(57)【要約】【課題】  光合分波器の特性向上による安定化および部品の小型化を実現する。【解決手段】  内孔に達する凹部が周面に設けられ、前記凹部の開口部同士が対向するように並設された一対のフェルールと、前記一対のフェルール間で、一部が前記凹部内に埋設されるように配置される合分波フィルタ部材４と、前記一対のフェルールの一方に対し、その両端より前記内孔に挿入されて合分波フィルタ部材４を介し相互に光学的に結合される第１、第２光ファイバと、前記一対のフェルールの他方に対し、その一端より前記内孔に挿入されて合分波フィルタ部材４を介し前記第１、第２光ファイバの少なくとも一方と光学的に結合される第３光ファイバと、を含んでなる。【選択図】図１
2007225880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内孔に達する凹部が周面に設けられ、前記凹部の開口部同士が対向するように並設された一対のフェルールと、
前記一対のフェルール間で、一部が前記凹部内に埋設されるように配置される合分波フィルタ部材と、
前記一対のフェルールの一方に対し、その両端より前記内孔に挿入されて前記合分波フィルタ部材を介し相互に光学的に結合される第１、第２光ファイバと、
前記一対のフェルールの他方に対し、その一端より前記内孔に挿入されて前記合分波フィルタ部材を介し前記第１、第２光ファイバの少なくとも一方と光学的に結合される第３光ファイバと、を含んでなる光合分波器。
【請求項２】
前記合分波フィルタ部材は、前記一対のフェルールの一方における凹部に合分波フィルタ膜が埋設され、前記一対のフェルールの他方における凹部に反射膜が埋設されているとともに、前記合分波フィルタ膜と前記反射膜との間に透光性部材が配置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】
前記合分波フィルタ膜および前記反射膜のフィルタ面は、垂直または平行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光合分波器。
【請求項４】
前記透光性部材の周面に、吸湿剤を含んでなる保護部材を被着させたことを特徴とする請求項２または３に記載の光合分波器。
【請求項５】
前記第１乃至第３光ファイバは、グレーデッドインデックスファイバを備え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】
前記第１乃至第３光ファイバは、前記一対のフェルールの凹部に臨む端部に、前記グレーデッドインデックスファイバに接合されたコアレスファイバを備えることを特徴とする請求項５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、複数の異なる波長領域を有する光から各波長領域の光を分離するための光分波器、あるいは異なる波長領域を有する複数の光を合波するための光合波器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信部品の分野においては情報の大容量化が可能な波長多重伝送方式の採用が増大しているため、この波長多重伝送方式に用いられる光分波器や光合波器の特性の向上が要求されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
図７に示した光合分波器１００は、光ファイバ２ａ、光ファイバ２ｃ、およびこれらを内部で保持するフェルール１０４と、光ファイバ２ｂ、および該光ファイバ２ｂを内部で保持するフェルール１０５と、フェルール１０４およびフェルール１０５の間に配置された光フィルタ１０７と、フェルール１０４と光フィルタ１０７との間に配されたレンズ１０３ａと、フェルール１０５と光フィルタ１０７との間に配されたレンズ１０３ｂから構成されている。
【０００４】
光合分波器１００は、同図中の実線矢印で示すように、たとえば光ファイバ２ａの一端から２つの異なる波長領域λ１、λ２を有する光が入射されると、その光は光ファイバ２ａ内を伝送して光ファイバ２ａの他端から出射されてレンズ１０３ａで集光されるとともに光フィルタ１０７に入射される。そして、この光フィルタ１０７は、所定の波長領域を有する光を選択的に透過もしくは反射する機能をする。そのため、この光フィルタ１０７が波長領域λ１の光を透過し、波長領域λ２の光を反射する機能を有する場合、波長領域λ１の光は光フィルタ１０７を透過してレンズ１０３ｂで集光されて光ファイバ２ｂに入射され、一方で、波長領域λ２の光は光フィルタ１０７で反射されてレンズ１０３ａで集光されて光ファイバ２ｃに入射される。このように、光分波器は、単一の光ファイバを伝播する複数の異なる波長領域を有する光を、複数の光ファイバに出力する機能を有するものである。
【０００５】
また光合分波器１００は、同図中の点線で示すように、波長領域λ１の光が光ファイバ２ｂから入射し、波長領域λ２の光が光ファイバ２ｃから入射すると、光フィルタ１０７を介してこれらの光が合波されて光ファイバ２ａに入射される。このように、光合分波器１００は、入出射光ファイバを逆にして動作させることにより、複数の光ファイバを伝播する複数の波長の光を、単一の光ファイバに出力する機能を有するものとしても機能する。
