(57)【要約】【課題】フィルタ部材の多層面での反射光に対するその他の部分で反射した光の干渉影響を低減させて、信号光のモニタ機能の信頼性を向上させる。【解決手段】フィルタ部材２０の多層膜５６側の面を第１の面７０、フィルタ部材２０の石英基板５４側の面を第２の面７２と定義し、スリット１８の内壁面のうち、フィルタ部材２０の第１の面７０に対向する面を第１の内壁面７４、フィルタ部材２０の第２の面７２に対向する面を第２の内壁面７６と定義したとき、スリット１８の第１の内壁面７４、第２の内壁面７６及びフィルタ部材２０の第２の面７２のうちの１つ以上の面と、フィルタ部材２０の第１の面７０とが非平行となっている。【選択図】図３
2005018006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝達手段と、
光伝達手段に設けられたスリットと、
前記スリット内に挿入され、前記光伝達手段を伝搬する信号光の一部を分岐するフィルタ部材と、
前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、
前記フィルタ部材は、基板と該基板の主面に形成された光学薄膜とを有し、
前記フィルタ部材の前記光学薄膜側の面を第１の面、前記フィルタ部材の基板側の面を第２の面と定義し、前記スリットの内壁面のうち、前記フィルタ部材の前記第１の面に対向する面を第１の内壁面、前記フィルタ部材の前記第２の面に対向する面を第２の内壁面と定義したとき、
前記スリットの第１の内壁面、前記第２の内壁面及び前記フィルタ部材の第２の面のうちの１つ以上の面と、前記フィルタ部材の第１の面とが非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の光デバイスにおいて、
前記非平行とされた２つの面のなす角は、０．５°以上であることを特徴とする光デバイス。
【請求項３】
請求項１記載の光デバイスにおいて、
前記フィルタ部材の第１の面、前記フィルタ部材の第２の面、前記スリットの第１の内壁面及び前記スリットの第２の内壁面と、前記信号光の光軸を含む鉛直面とが交差してそれぞれ形成される線分を第１の線分、第２の線分、第３の線分及び第４の線分と定義したとき、
前記第２の線分、前記第３の線分及び前記第４の線分のうちの１以上の線分と、前記第１の線分とが非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項４】
請求項３記載の光デバイスにおいて、
前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに非平行で、
前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに非平行で、
前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項５】
請求項３記載の光デバイスにおいて、
前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに平行で、
前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに平行で、
前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項６】
請求項３記載の光デバイスにおいて、
前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに非平行で、
前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに平行で、
前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項７】
請求項３記載の光デバイスにおいて、
前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに平行で、
前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに非平行で、
前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項８】
請求項１記載の光デバイスにおいて、
前記フィルタ部材の第１の面、前記フィルタ部材の第２の面、前記スリットの第１の内壁面及び前記スリットの第２の内壁面と、前記信号光の光軸を含む水平面とが交差してそれぞれ形成される線分を第５の線分、第６の線分、第７の線分及び第８の線分と定義したとき、
前記第６の線分、前記第７の線分及び前記第８の線分のうちの１以上の線分と、前記第５の線分とが非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項９】
請求項８記載の光デバイスにおいて、
前記第７の線分と前記第８の線分とが互いに平行で、
前記第５の線分と前記第７の線分とが互いに非平行であることを特徴とする光デバイス。
【請求項１０】
複数の光伝達手段と、
前記複数の光伝達手段に対して共通に設けられたスリットと、
前記スリット内に挿入され、前記複数の光伝達手段を伝搬する信号光の各一部を分岐する１つのフィルタ部材と、
前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、
前記フィルタ部材は、少なくとも前記スリットと対向する面が湾曲していることを特徴とする光デバイス。
【請求項１１】
光伝達手段と、
光伝達手段に設けられたスリットと、
前記スリット内に挿入され、前記光伝達手段を伝搬する信号光の一部を分岐するフィルタ部材と、
前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、
前記フィルタ部材は、基板と該基板の主面に形成された光学薄膜とを有し、
前記フィルタ部材の前記光学薄膜側の面を第１の面、前記フィルタ部材の基板側の面を第２の面と定義し、前記スリットの内壁面のうち、前記フィルタ部材の前記第１の面に対向する面を第１の内壁面、前記フィルタ部材の前記第２の面に対向する面を第２の内壁面と定義したとき、
少なくとも前記フィルタ部材の第２の面が粗面であることを特徴とする光デバイス。
【請求項１２】
請求項１１記載の光デバイスにおいて、
