(57)【要約】【課題】  光結合損失を低下させ，かつ各波長の損失を均一にすることの可能な光合分波器を提供する。【解決手段】  異なる波長λ１〜λ８からなる光を１つの光ファイバに合波する，または異なる波長λ１〜λ８が多重された１つの光ファイバから分波する光合分波器であって，λ１〜λ８の波長からなる光を入射させて，第１の光と第２の光とに分離する光エッジフィルタ１５０と，第１の光群と第２の光群とを各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタ１１１〜１１８とを含む。この光エッジフィルタ１５０により，例えば，λ１〜λ４の波長からなる光と，λ５〜λ８の波長からなる光とに，波長の数を均等に分離した後，特定の波長のみを透過する光バンドパスフィルタ１１１〜１１８によって各波長の光を取り出す。かかる構成により，光の最大光路長が短縮されるため，光の結合損失を低減し，かつ各波長の結合損失を略均一とすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長λ１〜λ８からなる光を１つの光ファイバに合波する，または異なる波長λ１〜λ８が多重された１つの光ファイバから分波する光合分波器であって：
前記λ１〜λ８の波長が多重された光を入射させて，第１の光群と第２の光群とに分離する光エッジフィルタと；
前記第１の光群と前記第２の光群とを，各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと；
を含むことを特徴とする，光合分波器。
【請求項２】
前記光エッジフィルタは，λ１〜λ８の波長からなる光を，前記第１の光群は透過し，前記第２の光群は反射することによって分離し，
前記光エッジフィルタを透過した前記第１の光群は，前記入射されたλ１〜λ８の波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器によって全反射され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】
前記光エッジフィルタは，λ１〜λ８の波長からなる光を，λ１〜λ４の波長からなる光と，λ５〜λ８の波長からなる光とに分離することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項４】
前記複数の光バンドパスフィルタは，前記λ１〜λ８の各波長に対応した第１〜第８の光バンドパスフィルタからなることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項５】
前記第１の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと，前記光全反射器とは，前記直線に対して所定の角度だけ正方向に傾斜して配置され，
前記第２の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと，前記光エッジフィルタとは，前記直線に対して所定の角度だけ負方向に傾斜して配置されることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項６】
異なる波長λ１〜λ６からなる光を１つの光ファイバに合波する，または異なる波長λ１〜λ６が多重された１つの光ファイバから分波する光合分波器であって：
前記λ１〜λ６の波長が多重された光を入射させて，第１の光群と第２の光群とに分離する光エッジフィルタと；
前記第１の光群と前記第２の光群とを，各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと；
を含むことを特徴とする，光合分波器。
【請求項７】
前記光エッジフィルタは，λ１〜λ６の波長からなる光を，前記第１の光群は透過し，前記第２の光群は反射することによって分離し，
前記光エッジフィルタを透過した前記第１の光群は，前記入射されたλ１〜λ６の波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器によって全反射されることを特徴とする，請求項６に記載の光合分波器。
【請求項８】
前記光エッジフィルタは，λ１〜λ６の波長からなる光を，λ１〜λ３の波長からなる光と，λ４〜λ６の波長からなる光とに分離することを特徴とする，請求項６または７のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項９】
前記複数の光バンドパスフィルタは，前記λ１〜λ６の各波長に対応した第１〜第６の光バンドパスフィルタからなることを特徴とする，請求項６〜８のいずれかに記載の光合分波器。