【０００６】
また、光合分波器おいては、光トランシーバモジュールを接続することができるプラガブル形と呼ばれる形状のものが近年提案されている。これは光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃの端部がフェルールに固定され、光合分波器と光ファイバがハウジング内に収納され、端部の光ファイバが固定されたフェルールが、プラグ構造あるいはジャック構造の入出力形態を有するものである（たとえば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２７１７６０号公報
【特許文献２】特開２００５−２５７９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された光合分波器は、レンズのサイズが大きいため、小型化が難しいという問題があった。また、このような光合分波器は、その小型化を図るためにレンズのサイズを小さく設計すると、隣り合う光ファイバの間隔も狭くなるため、光フィルタで分波もしくは合波するための光が隣り合う光ファイバにわずかに漏れて入射し、アイソレーション特性が低下するという問題があった。さらに、このような光合分波器では、光フィルタを透過もしくは反射する光を効率良く各光ファイバに入射させる必要があり、レンズ、光ファイバ、および光フィルタ等の構成部品を精密に調心する作業を要するため、量産化が困難であった。
【０００８】
また、特許文献２に示された光合分波器では、ハウジング内に光ファイバが収納されている構造のため、光ファイバの最小巻き径以上のハウジング内部空間を必要とすることから、部品が大型化するという問題があった。また、部品を小型化するためにハウジングサイズを小さくすれば、ハウジング内部における光ファイバの過度な曲がりよって光の損失が発生し、光合分波器の挿入損失が大きくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光合分波器は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、内孔に達する凹部が周面に設けられ、前記凹部の開口部同士が対向するように並設された一対のフェルールと、  前記一対のフェルール間で、一部が前記凹部内に埋設されるように配置される合分波フィルタ部材と、前記一対のフェルールの一方に対し、その両端より前記内孔に挿入されて前記合分波フィルタ部材を介し相互に光学的に結合される第１、第２光ファイバと、前記一対のフェルールの他方に対し、その一端より前記内孔に挿入されて前記合分波フィルタ部材を介し前記第１、第２光ファイバの少なくとも一方と光学的に結合される第３光ファイバと、を含んでなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記合分波フィルタ部材は、前記一対のフェルールの一方における凹部に合分波フィルタ膜が埋設され、前記一対のフェルールの他方における凹部に反射膜が埋設されているとともに、前記合分波フィルタ膜と前記反射膜との間に透光性部材が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
前記合分波フィルタ膜および前記反射膜のフィルタ面は、垂直または平行に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
前記透光性部材の周面に、吸湿剤を含んでなる保護部材を被着させたことを特徴とする。
【００１３】
前記第１乃至第３光ファイバは、グレーデッドインデックスファイバを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記第１乃至第３光ファイバは、前記一対のフェルールの凹部に臨む端部に、前記グレーデッドインデックスファイバに接合されたコアレスファイバを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、凹部の開口部同士が対向するように並設された一対のフェルールの前記凹部の内部に合分波フィルタ部材の一部を埋設させて配置させ、前記一対のフェルールの内孔に挿入された第１、第２、および第３光ファイバが前記合分波フィルタ部材を介して互いに光学的に結合される構成となっているため、光ファイバがフェルールに実装された状態で複数の光ファイバ間で光を分波あるいは合波することができる。その結果、本発明では、光ファイバ間のアイソレーション特性を向上させることができるとともに、光ファイバを伝送する光の損失を抑制することができる。