前記スリットの前記第１の内壁面及び前記第２の内壁面が粗面であることを特徴とする光デバイス。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の光デバイスにおいて、
前記粗面とされた面は、表面粗さＲｔが、
０．０５μｍ≦Ｒｔ≦２μｍ
であることを特徴とする光デバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光デバイスにおいて、
少なくとも前記フィルタ部材の底面の一部が前記スリットの底部に接触していることを特徴とする光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１本の光ファイバあるいは複数本の光ファイバ（光ファイバアレイ）、又は１つの光導波路、あるいは複数の光導波路等を有する光デバイスに関し、特に、これら光伝達手段を伝搬する信号光を途中でモニタする場合に好適な光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の光通信技術において、通信品質の監視技術は重要な項目となっている。中でも、光出力の監視については、特に、波長多重通信技術の分野において重要な位置を占めている。
【０００３】
近年、このような光出力監視技術に対する小型化、高性能化、低コスト化の要求が高まりつつある。
【０００４】
従来では、例えば特許文献１に示すような技術が提案されている。この技術は、図１７に示すように、ガラス基板２００のＶ溝内に光ファイバ２０２を配置し、その後、ガラス基板２００に対して光ファイバ２０２を（その光軸に対して）斜めに横切るようにスリット２０４を形成する。そして、該スリット２０４内に光反射基体（フィルタ部材）２０６を挿入し、その隙間に紫外線硬化樹脂（接着剤）２０８を充填するようにしている。フィルタ部材２０６は、基板２１０と、該基板２１０の主面に形成された多層膜２１２とを有するが、この多層膜２１２は、基板２１０の屈折率やスリット２０４内に充填される樹脂２０８の屈折率に合わせて設計される。
【０００５】
これにより、光ファイバ２０２を伝搬する信号光２１４のうち、フィルタ部材２０６で反射した光成分（反射光）２１６がクラッド外に取り出されることになる。従って、この反射光２１６を例えば受光素子にて検知することで、信号光２１４のモニタが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２６４５９４号公報（図１Ｂ、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来においては、スリット２０４は平行溝であって、かつ、スリット２０４の内壁面、フィルタ部材２０６の主面（多層膜２１２側の面）、フィルタ部材２０６の基板２１０の面及びスリット２０４の内壁面もそれぞれ平行に設定されている。
【０００８】
また、光ファイバ２０２の屈折率と樹脂２０８の屈折率とが異なり、フィルタ部材２０６の基板２１０の屈折率と樹脂２０８の屈折率とが異なることから、スリット２０４と樹脂２０８との第１の界面２２０、フィルタ部材２０６の基板２１０と樹脂２０８との界面２２２、スリット２０４と樹脂２０８との第２の界面２２４でも反射光２２６、２２８及び２３０が発生する。
【０００９】
一般に、スリット２０４内に充填される樹脂２０８は、屈折率整合の機能を併用しているため、光ファイバ２０２と樹脂２０８との屈折率差は小さい。従って、こうした小さい屈折率差による反射光２２６、２２８及び２３０の出力は入力光（信号光２１４）に対して−数１０ｄＢとなる。しかし、光は、波動性を持つため干渉を引き起こす。
【００１０】
従って、屈折率差による上述した反射光２２６、２２８及び２３０は、パワーは小さいが、その出射方向が、フィルタ部材２０６の多層膜２１２での反射光２１６の出射方向とほぼ同じになるため、反射光２１６の特性に対して影響を及ぼす。更に、光軸方向に対して斜め方向に形成されたスリット２０４に挿入されたフィルタ部材２０６での光分岐の場合、フィルタ部材２０６での反射光２１６の特性は、上述した第１及び第２の界面２２０及び２２４等にて反射した光２２６、２２８及び２３０の干渉を受け易いという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、フィルタ部材の多層面での反射光に対するその他の部分で反射した光の干渉影響を低減することができ、信号光のモニタ機能の信頼性を向上させることができ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】
【００１２】
本発明に係る光デバイスは、光伝達手段と、光伝達手段に設けられたスリットと、前記スリット内に挿入され、前記光伝達手段を伝搬する信号光の一部を分岐するフィルタ部材と、前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、前記フィルタ部材は、基板と該基板の主面に形成された光学薄膜とを有し、前記フィルタ部材の前記光学薄膜側の面を第１の面、前記フィルタ部材の基板側の面を第２の面と定義し、前記スリットの内壁面のうち、前記フィルタ部材の前記第１の面に対向する面を第１の内壁面、前記フィルタ部材の前記第２の面に対向する面を第２の内壁面と定義したとき、前記スリットの第１の内壁面、前記第２の内壁面及び前記フィルタ部材の第２の面のうちの１つ以上の面と、前記フィルタ部材の第１の面とが非平行であることを特徴とする。
【００１３】
前記スリットの第１の内壁面、前記第２の内壁面及び前記フィルタ部材の第２の面のうち、前記フィルタ部材の第１の面と非平行とされた面で反射（分岐）した光の出射方向が、フィルタ部材の第１の面での反射光（分岐光）の出射方向と異なるため、前記第１の面での反射光に対する干渉影響を低減することができる。これは、信号光のモニタ機能の信頼性の向上につながる。
【００１４】
ここで、フィルタ部材の主面に付される光学薄膜は単層の場合もあるが、多くの場合、多層膜にて最適設計された光学薄膜が適用される。また、フィルタ部材の主面は光の入射側に配置されるだけでなく、出射側に配置されていてもよい。
【００１５】
前記非平行とされた２つの面のなす角は、０．５°以上であることが好ましい。０．５°未満であると、前記第１の面での反射光に対する干渉影響を低減するまでには至らないからである。
【００１６】
