(57)【要約】【課題】  高い信頼性でコネクタ接続を行うことができ、接続特性が良好で、小形のＷＤＭフィルタモジュールを提供する。【解決手段】  フェルールを内蔵するプラグ構造およびジャック構造と、フェルールに収容されている複数の入出力用光ファイバが接続され、波長に応じた所定の合分波を実行するＷＤＭフィルタと、プラグ構造およびジャック構造のハウジング部分およびＷＤＭフィルタを収容するハウジング部分を含み、一体の部材から構成されたハウジングとを備え、入出力用光ファイバは、ハウジングの内部においてフェルールを位置変動自在にするように、フェルールとＷＤＭフィルタとの間において、機械的に拘束されない部分を有する。【選択図】  図７
2005257940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光コネクタのジャックと結合し、円筒形のフェルールを内蔵する１または複数のプラグ構造と、
光コネクタのプラグと結合し、円筒形のフェルールを内蔵する１または複数のジャック構造と、
前記フェルールに収容されている複数の入出力用光ファイバが接続され、前記複数の入出力用光ファイバを介して入力された光信号に対して、波長に応じた所定の合分波を実行し、前記複数の入出力用光ファイバに出力するＷＤＭフィルタと、
前記プラグ構造および前記ジャック構造のハウジング部分および前記ＷＤＭフィルタを収容するハウジング部分を含み、一体の部材から構成されたハウジングとを備え、
前記入出力用光ファイバは、前記ハウジングの内部において前記フェルールを位置変動自在にするように、前記フェルールと前記ＷＤＭフィルタとの間において、機械的に拘束されない部分を有することを特徴とするＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項２】
前記プラグ構造のうちの１つに内蔵されたフェルールと、前記ジャック構造のうちの１つに内蔵されたフェルールとは、対向する各々の光軸が一致するように一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項３】
前記プラグ構造のうちの１つに内蔵されたフェルールと、前記ジャック構造のうちの１つに内蔵されたフェルールとは、第三の部材を介して一体化されていることを特徴とする請求項２に記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項４】
前記プラグ構造は、内蔵するフェルールを光軸方向に沿って前記光コネクタのジャック側に押圧するためのバネを有することを特徴とする請求項１に記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項５】
前記ジャック構造の少なくとも１つは、内蔵するフェルールの光軸方向が、前記プラグ構造に内蔵されたフェルールの光軸方向に対して、４５°以上９０°以下の角度を有することを特徴とする請求項４に記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項６】
前記入出力用光ファイバは、前記ＷＤＭフィルタの１辺からのみ取り出されてい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ＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項７】
前記ＷＤＭフィルタは、複数の前記ジャック構造のハウジング部分に接して固定されていることを特徴とする請求項６に記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項８】
前記プラグ構造およびジャック構造は、ＭＵ形光コネクタと互換性を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項９】
前記プラグ構造およびジャック構造は、ＬＣ形光コネクタと互換性を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項１０】
前記ＷＤＭフィルタは、多層膜干渉フィルタを用いて合分波を実行することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【請求項１１】
前記入出力用光ファイバは、コア部分とクラッド部分との実効的比屈折率差が０．７５％以上、かつクラッド外径を９０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のＷＤＭフィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＤＭフィルタモジュールに関し、より詳細には、波長多重伝送システムにおいて複数の光送受信装置を収容することができるＷＤＭフィルタモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１本の光ファイバに波長の異なる複数の光信号を多重して伝送する波長分割多重伝送方式（以下、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）方式という）が知られている。波長分割多重伝送方式によれば、伝送路を切り替えるための能動的な装置を用いる必要がなく、各光信号に所定の波長を割り当て、受動的な光波長合分波器（ＷＤＭフィルタ）を用いて、伝送する各光信号を所定の伝送路に切り替えることができる。加入者系光通信システムにおいては、波長の異なる上りの光信号と下りの光信号とを多重して１本の光ファイバで双方向伝送を実現している。
【０００３】
基幹系通信ネットワークのノードを有する収容局と、家庭やオフィス等の加入者端末とを光ファイバで結ぶ加入者系光通信システムは、メタルケーブルや無線による情報伝送と比較して、極めて大きな伝送容量を有する。また、収容局と加入者とが１０ｋｍ以上離れていても、大容量伝送を実現することができる。このような加入者系光通信システムでは、極めて大きな伝送容量を活用し、高速ＩＰ（Internet Protocol）系サービス、多チャネル映像系サービスなどの多様なブロードバンドサービスを、同一のシステムで提供することができる。
【０００４】
また、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムは、複数の加入者端末と収容局との間を時分割で伝送し、収容局と分岐装置との間で、複数の加入者を１本の光ファイバに収容している。ＰＯＮシステムでは、各加入者端末に割り当てられる伝送容量が制限されるので、更なる大容量化を図るため、波長の異なる複数の光信号を多重して伝送するＷＤＭ−ＰＯＮシステムの導入が検討されている。
【０００５】
加入者端末の光送受信装置には、光送受信モジュールとＷＤＭフィルタモジュールとが搭載されている。ＷＤＭフィルタモジュールは、光送受信モジュールと伝送用光ファイバとをコネクタ接続するために着脱可能なプラグおよびジャック構造を有し、光信号の波長に応じて所定の信号光を合波および分波するフィルタ機能を備えている。
【０００６】
図１に、従来の双方向伝送を行う光送受信装置を適用したＷＤＭ伝送システムの構成を示す。ｎ個の加入者端末には、それぞれ光送受信装置１０−１〜１０−ｎが設置され、その入出力は、光ファイバ１２−１〜１２−ｎによりＷＤＭフィルタモジュール１に接続されている。ＷＤＭフィルタモジュール１は、１本の光ファイバ１３により収容局と結ばれている。光送受信装置１０−１は、上り方向（加入者側から収容局側）の光信号に波長λ１を、下り方向（収容局側から加入者側）の光信号に波長λ２を割り当てている。同様に、光送受信装置１０−２に波長λ３，λ４が割り当てられている。
【０００７】
光送受信装置１０−１〜１０−ｎには、それぞれ光トランシーバモジュール１１−１〜１１−ｎが搭載され、電気信号と光信号との間の変換を行う。光送受信装置１０−１は、１本（１心）の光ファイバで双方向伝送を行うので、光トランシーバモジュール１１−１には、１本の光ファイバ１２−１が接続される光コネクタと、波長λ１，λ２の光信号を合分波するＷＤＭフィルタ１４とが内蔵されている。光送信部（ＬＤ）１５と光受信部（ＰＤ）１６は、それぞれＷＤＭフィルタ１４に接続される。
【０００８】
また、光送受信装置１０−２は、上りおよび下り方向の光信号を、それぞれ２本（２心）の光ファイバで双方向伝送を行う。光トランシーバモジュール１１−２には、２本の光ファイバ１２−２ａ，１２−２ｂが接続される２つの光コネクタを有しており、それぞれ波長λ３，λ４の光信号の送受信を担う。
【０００９】
収容局側から加入者側に伝送した波長λ２，λ４，…，λ2ｎの光信号は、ＷＤＭフィルタモジュール１で分波され、光送受信装置１０−１〜１０−ｎへそれぞれ伝送される。一方、光送受信装置１０−１〜１０−ｎから送信した波長λ１，λ３，…，λ2ｎ-1の光信号は、ＷＤＭフィルタモジュール１で合波され、光ファイバ１３に多重されて収容局側に伝送される。なお、光送受信装置１０−１〜１０−ｎとは、いわゆるトランスポンダ、ＯＮＵ（Optical Network Unit）、メディアコンバータなどの機器に相当する。
【００１０】
このようなＷＤＭ伝送システムを商用において使用する場合、システムを最初に設置した際に、最終的な加入者側の端末数は必ずしも決定しているわけではない。加入者の需要に応じて端末、すなわち光送受信装置１０−１〜１０−ｎを追加設置していくことが一般的である。従って、システムを設置した初期においては、最終的な端末数を見込んで、波長数に対応した合分波機能を有するＷＤＭフィルタモジュール１を設置しておく必要がある。しかし、実際に使用する端末数が初期の見込みより少ない場合には、結果的にＷＤＭフィルタモジュール１には、過剰な投資分が生じることになる。