さらに、本発明では、光ファイバを収納するハウジングを新たに設ける必要がないため、部品の小型化を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、合分波フィルタ膜および前記反射膜のフィルタ面を互いに垂直または平行に配置することにより、前記合分波フィルタ部材を透過する光の光路を短くすることができるため、前記合分波フィルタ内を伝送する光の損失を低減することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、合分波フィルタ部材の一部を構成する透光性部材の周面に、吸湿剤を含んでなる保護部材を被着させることにより、外部から合分波フィルタ部材に水分が浸入するのを抑制することができるため、透光性部材の湿度による劣化を低減することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記第１乃至第３光ファイバがグレーデッドインデックスファイバを備える構成、または、さらにコアレスファイバを備える構成とすることにより、グレーデッドインデックスファイバのレンズ機能、およびコアレスファイバによる光ファイバ間の距離の調整によって、光ファイバ同士を最適の光結合効率が得られるように設定することができる。その結果、このような構成によれば、各光ファイバ間の光結合時に生じる光の損失を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下においては、本発明の光合分波器について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明の光合分波器の第１の実施形態を示す平面図である。本発明の第１の実施形態に係る光合分波器１は、光ファイバ２（光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃ）と、フェルール３（フェルール３ａ、３ｂ）と、合分波フィルタ膜５および反射膜６を含んでなる合分波フィルタ部材４と、を備えている。
【００２１】
光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃは、屈折率の高いコア部と該コア部の外周を被覆するクラッド部からなり、コア部とクラッド部との屈折率差による反射を利用することによってコア部内で光を伝送するものであり、たとえば円柱状の石英等から構成され、クラッド部の外径が１２５μｍ、コア部の径が１０μｍ程度のシングルモードファイバが用いられる。
【００２２】
フェルール３ａ、３ｂは、たとえばジルコニアやアルミナ等のセラミックスやガラスからなる筒体であり、内孔にそれぞれ光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃが接着剤等を用いて実装され、その両端部はＰＣ研磨、ＡＰＣ研磨等が施されている。また、フェルール３ａおよびフェルール３ｂは、長手方向の略中心部において、内孔に達する凹部が周面に設けられている。この凹部は、精密スライサーやダイサーなどの切削加工機により形成される。フェルール３ａの内孔に実装されている光ファイバ２は、上記凹部によって光ファイバ２ａ、２ｂに分断される。また、フェルール３ｂの内孔に実装されている光ファイバ２は、上記凹部によって光ファイバ２ｃ、２ｄ（図示なし）に分断される。
【００２３】
そして、光ファイバが実装された一対のフェルール３ａ、３ｂは凹部の開口部同士が対向するように並設され、合分波フィルタ部材４はこの一対のフェルール３ａ、３ｂの間で、一部が前記凹部内に埋設されるように配置されている。
【００２４】
合分波フィルタ部材４は、たとえば光学ガラスからなる透光性部材に合分波フィルタ膜５および反射膜６が設けられており、合分波フィルタ膜５と反射膜６は互いに略平行となるように配置されている。この合分波フィルタ部材４は、フェルール３ａにおける凹部に合分波フィルタ膜５が形成された部分が埋設され、フェルール３ｂにおける凹部に反射膜６が形成された部分が埋設されている。また、本実施例においては、合分波フィルタ膜５および反射膜６のフィルタ面（光入射面）の角度は、光ファイバ２の光軸方向に対してそれぞれ４５度とした。このように、合分波フィルタ膜５および反射膜６の光入射面の角度を光ファイバ２の光軸方向に対して４５度にすれば、合分波フィルタ膜５および反射膜６間の光路を短くすることができるため、光の損失を低減させることができる。なお、この角度は、光路が合分波フィルタ部材４から外れなければよく、対向する凹部内での合分波フィルタ部材４の合分波フィルタ膜５および反射膜６の角度を４５度以外の角度で調整しても良い。
【００２５】
合分波フィルタ膜５は、異なる複数の波長領域の光を含んでなる光を波長領域ごとに選択的に分離（分波）する機能を有する。具体的には、合分波フィルタ膜５は、一方の波長領域の光λ２を反射し、他方の波長領域の光λ１を透過させることによって波長領域ごとに光を分波する、即ち、所定波長領域の光を反射する機能を有するものである。また、合分波フィルタ膜５は、異なる複数の波長領域の光が入射されると、その複数の波長領域の光を合波する機能も有している。そのため、以下に詳述するように、合分波フィルタ膜５は、光の入射条件によって分波または合波作用を成すようになる。
【００２６】