そして、前記構成において、前記フィルタ部材の第１の面、前記フィルタ部材の第２の面、前記スリットの第１の内壁面及び前記スリットの第２の内壁面と、前記信号光の光軸を含む鉛直面とが交差してそれぞれ形成される線分を第１の線分、第２の線分、第３の線分及び第４の線分と定義したとき、前記第２の線分、前記第３の線分及び前記第４の線分のうちの１以上の線分と、前記第１の線分とが非平行であってもよい。
【００１７】
あるいは、前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに非平行で、前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに非平行で、前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であってもよい。
【００１８】
あるいは、前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに平行で、前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに平行で、前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であってもよい。
【００１９】
あるいは、前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに非平行で、前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに平行で、前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であってもよい。
【００２０】
あるいは、前記第１の線分と前記第２の線分とが互いに平行で、前記第３の線分と前記第４の線分とが互いに非平行で、前記第１の線分と前記第３の線分とが互いに非平行であってもよい。
【００２１】
また、前記フィルタ部材の第１の面、前記フィルタ部材の第２の面、前記スリットの第１の内壁面及び前記スリットの第２の内壁面と、前記信号光の光軸を含む水平面とが交差してそれぞれ形成される線分を第５の線分、第６の線分、第７の線分及び第８の線分と定義したとき、前記第６の線分、前記第７の線分及び前記第８の線分のうちの１以上の線分と、前記第５の線分とが非平行であってもよい。
【００２２】
あるいは、前記第７の線分と前記第８の線分とが互いに平行で、前記第５の線分と前記第７の線分とが互いに非平行であってもよい。
【００２３】
また、本発明に係る光デバイスは、複数の光伝達手段と、前記複数の光伝達手段に対して共通に設けられたスリットと、前記スリット内に挿入され、前記複数の光伝達手段を伝搬する信号光の各一部を分岐する１つのフィルタ部材と、前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、前記フィルタ部材は、少なくとも前記スリットと対向する面が湾曲していることを特徴とする。
【００２４】
これにより、複数の光伝達手段にわたって、スリットのフィルタ部材に対向する面とフィルタ部材のスリットに対向する面とが互いに非平行となり、フィルタ部材の表面と裏面とが互いに非平行となる。そのため、フィルタ部材の表面での反射光に対する干渉影響を低減することができる。これは、信号光のモニタ機能の信頼性の向上につながる。
【００２５】
また、本発明に係る光デバイスは、光伝達手段と、光伝達手段に設けられたスリットと、前記スリット内に挿入され、前記光伝達手段を伝搬する信号光の一部を分岐するフィルタ部材と、前記スリット内における該スリットと前記フィルタ部材との隙間に充填された樹脂とを有し、前記フィルタ部材は、基板と該基板の主面に形成された光学薄膜とを有し、前記フィルタ部材の前記光学薄膜側の面を第１の面、前記フィルタ部材の基板側の面を第２の面と定義し、前記スリットの内壁面のうち、前記フィルタ部材の前記第１の面に対向する面を第１の内壁面、前記フィルタ部材の前記第２の面に対向する面を第２の内壁面と定義したとき、少なくとも前記フィルタ部材の第２の面が粗面であることを特徴とする。
【００２６】
通常、フィルタ部材の第１の面での反射光は、フィルタ部材の厚み等によって、フィルタ部材の第２の面からの反射光による干渉を強く受けることになる。しかし、本発明では、フィルタ部材の第２の面を粗面にしているため、フィルタ部材の第２の面からの反射光がランダムに出射して散乱光になることから、フィルタ部材の第１の面での反射光に対する干渉影響が低減されることになる。
【００２７】
そして、前記構成において、前記スリットの前記第１の内壁面及び前記第２の内壁面が粗面であってもよい。これにより、スリットの第１の内壁面と第２の内壁面からの反射光による干渉影響を効果的に低減させることができる。
【００２８】
前記粗面とされた面は、表面粗さＲｔが、０．０５μｍ≦Ｒｔ≦２μｍであることが好ましい。
【００２９】
また、上述の構成において、少なくとも前記フィルタ部材の底面の一部が前記スリットの底部に接触していてもよい。この場合、フィルタ部材の底面の一部をスリットの底部に接触させるだけで、フィルタ部材を所望の角度に保つことができ、組み立ても容易になる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る光デバイスによれば、フィルタ部材の多層面での反射光に対するその他の部分で反射した光の干渉影響を低減することができ、信号光のモニタ機能の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る光デバイスを例えば４ｃｈインライン型パワーモニタモジュールに適用した実施の形態例を図１〜図１６を参照しながら説明する。
【００３２】
第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａは、図１及び図２に示すように、ガラス基板１２と、該ガラス基板１２に設けられた複数のＶ溝１４に固定された複数の光ファイバ１５からなる光ファイバアレイ１６と、各光ファイバ１５の各上面からガラス基板１２にかけて設けられたスリット１８（図２参照）と、該スリット１８内に挿入された分岐部材（フィルタ部材）２０（図２参照）と、各光ファイバ１５を透過する信号光２２のうち、少なくともフィルタ部材２０等にて反射された光（反射光）２４を検出する活性層２６が複数配列されたＰＤ（フォトダイオード）アレイ２８と、該ＰＤアレイ２８が実装され、かつ、ＰＤアレイ２８を光ファイバアレイ１６に向けて固定するためのサブマウント３０と、少なくともＰＤアレイ２８を安定に固定するためのスペーサ３２とを有する。なお、スリット１８の２つの端面とフィルタ部材２０の表面及び裏面は光ファイバ１５を透過する信号光２２の一部を分岐する分岐部３３（図２参照）として機能することになる。また、光ファイバ１５は、図３に示すように、コア４０とクラッド４２とを有する。
