応じて、ｎ個（ｎは２以上の整数、ｎは波長多重数と同数）の波長選択手段、集光レンズおよび受光部が適宜設けられる。
【００２９】
また、この実施形態では、波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５が、これらの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａが、コリメートレンズ２０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている例を示したが、本発明の光デバイスはこれに限定されるものではない。波長選択手段３１、３２、３３、３４、３５のうちのいくつかが、これらの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａが、筐体１０の他方の端部１０ｄ側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっていてもよい。
【００３０】
次に、この実施形態の光分波器を用いた波長分波について説明する。
この光分波器では、まず、筐体１０のコネクタ部１０ｃに設けられた挿入孔１０ｂに挿入された光ファイバ（図示略）から出力された波長多重光（波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光）がコリメートレンズ２０でコリメートされる。コリメートされた波長多重光は、波長選択手段３１に達すると、波長λ１の光のみが一方の面３１ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ１の光は集光レンズ４１で集光されて、受光部５１に入力され、検波される。
また、波長λ１以外の光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段３１を透過して、波長選択手段３２の方向へ進行する。
【００３１】
続いて、波長選択手段３１を透過した光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段３２に達すると、波長λ２の光のみが一方の面３２ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ２の光は集光レンズ４２で集光されて、受光部５２に入力され、検波される。
また、波長λ２以外の光（波長λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段３２を透過して、波長選択手段３３の方向へ進行する。
【００３２】
続いて、波長選択手段３２を透過した光（波長λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段３３に達すると、波長λ３の光のみが一方の面３３ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ３の光は集光レンズ４３で集光されて、受光部５３に入力され、検波される。
また、波長λ３以外の光（波長λ４、λ５の光）は、波長選択手段３３を透過して、波長選択手段３４の方向へ進行する。
【００３３】
続いて、波長選択手段３３を透過した光（波長λ４、λ５の光）は、波長選択手段３４に達すると、波長λ４の光のみが一方の面３４ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ４の光は集光レンズ４４で集光されて、受光部５４の受光部に入力され、検波される。
また、波長λ４以外の光（波長λ５の光）は、波長選択手段３４を透過して、波長選択手段３５の方向へ進行する。
【００３４】
続いて、波長選択手段３４を透過した光（波長λ５の光）は、波長選択手段３５に達すると、一方の面３５ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ５の光は集光レンズ４５で集光されて、受光部５５に入力され、検波される。
【００３５】
このように、この実施形態の光分波器を用いれば、反射鏡を用いて光をジグザグに伝搬させることなく、波長多重光を波長毎に分離することができる。
【００３６】
図２は、本発明の光デバイスの第二の実施形態として、光合波器を示す模式図である。
この光合波器は、筒状の筐体６０と、集光レンズ７０と、５つの波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５と、５つのコリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５と、５つの発光部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５とから概略構成されている。
【００３７】
筐体６０の一方の端部６０ａには、光ファイバを挿入する挿入孔６０ｂを有するコネクタ部６０ｃが一体に設けられている。また、筐体６０のコネクタ部６０ｃよりも他方の端部６０ｄ側の部分（図２中、符号６０ｅで示す部分）には、波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５、およびコリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５が設けられている。
【００３８】
集光レンズ７０は、コネクタ部６０ｃの挿入孔６０ｂ内の最も奥の部分に、挿入孔６０ｂに挿入される光ファイバ（図示略）の端面と対向するように設けられている。例えば、集光レンズ７０が平凸レンズである場合、集光レンズ７０は、挿入孔６０ｂに挿入される光ファイバの端面側にその凸面が対向し、筐体６０内に設けられた波長選択手段８１側にその平面が対向するように配置されている。これにより、波長選択手段８１を透過し、かつ、波長選択手段８１で反射した光は、集光レンズ７０によって集光され、挿入孔６０ｂに挿入される光ファイバの端面に入力される。
【００３９】
波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５は、筐体のコネクタ部６０ｃよりも他方の端部６０ｄ側の部分（図２中、符号６０ｅで示す部分）に、集光レンズ７０側から、この順番に挿入孔６０ｂに挿入される光ファイバに入力される光の伝搬路上にほぼ等間隔に配されている。さらに、波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５は、これらの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａが、集光レンズ７０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａと上記の光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている。これにより、それぞれの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａで反射した光は、挿入孔６０ｂに挿入される光ファイバに入力される光の伝搬路と垂直な方向に進行する。