【請求項１０】
前記第１の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと，前記光全反射器とは，前記直線に対して所定の角度だけ正方向に傾斜して配置され，
前記第２の光群を分離する前記複数の光バンドパスフィルタと，前記光エッジフィルタとは，前記直線に対して所定の角度だけ負方向に傾斜して配置されることを特徴とする，請求項６〜９のいずれか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，より詳細には，複数波長からなる光を各単波長に分波する，または複数の単波長の光を合波する光合分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ波長多重伝送方式において，１本の光ファイバに異なる波長からなる複数の信号光を合成して結合するための合波器と，１本の光ファイバに複数の多重にされた，異なる波長の信号光を分離するための分波器とが利用されている。
【０００３】
従来の光合分波器１０は，例えば，図４に示すように，９つのコリメータ４０〜４８と，８つの光バンドパスフィルタ１１〜１８とを有して構成される（例えば，非特許文献１参照）。コリメータ４０は，光を伝送する光ファイバ２０と，レンズ３０とを有して構成されており，コリメータ４１〜４８は，コリメータ４０と同様の構成となっている。このとき，コリメータ４０内の光ファイバ２０の先端部は，レンズ３０の焦点位置に配設されている。コリメータ４０により，光ファイバ２０から放射状に出射した光は，レンズ３０を透過後，平行な光ビームに変換される。また，光バンドパスフィルタ１１〜１８は，特定波長の光のみを透過させ，その他の波長を反射させる性質を有する。
【０００４】
かかる光合分波器１０において，例えば，コリメータ４０は，波長λ１〜λ８の８波長が多重にされた光信号の信号ポートとして機能する。また，コリメータ４１は波長λ１，コリメータ４２は波長λ２，コリメータ４３は波長λ３，コリメータ４４は波長λ４，コリメータ４５は波長λ５，コリメータ４６は波長λ６，コリメータ４７は波長λ７，コリメータ４８は波長λ８の光信号の信号ポートとして，それぞれ機能する。
【０００５】
波長λ１〜λ８の８波長が多重化された光が，光ファイバ２０よりコリメータ４０を介して入射されると，レンズ３０により平行な光ビームに変換されて，光バンドパスフィルタ１１に入射される。この光バンドパスフィルタ１１は，波長λ１の光のみを透過させ，他の波長λ２〜λ８の光を反射する機能を有する。したがって，波長λ１の光は，光バンドパスフィルタ１１を透過して，コリメータ４１のレンズ３１に入射し，レンズ３１によって集光された後，光ファイバ２１に入射する。このように，光ファイバ２０にて伝達された８波長が多重化された光のうち，１波長のみが光バンドパスフィルタ１１を透過して，光ファイバ２１に結合される。
【０００６】
一方，波長λ２〜λ８の光は，光バンドパスフィルタ１１に反射され，光バンドパスフィルタ１２へ入射する。上記と同様，光バンドパスフィルタ１２により，波長λ２と，他の波長λ３〜λ８の光とに分離され，光バンドパスフィルタ１２を透過した波長λ２の光は，コリメータ４２のレンズ３２に入射し，光ファイバ２２と結合される。そして，波長λ３〜λ８の光は，光バンドパスフィルタ１２によって反射され，光バンドパスフィルタ１３へ入射する。以下，波長λ３〜λ８の光も同様に，光バンドパスフィルタ１３〜１８により，所定の単波長の光のみを透過させて，各光ファイバ２３〜２８と結合される。このように，光分合波器１０により，８波長が多重化された光が，各波長の光に分離される。
【０００７】
また，かかる光分合波器１０において，光の進行方向を反転させることにより，光を合波することもできる。すなわち，コリメータ４１〜４８に相当する信号ポートから入射された，異なる波長の光を，１つの多重化された光として，コリメータ４０に相当する信号ポートへ入射させることができる。
【０００８】
【非特許文献１】”ＳｕｐｅｃｔｒａＭｕｘＴＭ，  Ａ  Ｃｏｍｐａｃｔ  ＣＷＤＭ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｌｏｗ  ｃｏｓｔ，  Ｌｏｗ  ＩＬ  ＆  Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ”，Ａｌｌｉａｎｃｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．  ２００４年２月１９日  ＡＦＯＰ  Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ  資料