【００１１】
また、ＷＤＭフィルタモジュール１と光送受信装置１０−１〜１０−ｎとを接続する光ファイバケーブル１２がそれぞれ必要であり、配線構成が煩雑となる。そして、ＷＤＭフィルタモジュール１を設置するスペースが大きく、設置コストが高くなるという問題がある。さらに、ＷＤＭフィルタモジュール１と光送受信装置１０−１〜１０−ｎとを接続するための光ファイバの接続箇所が増え、それに応じて、光信号パワーの損失が発生するという問題もある。
【００１２】
そこで、設置スペースが小さく、光ファイバの配線構成が容易で、加入者側端末数の増加に応じてシステム構成を容易に拡張することができ、過剰な設備投資を抑制することができるＷＤＭ伝送システムが考えられた（例えば、本願発明者による特願２００３−３１２０２１号明細書）。図２に、従来の１本の光ファイバで双方向伝送を行う光送受信装置を適用したＷＤＭ伝送システムの構成を示す。ｎ個の加入者端末には、それぞれ光送受信装置２０−１〜２０−ｎが設置され、それぞれ光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎが搭載され、電気信号と光信号との間の変換を行う。
【００１３】
光送受信装置２０−１は、１本（１心）の光ファイバで双方向伝送を行うので、光トランシーバモジュール２１−１には、１個の光コネクタのジャック３１ｂと、波長λ１，λ２の光信号を合分波するＷＤＭフィルタ２５とが内蔵されている。光送信部（ＬＤ）２６と光受信部（ＰＤ）２７は、それぞれＷＤＭフィルタ２５に接続される。また、光送受信装置２０−２は、上りおよび下り方向の光信号を、それぞれ２本（２心）の光ファイバで双方向伝送を行う。光トランシーバモジュール２１−２には、２個の光コネクタのジャックを有しており、それぞれ波長λ３，λ４の光信号の送受信を担う。
【００１４】
収容局側と光送受信装置２０−１〜２０−ｎとの間で送受信される異なる波長λ１，λ２，…，λ2ｎの光信号は、１本の光ファイバ２２−１〜２２−ｎにより多重され双方向に伝送される。光送受信装置２０−１〜２０−ｎは、搭載された光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎの光コネクタに、直接に接続したＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎを介してカスケードに接続されている。
【００１５】
ＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎは、接続された光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎに割り当てられた波長の光信号のみを通過させる機能を有する。具体的には、ＷＤＭフィルタモジュール２４−１について説明する。ＷＤＭフィルタモジュール２４−１は、収容局側から伝送され、共通ポート（ジャック３２ｂ）に入力した波長λ２，λ４，…，λ2ｎの光信号の内、波長λ２の光信号を光トランシーバモジュール２１−１に出力する。他の波長の光信号は、入出力ポート（ジャック３３ｂ）から出力される。
【００１６】
また、光トランシーバモジュール２１−１から出力した上りの波長λ１の光信号を入力し（プラグ３１ａ）、共通ポートから光ファイバ２２−１に出力する。さらに、他の光送受信装置２０−２〜２０−ｎから出力した波長λ３，λ５，…，λ2ｎ-1の光信号を、入出力ポートから入力し、そのまま共通ポートから光ファイバ２２−１に出力する。
【００１７】
このようにして、ＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎの合分波機能により、収容局側から伝送され、光送受信装置ｉで受信される波長λ2ｉの光信号は、上り側に設置されているＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｉ−１を順次通過し、ＷＤＭフィルタモジュール２４−ｉにおいて光トランシーバ２１−ｉへと伝送される。一方、光トランシーバ２１−ｉから送信された波長λ2ｉ-1の光信号は、上り側に設置されているＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｉ−１を順次通過し、光ファイバ１２−１へと伝送される。光トランシーバモジュール２１−２のような２心型の光送受信装置は、従来、２心双方向伝送に使用されているが、この構成によれば、１心双方向伝送に適用することができる。
【００１８】
ＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎは、インタフェースにジャックを有する光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎにコネクタ（着脱可能に）接続され、一方、光ファイバ２２−１〜２２−ｎの光コネクタのプラグも、ＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎにコネクタ接続される。図２では、理解を容易にする都合上、ＷＤＭフィルタモジュール２４−１および２４−２については、接続を解除した状態で示している。光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎ、ＷＤＭフィルタモジュール２４−１〜２４−ｎおよび光ファイバ２２−１〜２２−ｎのジャックおよびプラグは、互換性を有しており、光ファイバ２２−１〜２２−ｎのプラグは、光トランシーバモジュール２１−１〜２１−ｎにも接続することができる。
【００１９】
この構成によれば、新しいサービスを実施するために端末を追加する場合、光送受信装置２０−ｎ＋１を新たに設置する。このとき、光送受信装置２０−ｎにＷＤＭフィルタ２４−ｎを接続し、ＷＤＭフィルタ２４−ｎの入出力ポートと光送受信装置２０−ｎ＋１とを光ファイバにより接続すればよい。ここで、光トランシーバモジュール２０−ｎにあらかじめＷＤＭフィルタ２４−ｎを接続しておけば、追加作業に伴う光送受信装置２０−ｎでのサービスの中断はなくなる。
【００２０】
以上述べたように、この構成では、加入者端末を追加するための作業において、光送受信装置を用いて行っている既存のサービスを中断する必要がない。さらに、この作業は、配線が簡単で、容易に行うことができる。従って、既存のシステムを利用して、新しいサービスを容易に追加することができる。また、加入者端末の増加に応じて設備を追加できるので、過剰な設備投資を小さくすることができる。
【００２１】
上述したＷＤＭ伝送システムでは、１心双方向伝送用光トランシーバモジュール、２心双方向伝送用光トランシーバモジュールを接続することができる。また、光送受信装置は、光コネクタのプラグを接続可能な小形のＷＤＭフィルタモジュールが必要になる。このような使用形態のＷＤＭフィルタモジュールの形式は、「プラガブル形」と呼ばれることもあるが、以後、簡単にＷＤＭフィルタモジュールと呼ぶことにする。
【００２２】
ＷＤＭフィルタモジュールの具体的な構造または構成は、例えば、非特許文献１に記載された固定減衰器の構造を適用することができる。図３に、従来の２心双方向伝送用のＷＤＭフィルタモジュールの構成を示す。ＷＤＭフィルタモジュール２４−２は、ハウジング３６−２内部に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ２８を搭載する。光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれプラグ３４ａ，３５ａから成る。一方、収容局側の光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック３２ｂ，３３ｂから成る。プラグ３４ａ，３５ａおよびジャック３２ｂ，３３ｂは、光ファイバを中心軸に収容したフェルール３７ａ〜３７ｄをそれぞれ有する。
【００２３】
図４に、従来のＷＤＭフィルタの第１例の構成を示す。ＷＤＭフィルタ２８ａの内部は、基板３８上に形成された光導波路等から成る光回路で構成される。フェルール３７ａ〜３７ｄは、光導波路に対して高精度に位置決めされた状態で、光導波路端を含む基板３８端に固定される。
【００２４】
図５に、従来のＷＤＭフィルタの第２例の構成を示す。ＷＤＭフィルタ２８ｂは、筐体４２の内部に、誘電体多層膜干渉フィルタ３９とミラー４０とを配置した光回路を有する。フェルール３７ａ〜３７ｄは、筐体４２に固定され、光ファイバ端面を含むフェルール３７ａ〜３７ｄの端面には、コリメート用レンズ４１ａ〜４１ｄが装着されている。フェルール３７ａ〜３７ｄの端面から出射した光は、コリメート用レンズ４１ａ〜４１ｄによりコリメートされた光ビームに変換される。変換された光ビームは、光軸に対して４５度に傾斜した誘電体多層膜干渉フィルタ３９により、反射または透過し、ミラー４０で反射し、他のフェルール３７ａ〜３７ｄに入射する。
【００２５】
図６に、従来の１心双方向伝送用のＷＤＭフィルタモジュールの構成を示す。光トランシーバモジュールのジャックに嵌合・接続されるポートが、１つになる点を除いて、構成は図３に示したＷＤＭフィルタモジュールと同じである。
【００２６】