【００４０】
コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５はそれぞれ、筐体６０内において、上記の一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａで反射した光の伝搬路上に配置されている。また、コリメートレンズ９１は波長選択手段８１の一方の面８１ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体６０内に配置されている。コリメートレンズ９２は波長選択手段８２の一方の面８２ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体６０内に配置されている。コリメートレンズ９３は波長選択手段８３の一方の面８３ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体６０内に配置されている。コリメートレンズ９４は波長選択手段８４の一方の面８４ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体６０内に配置されている。コリメートレンズ９５は波長選択手段８５の一方の面８５ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体６０内に配置されている。
【００４１】
例えば、コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５が平凸レンズである場合、コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５は、上記の一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａ側にその平面が対向し、発光部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５側にその凸面が対向するように配置されている。これにより、発光部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５から出力された光は、コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５によってコリメートされ、波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５へ出射される。
【００４２】
発光部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５はそれぞれ、コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５と、所定の間隔をおいて対向するように配置されている。
【００４３】
筐体６０は、各種金属、各種ガラス、セラミックなどで形成された筒状の部材であり、その外形形状および大きさは、集光レンズ７０、波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５、および、コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５の形状および大きさに応じて適宜設定される。
また、筐体６０のコネクタ部６０ｃに設けられた挿入孔６０ｂの形状および大きさは、ここに挿入される光ファイバの外径などに応じて適宜設定される。
【００４４】
集光レンズ７０としては、サファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００４５】
波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５としては、例えば、誘電体多層膜フィルタなどからなる波長選択フィルタなどが挙げられる。このような波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する性質を有している。
【００４６】
コリメートレンズ９１、９２、９３、９４、９５としては、集光レンズ７０と同様のサファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００４７】
発光部１０１、１０２、１０３、１０４、１０５は、面発光型レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ、ＶＣＳＥＬ）などのレーザダイオード、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ、分布反射型）レーザ、ＦＰ（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ型）レーザなどで構成されており、ＶＣＳＥＬが安価かつ小型であるから好ましい。
【００４８】
なお、この実施形態では、波長選択手段、コリメートレンズおよび発光部をそれぞれ５つずつ備えた光分波器を例示したが、本発明の光デバイスはこれに限定されるものではない。本発明の光デバイスでは、波長の異なる光を多重化する数（波長多重数）に応じて、ｎ個（ｎは２以上の整数、ｎは波長多重数と同数）の波長選択手段、コリメートレンズおよび発光部が適宜設けられる。
【００４９】
また、この実施形態では、波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５が、これらの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａが、集光レンズ７０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている例を示したが、本発明の光デバイスはこれに限定されるものではない。波長選択手段８１、８２、８３、８４、８５のうちのいくつかが、これらの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａが、筐体６０の他方の端部６０ｄ側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａ、８５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっていてもよい。
【００５０】
次に、この実施形態の光合波器を用いた光合波について説明する。