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし，上記のような構成の光合分波器１０には，以下の問題があった。
【００１０】
まず，対向するコリメータ間の距離が信号ポートごとに異なるため，各ポートの結合損失が一定とならない。周知のように，コリメータ間の光結合損失は距離に依存するため，いかなる場合でも光結合損失は発生する。従来の光合分波器１０では，図４に示すように，コリメータ４０とコリメータ４８との間の光路長は，コリメータ４０とコリメータ４１との間の光路長と比較して，数倍長い。このため，コリメータ４０とコリメータ４８との間の光結合損失は大きく，光号分波器において最も重視される挿入損失特性が大きくなってしまうという問題がある。
【００１１】
また，光結合系が不安定になりやすいという問題がある。例えば，図４に示す光合分波器１０では，コリメータ４０から出射された光ビームは，コリメータ４０と光路上遠隔に配置されているコリメータへ入射する光ビームほど，光バンドパスフィルタ１１〜１８に反射される回数が増加した状態で，光ファイバと光結合する。このとき，例えば，温度や振動等によって光バンドパスフィルタ１１〜１８のいずれかひとつの角度が変化した場合，角度の変化した光バンドパスフィルタによって反射された光ビームの進行方向と，本来反射されるべき正しい進行方向との間に誤差が生じる。このため，進行方向にずれの生じた光ビームを受光するコリメータとの光結合が崩れ，光結合に劣化を生じるという問題がある。したがって，光バンドパスフィルタよる反射回数が多いほど，このような光結合劣化の生じる可能性が高く，光結合系が不安定になりやすいという問題がある。
【００１２】
さらに，多チャンネルを有する光分波器において，隣接するコリメータ間隔が狭いため，実装が困難であるという問題がある。例えば，図４に示すように，コリメータ４１，４３，４５，４７は略平行に隣接配置され，また，コリメータ４２，４４，４６，４８は，略平行に隣接配置されている。一般に，コリメータを実装する際には，光結合損失を観測しながら，その結合損失が最小となるように特殊なジグ等を用いて光学調整して，最適な調整位置に固定される。このとき，コリメータの間隔が狭小であると，ジグ等が機械的に干渉してしまい，製造の妨げとなる。特に，３つ以上のコリメータが互いに隣接して実装される場合には，著しい干渉が生じて製造が困難となり，結果として製造コストが上がるという問題がある。また，隣接するコリメータや光バンドパスフィルタの間隔が狭いため，従来は接着剤を使用してコリメータを固定していた。しかし，接着剤では接着強度が低く，かつ接着強度が化学的に不安定になり易く，光合分波器の長期信頼性に問題があった。
【００１３】
また，波長多重伝送システムにおいて，従来の光分合波器を使用する場合，送信側と受信側とに同一の光分合波器を使用することはできなかった。例えば，図５に示すように，送信側には８波長用合波器１０Ａを，受信側には８波長用分波器１０Ｂを使用していた。上述したように，この種の合分波器においては，８波長の信号ポートすべてにおいて同一に低損失結合をさせることは極めて困難であり，各信号ポートにおける結合損失は，不均一であった。
【００１４】
このような結合損失の不均一性を回避するため，従来の合波器１０Ａにおいては，波長λ１〜λ８を第１〜第８の信号ポートの順に入射させて合波させ，分波器１０Ｂでは，波長λ８〜λ１の順に第１〜第８の信号ポートから出射させていた。すなわち，合波器１０Ａと分波器１０Ｂとの各信号ポートに割り当てる波長を互いに反転して配置することにより，伝送システム全体における各波長の損失を一様化していた。このため，波長多重伝送システムに適用する場合に，合波器１０Ａと分波器１０Ｂとを常にペアとして使用しなければならないという問題があった。
【００１５】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，光結合損失を低下させ，光結合系を安定化し，かつ各波長の結合損失を均一にすることの可能な，新規かつ改良された光合分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，λ１〜λ８の波長の光を１つに合波する，またはλ１〜λ８の波長からなる１つの光を分波する光合分波器であって，λ１〜λ８の波長からなる光を入射させて，第１の光群と第２の光群とに分離する光エッジフィルタ（Ｅｄｇｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）と；第１の光群と第２の光群とを，各単波長に分離する複数の光バンドパスフィルタと；を含む光合分波器が提供される。