【００３３】
即ち、この第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａは、Ｖ溝１４が形成されたガラス基板１２と、該ガラス基板１２のＶ溝１４に固定され、かつ、各光ファイバ１５に光分岐機能（スリット１８、フィルタ部材２０等）が設けられた光ファイバアレイ１６と、各光ファイバ１５のクラッド外のうち、少なくとも光分岐機能によって発生した分岐光２４の光路上に接着層５２を介して固着されたＰＤアレイ２８と、該ＰＤアレイ２８を実装するためのサブマウント３０とを有し、該サブマウント３０は、ＰＤアレイ２８の実装面がガラス基板１２に対向するように設置されている。
【００３４】
ガラス基板１２に形成されるＶ溝１４の角度は、後にスリット１８を加工する際に光ファイバアレイ１６の各光ファイバ１５に与える負荷を考えると４５°以上が好ましく、逆にフタ無し光ファイバアレイとするため、十分な接着剤量（＝接着強度）の確保のために９５°以下が好ましく、この第１の実施の形態では７０°としている。
【００３５】
光ファイバアレイ１６のガラス基板１２への固定は、まず、光ファイバアレイ１６をＶ溝１４に収容載置し、この状態で紫外線硬化型接着剤を塗布し、光ファイバアレイ１６の裏面並びに上方から紫外線を照射して、前記接着剤を本硬化させることにより行う。
【００３６】
スリット１８の傾斜角度α（図２参照）、即ち、鉛直面とのなす角は、１５°〜２５°であることが好ましい。傾斜角度αが小さすぎると、フィルタ部材２０からの分岐光２４の広がりが大きくなりすぎてしまい、多チャネルに適用した場合に、クロストークの悪化を招くおそれがある。一方、傾斜角度αが大きすぎると、フィルタ部材２０からの分岐光２４の偏光依存性が大きくなり、特性の劣化につながるおそれがあるからである。
【００３７】
フィルタ部材２０は、図３に示すように、石英基板５４と、該石英基板５４の主面に形成された分岐用の多層膜５６とを有する。フィルタ部材２０の材料は、該フィルタ部材２０のハンドリング等を考慮した場合、プラスチック材料、高分子材料、ポリイミド材料でもよいが、スリット１８の傾斜角度αが１５°〜２５°と大きいので、屈折により透過側の光軸がずれることを抑えるために光ファイバ１５（石英）と同じ屈折率を有する材料が好ましい。
【００３８】
また、スリット１８内における該スリット１８とフィルタ部材２０との隙間に紫外線硬化樹脂（接着剤）１９が充填されている。該樹脂１９は、その屈折率が、光ファイバ１５のコア４０の屈折率やフィルタ部材２０の石英基板５４の屈折率とほぼ同じになるように、シリコーン系の樹脂を用いた。
【００３９】
ＰＤアレイ２８の構造は、図２に示すように、裏面入射型を採用した。活性層２６の上部（サブマウント３０側）はＡｕ半田や電極又は銀ペーストではなく異方性導電ペースト５８とした。この部分はＡｕ等のように反射率の高い材質ではなく、異方性導電ペースト５８や空気等のように反射率の低い状態であることがクロストークの観点から好ましい。もちろん、ＰＤアレイ２８として、表面入射型のＰＤアレイを使用してもよい。
【００４０】
裏面入射型のＰＤアレイ２８の受光部分（活性層２６）はφ約６０μｍとした。受光部分（活性層２６）の大きさはφ４０〜８０μｍであることが望ましい。これは、４０μｍ未満の場合、受光部分（活性層２６）の大きさが小さすぎるためにＰＤ受光効率の低下が懸念される。８０μｍ以上の場合、迷光を拾いやすくなり、クロストーク特性が悪化するおそれがあるためである。
【００４１】
また、サブマウント３０の取付け構造は、光ファイバ１５−ＰＤアレイ２８−サブマウント３０という構成を採用した。光ファイバ１５−サブマウント３０−ＰＤアレイ２８という構成も取り得るが、この場合、サブマウント３０が光ファイバ１５とＰＤアレイ２８間に存在してしまうため、分岐光２４の光路長が長くなり、分岐光２４の広がりが大きくなってしまい、ＰＤ受光効率やクロストークの観点で好ましくないからである。なお、サブマウント３０の構成材料はＡｌ2Ｏ3とした。
【００４２】
裏面入射型のＰＤアレイ２８は、活性層２６側（サブマウント３０側）にアノード電極、カソード電極が配置されており、サブマウント３０には共通のカソード電極と各チャネルのアノード電極がＡｕ電極パターン６０でパターニングされている。各チャネルのアノード電極及びカソード電極に対応する部分にＡｕバンプ６２を設け、活性層２６の部分には異方性導電ペースト５８を充填した。Ａｕバンプ６２は確実な導通を図る目的のほかに、活性層２６とサブマウント３０の電極間距離を離すことで、この部分の反射・散乱による迷光を小さくする目的で本構造を採用した。異方性導電ペースト５８は熱を加えることにより、該異方性導電ペースト５８内にある銀等の導電物質がＡｕバンプ６２のような導電性のものに集まる性質がある。これにより、Ａｕ電極パターン６０との間にのみ導電性をもたらすのである。
【００４３】
なお、サブマウント３０の下面のうち、活性層２６に対応する部分にも屈折率差による反射を抑える目的で図示しないＳｉＮのコーティングを行った。
【００４４】
また、サブマウント３０の実装面には、光ファイバアレイ１６とＰＤアレイ２８とのギャップを決定するためのスペーサ３２が例えば紫外線硬化型接着剤にて固着されている。
【００４５】
そして、この第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａは、図３に示すように、フィルタ部材２０の多層膜５６側の面を第１の面７０、フィルタ部材２０の石英基板５４側の面を第２の面７６、スリット１８の内壁面のうち、フィルタ部材２０の第１の面７０に対向する面を第１の内壁面７４、フィルタ部材２０の前記第２の面７２に対向する面を第２の内壁面７６と定義したとき、スリット１８の第１の内壁面７４、第２の内壁面７６及びフィルタ部材２０の第２の面７２のうちの１つ以上の面と、フィルタ部材２０の第１の面７０とが非平行となっている。ここで、非平行とは、該非平行とされた２つの面のなす角が、０．５°以上であることを示す。