【非特許文献１】長瀬他、「金属ドープ光ファイバを用いたＳＣ形光固定減衰器」、電子情報通信学会技術研究報告、vol.95, No.3 (EMD95 1-5) pp.19-24, 1995年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
一般的に、２心伝送用の光トランシーバモジュールの２つのジャックは、それぞれフェルールを内蔵している。それら２本のフェルールは、光トランシーバモジュールの本体に対して固定され、軸方向およびそれに直角な方向について、相対的な位置と軸方向を変動させることができない。一方、ＷＤＭフィルタモジュールについても、フェルール３７ｃ，３７ｄは、ＷＤＭフィルタ２８に固定されているため、相対的な位置と軸方向を変動させることは困難である。光トランシーバモジュールの２本のフェルール、またはＷＤＭフィルタモジュールの２本のフェルール３７ｃ，３７ｄは、相対間隔が規定されているものの、実際には多少の誤差を有する。
【００２８】
従って、ＷＤＭフィルタモジュールを光トランシーバモジュールに嵌合、接続できない場合、接続できたとしても接続損失、反射減衰量等などの正常な接続特性を確保できない場合がある。フェルールを正常に接続できることを保障するためには、フェルールは、数ｍｍの長さでは殆ど撓ませることはできないので、寸法公差を非常に小さくする必要があり、現実的ではない。ＷＤＭフィルタ２８と、フェルール３７ｃ，３７ｄとの接合部分を歪ませることも、現実的ではない。
【００２９】
一般の光コネクタは、フェルールを軸方向に押圧して、接合するフェルール端面同士を密着させるＰＣ（physical contact）を実現している。ＰＣにより、光ファイバ端面での伝送光の反射を抑制している。光トランシーバモジュール内の２本のフェルールの端面、あるいはＷＤＭフィルタモジュールの２本のフェルール３７ｃ，３７ｄの端面は、軸方向においても相対位置が多少相違している。従って、ＷＤＭフィルタモジュールを、光トランシーバモジュールに接続したとき、２箇所の端面の内、いずれか一方しかＰＣが実現していない可能性が高い。
【００３０】
フェルール３７ｃ，３７ｄと光トランシーバモジュール内のフェルールの端面同士のＰＣを実現するために、軸方向の押圧力は、ＷＤＭフィルタモジュールのジャック３２ｂ，３３ｂに接続した光ファイバのプラグに内蔵されたバネにより得られる。これにより、ＷＤＭフィルタモジュールにバネを内蔵する必要がない。
【００３１】
しかしながら、この押圧力は、ＷＤＭフィルタモジュールを使用する際は、常時、ＷＤＭフィルタ２８、ＷＤＭフィルタ２８とフェルール３７ｃ，３７ｄとの接合部分にも作用する。これにより、ＷＤＭフィルタ２８に対する各フェルール３７ｃ，３７ｄの相対位置が数μｍ程度でも変動すると、光軸がずれて、光信号パワーの大きな損失が生じてしまう。例えば、ＷＤＭフィルタ２８とフェルール３７ｃ，３７ｄとの接着強度を増やし、初期的には、所定のフィルタ動作が確保されたとしても、長期的信頼性が確保できないという問題がある。
【００３２】
図５に示したＷＤＭフィルタモジュールは、フェルール相互の位置誤差に関する問題は生じないが、上述したように、ＰＣを実現のための押圧力に起因する信頼性の低下に関する問題が生じる。
【００３３】
ＷＤＭフィルタモジュールを光トランシーバモジュールに接続し、光ファイバのプラグをＷＤＭフィルタモジュールに接続したとき、光ファイバからの外力、特に引張力がＷＤＭフィルタモジュールに作用し、光トランシーバモジュールとの間の接続部分に、曲げモーメントがかかる場合がある。これは、光トランシーバモジュールの動作不良の原因となる。この曲げモーメントは、ＷＤＭフィルタモジュールの全長が長いほど大きくなる。
【００３４】
光トランシーバモジュールのインタフェースがＭＵ形コネクタのジャックの場合には、フェルールが比較的細く、割スリーブの肉厚も薄く、接続箇所での強度は比較的低いので、曲げモーメントに対する耐性を強くすることが要求される。
【００３５】
以上述べたように、光トランシーバモジュールに接続した状態で使用するＷＤＭフィルタモジュールは、プラグ側の２本のフェルールの相対位置が変動可能であり、光トランシーバモジュールに接続したときに、光トランシーバモジュールの２本のフェルールとの位置誤差が吸収されることが望ましい。また、ＰＣを実現するための押圧力が、ＷＤＭフィルタに作用することが抑制されることが望ましい。さらに、ＷＤＭフィルタモジュールの全長を十分短くして曲げモーメントを少なくすることが要求される。
【００３６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、既存の光トランシーバモジュール、光コネクタとの互換性を有し、高い信頼性でコネクタ接続を行うことができ、接続特性が良好で、小形のＷＤＭフィルタモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光コネクタのジャックと結合し、円筒形のフェルールを内蔵する１または複数のプラグ構造と、光コネクタのプラグと結合し、円筒形のフェルールを内蔵する１または複数のジャック構造と、前記フェルールに収容されている複数の入出力用光ファイバが接続され、前記複数の入出力用光ファイバを介して入力された光信号に対して、波長に応じた所定の合分波を実行し、前記複数の入出力用光ファイバに出力するＷＤＭフィルタと、前記プラグ構造および前記ジャック構造のハウジング部分および前記ＷＤＭフィルタを収容するハウジング部分を含み、一体の部材から構成されたハウジングとを備え、前記入出力用光ファイバは、前記ハウジングの内部において前記フェルールを位置変動自在にするように、前記フェルールと前記ＷＤＭフィルタとの間において、機械的に拘束されない部分を有することを特徴とする。
【００３８】
この構成によれば、フェルールとＷＤＭフィルタとの間の入出力用光ファイバの一部は機械的に拘束されず、光ファイバの位置や撓みの程度をある程度自由に変化させることができる。フェルールもハウジングに対してある程度の隙間（クリアランス）をもって固定されるので、フェルールはそのクリアランスの範囲で、全方向（軸方向、横方向、縦方向）について位置や中心軸の向きを変化させることができる。
【００３９】
従って、２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールの２つのジャック内の２本のフェルールの間隔にある程度の寸法公差があっても、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグの２本のフェルールがそれに応じて位置を変動させることができるので、光トランシーバモジュールとＷＤＭフィルタモジュールとを嵌合することができる。これにより、フェルールの端面同士のＰＣを実現することができ、接続特性を損ねることなく、高い信頼性でコネクタ接続を行うことができる。
【００４０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記プラグ構造のうちの１つに内蔵されたフェルールと、前記ジャック構造のうちの１つに内蔵されたフェルールとは、対向する各々の光軸が一致するように一体化されていることを特徴とする。
【００４１】
この構成によれば、伝送用光ファイバとＷＤＭフィルタモジュールとを接続したときに、伝送用光ファイバのプラグに内蔵するバネの押圧力により、フェルールの端面同士のＰＣを実現することができる。また、ＰＣを得るための押圧力は、ＷＤＭフィルタには殆ど作用しないので、押圧力に起因するＷＤＭフィルタおよびＷＤＭフィルタと光ファイバとの接続部分の信頼性の劣化を防ぐことができる。
【００４２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の前記プラグ構造のうちの１つに内蔵されたフェルールと、前記ジャック構造のうちの１つに内蔵されたフェルールとは、第三の部材を介して一体化されていることを特徴とする。
【００４３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の前記プラグ構造は、内蔵するフェルールを光軸方向に沿って前記光コネクタのジャック側に押圧するためのバネを有することを特徴とする。
【００４４】
この構成によれば、ＷＤＭフィルタモジュールを光トランシーバモジュールに接続したとき、プラグのバネによりフェルールが押圧され、フェルール端面でのＰＣを実現することができる。製造過程において、各々のフェルールを独立して扱えるので、プラグのフェルールの端面とジャックのフェルール端面を一括して研磨することができる。また、フェルールの外形が異なる場合でも対応することができる。さらに、プラグとジャックのフェルールの軸を一致させる必要がないので、設計におけるプラグとジャックの位置の自由度が増える。
【００４５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記ジャック構造の少なくとも１つは、内蔵するフェルールの光軸方向が、前記プラグ構造に内蔵されたフェルールの光軸方向に対して、４５°以上９０°以下の角度を有することを特徴とする。
【００４６】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の前記入出力用光ファイバは、前記ＷＤＭフィルタの１辺からのみ取り出されていることを特徴とする。
【００４７】
この構成によれば、ＷＤＭフィルタの位置と向きを適切に定めれば、入出力用光ファイバ配線に必要な空間を小さくすることができる。このことは、ＷＤＭフィルタモジュールの幅や高さを抑え、小型化することができる。