【００１７】
かかる光合分波器は，例えば，光ファイバとレンズとが一体化されて構成された，複数のコリメータを有している。このコリメータは，波長λ１〜λ８が多重化された光を結合する１つの共通信号ポートと，分離された光を結合する複数の信号ポートとに分けられる。例えば，共通信号ポートから入射される波長λ１〜λ８の８波長からなる光を，各波長の光に分離して各信号ポートに結合するとき，まず，８波長からなる光は，大きく２つの光群に分離される。そして，分離された各光群の光路上には，特定の波長のみを透過させる複数の光バンドパスフィルタが配設されており，光バンドパスフィルタを透過した波長のみを取り出すことができる。かかる構成により，第１および第２の光群の最大光路長を短縮することができ，光の結合損失を低減することができる。
【００１８】
かかる構成の光合分波器の光エッジフィルタは，例えば，λ１〜λ８の波長からなる光を，第１の光群は透過し，第２の光群は反射することによって分離することができる。光エッジフィルタには，例えば，長波長透過フィルタ，短波長透過フィルタなどを使用することができる。また，光エッジフィルタを透過した第１の光群を，入射されたλ１〜λ８の波長からなる光の光路と同一直線上に配置された光反射器で全反射することにより，第１の光群の光路を，光エッジフィルタによって反射された第２の光群の光路と略対称とすることができる。ここで，光反射器として，例えばミラーを用いることができる。
【００１９】
このとき，光エッジフィルタによって，λ１〜λ８の波長からなる光を，λ１〜λ４の波長からなる光とλ５〜λ８の波長からなる光とに均等に分離してもよい。これにより，２つの光路における最大光路差を最小にすることができ，光合分波器における各信号ポートの結合損失を略均一にすることができる。また，複数の光バンドパスフィルタを，λ１〜λ８の各波長に対応した第１〜第８の光バンドパスフィルタとすることにより，８波長に多重化された光を，各波長の光に分離することができる光合分波器を形成することができる。
【００２０】
さらに，第１の光群を分離する複数の光バンドパスフィルタと，光反射器とは，直線に対して所定の角度（例えば，約１２°）だけ正方向に傾斜して配置され，第２の光群を分離する複数の光バンドパスフィルタと，光エッジフィルタとは，直線に対して所定の角度（例えば，約１２°）だけ負方向に傾斜して配置されるように構成することもできる。かかる構成により，第１の光群の光路を，光エッジフィルタによって反射された第２の光群の光路と略対称とすることができ，第１の光群と第２の光群との最大光路差を最小とすることができる。
【００２１】
また，かかる光合分波器の構成により，隣接するコリメータの数を減少することができるため，コリメータの周囲に空間が生じる。これにより，コリメータや光バンドパスフィルタなどの光学部品の設置が容易になり，これらの固定も，接着剤ではなく，例えばＹＡＧレーザによる溶接によって行うことができるので，接着強度が高まり，光合分波器の長期信頼性も向上することができる。
【００２２】
さらに，かかる光合分波器は，８波長の光のみでなく，例えば，６波長の光についても適用することができ，各信号ポートの結合損失を低減し，かつ均一にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば，光結合損失を低下させ，光結合系を安定化し，かつ各波長の結合損失を均一にすることの可能な，光合分波器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
まず，図１に基づいて，本発明の第１の実施形態にかかる光合分波器について説明する。ここで，図１は，第１の実施形態にかかる光合分波器の構成を示す説明図である。
【００２６】
本実施形態にかかる光合分波器１００は，例えば，波長λ１〜λ８の光を合波または分波するものであり，図１に示すように，９つのコリメータ１４０〜１４８と，８つの光バンドパスフィルタ１１１〜１１８と，光エッジフィルタ１５０と，光反射器１６０とを有して構成される。ここで，波長λ１〜λ８は，波長λ１からλ８の順に短いものとする。
【００２７】
コリメータ１４０は，光を伝送する光ファイバ１２０と，レンズ１３０とを有して構成されており，光合分波器１００のケース（図示せず。）に，例えばＹＡＧレーザによる溶接によって固定されている。なお，コリメータ１４１〜１４８は，コリメータ１４０と同様の構成となっている。このとき，コリメータ１４０内の光ファイバ１２０の先端部は，レンズ１３０の焦点位置に配設されている。コリメータ１４０により，光ファイバ１２０から放射状に出射した光は，レンズ１３０を透過後，平行な光ビームに変換される。