この光合波器では、発光部１０５から出力された波長λ５の光は、コリメートレンズ９５でコリメートされる。コリメートされた波長λ５の光は、波長選択手段８５に達すると、一方の面８５ａにおいて反射して、発光部１０５から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ５の光は、波長選択手段８４の方向へ進行する。
【００５１】
発光部１０４から出力された波長λ４の光は、コリメートレンズ９４でコリメートされる。コリメートされた波長λ４の光は、波長選択手段８４に達すると、一方の面８４ａにおいて反射して、発光部１０４から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ４の光は、波長選択手段８４において、波長選択手段８４を透過した波長λ５の光と合波され、波長多重光（波長λ４、λ５の光）となって、波長選択手段８３の方向へ進行する。
【００５２】
発光部１０３から出力された波長λ３の光は、コリメートレンズ９３でコリメートされる。コリメートされた波長λ３の光は、波長選択手段８３に達すると、一方の面８３ａにおいて反射して、発光部１０３から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ３の光は、波長選択手段８３において、波長選択手段８３を透過した波長多重光（波長λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（波長λ３、λ４、λ５の光）となり、波長選択手段８３の方向へ進行する。
【００５３】
発光部１０２から出力された波長λ２の光は、コリメートレンズ９２でコリメートされる。コリメートされた波長λ２の光は、波長選択手段８２に達すると、一方の面８２ａにおいて反射して、発光部１０２から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ２の光は、波長選択手段８２において、波長選択手段８２を透過した波長多重光（波長λ３、λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）となり、波長選択手段８２の方向へ進行する。
【００５４】
発光部１０１から出力された波長λ１の光は、コリメートレンズ９１でコリメートされる。コリメートされた波長λ１の光は、波長選択手段８１に達すると、一方の面８１ａにおいて反射して、発光部１０１から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ１の光は、波長選択手段８１において、波長選択手段８１を透過した波長多重光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（（波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光）となり、集光レンズ７０で集光されて、コネクタ部６０ｃの挿入孔６０ｂに挿入された光ファイバ（図示略）に入力される。
【００５５】
図３は、本発明の光デバイスの第三の実施形態として、光トランシーバを示す模式図である。
この光トランシーバは、筒状の筐体１１０と、コリメートレンズ１２０と、５つの波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５と、５つの集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５と、５つの受発光部１５１、１５２、１５３、１５４、１５５とから概略構成されている。
【００５６】
筐体１１０の一方の端部１１０ａには、光ファイバを挿入する挿入孔１１０ｂを有するコネクタ部１１０ｃが一体に設けられている。また、筐体１１０のコネクタ部１１０ｃよりも他方の端部１１０ｄ側の部分（図３中、符号１１０ｅで示す部分）には、波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、および集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５が設けられている。
【００５７】
コリメートレンズ１２０は、コネクタ部１１０ｃの挿入孔１１０ｂ内の最も奥の部分に、挿入孔１１０ｂに挿入される光ファイバ（図示略）の端面と対向するように設けられている。
【００５８】
波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５は、筐体のコネクタ部１１０ｃよりも他方の端部１１０ｄ側の部分（図３中、符号１０ｅで示す部分）に、コリメートレンズ１２０側から、この順番に挿入孔１０ｂに挿入される光ファイバから出力される光の伝搬路上にほぼ等間隔に配されている。さらに、波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５は、これらの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａは、コリメートレンズ１２０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａと上記の光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている。これにより、それぞれの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａで反射した光は、挿入孔１１０ｂに挿入される光ファイバから出力される光の伝搬路と垂直な方向に進行する。
【００５９】
集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５はそれぞれ、筐体１１０内において、上記の一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａで反射した光の伝搬路上に配置されている。また、集光レンズ１４１は波長選択手段１３１の一方の面１３１ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１１０内に配置されている。集光レンズ１４２は波長選択手段１３２の一方の面１３２ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１１０内に配置されている。集光レンズ１４３は波長選択手段１３３の一方の面１３３ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１１０内に配置されている。集光レンズ１４４は波長選択手段１３４の一方の面１３４ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１１０内に配置されている。集光レンズ１４５は波長選択手段１３５の一方の面１３５ａと所定の間隔をおいて対向するように筐体１１０内に配置されている。