【００４８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の前記ＷＤＭフィルタは、複数の前記ジャック構造のハウジング部分に接して固定されていることを特徴とする。
【００４９】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の前記プラグ構造およびジャック構造は、ＭＵ形光コネクタと互換性を有することを特徴とする。
【００５０】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の前記プラグ構造およびジャック構造は、ＬＣ形光コネクタと互換性を有することを特徴とする。
【００５１】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の前記ＷＤＭフィルタは、多層膜干渉フィルタを用いて合分波を実行することを特徴とする。
【００５２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の前記入出力用光ファイバは、コア部分とクラッド部分との実効的比屈折率差が０．７５％以上、かつクラッド外径を９０μｍ以下であることを特徴とする。
【００５３】
この構成によれば、光ファイバの曲げ半径の許容値が小さく、プラグおよびジャックのフェルールとＷＤＭフィルタとの間の光ファイバ配線の空間が小さくなり、ＷＤＭフィルタモジュールのサイズ（全長、幅、高さ）を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００５４】
以上説明したように、本発明によれば、既存の光トランシーバモジュール、光コネクタとの互換性を有し、高い信頼性でコネクタ接続を行うことができ、接続特性が良好で、小形のＷＤＭフィルタモジュールを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）
図７に、本発明の第１の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。図７（ａ）は上から見た横断面図であり、図７（ｂ）は、横から見た縦断面図である。第１の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング１０１内部に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ１０２を搭載する。
【００５６】
ＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続される２つのポートは、２つのプラグ１１１，１１２から成る。一方、収容局側の伝送用光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック１２１，１２２から成る。ここで、プラグとジャックとは、一対の光コネクタの部分であり、それらを嵌合して光学的な接続を達成させる。プラグ１１１，１１２は、それぞれ光トランシーバモジュールの送信ポートと受信ポートとに接続され、ジャック１２１，１２２は、収容局側に向かう伝送用光ファイバのプラグと、他の光トランシーバモジュールに向かう伝送用光ファイバのプラグとにそれぞれ接続される。
【００５７】
ハウジング１０１は、プラグ１１１，１１２およびジャック１２１，１２２が結合して一体となった構造を有する。もちろん、ハウジング１０１を、複数の部材から構成してもよい。言い換えると、ハウジング１０１の一部が、それぞれプラグ１１１，１１２およびジャック１２１，１２２となっている。
【００５８】
プラグ１１１，１１２およびジャック１２１，１２２は、フェルール１３１〜１３４をそれぞれ有する。フェルール１３１〜１３４は、断面が円形で中心軸に１本の光ファイバを収容する。ジャック１２１，１２２のフェルール１３３，１３４には、挿入されたフェルールを調心するための割スリーブ１４１，１４２が、それぞれはめ込まれている。ジャック１２１，１２２において、挿入されたプラグを固定するための係止片１６１ａ，１６１ｂは、ハウジング１０１と一体に形成されている。
【００５９】
このような構成により、ジャック１２１から入力した波長λ２，λ４，…，λｍの異なる光信号の内、波長λ２の光信号をプラグ１１２から出力する。他の波長λ４，…，λｍの光信号は、ジャック１２２から出力される。また、プラグ１１１から入力した波長λ１の光信号は、ジャック１２１から出力される。さらに、ジャック１２２から入力した波長λ３，λ５，…，λｍ-1の光信号も、ジャック１２１から出力される。
【００６０】
ＷＤＭフィルタ１０２に対する光入出力には、４本の光ファイバ１５１〜１５４が使用される。４本の光ファイバ１５１〜１５４は、それぞれフェルール１３１〜１３４に挿入され、フェルール端面まで到達している。ここで、光ファイバ１５１〜１５４は、ＷＤＭフィルタ１０２とフェルール１３１〜１３４との間の領域では、それを覆うハウジング１０１との間で機械的に拘束されていない。従って、光ファイバ１５１〜１５４は、ある程度自由に、位置あるいは撓みの程度を変化させることができる。
【００６１】
第１の実施形態においては、フェルール１３１とフェルール１３３、およびフェルール１３２とフェルール１３４とは、対向する各々の光軸が一致するように一体化して、１本のフェルール部材から形成されている。フェルール部材１３５の長手方向の中央付近の所定の部分は、上側半分が除去された構造であり、光ファイバ１５１〜１５４をフェルール１３１〜１３４に挿入することができる。以後、フェルール１３１とフェルール１３３とが一体となった部材をフェルール部材１３５、フェルール１３２とフェルール１３４とが一体となった部材をフェルール部材１３６と表記する。
【００６２】
光ファイバ１５１〜１５４の端面を含むフェルール１３１〜１３４の端面は、ＰＣを実現するために、研磨加工によって凸球面状の滑らか面に加工されている。ＷＤＭフィルタ１０２は、ハウジング１０１に固定されているが、フェルール１３１〜１３４は、ハウジング１０１に直接固定されていない。フェルール１３１〜１３４は、ハウジング１０１とのクリアランスの範囲で、軸方向またはその直角方向に自由に動くことができる。別の見方をすれば、フェルール１３１〜１３４は、ＷＤＭフィルタ１０２に対しても、相対位置を変化させることができる。さらに、フェルール部材１３５とフェルール部材１３６も、相対位置を変化させることができる。
【００６３】
これにより、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグ１１１，１１２を光トランシーバモジュールに嵌合・接続したときに、フェルール部材１３５とフェルール部材１３６との間隔を、光トランシーバモジュール内の２本のフェルール間隔に一致させることができる。言い換えると、光トランシーバモジュール内の２本のフェルール間隔の誤差を吸収することができ、その接続に支障をきたすことはなくなる。
【００６４】
また、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグ１１１，１１２を光トランシーバモジュールに接続し、かつジャック１２１，１２２に伝送用光ファイバのプラグを接続したとき、プラグに内蔵されたバネによる押圧力は、フェルール１３３の端面から、フェルール部材１３５を介して、フェルール１３１の端面に作用する。これにより、フェルール１３１，１３３の端面において、ＰＣが実現される。フェルール１３２，１３４についても同様である。
【００６５】
以上のように、フェルール１３１〜１３４の端面のＰＣを実現するためには、伝送用光ファイバのプラグから押圧力を利用するので、ＷＤＭフィルタモジュールは、バネを内蔵する必要がなく、構造が簡単になる。また、フェルール１３１〜１３４に作用している押圧力は、ＷＤＭフィルタ１０２には、ほとんど作用しないので、押圧力に起因したＷＤＭフィルタ１０２の信頼性の低下が生じない。
【００６６】
なお、ＷＤＭフィルタ１０２としては、多層膜干渉フィルタ、回折格子（グレーティング）、分布型グレーティング（例：ファイバグレーティング）または平板基板光導波路回路（光導波路による光の位相の制御）を適用することができるが、特に多層膜干渉フィルタを用いると、ＷＤＭフィルタ１０２のサイズを小さくすることができる。
【００６７】
また、第１の実施形態のＷＤＭフィルタ１０２、および光ファイバ１５１〜１５４の配置、構成は、ＷＤＭフィルタ１０２が長手方向に十分短尺である場合に、ＷＤＭフィルタモジュールの高さや幅を小さくする点で有効である。
【００６８】
（第２の実施形態）
図８に、本発明の第２の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。第２の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、１つの送受信用ポートを有する１心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング２０１内部に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ２０２を搭載する。
【００６９】
ＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続されるポートは、１つのプラグ２１１から成る。一方、収容局側の光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック２２１，２２２から成る。第２の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第１の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールからプラグ１１２を除いた構造である。
【００７０】
ＷＤＭフィルタ２０２に対する光入出力には、３本の光ファイバ２５１，２５３，２５４が使用される。３本の光ファイバ２５１，２５３，２５４は、それぞれフェルール２３１，２３３，２３４に挿入され、フェルール端面まで到達している。ここで、光ファイバ２５１，２５３，２５４は、ＷＤＭフィルタ２０２とフェルール２３１，２３３，２３４との間の領域では、それを覆うハウジング２０１との間で機械的に拘束されていない。
【００７１】
フェルール２３１とフェルール２３３とは、対向する各々の光軸が一致するように一体化して、１本のフェルール部材２３５から形成されている。ジャック２２１に伝送用光ファイバのプラグを接続したとき、プラグに内蔵されたバネによる押圧力は、フェルール２３１，２３３の端面でのＰＣを実現する。フェルール２４２は、ジャック２２２からＷＤＭフィルタ２０２へ向かう軸方向の移動が、ハウジング２０１により制限される。従って、ジャック２２２にプラグが接続されたとき、プラグからの押圧力に対する反作用を生み出し、フェルール２３４の端面でのＰＣを実現する。一方、ＷＤＭフィルタ２０２とフェルール２３１，２３３，２３４とは相対的な移動が可能であり、上述した押圧力は、ＷＤＭフィルタ２０２には、ほとんど作用しない。
【００７２】
このような構成により、ジャック２２１から入力した波長λ２，λ４，…，λｍの異なる光信号の内、波長λ２の光信号をプラグ２１１から出力する。他の波長λ４，…，λｍの光信号は、ジャック２２２から出力される。また、プラグ２１１から入力した波長λ１の光信号は、ジャック２２１から出力される。さらに、ジャック２２２から入力した波長λ３，λ５，…，λｍ-1の光信号も、ジャック２２１から出力される。
【００７３】
（第３の実施形態）
図９に、本発明の第３の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。第３の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第２の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールのジャック２２２とフェルール２３４を取り除き、光ファイバ２５４を延長して入出力光ファイバとしたものである。光ファイバ３５３は、ＷＤＭフィルタモジュールの後端において固定され、外力が光ファイバ３５３に作用しないようになっている。光ファイバ３５３のＷＤＭフィルタモジュールから引き出された部分には、折れを防止するためにブーツ３６１が設けられる。
【００７４】
フィルタ動作は、第２の実施形態と同じである。光信号を入出力する外部構造の形態に合わせて、第３の実施形態の構造を採用することで、第２の実施形態と比較してジャック２２２の分だけ体積を小さくすることができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
図１０に、本発明の第４の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。図１０（ａ）は上から見た横断面図であり、図１０（ｂ）は、横から見た縦断面図である。第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング４０１に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ４０２が固定されている。ＷＤＭフィルタ４０２の固定位置としては、横方向の側面の他に、ＷＤＭフィルタモジュールの下部あるいは上部、すなわち縦方向の側面とすることもできる。
【００７６】
ＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続される２つのポートは、２つのプラグ４１１，４１２から成る。一方、収容局側の伝送用光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック４２１，４２２から成る。ハウジング４０１は、プラグ４１１，４１２およびジャック４２１，４２２が結合して一体となった構造を有する。
【００７７】
ＷＤＭフィルタ４０２に対する光入出力には、４本の光ファイバ４５１〜４５４が使用される。４本の光ファイバ４５１〜４５４は、ＷＤＭフィルタ４０２の一辺からのみ「取り出されている」。ここで「取り出されている」のより具体的な意味は、これらの光ファイバ４５１〜４５４がＷＤＭフィルタ４０２本体に装着され、または、ＷＤＭフィルタ４０２内の光ファイバと共通化されて、ＷＤＭフィルタ４０２本体から外部に引き出されていることである。ＷＤＭフィルタ４０２は、ハウジング４０１の横方向における側面に固定されている。
【００７８】
また、ＷＤＭフィルタ４０２の向きは、ＷＤＭフィルタ４０２から光ファイバ４５１〜４５４が引き出される方向が横方向になる向きである。ここで、横方向とは、フェルール４３１と直角かつフェルール４３１とフェルール４３３とを結ぶ方向である。なお、以後、フェルール４３１の中心軸方向を軸方向（長手方向）、横方向および軸方向に直角な方向を縦方向（上下方向）と呼ぶことにする。また、ＷＤＭフィルタモジュールの軸方向、横方向、縦方向の最大寸法をそれぞれ、全長、幅、高さと呼ぶことにする。
【００７９】
図１１に、ＷＤＭフィルタ４０２のより詳細な構造を示す。ＷＤＭフィルタ４０２は、多層膜干渉フィルタを適用する。光ファイバ４５１〜４５４は、ＷＤＭフィルタ４０２の一端の部材４７１に並列かつ平行に固定され、各々の先端には、コリメート用レンズ４７２ａ〜４７２ｄが装着されている。波長λ１，λ３，…λｍの異なる光信号は、多層膜干渉フィルタ４７３ａ，４７３ｂおよびミラー４７４ａ，４７４ｂを透過あるいは反射して、合分波される。
【００８０】
第４の実施形態においては、フェルール４３１とフェルール４３３とは、第三の部材である継ぎ手４３５により、対向する各々の光軸が一致するように一体化されている。フェルール４３２とフェルール４３４も同様に、継ぎ手４３６により一体化されている。フェルール４３１〜４３４は、ハウジング４０１に直接固定されておらず、ハウジング４０１とのクリアランスの範囲で、軸方向またはその直角方向に自由に動くことができる。
【００８１】
ＷＤＭフィルタ４０２に付属する入出力用の光ファイバ４５１〜４５４は、それぞれフェルール４３１〜４３４に挿入され、接着剤等により固定される。光ファイバ４５１〜４５４の端面を含むフェルール４３１〜４３４の端面は、ＰＣを実現するために、研磨加工によって凸球面状の滑らか面に加工されている。光ファイバ４５１〜４５４は、ＷＤＭフィルタ４０２とフェルール４３１〜４３４との間の領域では、円弧状に軸方向を９０°だけ変換している。この領域では、光ファイバ４５１〜４５４は、ハウジング４０１との間隔の分だけ機械的に拘束されておらず、ある程度自由に、位置や撓み程度を変化させることができる。
【００８２】
このような構成により、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグ４１１，４１２を光トランシーバモジュールに接続し、かつジャック４２１，４２２に伝送用光ファイバのプラグを接続したとき、プラグに内蔵されたバネによる押圧力は、フェルール４３３の端面から、継ぎ手４３５を介して、フェルール４３１の端面に作用する。これにより、フェルール４３１，４３３の端面において、ＰＣが実現される。一方、フェルール４３１〜４３４に作用している押圧力は、ＷＤＭフィルタ４０２には、ほとんど作用しないので、押圧力に起因したＷＤＭフィルタ４０２の信頼性の低下が生じない。
【００８３】
第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第１の実施形態と比較して、接続する光トランシーバモジュール内の２本のフェルールの間隔の誤差、端面の軸方向の位置の違い、フェルール４３１，４３３とフェルール４３２，４３４の全長の違いといった誤差が大きい場合であっても、支障なく接続することができる。言い換えれば、これら誤差の許容値を大きくとることができる。これは、フェルール４３１，４３３とフェルール４３２，４３４の軸方向、横方向または縦方向の移動量に対して、光ファイバ４５１〜４５４の曲げ半径の変化が小さく、許容される曲げ半径を下回らないようにすることができるからである。
【００８４】
ＷＤＭフィルタ４０２の配置および光ファイバ４５１〜４５４の配線形態では、フェルール４３１，４３３とフェルール４３２，４３４の全長が、ＷＤＭフィルタ４０２の最大寸法に左右されない。従って、ＷＤＭフィルタモジュールの幅が多少大きくなるものの、全長を短くすることができる。これに対して、第１の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、搭載するＷＤＭフィルタ１０１の軸方向の寸法に応じてフェルール部材１３５，１３６の全長が長くなる。また、ＷＤＭフィルタ１０１からの光ファイバ１５１〜１５４の引き出しがフェルール部材１３５，１３６の軸方向と平行なため、フェルール１３１〜１３４の軸方向の可動量を十分にとることができない。
【００８５】