【００２８】
光バンドパスフィルタ１１１〜１１８は，特定波長の光のみを透過させ，その他の波長の光は透過させる性質を有する。また，光エッジフィルタ１５０は，特定領域の波長のみを透過させ，その他の波長は反射させるフィルタであり，例えば，波長λ１〜λ４なる短波長帯の光は反射し，波長λ５〜λ８なる長波長帯の光は透過させる光エッジフィルタである。そして，光反射器１６０は，例えばミラーであって，入射された光を全反射する機能を有する。これらの光バンドパスフィルタ１１１〜１１８，光エッジフィルタ１５０，光反射器１６０は，それぞれ，光合分波器１００のケース（図示せず。）に，金属ホルダを介してＹＡＧレーザによる溶接によって固定されている。
【００２９】
ここで，９つのコリメータ１４０〜１４８は，例えば，コリメータ１４０は，波長λ１〜λ８の８波長が多重にされた光信号の共通信号ポートとして機能する。また，コリメータ１４１は波長λ１，コリメータ１４２は波長λ２，コリメータ１４３は波長λ３，コリメータ１４４は波長λ４，コリメータ１４５は波長λ５，コリメータ１４６は波長λ６，コリメータ１４７は波長λ７，コリメータ１４８は波長λ８の光信号の信号ポートとして，それぞれ機能する。
【００３０】
かかる光合分波器１００は，共通信号ポートであるコリメータ１４０と，光エッジフィルタ１５０と，光反射器１６０とが，一直線上に配設され，この両側に，４つのコリメータと，４つの光バンドパスフィルタとがそれぞれ配設されている。このとき，光バンドパスフィルタ１１１〜１１４は，光エッジフィルタ１５０に対して略平行に配設され，光バンドパスフィルタ１１５〜１１８は，光反射器１６０に対して略平行に配設されている。また，光バンドパスフィルタ１１１〜１１８に対応したコリメータ１４１〜１４８が，それぞれ配設されている。
【００３１】
次に，本実施形態にかかる光合分波器１００の，分波器としての動作について説明する。
【００３２】
図１の光ファイバ１２０を介して伝達された，波長λ１〜λ８の８波長を多重した光は，上述したように，コリメータ１４０にて平行な光ビームに変換される。この光ビームは，光ビーム進行方向に対してθ（例えば，負方向（反時計回り）に約１２°）だけ傾斜して配設された光エッジフィルタ１５０に入射する。ここで，光エッジフィルタ１５０は，波長λ４と波長λ５との中間に位置する波長λｃ以上の光を透過し，波長λｃより小さい光を反射するフィルタである。したがって，波長λｃより小さい波長λ１〜λ４の光は反射され，波長λｃ以上の波長λ５〜λ８の光は透過する。
【００３３】
光エッジフィルタ１５０によって反射された波長λ１〜λ４の光は，光バンドパスフィルタ１１１へ入射する。ここで，光バンドパスフィルタ１１１は，波長λ１の光のみを透過する。したがって，波長λ１の光は，光バンドパスフィルタ１１１を透過してコリメータ１４１へ入射し，レンズ１３１により集光されて，光ファイバ１２１に結合する。一方，波長λ２〜λ４の光は，光バンドパスフィルタ１１１に反射されて，光バンドパスフィルタ１１２へ入射する。
【００３４】
光バンドパスフィルタ１１２に入射した波長λ２〜λ４の光は，同様に，波長λ２の光のみが光バンドパスフィルタ１１２を透過してコリメータ１４２に入射し，波長λ３，λ４の光は，光バンドパスフィルタ１１２に反射されて，光バンドパスフィルタ１１３へ入射する。そして，光バンドパスフィルタ１１３に入射した波長λ３，λ４の光は，波長λ３の光のみが光バンドパスフィルタ１１３を透過して，コリメータ１４３に入射する。一方，光バンドパスフィルタ１１３に反射された波長λ４の光は，光バンドパスフィルタ１１４を透過した後，コリメータ１４４に入射する。なお，光バンドパスフィルタ１１１〜１１４は，光エッジフィルタ１５０と略平行に配設されている。
【００３５】
また，光エッジフィルタ１５０を透過した波長λ５〜λ８の光は，光反射器１６０によって反射されて，光バンドパスフィルタ１１５に入射する。ここで，光反射器１６０は，波長λ１〜λ８が重畳された光ビーム進行方向に対して，光エッジフィルタ１５０とは反対方向にθ（例えば，正方向（時計回り）に約１２°）だけ傾斜して配設されている。したがって，波長λ５〜λ８の光は，光エッジフィルタ１５０および光反射器１６０を挟んで，波長λ１〜λ４の光とは反対側に反射される。そして，上述した波長λ１〜λ４の光を各波長に分離するのと同様に，波長λ５〜λ８の光は，光バンドパスフィルタ１１５〜１１８によって分離され，各波長の光は，それぞれ対応する光ファイバから取り出される。なお，光バンドパスフィルタ１１５〜１１８は，光反射器１６０と略平行に配設されている。