【００４６】
具体的には、この第１の実施の形態では、フィルタ部材２０の第１の面７０と、信号光２２の光軸を含む鉛直面とが交差して形成される線分を第１の線分８０、フィルタ部材２０の第２の面７２と前記鉛直面とが交差して形成される線分を第２の線分８２、スリット１８の第１の内壁面７４と前記鉛直面とが交差して形成される線分を第３の線分８４、スリット１８の第２の内壁面７６と前記鉛直面とが交差して形成される線分を第４の線分８６と定義したとき、第１の線分８０と第２の線分８２とが互いに非平行で、第３の線分８４と第４の線分８６とが互いに非平行で、第１の線分８０と第３の線分８４とが互いに非平行となっている。また、スリット１８の傾斜角度αと第１の線分８０の傾斜角度（鉛直線とのなす角）βとの大小関係がα＜βとなっている。なお、ＰＤアレイ２８（図２参照）は、フィルタ部材２０の多層膜５６の表面（第１の面７０）から反射された光２４の光路上に設置される。
【００４７】
これにより、スリット１８の第１の内壁面７４の部分（スリット１８の第１の内壁面７４側と樹脂１９との界面）で反射した光９０と、スリット１８の第２の内壁面７６の部分（スリット１８の第２の内壁面７６側と樹脂１９との界面）で反射した光９２と、フィルタ部材２０の第２の面７２の部分（石英基板５４と樹脂１９との界面）で反射した光９４の各出射方向が、フィルタ部材２０の第１の面７０の部分（フィルタ部材２０の多層膜５６と樹脂１９との界面）で反射した光２４の出射方向とそれぞれ異なることから、該反射光（分岐光）２４に対する他の反射光９０、９２及び９４等による干渉影響を低減することができる。これは、信号光２２のモニタ機能の信頼性の向上につながる。
【００４８】
次に、第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａに関するいくつかの変形例について図４〜図１２を参照しながら説明する。
【００４９】
まず、第１の変形例に係る光デバイス１０Ａａは、図４に示すように、上述した第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、フィルタ部材２０の第１の線分８０とフィルタ部材２０の第２の線分８２とが互いに平行で、スリット１８の第３の線分８４とスリット１８の第４の線分８６とが互いに平行で、フィルタ部材２０の第１の線分８０とスリット１８の第３の線分８４とが互いに非平行である点で異なる。
【００５０】
第２の変形例に係る光デバイス１０Ａｂは、図５に示すように、上述した第１の変形例に係る光デバイス１０Ａａとほぼ同様の構成を有するが、スリット１８の傾斜角度αと第１の線分８０の傾斜角度βとの大小関係がα＞βとなっている点で異なる。
【００５１】
第３の変形例に係る光デバイス１０Ａｃは、図６に示すように、上述した第１の変形例に係る光デバイス１０Ａａとほぼ同様の構成を有するが、フィルタ部材２０の第１の線分８０とフィルタ部材２０の第２の線分８２とが互いに非平行である点で異なる。
【００５２】
第４の変形例に係る光デバイス１０Ａｄは、図７に示すように、上述した第１の変形例に係る光デバイス１０Ａａとほぼ同様の構成を有するが、スリット１８の第３の線分８４とスリット１８の第４の線分８６とが互いに非平行である点で異なる。
【００５３】
第５の変形例に係る光デバイス１０Ａｅは、図８に示すように、上述した第３の変形例に係る光デバイス１０Ａｃとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００５４】
即ち、スリット１８の傾斜角度αと第１の線分８０の傾斜角度βとの大小関係がα＞βとなっている。また、フィルタ部材２０の底面２０ａがスリット１８の底部１８ａに接触している点で異なる。この場合、フィルタ部材２０の底面２０ａをスリット１８の底部１８ａに接触させるだけで、フィルタ部材２０を所望の角度βに保つことができ、組み立て作業も容易になる。
【００５５】
第６の変形例に係る光デバイス１０Ａｆは、図９に示すように、上述した第５の変形例に係る光デバイス１０Ａｅとほぼ同様の構成を有するが、フィルタ部材２０の第１の線分８０と、第２の線分８２と、スリット１８の第４の線分８６とが互いに平行である点と、フィルタ部材２０の底面２０ａがスリット１８の底部１８ａに接触している点で異なる。
【００５６】
第７の変形例に係る光デバイス１０Ａｇは、図１０に示すように、上述した第２の変形例に係る光デバイス１０Ａｂとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００５７】
まず、フィルタ部材２０の第２の線分８２のうち、底面２０ａから光ファイバ１５のコア４０に対応する部分まで至らない線分（第２の線分８２の下部分８２ａと記す）の角度と、前記第２の線分８２のうち、光ファイバ１５のコア４０に対応する部分を含む線分（第２の線分８２の上部分８２ｂと記す）の角度が異なる。即ち、フィルタ部材２０の第２の面７２が途中で屈曲している。
【００５８】
また、スリット１８の第３の線分８４と第４の線分８６とが互いに平行である。フィルタ部材２０の第２の線分８２の下部分８２ａの角度が、スリット１８の第４の線分８６の角度とほぼ同一である。フィルタ部材２０の第２の線分８２の上部分８２ｂとフィルタ部材２０の第１の線分８０とが互いに平行である。フィルタ部材２０の底面２０ａがスリット１８の底部１８ａに接触している。
【００５９】
即ち、この光デバイス１０Ａｇは、スリット１８の底部１８ａと第２の内壁面７６で形成される屈曲面に、フィルタ部材２０の底面２０ａと第２の面７２の下側の面７２ａ（第２の線分８２の下部分８２ａに対応する面）で形成される屈曲面が接触する形態となっている。
【００６０】
従って、組み立ての際に、スリット１８内にフィルタ部材２０を挿入したとき、フィルタ部材２０の前記屈曲面をスリット１８の前記屈曲面に合わせるだけで、簡単にフィルタ部材２０をスリット１８内に所望の角度で仮固定させることができ、その後の組み立て作業が容易になる。
【００６１】
次に、第８の変形例に係る光デバイス１０Ａｈは、図１１に示すように、上述した第７の変形例に係る光デバイス１０Ａｇとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００６２】