第１の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールにおいて、ＷＤＭフィルタ１０１を、フェルール１３１〜１３４からある程度離れた位置に配置し、光ファイバ１５１〜１５４を長くすれば、フェルール部材１３５，１３６の長さを短くすることができる。しかしながら、光ファイバ１５１〜１５４の配線に、ある程度の曲げ半径が必要であること、および、光ファイバ１５１〜１５４を保護するために、ハウジング１０１で覆うための空間を確保することが必要なために、ＷＤＭフィルタモジュールの幅や高さが大幅に増大する。
【００８６】
実用的な使用においては、光トランシーバモジュール、ＷＤＭフィルタモジュール、および伝送用光ファイバのプラグを接続したとき、伝送用光ファイバからの外力、特に引張力がＷＤＭフィルタモジュールに作用し、光トランシーバモジュールのジャック部分には、曲げモーメントがかかることがある。この曲げモーメントは、ＷＤＭフィルタモジュールの全長が長いほど大きくなる。従って、ＷＤＭフィルタの全長を短くすることにより、伝送用光ファイバからＷＤＭフィルタモジュールに作用する外力の許容値を拡大することができる。また、伝送用光ファイバからの外力により、光トランシーバモジュールのジャック部分での接続が不完全になったり、ジャック部分が破損するといった可能性を小さくすることができる。
【００８７】
フェルール４３１，４３３とフェルール４３２，４３４の全長は、光ファイバ４５１〜４５４の曲げ半径の下限（許容値）に大きく依存する。そこで、それらフェルール４３１〜４３４を短くして、ＷＤＭフィルタモジュールの全長をより短くするために、後に詳しく述べるが、コアとクラッドの比屈折率差が大きい細径光ファイバを用いる。
【００８８】
（第５の実施形態）
図１２に、本発明の第５の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。第５の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、１つの送受信用ポートを有する１心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング５０１に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ５０２が固定されている。ＷＤＭフィルタ５０２の固定位置としては、横方向の側面の他に、ＷＤＭフィルタモジュールの下部あるいは上部、すなわち縦方向の側面とすることもできる。
【００８９】
ＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続されるポートは、１つのプラグ５１１から成る。一方、収容局側の光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック５２１，５２２から成る。第５の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールからプラグ４１２を除いた構造である。
【００９０】
フェルール５３１とフェルール５３３とは、対向する各々の光軸が一致するように一体化され、１本のフェルール部材から形成されている。ジャック５２１に伝送用光ファイバのプラグを接続したとき、プラグに内蔵されたバネによる押圧力は、フェルール５３１，５３３の端面でのＰＣを実現する。フェルール５４２は、ジャック５２２からモジュール内部へ向かう軸方向の移動が、ハウジング５０１により制限される。従って、ジャック５２２にプラグが接続されたとき、プラグからの押圧力に対する反作用を生み出し、フェルール５３４の端面でのＰＣを実現する。
【００９１】
（第６の実施形態）
図１３に、本発明の第６の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。図１３（ａ）は上から見た横断面図であり、図１３（ｂ）は、横から見た縦断面図である。第６の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング６０１に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ６０２が固定されている。ＷＤＭフィルタ６０２の固定位置としては、横方向の側面の他に、ＷＤＭフィルタモジュールの下部あるいは上部、すなわち縦方向の側面とすることもできる。
【００９２】
例えば、光送受信装置内で使用される場合は、通常は高さの制限の方が強く要求されるので、ＷＤＭフィルタ６０２を横方向の側面に配置したＷＤＭフィルタモジュールを用いる。光トランシーバモジュールが光送受信装置のインタフェース部分に配置され、ＷＤＭフィルタモジュールを光送受信装置のインタフェースに装着する場合は、ＷＤＭフィルタモジュールの高さの制限が比較的小さい。
【００９３】
ＷＤＭフィルタ６０２に対する光入出力には、４本の光ファイバ６５１〜６５４が使用される。４本の光ファイバ６５１〜６５４は、ＷＤＭフィルタ６０２の一辺からのみ取り出される。光ファイバ６５１〜６５４が引き出される方向は、ジャック６２１からプラグ６１１に向かう軸方向となる。但し、ＷＤＭフィルタ６０２の具体的な位置は、光ファイバ６５１〜６５４の曲げ半径の許容値を考慮して定められる。
【００９４】
第６の実施形態においては、フェルール６３１とフェルール６３３とは、継ぎ手６３５により、対向する各々の光軸が一致するように一体化されている。フェルール６３２とフェルール６３４も同様に、継ぎ手６３６により一体化されている。フェルール６３１〜６３４は、ハウジング６０１に直接固定されておらず、ハウジング６０１とのクリアランスの範囲で、軸方向またはその直角方向に自由に動くことができる。
【００９５】
フェルール６３１，６３３とフェルール６３２，６３４の全長は、光ファイバ６５１〜６５４の曲げ半径の許容値に大きく依存するが、第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールと同程度に短くすることができる。光ファイバ６５１〜６５４の曲げ半径を小さくできれば、ＷＤＭフィルタ６０２を横方向において、フェルール６３１〜６３４に近い位置に配置することができる。また、光ファイバ６５１〜６５４の配線に必要な空間が小さくなり、ＷＤＭフィルタモジュールの幅を小さくすることができる。さらに、フェルール６３１，６３３とフェルール６３２，６３４の全長も短くすることができる。
【００９６】
図１４に、ＷＤＭフィルタ６０２のより詳細な構造を示す。ＷＤＭフィルタ６０２は、平板基板６７１上に形成された光導波路と多層膜干渉フィルタ６７３ａ，６７３ｂとを含む。多層膜干渉フィルタ６７３ａ，６７３ｂおよびミラー６７４は、光導波路の公差部分に挿入される。光ファイバ６５１〜６５４から光導波路に入力された波長λ１，λ２，…λｍの異なる光信号は、２箇所の多層膜干渉フィルタ６７３ａ，６７３ｂで反射あるいは透過して合波および分波される。多層膜干渉フィルタ６７３ａ，６７３ｂを通過した光信号は、ミラー６７４で反射して、光導波路を折り返す。光導波路の曲がりにより折り返す場合と比較して、基板の面積が小さくて済む。
【００９７】
光ファイバ６５１〜６５４は、光導波路端面を含む平面基板６７１の端面の一辺に固定される。このように光導波路と多層膜干渉フィルタとを組み合わせたＷＤＭフィルタは、小形であり、コリメート用レンズが不要となる。また、光ファイバを光導波路基板に装着する技術も確立されているので、低コストで量産することができる。
【００９８】
第６の実施形態においては、フェルール６３１とフェルール６３３とは、継ぎ手６３５により、対向する各々の光軸が一致するように一体化されている。フェルール６３２とフェルール６３４も同様に、継ぎ手６３６により一体化されている。フェルール６３１〜６３４は、ハウジング６０１に直接固定されておらず、ハウジング６０１とのクリアランスの範囲で、軸方向またはその直角方向に自由に動くことができる。これにより、フェルール６３１〜６３４への光ファイバ６５１〜６５４の挿入が容易になる。
【００９９】
また、４つのフェルール６３１〜６３４の端面を一括して研磨することが可能になるだけでなく、研磨時のＷＤＭフィルタ６０２や光ファイバ６５１〜６５４の取扱いも容易になる。また、フェルール６３１〜６３４の光ファイバ６５１〜６５４の挿入口に対して、機械的に孔径を拡大することが容易であり、光ファイバ６５１〜６５４の挿入をより容易にすることができる。さらに、後述するがフェルール６３１とフェルール６３３と、またはフェルール６３２とフェルール６３４との外径が異なる場合も対応できる。
【０１００】
このような構成により、ＷＤＭフィルタ６０２の配置では、第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールと比較して、ＷＤＭフィルタ６０２の光ファイバ６５１〜６５４が引き出される方向の全長が、ある程度長い場合であっても、ＷＤＭフィルタモジュールの全長を短くすることができる。また、ＷＤＭフィルタ６０２からフェルール６３１〜６３４までの光ファイバ６５１〜６５４の長さが長いので、フェルール６３１〜６３４の端面の研磨や、ハウジング６０１への組み込みが比較的容易である。
【０１０１】
なお、プラグ６１１，６１２は、光トランシーバモジュールのジャック内に挿入されるので、プラグ６１１，６１２の縦方向および横方向の空間には、ＷＤＭフィルタ６０２や光ファイバ６５１〜６５４を配置することはできない。ＷＤＭフィルタモジュールの幅あるいは高さは、ＷＤＭフィルタ６０２の固定位置に依存するので、ＷＤＭフィルタ６０２の位置は、ＷＤＭフィルタモジュールの使用形態に応じて適宜決められる。