合分波フィルタ部材４の一部を構成する透光性の部材は、たとえば光学ガラス（硼珪酸ガラスや白板ガラス）や石英ガラスからなり、屈折率は１．４５〜１．５５程度のものが用いられる。また、そのサイズは光の有効径以上あればよく、たとえば０．５×１×３ｍｍの立方体である。また、合分波フィルタ膜５は、たとえば二酸化ケイ素と二酸化チタン等の屈折率の異なる２種類以上の誘電体を交互に積層して構成される多層膜である。この誘電体多層膜は、誘電体膜間の繰り返しの反射干渉により波長選択性を示し、その膜厚は、反射させる光の波長の１／４波長分に設定される。このように、誘電体膜の膜厚を１／４波長分とすることにより、各誘電体膜界面における多重反射において、ある特定の波長の光の位相が一致し、干渉して強めあうことで波長選択性のフィルタが実現する。
【００２７】
反射膜６は、金やアルミ等の金属薄膜や、合分波フィルタ膜５と同様に屈折率の異なる２種類以上の誘電体を交互に積層して構成される多層膜からなる。これら合分波フィルタ膜５および反射膜６は、蒸着、スパッタリング等の方法によって容易に作製することができる。
【００２８】
フェルール３ａ、フェルール３ｂと合分波フィルタ部材４は接着剤で互いに固定され、特に光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃと合分波フィルタ部材４の間隔には光学接着剤（図示なし）を用いることが好ましい。具体的に光学接着剤は、合分波フィルタ部材４と光ファイバ２と略同等の屈折率あるいは両部材の中間の屈折率を有するような材質を用いることが好ましく、たとえば光ファイバ２が石英ガラス、合分波フィルタ部材４が光学ガラス（硼珪酸ガラスや白板ガラス）で構成されている場合、透光性のあるエポキシ樹脂、アクリル系樹脂、またはシリコン系樹脂のような材質を使用することができる。なお、エポキシ樹脂、シリコン樹脂およびアクリル系樹脂は、その添加物によって紫外線硬化または熱硬化するものであり、これらの併用硬化を利用してもよい。このように、光学接着剤と合分波フィルタ部材４および光ファイバ２との屈折率が整合されていれば、光学接着剤と合分波フィルタ部材４および光ファイバ２との界面で生じる光の反射を抑制することができる。またフェルールの凹部底面と合分波フィルタ部材４との接着部７は、不要光の反射を防ぐために、光を反射させない材料および表面状態を選択することが望ましく、たとえば黒色の接着剤、散乱性の粒子を含んだ接着剤を用いる、あるいはフェルール凹部底面を梨地状に加工しておくことが良い。
【００２９】
次に本発明の第１の実施形態に係る光合分波器１の光分波機能について説明する。なお、光の入出力方向については図１中の実線矢印にて示している。
【００３０】
光ファイバ２ａから入射した波長領域λ１、λ２の光は、光学接着剤（図示なし）を介して合分波フィルタ部材４に入射される。合分波フィルタ部材４に形成される合分波フィルタ膜５は、波長領域λ１の光を透過し、波長領域λ２の光を反射する機能を担う。そのため、合分波フィルタ膜５を透過した波長領域λ１の光は光学接着剤を介して光ファイバ２ｂに入射して結合される。一方で、合分波フィルタ膜５で反射した波長領域λ２の光は、反射膜６で反射され、光学接着剤を介して光ファイバ２ｃに入射して結合される。このように、本発明の第１の実施形態に係る光合分波器では、第１の光ファイバ２ａを伝播する異なる波長領域λ１、λ２を有する光を第２の光ファイバ２ｂに対して波長領域λ１の光を、一方で、第３の光ファイバ２ｃに対して波長領域λ２の光を分波している。
【００３１】
次に本発明の第１の実施形態に係る光合分波器１の光合波機能について説明する。なお、光の入出力方向については図１中の点線矢印にて示している。
【００３２】
光ファイバ２ｂを伝播する波長領域λ１の光は光ファイバ２ｂから出射され、光学接着剤を介して合分波フィルタ部材４に入射される。合分波フィルタ部材４に入射された光は、合分波フィルタ膜５で波長領域λ１の光を透過し、波長領域λ２の光を反射する機能を担う。この合分波フィルタ膜５を透過した波長領域λ１の光は光学接着剤を介して光ファイバ２ａに入射して光結合される。一方で、光ファイバ２ｃを伝播する波長領域λ２の光は光ファイバ２ｃから出射され、光学接着剤を介して合分波フィルタ部材４に入射される。そして、波長領域λ２の光は反射膜６で反射され、さらに合分波フィルタ膜５で反射され、光学接着剤を介して光ファイバ２ａに入射する。そのため、波長領域λ１と波長領域λ２の光は、互いに合波されて光ファイバ２ａから合波光として出力することができる。
【００３３】
このように、本発明の光合分波器によれば、光ファイバがフェルールに実装された状態で光を合分波する機能を持たせることができるため、光のアイソレーション特性を向上させるとともに、光ファイバの収納部分が不要となって小型化を図ることができる。
【００３４】
以下に、本発明の他の実施形態について、図２〜図６を用いて説明する。なお、図１を参照して先に説明した光合分波器１と同様な要素および部材については同一の符号を付してあり、重複説明は省略する。
【００３５】