まず、フィルタ部材２０の第１の線分８０と第２の線分８２とが互いに平行である。フィルタ部材２０の底面２０ａがスリット１８の底部１８ａに接触している。また、フィルタ部材２０の第１の面７０の下端部がスリット１８の第１の内壁面７４の下端部に接触し、かつ、フィルタ部材２０の第２の面７２の上端部がスリット１８の第２の内壁面７６の上端部に接触している。
【００６３】
この場合も、上述した第７の変形例に係る光デバイス１０Ａｇと同様に、組み立ての際に、スリット１８内にフィルタ部材２０を挿入して、フィルタ部材２０の底面２０ａをスリット１８の底部１８ａに接触させた段階で、簡単にフィルタ部材２０をスリット１８内に所望の角度で仮固定させることができ、その後の組み立て作業が容易になる。
【００６４】
次に、第９の変形例に係る光デバイス１０Ａｉは、図１２に示すように、上述した第６の変形例に係る光デバイス１０Ａｆとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００６５】
スリット１８の第３の線分のうち、底部１８ａから光ファイバ１５のコア４０に対応する部分まで至らない線分（第３の線分８４の下部分８４ａと記す）の角度と、前記第３の線分８４のうち、光ファイバ１５のコア４０に対応する部分を含む線分（第３の線分８４の上部分８４ｂと記す）の角度が異なる。即ち、フィルタ部材２０の第１の内壁面７４が途中で屈曲している。
【００６６】
これは、従来から実績のある構造、つまり、フィルタ部材２０の第１の面７０と第２の面７２とスリット１８の第１の内壁面７４と第２の内壁面７６とが共にほぼ平行である構造において、スリット１８の第１の内壁面７４に対して、上部から切れ込みを入れるだけで第９の変形例に係る光デバイス１０Ａｉを作ることができる。これは、第１〜第８の変形例に係る光デバイス１０Ａａ〜１０Ａｈを作る場合よりも簡単に作ることができ、しかも、スリット１８とフィルタ部材２０との角度差を自由に変更することができる。もちろん、仕様変更等に迅速に対応させることもできる。
【００６７】
これら第１〜第９の変形例に係る光デバイス１０Ａａ〜１０Ａｉにおいても、上述した第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａと同様に、フィルタ部材２０の第１の面７０の部分からの反射光２４に対する他の反射光９０、９２及び９４等による干渉影響を低減することができ、信号光２２のモニタ機能の信頼性を向上させることができる。
【００６８】
次に、第２の実施の形態に係る光デバイス１０Ｂについて図１３を参照しながら説明する。
【００６９】
この第２の実施の形態に係る光デバイス１０Ｂは、図１３に示すように、フィルタ部材２０の第１の面７０と、信号光２２の光軸を含む水平面とが交差して形成される線分を第５の線分１００、フィルタ部材２０の第２の面７２と前記水平面とが交差して形成される線分を第６の線分１０２、スリット１８の第１の内壁面７４と前記水平面とが交差して形成される線分を第７の線分１０４、スリット１８の第２の内壁面７６と前記水平面とが交差して形成される線分を第８の線分１０６と定義したとき、第７の線分１０４と第８の線分１０６とが互いに平行で、第５の線分１００と第７の線分１０４とが互いに非平行となっている。
【００７０】
この場合も、上述した第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａと同様に、フィルタ部材２０の第１の面７０の部分からの反射光２４（図２参照）に対する他の反射光９０、９２及び９４等による干渉影響を低減させることができ、信号光２２のモニタ機能の信頼性を向上させることができる。
【００７１】
この第２の実施の形態においては、第５の線分１００と第７の線分１０４とが互いに非平行となっていればよく、他の線分の関係は問わない。例えば第５の線分１００と第６の線分１０２とが互いに平行又は非平行であってもよく、第５の線分１００と第８の線分１０６とが互いに平行又は非平行であってもよい。同様に、第６の線分１０２と第７の線分１０４とが互いに平行又は非平行であってもよく、第６の線分１０２と第８の線分１０６とが互いに平行又は非平行であってもよい。
【００７２】
次に、第３の実施の形態に係る光デバイス１０Ｃについて図１４を参照しながら説明する。
【００７３】
この第３の実施の形態に係る光デバイス１０Ｃは、図１４に示すように、上述した第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａとほぼ同様の構成を有する。特に、例えば７本の光ファイバ１５からなる光ファイバアレイ１６に対して共通に１つのスリット１８が設けられ、スリット１８内に１つのフィルタ部材２０が挿入され、該スリット１８内における該スリット１８とフィルタ部材２０との隙間に樹脂１９が充填されている。
【００７４】
そして、フィルタ部材２０は、少なくともスリット１８の第１の内壁面７４と対向する面（第１の面）７０が、前記第１の内壁面７４に向かって凹状に湾曲している。湾曲の程度は、フィルタ部材２０の中央部分と両端部分の差が５μｍ以上１００μｍ以下であることが望ましい。５μｍ未満の場合、所望の角度差を設けることが困難であり、１００μｍを超えてしまうとフィルタ部材２０の挿入が困難になるからである。
【００７５】
このように、第３の実施の形態に係る光デバイス１０Ｃにおいては、７本の光ファイバ１５にわたって、スリット１８のフィルタ部材２０に対向する面（第１の内壁面）７４とフィルタ部材２０のスリット１８の第１の内壁面７４に対向する面（第１の面）７０とが互いに非平行となり、更に、フィルタ部材２０の第１の面７０と第２の面７２とが互いに非平行となる。そのため、フィルタ部材２０の多層膜５６の表面での反射光２４に対する他の反射光９０、９２及び９４等による干渉影響を低減することができ、信号光２２のモニタ機能の信頼性を向上させることができる。
【００７６】
フィルタ部材２０を湾曲する方法としては、例えば石英基板５４の表面に形成される多層膜５６の構成によって容易に設定することができる。即ち、多層膜５６を形成することで、石英基板５４に対して応力が働き、石英基板５４が、多層膜５６の形成された面にて凹状に湾曲するからである。湾曲の程度は、多層膜５６を構成する各膜の材質や厚み、並びに多層膜５６の層数などによって適宜調整することができる。
【００７７】
他の方法としては、石英基板５４の表面と裏面の仕上げ精度（例えば研磨度）を変えて石英基板５４を湾曲させる方法も好ましく採用される。石英基板５４のうち、多層膜５６が形成される表面の仕上げ精度を高く（仕上げ記号で例えば▽▽▽）し、裏面の仕上げ精度を低く（仕上げ記号で例えば▽▽）すればよい。