【０１０２】
なお、第４および第５の実施形態を参照すれば、第６の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールを、１つの送受信用ポートを有する１心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応するように、変更することができる。
【０１０３】
（第７の実施形態）
図１５に、本発明の第７の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。図１５（ａ）は上から見た横断面図であり、図１５（ｂ）は、横から見た縦断面図である。第７の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。第７の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールの構成と同じである。
【０１０４】
４本のフェルール７３１〜７３４は互いに独立しており、光ファイバ７５１〜７５４の配線により、相対的な位置を変化させることができる。ＷＤＭフィルタモジュールを光トランシーバモジュールに接続したとき、光トランシーバモジュールのジャックのフェルール端面と、フェルール７３１，７３２の端面とのＰＣを実現するために、プラグ７１１，７１２には、フェルール７３１，７３２を光軸方向に沿って光トランシーバモジュール側のジャックに押圧するためのバネ７４３，７４４がそれぞれ内蔵されている。
【０１０５】
フェルール７３３，７３４は、ハウジング７０１により軸方向の移動量が制限され、伝送用光ファイバのプラグが接続されたとき、プラグに内蔵されたバネの押圧力により、それぞれの端面でのＰＣが実現される。
【０１０６】
ＷＤＭフィルタモジュールにバネ７４３，７４４を内蔵するための領域が必要になる。この領域は、例えば、ＭＵ形光コネクタのプラグ構造の中に収まるので、バネの内蔵に基づくＷＤＭフィルタモジュールの全長の増加は殆どない。言い換えれば、ＷＤＭフィルタモジュールの全長は、第４の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールと同程度になる。
【０１０７】
光ファイバ７５１〜７５４をフェルール７３１〜７３４に挿入し、接着する際に、またはフェルール７３１〜７３４の端面を研磨する際に、フェルール７３１〜７３４を独立して扱えるので、研磨が容易になる。
【０１０８】
（第８の実施形態）
図１６に、本発明の第８の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。第８の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、１つの送受信用ポートを有する１心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。第８の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、第７の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールからプラグ８１２を除いた構造である。
【０１０９】
３本のフェルール８３１，８３３，８３４は、相対的に位置を変動させることができる。プラグ８１１の光軸とジャック８２１の光軸とを整列させる必要がない。
【０１１０】
（第９の実施形態）
図１７に、本発明の第９の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。図１７（ａ）は上から見た横断面図であり、図１７（ｂ）は、横から見た縦断面図である。第９の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタ９０２は、ジャック９２１，９２２の上部に配置され、ハウジング９０１に固定される。
【０１１１】
ＷＤＭフィルタ９０２に対する光入出力には、４本の光ファイバ９５１〜９５４が使用される。４本の光ファイバ９５１〜９５４は、ＷＤＭフィルタ９０２の一辺からのみ取り出される。光ファイバ９５１〜９５４が引き出される方向は、ジャック９２１からプラグ９１１に向かう軸方向となる。但し、ＷＤＭフィルタ９０２の具体的な位置は、光ファイバ９５１〜９５４の曲げ半径の許容値を考慮して定められる。
【０１１２】
ＷＤＭフィルタ９０２の寸法が、ジャック９２１，９２２の寸法を下回れば、ジャック９２１，９２２の上部にＷＤＭフィルタ９０２を設置することができるので、ＷＤＭフィルタモジュールの高さが増加するものの、全長と幅は増加しない。
【０１１３】
（第１０の実施形態）
図１８に、本発明の第１０の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す。第１０の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールは、受信用ポートと送信用ポートの２つのポートを有する２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。ＷＤＭフィルタモジュールは、ハウジング１００１に、波長に応じて光信号を合波、分波するＷＤＭフィルタ１００２が固定されている。ＷＤＭフィルタ１００２の固定位置としては、横方向の側面の他に、ＷＤＭフィルタモジュールの下部あるいは上部、すなわち縦方向の側面とすることもできる。
【０１１４】
ＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールの光コネクタのジャックに嵌合・接続される２つのポートは、２つのプラグ１０１１，１０１２から成る。一方、収容局側の伝送用光ファイバのプラグに嵌合・接続される２つのポートは、それぞれジャック１０２１，１０２２から成る。ハウジング１００１は、プラグ１０１１，１０１２およびジャック１０２１，１０２２が結合して一体となった構造を有する。
【０１１５】
４本のフェルール１０３１〜１０３４は互いに独立しており、光ファイバ１０５１〜１０５４の配線により、相対的な位置を変化させることができる。ＷＤＭフィルタモジュールを光トランシーバモジュールに接続したとき、光トランシーバモジュールのジャックのフェルール端面と、フェルール１０３１，１０３２の端面とのＰＣを実現するために、プラグ１０１１，１０１２には、フェルール１０３１，１０３２を軸方向に押圧するためのバネ１０４３，１０４４がそれぞれ内蔵されている。
【０１１６】
ＷＤＭフィルタ１００２に対する光入出力には、４本の光ファイバ１０５１〜１０５４が使用される。４本の光ファイバ１０５１〜１０５４は、ＷＤＭフィルタ１００２の一辺からのみ取り出される。光ファイバ１０５１〜１０５４が引き出される方向は、横方向になる。但し、ＷＤＭフィルタ１００２の具体的な位置は、光ファイバ１０５１〜１０５４の曲げ半径の許容値を考慮して定められる。
【０１１７】
プラグ１０１１，１０１２およびジャック１０２１の中心軸（フェルール軸）は、接続される光トランシーバモジュールのジャックの中心軸と同一の方向であるが、ジャック１０２２の中心軸は、それと直角の横方向を向いている。これにより、伝送用光ファイバのプラグも横方向からジャック１０２２に接続される。このような構成は、ジャック１０２２に接続する伝送用光ファイバの配線方向が横方向の場合に適している。第７の実施形態のＷＤＭフィルタモジュールでは、ジャック１０２２に接続した伝送用光ファイバを９０°だけ曲げる必要があり、そのための空間が必要となる。
【０１１８】
また、ジャック１０２２に接続された伝送用光ファイバに引張力が作用した場合、プラグ１０１１，１０１２と光トランシーバモジュールとの接続部にかかる曲げモーメントを比較的小さくすることができる。
【０１１９】
プラグ１０１１，１０１２に対して、  
（ａ）ジャック１０２１は軸方向、ジャック１０２２は上方向、  
（ｂ）ジャック１０２１，１０２２を横向きかつ反対方向、  
（ｃ）ジャック１０２１，１０２２の両方を下向き、  
（ｄ）ジャック１０２１，１０２２の両方を上向き、  
（ｅ）ジャック１０２１を下向き、ジャック１０２２を上向き  
などの構成をとることができる。このようにして、ＷＤＭフィルタモジュールを、接続する伝送用光ファイバの配線方向に応じて、構成することも考えられる。また、プラグ１０１１，１０１２の軸方向に対して、ジャック１０２１，１０２２の軸方向を４５°だけ傾ける構造も考えられる。
【０１２０】
このような各種の形態のＷＤＭフィルタモジュールは、本体の一辺からのみ光ファイバが引き出されるＷＤＭフィルタを用い、かつＷＤＭフィルタと各フェルールとの間を光ファイバで結ぶ構成を採用すれば、同一の形態のＷＤＭフィルタを用いて実現することができる。１心形光トランシーバモジュールに対応するＷＤＭフィルタモジュールでも上記と同様の構成を実現することができる。
【０１２１】
（光コネクタ）
第１〜１０の実施形態で述べたＷＤＭフィルタモジュールにおいて、光トランシーバモジュールのインタフェース（ジャック）と、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグおよびジャックと、伝送用光ファイバのプラグとして、ＳＣ形光コネクタ、ＭＵ形光コネクタ、またはＬＣ形光コネクタと互換性を有するコネクタを適用することができる。フェルールの外形は、ＳＣ形の場合は２．５ｍｍ、ＭＵ形およびＬＣ形の場合は１．２５ｍｍである。光トランシーバモジュールのインタフェースがＭＵ形またはＬＣ形の場合、並行する２本のフェルールの軸間距離は、通常は６．２５ｍｍである。従って、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグの軸間距離も６．２５ｍｍとする。