【００３６】
以上，本実施形態にかかる光合分波器１００の，分波器としての動作について説明した。一方，かかる光合分波器１００が合波器として動作する場合には，上述した分波器としての動作と逆の動作を行う。すなわち，光ファイバ１２１〜１２８から合分波器１００に入射された各波長λ１〜λ８の光は，それぞれコリメータ１４１〜１４８にて平行な光ビームに変換され，光バンドパスフィルタ１１１〜１１８を透過する。その後，波長λ５〜λ８の光は，光反射器１６０に反射されて，光エッジフィルタ１５０を透過して，コリメータ１４０に入射する。また，波長λ１〜λ４の光は，光エッジフィルタ１５０に反射されて，コリメータ１４０に入射する。そして，レンズ１３０にて集光された波長λ１〜λ８の光は，光ファイバ１２０に結合する。
【００３７】
このような光合分波器１００の構成により，以下の効果が生じる。
【００３８】
まず，従来の光合分波器と比較して，コリメータ間の光路長を短縮することにより，各信号ポートにおける結合損失を一様かつ低損失にできるという効果がある。上述したように，一般に，対向するコリメータの間隔がある程度大きくなると，これらを結合する光ファイバ間の結合損失は，急激に増大してしまう。このため，従来の光合分波器の構成では，共通信号ポートであるコリメータ（例えば，図４におけるコリメータ４０）と光路上最大に離隔配置されたコリメータ（例えば，図４におけるコリメータ４８）との光路長を短くすることは困難であり，光の結合損失は大きくなってしまう。
【００３９】
これに対し，本実施形態にかかる光合分波器１００は，波長λ１〜λ８の光を，光エッジフィルタ１５０によって，波長λ１〜λ４の光と波長λ５〜λ８の光とに分離する構成となっている。すなわち，重畳された光を２の群に分離することにより，各波長にそれぞれ分離されるまでの光バンドパスフィルタによる反射回数が減少し，コリメータ間の最大距離を短くすることが可能となる。したがって，光の結合損失を低減することができる。また，最初に分離される光と最後に分離される光との光路差も小さくなるため，結合損失もほぼ一様とすることができる。
【００４０】
例えば，１４７１ｎｍ，１４９１ｎｍ，１５１１ｎｍ，１５３１ｎｍ，１５５１ｎｍ，１５７１ｎｍ，１５９１ｎｍ，１６１１ｎｍの８波長からなる光について，本実施形態にかかる光合分波器１００を用いて分波したとき，挿入損失は，以下の表１に示す結果となった。
【００４１】
2007003812.tif 000003
【００４２】
従来の合分波器における挿入損失は，１．２〜２．０ｄＢであり，その挿入損失偏差は１．０〜１．５ｄＢであった。一方，表１に示すように，本実施形態にかかる光合分波器１００によって分波したときの最大挿入損失は約０．５２ｄＢ，挿入損失偏差は約０．１２ｄＢである。したがって，本実施形態にかかる光合分波器１００の挿入損失は，従来と比べて極めて小さく，挿入損失を低下できることがわかる。
【００４３】
また，本実施形態にかかる光合分波器１００は，光結合系が安定である。一般に，多重反射を繰り返す光ビーム結合系において，反射機能を有する光学部品（本実施形態では，光バンドパスフィルタ，光エッジフィルタ，光反射器）の機械的安定性，特に角度安定性が光結合系の安定性に大きく影響する。例えば，反射光学部品の設置角度が変化した場合，反射光ビームの角度が変化してしまい，コリメータ間の光結合に劣化をもたらす。このような劣化は，反射光学部品が多いほど，すなわち反射回数が多いほど生じやすく，また劣化量も大きいという傾向がある。
【００４４】
本実施形態にかかる光合分波器１００では，重畳された光を２の群に分離するという構成となっているため，光エッジフィルタ１５０に反射された後，光バンドパスフィルタ１１１〜１１４を介する第１の光路と，光エッジフィルタ１５０を透過して，光反射器１６０に反射された後，光バンドパスフィルタ１１５〜１１８を介する第２の光路との，２つの独立した光路が形成される。このとき，第１および第２の光路における光の最大反射回数は４回であり，従来の光合分波器での反射回数（例えば，図４における光合分波器では７回）と比較して，光の反射回数は低減されている。これにより，反射光学部品による影響が低減され，光合分波器１００の光結合系の安定性が向上するという効果がある。
【００４５】