【００７８】
また、他の方法としては、石英基板５４の精製時において、石英基板５４の表面及び裏面に風を当て、更に、表面と裏面とで風量を変えることで石英基板５４を湾曲させる方法も好ましく採用される。石英基板５４の表面に対する風量を裏面に対する風量よりも多くすることで、精製時における石英基板５４の表面で発生する圧縮応力が裏面で発生する圧縮応力よりも高くなり、精製が終了した段階で、表面（多層膜５６が形成される面）側が凹状に湾曲された石英基板５４を作製することができる。
【００７９】
次に、第４の実施の形態に係る光デバイス１０Ｄについて図１５を参照しながら説明する。
【００８０】
この第４の実施の形態に係る光デバイス１０Ｄは、図１５に示すように、上述した第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、フィルタ部材２０の第１の面７０と、スリット１８の第１の内壁面７４と、スリット１８の第２の内壁面７６とが互いに平行である点と、フィルタ部材２０の第２の面７２（石英基板５４の裏面）が粗面となっている点で異なる。
【００８１】
もちろん、フィルタ部材２０の第１の面７０と、スリット１８の第１の内壁面７４とが互いに非平行であってもよい。
【００８２】
通常、フィルタ部材２０の第１の面７０（多層膜５６の表面）での反射光は、フィルタ部材２０の厚み等によって、フィルタ部材２０の第２の面７２からの反射光による干渉を強く受けることになる。なお、スリット１８の第１の内壁面７４の部分からの反射光とスリット１８の第２の内壁面７６の部分からの反射光による干渉は、前記第２の面７２からの反射光による干渉よりも小さい。
【００８３】
この第３の実施の形態では、フィルタ部材２０の第２の面７２を粗面にしているため、フィルタ部材２０の第２の面７２からの反射光がランダムに出射して散乱光になる。そのため、フィルタ部材２０の第１の面７０からの反射光に対する第２の面７２からの反射光による干渉影響が有効に低減されることになり、信号光２２のモニタ機能の信頼性を効率よく向上させることができる。
【００８４】
石英基板５４の裏面を粗面にする方法としては、例えば石英基板５４の加工時に、番数の粗い砥石で研削を行う方法がある。さらに好ましくはフッ酸等の薬品でエッチングする方法が採用される。さらにレーザ加工ファイバを溶かして面状態を変化させる方法や、同じくレーザによりコア付近のみ形状を変えてしまう方法でもよい。
【００８５】
また、石英基板５４をスピンコートにて作製する場合は、スピンコータの表面に凹凸をつけておくことで、石英基板５４の裏面に、前記凹凸を転写させることができる。
【００８６】
石英基板５４をガラスプレスによって作製する場合は、金型のうち、石英基板５４の裏面を形成する部分を予め粗面にしておくことで、プレス終了時に石英基板５４の裏面に金型の前記粗面が転写されることになる。
【００８７】
上述の第４の実施の形態に係る光デバイス１０Ｄでは、フィルタ部材２０の第２の面７２のみを粗面にしたが、その他、図１６に示す変形例に係る光デバイス１０Ｄａのように、スリット１８の第１の内壁面７４と第２の内壁面７６を共に粗面にしてもよい。この場合、スリット１８の第１の内壁面７４の部分からの反射光とスリット１８の第２の内壁面７６の部分からの反射光もそれぞれ散乱光となるため、フィルタ部材２０の第１の面７０の部分からの反射光に対する干渉影響をより低減することができる。
【００８８】
上述の第１〜第４の実施の形態に係る光デバイス１０Ａ〜１０Ｄにおいては、複数の光ファイバ１５が配列された光ファイバアレイ１６に適用した例を示したが、その他、例えばＬＮ基板に配列形成された複数の光導波路による光導波路アレイに適用することもできる。
【実施例】
【００８９】
第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａの実施例について説明する。まず、インラインの光ファイバアレイ１６に使用するガラス基板１２を研削加工にて作製した。
【００９０】
ガラス基板１２の材料として、ホウケイ酸ガラス（ここでは特にパイレックス（登録商標）ガラス材料）を使用した。ガラス基板１２の寸法は、長さ１６ｍｍ、厚さ１ｍｍとし、光ファイバアレイ１６を整列させるためのＶ溝１４は、２５０μｍピッチ、深さ約９０μｍにて１２本研削加工により形成した。
【００９１】
次に、光ファイバアレイ１６の組み立てを行った。光ファイバアレイ１６は２５０μｍピッチの１２芯テープ心線を用いた。１２芯テープ心線を、途中の被覆除去部（中剥き部）が１２ｍｍになるように中剥きし、ガラス基板１２のＶ溝１４へ載置し、紫外線硬化型接着剤にて固定した。
【００９２】
次に、光ファイバアレイ１６に対するスリット１８の加工を行った。スリット１８は、幅３０μｍ、深さ２００μｍ、傾斜角度αを２０°とした。
【００９３】
次に、フィルタ部材２０の製作を行った。石英基板５４に例えば酸化タンタル、石英、アルミナ、酸化チタン等から任意に選ばれた多層膜５６を蒸着により形成し、多層膜５６が形成された石英基板５４を厚さ２０μｍ、長さ５ｍｍ、幅２００μｍの形状に加工してフィルタ部材２０を作製した。傾斜設計は２０°、分岐比率は透過９３％、反射７％とした。
【００９４】
その後、フィルタ部材２０をスリット１８内へ挿入し、更に、フィルタ部材２０の第１の面７０が光軸に対して例えば２０．５°〜２１°の傾斜角度βとなるように位置決めステージにて調整した。フィルタ部材２０をスリット１８内に挿入し、かつ、前記傾斜角度βにて固定した状態でスリット１８内に樹脂１９を充填した。樹脂１９は、屈折率が光ファイバ１５のコア４０の屈折率とほぼ同じになるように、シリコーン系樹脂を用いた。樹脂１９の充填後、該樹脂１９を硬化させた。
【００９５】
その後、ＰＤアレイ２８のサブマウント３０への実装を行った。ＰＤアレイ２８のチャネル数は１２ｃｈとし、寸法は、高さ１５０μｍ、幅４２０μｍ、長さ３ｍｍとした。
【００９６】
ＰＤアレイ２８の構造は、第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａと同様に、裏面入射型を採用した。活性層２６の上部（サブマウント３０側）は異方性導電ペースト５８を充填した。
【００９７】