【０１２２】
ＷＤＭフィルタモジュールのジャックがＭＵ形またはＬＣ形の場合、フェルールが比較的細く、割スリーブの肉厚も小さいので、接続箇所での強度は比較的低い。従って、これら種類の光コネクタの場合は、上述したように、光トランシーバモジュールとＷＤＭフィルタモジュールとの接続部分にかかる外力による曲げモーメントが小さくなるように、ＷＤＭフィルタモジュールの全長をできるだけ短くする必要がある。
【０１２３】
光トランシーバモジュールのインタフェースがＬＣ形の場合、ＷＤＭフィルタモジュールのプラグをＬＣ形とし、ジャックをＭＵ形として、伝送用光ファイバのプラグをＭＵ形とする。このようにして、ＷＤＭフィルタモジュールに光コネクタのタイプを変換する機能を持たせることもできる。フェルールを端面研磨後に一体構造にする場合、またはフェルールを独立としてバネを取り付ける場合には、プラグとジャックとをそれぞれフェルール径が異なるＳＣ形とＭＵ形にするとこともできる。
【０１２４】
（光ファイバ）
第１〜１０の実施形態で述べたＷＤＭフィルタモジュールにおいて、モジュールの全長は、ＷＤＭフィルタとフェルールとの間を結ぶ光ファイバの曲げ半径の許容値（下限）に大きく依存する。そこで、全長をより短くするために、クラッド径が８０μｍ程度と細径で、かつコアとクラッドの比屈折率差が０．７５％以上と大きい光ファイバを用いる。好ましくは、曲げ半径の許容値を１０ｍｍ程度以下、特に５ｍｍ程度にできる光ファイバを使用する。
【０１２５】
分散シフトファイバ、フォトニック結晶ファイバのように、コアあるいはクラッドに相当する部分が、屈折率の異なる複数の部分で構成されている場合には、比屈折率差は、実効的（等価的）な比屈折率差に置き換えられる。このような光ファイバでは、曲げ半径を１０ｍｍ以下に小さくしても、光通信で用いられる通常の波長において、曲がりに起因する放射損失（曲げ損失）は、十分小さくすることができる。
【０１２６】
より汎用的に表現すれば、曲げ半径が小さく、かつ曲げ損失を小さくするためには、比屈折率差、コア径、波長をパラメータとするＶ値を大きくする。細径の光ファイバであれば、曲げ半径が上記のように小さくても、曲げに対する機械的信頼性、すなわち長期間、光ファイバを曲げた状態にしても光ファイバが破断しない信頼性が高い。これは、曲げ半径が同じでも、断面における最大引張応力あるいは最大圧縮応力は、クラッド径が約１２５μｍの光ファイバより、細径ファイバの方が小さくなるからである。光ファイバの曲げに対する機械的信頼性をより高めるためには、ＷＤＭフィルタモジュールを作製する前に、その作製後の曲げ半径よりも小さい半径で曲げて破断の有無を確認するといったスクリーニングテストを実施するとよい。光ファイバのクラッド径を８０μｍ程度としたが、原理的にはそれ以下の径でも可能である。
【０１２７】
上述した比屈折率差が大きな光ファイバでは、単一モード特性を得るためにコア径が小さくモードフィールド径（ＭＦＤ）は７μｍ程度以下と小さい。ＷＤＭフィルタモジュールを接続する光トランシーバモジュールのジャック中の光ファイバ、または伝送用光ファイバのＭＦＤが１０μｍ程度の場合、ＭＦＤが相違することに起因して接続損失が生じる。そこで、フェルールの端面付近においてのみ、光ファイバのＭＦＤを拡大すると、接続損失を小さくすることができる。ＭＦＤを拡大するためには、加熱してコアを拡大する方法などが知られている。
【０１２８】
また、コア径が比較的大きく、ＭＦＤが７〜１０μｍ程度の光ファイバを用いることも考えられる。ただし、このような光ファイバは多モード特性となり、一部の光パワーが１次モード以上の導波モードに結合して、損失を生ずる。ＭＦＤは、トータルの接続損失や曲げ損失等を考慮して設計される。
【０１２９】
（その他の構成部品）
光ファイバは、ＷＤＭフィルタとフェルールとの間の領域において、被覆を有するようにすると、加傷して破断することを防止することができる。また、この領域で光ファイバを部分的に拘束して、配線パターンをより適切にすることも考えられる。
【０１３０】
ハウジングは、材料にプラスティック、作製方法に射出成形法を用いると、低コストで作製することができる。一般的な光コネクタでは、フェルールとして、セラミック製（主にジルコニア）、ガラス製（結晶化ガラスも含む）のものが使用されている。作製コストを下げるために、射出成形法により作製したプラスティック製のフェルールをＷＤＭフィルタモジュールで用いることもできる。
【０１３１】
第１〜１０の実施形態において、ＷＤＭフィルタの代わりに、他の種類の機能素子を搭載すれば、様々な機能を有するプラガブル形光モジュールを構成することができる。例えば、光信号のパワーの一部を取り出し、電気信号に変える光モニタ素子を搭載すれば、プラガブル形光モニタ・モジュールとなる。このとき、プラグやジャックを３つ以上有する構成としてもよい。
【０１３２】
第１〜１０の実施形態において、フェルールは、円筒形でそれぞれ光ファイバを１本だけ収容と、プラグまたはジャックは、いわゆる単心形光コネクタの構造である。これに対して、ＭＴ形光コネクタのフェルールのように、１つの部材に複数の光ファイバを収容する多心形フェルールを用いて、プラグまたはジャック部分を多心形光コネクタの構造とすることもできる。
【０１３３】
第１〜１０の実施形態で示したＷＤＭフィルタモジュールは、光トランシーバモジュールに直接に結合する場合を想定していたが、それ以外の場合でも使用可能である。例えば、光ファイバが永久接続されたピグデイル形光トランシーバモジュールが光送受信装置内に搭載され、その光ファイバは、光送受信装置の筐体の側面に設けた光コネクタのジャックと結ばれている場合、ＷＤＭフィルタモジュールは、その筐体側面のジャックに接続される。
【０１３４】
第１〜１０の実施形態で示した１心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応するＷＤＭフィルタモジュールと、２心双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応するＷＤＭフィルタモジュールとは、同様の工程で作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】従来の双方向伝送を行う光送受信装置を適用したＷＤＭ伝送システムの構成を示す図である。
【図２】従来の１本の光ファイバで双方向伝送を行う光送受信装置を適用したＷＤＭ伝送システムの構成を示す図である。
【図３】従来の２心双方向伝送用のＷＤＭフィルタモジュールの構成を示す断面図である。
【図４】従来のＷＤＭフィルタの第１例の構成を示す断面図である。
【図５】従来のＷＤＭフィルタの第２例の構成を示す断面図である。
【図６】従来の１心双方向伝送用のＷＤＭフィルタモジュールの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１１】第４の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールのＷＤＭフィルタの一例を示す構成図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１４】第６の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールのＷＤＭフィルタの一例を示す構成図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１７】本発明の第９の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【図１８】本発明の第１０の実施形態にかかるＷＤＭフィルタモジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０１  ハウジング
１０２  ＷＤＭフィルタ
１１１，１１２  プラグ
１２１，１２２  ジャック
１３１〜１３４  フェルール
１４１，１４２  割スリーブ
１５１〜１５４  光ファイバ
１６１  係止片
１３５、１３６  フェルール部材
【図１】
2005257940.tif 000003
【図２】
2005257940.tif 000004
【図３】
2005257940.tif 000005
【図４】
2005257940.tif 000006
【図５】
2005257940.tif 000007
【図６】
2005257940.tif 000008
【図７】
2005257940.tif 000009
【図８】
2005257940.tif 000010
【図９】
2005257940.tif 000011
【図１０】
2005257940.tif 000012
【図１１】
2005257940.tif 000013
【図１２】
2005257940.tif 000014
【図１３】
2005257940.tif 000015
【図１４】
2005257940.tif 000016
【図１５】
2005257940.tif 000017
【図１６】
2005257940.tif 000018
【図１７】
2005257940.tif 000019
【図１８】
2005257940.tif 000020