さらに，本実施形態にかかる光合分波器１００は，隣接するコリメータ数がわずか２つと少ないため，コリメータの実装が容易であるという利点がある。一般に，コリメータの実装位置は，機械的微動台等を用いて，光学調整しながら最終結合量を観測して決定される。このとき，３つ以上のコリメータが隣接していると，コリメータの固定が非常に困難となる。例えば，３つのコリメータが隣接する場合，中央に位置するコリメータと，その両側に位置するコリメータとの間隔は狭いため，中央に位置するコリメータの調整自由度は制限される。さらに，コリメータを保持する調整用ジグとの機械的干渉も発生し易く，製造に支障をきたすことも多い。
【００４６】
これに対し，本実施形態にかかる光合分波器１００のような構成により，隣接するコリメータの数を例えば２とすることができ，コリメータの隣接面とは反対側に空間が確保される。このため，大型の調整用ジグをすることも可能となる。なお，コリメータ１４２，１４４，１４６，１４８の４つは隣接しているように見えるが，実際，コリメータ１４２とコリメータ１４６との間には十分な間隔がある。したがって，コリメータ１４２とコリメータ１４４，コリメータ１４６とコリメータ１４８との２つずつが隣接しているに過ぎない。さらに，このような空間を有することにより，本実施形態にかかるコリメータは，ＹＡＧレーザによる溶接により固定することが可能となる。これにより，接着剤で固定する場合と比べて接着強度が高まり，光合分波器の長期信頼性を高めることができる。
【００４７】
また，本実施形態にかかる光合分波器１００は，合波器と分波器とをペアとして使用する必要がないという利点がある。上述したように，本質的に，合波器と分波器とは同様の機能を有している。しかし，従来の光合分波器では，各信号ポートの挿入損失が不均一であるため，波長多重伝送システムの両端局においては，合波器と分波器との各信号ポートの波長配列を逆にすることで，各波長の挿入損失を伝送系全体として均一化していた。
【００４８】
これに対し，本実施形態にかかる光合分波器１００の各信号ポートの挿入損失は均一である。すなわち，各信号ポートの波長配列を同じとしたときの，合波器と分波器との特性に差が生じない。このため，合波器と分波器とに同一の光合分波器を使用することができる。したがって，設置工事において合波器と分波器との設置ミスが生じることもなく，管理面において混乱を招きにくくなる。また，合波器と分波器とに互換性もあるため，製造も容易であり，どちらか一方が故障した場合でも，機種を選ばず交換が可能である。
【００４９】
以上，第１の実施形態にかかる光合分波器１００について説明した。かかる光合分波器１００により，光を合波または分波するのに要する最大光路長を短縮することができる。これにより，光の結合損失を低減することができ，かつ，各信号ポートにおける結合損失をほぼ均一とすることができる。また，光の最大反射回数を低減できるため，光結合系が安定である。さらに，隣接するコリメータは２つのみであるので，隣接するコリメータの間隔は狭小であっても，相隣接するコリメータ同士が対向していない外周部分には余剰空間を有するので，コリメータを実装し易いという効果がある。
【００５０】
次に，図２に基づいて，第２の実施形態にかかる光合分波器２００について説明する。ここで，図２は，第２の実施形態にかかる光合分波器２００を示す説明図である。
【００５１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態にかかる光合分波器２００は，図２に示すように，９つのコリメータ２４０〜２４８と，８つの光バンドパスフィルタ２１１〜２１８と，光エッジフィルタ２５０と，光反射器２６０とを有して構成される。ここで，波長λ１〜λ８の長さは，波長λ１からλ８の順に短いものとする。なお，コリメータ２４０〜２４８，光バンドパスフィルタ２１１〜２１８および光反射器２６０は，第１の実施形態にかかる光合分波器１００と同様である。また，本実施形態にかかる光合分波器２００の構成も，第１の実施形態にかかる光合分波器１００の構成と同様であるため，詳細な説明は省略する。
【００５２】
本実施形態にかかる光合分波器２００は，第１の実施形態にかかる光合分波器１００と比較して，光エッジフィルタ２５０が相違する。本実施形態にかかる光エッジフィルタ２５０は，短波長光エッジフィルタであり，波長λ１〜λ４の光は，光エッジフィルタ２５０を透過し，波長λ５〜λ８の光は，光エッジフィルタ２５０に反射される。
【００５３】
光エッジフィルタ２５０によって，波長λ１〜λ４の光と波長λ５〜λ８の光とに分離された光は，第１の実施形態の光合分波器１００と同様に，各波長に分離され，それぞれ対応するコリメータに入射し，レンズによって集光されて，光ファイバに結合する。
【００５４】