【００６０】
受発光部１５１、１５２、１５３、１５４、１５５はそれぞれ、上記の集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５によって集光された光の伝搬路上に配置されている。
また、受発光部１５１は集光レンズ１４１と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受発光部１５２は集光レンズ１４２と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受発光部１５３は集光レンズ１４３と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受発光部１５４は集光レンズ１４４と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。受発光部１５５は集光レンズ１４５と所定の間隔をおいて対向するように配置されている。
【００６１】
筐体１１０は、各種金属、各種ガラス、セラミックなどで形成された筒状の部材であり、その外形形状および大きさは、コリメートレンズ１２０、波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、および、集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５の形状および大きさに応じて適宜設定される。
また、筐体１１０のコネクタ部１１０ｃに設けられた挿入孔１１０ｂの形状および大きさは、ここに挿入される光ファイバの外径などに応じて適宜設定される。
【００６２】
コリメートレンズ１２０としては、サファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００６３】
波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５としては、例えば、誘電体多層膜フィルタなどからなる波長選択フィルタなどが挙げられる。このような波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する性質を有している。
【００６４】
集光レンズ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５としては、コリメートレンズ１２０と同様のサファイアガラスあるいはフッ化カルシウムからなる非球面レンズ、平凸レンズなどが挙げられる。
【００６５】
受発光部１５１、１５２、１５３、１５４、１５５は、波長選択フィルタ１３１、１３２、１３３、１３４、１３５のそれぞれの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａで反射した特定の波長の光を検波する受光部と、一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａで反射する特定の波長の光を出力する発光部とを備えたものである。
【００６６】
受発光部１５１、１５２、１５３、１５４、１５５の受光部は、フォトダイオードなどの受光素子で構成されている。
【００６７】
受発光部１５１、１５２、１５３、１５４、１５５の発光部は、面発光型レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ、ＶＣＳＥＬ）などのレーザダイオード、ＤＢＲレーザ、ＦＰレーザなどで構成されており、レーザダイオードが安価かつ小型であることから好ましい。
【００６８】
なお、この実施形態では、波長選択手段、集光レンズおよび受発光部をそれぞれ５つずつ備えた光トランシーバを例示したが、本発明の光トランシーバはこれに限定されるものではない。本発明の光デバイスでは、波長の異なる光を多重化する数（波長多重数）に応じて、ｎ個（ｎは２以上の整数、ｎは波長多重数と同数）の波長選択フィルタ、集光レンズおよび受発光部が適宜設けられる。
【００６９】
また、この実施形態では、特定の波長の光を検波する受光部と、特定の波長の光を出力する発光部とが一体となった受発光部が設けられた光トランシーバを例示したが、本発明の光デバイスではこれに限定されるものではない。本発明の光デバイスでは、受光部と発光部とが別体に設けられていてもよい。
【００７０】
また、この実施形態では、波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５が、これらの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａが、コリメートレンズ１２０側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっている例を示したが、本発明の光デバイスはこれに限定されるものではない。波長選択手段１３１、１３２、１３３、１３４、１３５のうちのいくつかが、これらの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａが、筐体１１０の他方の端部１１０ｄ側に傾けられて配置され、それぞれの一方の面１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａと光の伝搬路とのなす角度が４５°となっていてもよい。
【００７１】
次に、この実施形態の光トランシーバを用いた波長分波について説明する。
この光トランシーバでは、まず、筐体１１０のコネクタ部１１０ｃに設けられた挿入孔１１０ｂに挿入された光ファイバ（図示略）から出力された波長多重光（波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光）がコリメートレンズ１２０でコリメートされる。コリメートされた波長多重光は、波長選択手段１３１に達すると、波長λ１の光のみが一方の面１３１ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ１の光は集光レンズ１４１で集光されて、受発光部１５１に入力され、検波される。
また、波長λ１以外の光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３１を透過して、波長選択手段１３２の方向へ進行する。
【００７２】
続いて、波長選択手段１３１を透過した光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３２に達すると、波長λ２の光のみが一方の面１３２ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ２の光は集光レンズ１４２で集光されて、受発光部１５２の受光部に入力され、検波される。