次に、ＰＤアレイ２８の調心を行った。具体的には、サブマウント３０に光ファイバアレイ１６とＰＤアレイ２８とのギャップを決定するためのスペーサ３２を取り付けた。
【００９８】
スペーサ３２の構成材料はホウケイ酸ガラス、この場合、特にパイレックス（登録商標）ガラス材料とした。また、ギャップ長は１０μｍに設定した。つまり、Ａｕバンプ６２も含めＰＤアレイ２８の厚みが１９０μｍなので、スペーサ３２を２００μｍとした。
【００９９】
そして、フィルタ部材２０の第１の面７０からの反射光２４の光路上にＰＤアレイ２８の活性層２６が位置するように、ＰＤアレイ２８を調心しながら、サブマウント３０を光ファイバアレイ１６上にスペーサ３２を介して実装した。
【０１００】
そして、実施例に係る光デバイスの測定評価を実施した。屈折率差による反射光の影響は、温度変化によるＰＤアレイ２８での受光効率の特性変動や、高温高湿試験後のＰＤアレイ２８での受光効率の特性変動によって顕著に現れる。従って、この２点に注目して比較例と共に評価を行った。
【０１０１】
比較例は、第１の実施の形態に係る光デバイス１０Ａにおいて、スリット１８の傾斜角度αとフィルタ部材２０の第１の面７０の傾斜角度βとの差を０．５未満に設定した構成を有する。
【０１０２】
比較例では、温度変化による受光効率変動は約０．５ｄＢであった。また、高温高湿試験後の受光効率変動も約０．５ｄＢであった。
【０１０３】
一方、実施例に係る光デバイスは、温度変化による受光効率変動、並びに高温高湿試験後の受光効率変動のいずれも０．１ｄＢ程度であり、特性の変動がほとんど見られないことがわかった。
【０１０４】
なお、本発明に係る光デバイスは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】第１の実施の形態に係る光デバイスを正面から見て示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る光デバイスを側面から見て示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る光デバイスの要部を拡大して示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る光デバイスの第１の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る光デバイスの第２の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る光デバイスの第３の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】第１の実施の形態に係る光デバイスの第４の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図８】第１の実施の形態に係る光デバイスの第５の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図９】第１の実施の形態に係る光デバイスの第６の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る光デバイスの第７の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る光デバイスの第８の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】第１の実施の形態に係る光デバイスの第９の変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る光デバイスの要部を拡大して示す断面図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る光デバイスの要部を拡大して示す断面図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る光デバイスの要部を拡大して示す断面図である。
【図１６】第４の実施の形態に係る光デバイスの変形例の要部を拡大して示す断面図である。
【図１７】従来例に係る光デバイスの要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０Ａ、１０Ａａ〜１０Ａｉ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｄａ…光デバイス
１５…光ファイバ                  １６…光ファイバアレイ
１８…スリット                    １９…樹脂
２０…フィルタ部材                ２２…信号光
２４…反射光（分岐光）            ３３…反射部（分岐部）
４０…コア                        ４２…クラッド
５６…多層膜                      ７０…第１の面
７２…第２の面                    ７４…第１の内壁面
７６…第２の内壁面                ８０…第１の線分
８２…第２の線分                  ８４…第３の線分
８６…第４の線分                  １００…第５の線分
１０２…第６の線分                １０４…第７の線分
１０６…第８の線分
【図１】
2005018006.tif 000003
【図２】
2005018006.tif 000004
【図３】
2005018006.tif 000005
【図４】
2005018006.tif 000006
【図５】
2005018006.tif 000007
【図６】
2005018006.tif 000008
【図７】
2005018006.tif 000009
【図８】
2005018006.tif 000010
【図９】
2005018006.tif 000011
【図１０】
2005018006.tif 000012
【図１１】
2005018006.tif 000013
【図１２】
2005018006.tif 000014
【図１３】
2005018006.tif 000015
【図１４】
2005018006.tif 000016
【図１５】
2005018006.tif 000017
【図１６】
2005018006.tif 000018
【図１７】
2005018006.tif 000019