以上，第２の実施形態にかかる光合分波器２００について説明した。かかる光合分波器２００により，第１の実施形態にかかる光合分波器１００と同様に，光を合波または分波するのに要する最大光路長を短縮することができる。これにより，光の結合損失を低減することができ，かつ，各信号ポートにおける結合損失をほぼ均一とすることができる。また，光の最大反射回数を低減できるため，光結合系が安定である。さらに，隣接するコリメータは２つのみであるので，隣接するコリメータの間隔は狭小であっても，相隣接するコリメータ同士が対向していない外周部分には余剰空間を有するので，コリメータを実装し易いという効果がある。
【００５５】
次に，第１の実施形態にかかる光合分波器１００を用いた波長多重伝送システムの実施例について，図３に基づき説明する。なお，図３は，波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。
【００５６】
（実施例）
図３に示すように，２つの第１の実施形態にかかる光合分波器１００を，例えば，第１の光合分波器１００Ａを分波器として，第２の光合分波器１００Ｂを合波器として設置され，各光合分波器１００Ａ，１００Ｂの共通信号ポートが，伝送路ファイバ１７０によって接続されている。上述したように，第１の光合分波器１００Ａおよび第２の光合分波器１００Ｂは，各波長に対応する各信号ポートにおける挿入損失がほぼ均一である。このため，それぞれの信号ポートの挿入損失を考慮する必要がなく，分波器と合波器とをペアとして使用する必要もない。
【００５７】
このように，波長多重伝送システムにおいて，第１の実施形態にかかる光合分波器１００を使用することにより，分波器と合波器とに同一の光合分波器を使用することができ，モジュールの管理も容易となる。なお，本実施例では，第１の実施形態にかかる光合分波器１００を用いたが，第２の実施形態にかかる光合分波器２００を使用することもできる。
【００５８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば，上記実施形態では，８波長の光を合分波する光合分波器について説明したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，６波長でもよく，光合分波器の最大光路長を短縮することができる。また，合分する波長数が多い場合には，２つの光群に分離する光エッジフィルタをさらに設置することで，光バンドパスフィルタによる反射回数を減少することができ，さらに最大光路長を短縮することが可能となる。
【００６０】
また，上記実施形態では，８波長の光を４波長からなる２つの光群に分離したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，３以上の光群に分離してもよい。
【００６１】
さらに，上記実施形態にかかる光合分波器１００，２００では，図１または図２に示すように，２つのコリメータを隣接して配設していたが，各コリメータが隣接しないように配設することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は，光合分波器に適用可能であり，特に，複数波長からなる光を各単波長に分波する，または複数の単波長の光を合波する光合分波器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる光合分波器を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態にかかる光合分波器を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態にかかる光合分波器を用いた波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。
【図４】従来の光合分波器の構成を示す説明図である。
【図５】従来の光合分波器を用いた波長多重伝送システムの実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００          光合分波器
１１１〜１１８  光バンドパスフィルタ
１２０〜１２８  光ファイバ
１３０〜１３８  レンズ
１４０〜１４８  コリメータ
１５０          光エッジフィルタ
１６０          光反射器
１７０          伝送路ファイバ
【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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