また、波長λ２以外の光（波長λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３２を透過して、波長選択手段１３３の方向へ進行する。
【００７３】
続いて、波長選択手段１３２を透過した光（波長λ３、λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３３に達すると、波長λ３の光のみが一方の面１３３ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ３の光は集光レンズ１４３で集光されて、受発光部１５３の受光部に入力され、検波される。
また、波長λ３以外の光（波長λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３３を透過して、波長選択手段１３４の方向へ進行する。
【００７４】
続いて、波長選択手段１３３を透過した光（波長λ４、λ５の光）は、波長選択手段１３４に達すると、波長λ４の光のみが一方の面１３４ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ４の光は集光レンズ１４４で集光されて、受発光部１５４の受光部に入力され、検波される。
また、波長λ５の光は、波長選択手段１３４を透過して、波長選択手段１３５の方向へ進行する。
【００７５】
続いて、波長選択手段１３４を透過した光（波長λ５の光）は、波長選択手段１３５に達すると、一方の面１３５ａにおいて反射して、波長多重光の伝搬路と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ５の光は集光レンズ１４５で集光されて、受発光部１５５の受光部に入力され、検波される。
【００７６】
また、この実施形態の光トランシーバを用いて、波長が異なる複数の光を１つに束ねて（合波して）波長多重光とすることもできる。その場合、光は、上述した波長分波とは反対の経路を進行することになる。
【００７７】
この光合波器では、受発光部１５５の発光部から出力された波長λ５の光は、集光レンズ１４５でコリメートされる。コリメートされた波長λ５の光は、波長選択手段１３５に達すると、一方の面１３５ａにおいて反射して、受発光部１５５の発光部から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。続いて、波長λ５の光は、波長選択手段１３４の方向へ進行する。
【００７８】
受発光部１５４の発光部から出力された波長λ４の光は、集光レンズ１４４でコリメートされる。コリメートされた波長λ４の光は、波長選択手段１３４に達すると、一方の面１３４ａにおいて反射して、受発光部１５４の発光部から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ４の光は、波長選択手段１３４において、波長選択手段１３４を透過した波長λ５の光と合波され、波長多重光（波長λ４、λ５の光）となって、波長選択手段１３３の方向へ進行する。
【００７９】
受発光部１５３の発光部から出力された波長λ３の光は、集光レンズ１４３でコリメートされる。コリメートされた波長λ３の光は、波長選択手段１３３に達すると、一方の面１３３ａにおいて反射して、受発光部１５３の発光部から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ３の光は、波長選択手段１３３において、波長選択手段１３３を透過した波長多重光（波長λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（波長λ３、λ４、λ５の光）となり、波長選択手段１３２の方向へ進行する。
【００８０】
受発光部１５２の発光部から出力された波長λ２の光は、集光レンズ１４２でコリメートされる。コリメートされた波長λ２の光は、波長選択手段１３２に達すると、一方の面１３２ａにおいて反射して、受発光部１５２の発光部から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ２の光は、波長選択手段１３２において、波長選択手段１３２を透過した波長多重光（波長λ３、λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）となり、波長選択手段１３１の方向へ進行する。
【００８１】
受発光部１５１の発光部から出力された波長λ１の光は、集光レンズ１４１でコリメートされる。コリメートされた波長λ１の光は、波長選択手段１３１に達すると、一方の面１３１ａにおいて反射して、受発光部１５１の発光部から出力された際の進行方向と垂直な方向に進行する。これと同時に、波長λ１の光は、波長選択手段１３１において、波長選択手段１３１を透過した波長多重光（波長λ２、λ３、λ４、λ５の光）と合波され、波長多重光（波長λ１、λ２、λ３、λ４、λ５の光）となり、コリメートレンズ１２０で集光されて、コネクタ部１１０ｃの挿入孔１１０ｂに挿入された光ファイバ（図示略）に入力される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の光デバイスは、コンピュータ間のデータ伝送にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の光デバイスの第一の実施形態として、光分波器を示す模式図である。
【図２】本発明の光デバイスの第二の実施形態として、光合波器を示す模式図である。
【図３】本発明の光デバイスの第三の実施形態として、光トランシーバを示す模式図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０，６０，１１０・・・筐体、１０ｃ，６０ｃ，１１０ｃ・・・コネクタ部、１０ｂ，６０ｂ，１１０ｂ・・・挿入孔、２０，９１，９２，９３，９４，９５，１２０・・・コリメートレンズ、３１，３２，３３，３４，３５，８１，８２，８３，８４，８５，１３１，１３２，１３３，１３４，１３５・・・波長選択手段、４１，４２，４３，４４，４５，７０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５・・・集光レンズ、５１，５２，５３，５４，５５・・・受光部、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５・・・発光部、１５１，１５２，１５３，１５４，１５５・・・受発光部。
【図１】
2005140960.tif 000003
【図２】
2005140960.tif 000004
【図３】
2005140960.tif 000005