図２は、本発明の光合分波器の第２の実施形態を示す平面図である。本発明の光合分波器１０の第２の実施形態において、合分波フィルタ部材は、合分波フィルタ部１４と反射部１５との間に介在された透光性部材８によって構成されている。具体的に、合分波フィルタ部１４は、フェルール３ａにおける凹部に透光性部材中に形成された合分波フィルタ膜５が埋設され、反射部１５は、フェルール３ｂにおける凹部に透光性部材中に形成された反射膜６が埋設されており、合分波フィルタ部１４と反射部１５との間に透光性部材８が配置されている。透光性部材８は、たとえば光学ガラス（硼珪酸ガラスや白板ガラス）および石英ガラス等のガラスや、透光性の樹脂からなり、屈折率は１．４５〜１．５５程度のものが用いられる。このように合分波フィルタ部１４と反射膜部１５が個別部品で、それぞれフェルール３ａ、３ｂの凹部に別々に実装した後、透光性部材８を介して接合する構造とすることで、組み立てが容易になるため、量産性が向上する。
【００３６】
また、本発明の光合分波器の第２の実施形態では、透光性部材８の周面に、吸湿剤を含んでなる保護部材９を被着させれば、透光性部材８の高温高湿下での変形防止や変質を防止することができる。また光ファイバ２ａ、２ｂと合分波フィルタ部材１４の間、および光ファイバ２ｃと反射膜部材１５の間に使用する光学接着剤に対しても同様の効果が確認でき、高温高湿下での特性劣化を防止することができる。保護部材９は主として樹脂で構成され、その材質には例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が挙げられる。保護部材９に含有される吸湿剤としては、例えばシリカゲル、ゼオライト、カーボナイト等の無機物もしくは高い吸水性を有するポリアクリル酸塩系ポリマーやゴム化アスファルトなどの有機物が挙げられる。この吸湿剤は、保護部材９中に０．１乃至５０．０質量％含有されていることが好ましい。これは、吸湿剤が０．１質量％未満であると水分の浸入を抑制する効果が弱く、一方で、５０.０質量％を超えると保護部材９を主として構成する樹脂の流動性の悪化に伴う樹脂の成型性が悪くなるため、所定の形状に保護部材９を成形することが困難になる。
【００３７】
さらに、本発明の光合分波器の第２の実施形態において、保護部材９の周囲部には、外部からの光の入射を防止するために遮光性部材１３を設けることが好ましい。遮光性部材１３は図２で示すような透光性部材８の側面のみならず、透光性部材８の周面全体を覆うようなに設ければ、より効率よく外部からの光を遮断することがでる。その結果、本発明の光合分波器の第２の実施形態では、外部から入射される光に対するアイソレーション特性を向上させることができる。このような遮光性部材１３としては、たとえば光を吸収する黒色の樹脂材料や、あるいは光を散乱する粒子を含んだ樹脂材料を用いるか、あるいは無機系のコーティング剤を用いることができる。
【００３８】
図３は、本発明の光合分波器の第３の実施形態を示す平面図である。本発明の光合分波器２０の第３の実施形態では、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃのフェルールの凹部に臨む端部側に、グレーデッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃとこれに接合されたコアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを備えている。さらに一対のフェルールにおける凹部は前記コアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを分断するように施され、合分波フィルタ部材４が配設されている。
【００３９】
グレーデッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、その軸対称にほぼ２乗の屈折率分布を備えるファイバであり、屈折率分布型レンズとして使用することができるため、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃから出射する、もしくは光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃに入射する光を集光あるいはコリメートする機能を有する。グレーデッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、たとえば円柱状の石英ガラス等から構成され、クラッド部の外径が１２５μｍ、コア部の径が５０μｍ程度であり、コア部に上述の屈折率分布有する。さらにグレーデッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃから出射、あるいは入射する光の光路として前記コアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは接合され、屈折率分布を有さない、外径が１２５μｍ近辺の円柱状の石英ガラスが用いられる。そして、これらのコアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、グレーテッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃと光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃは、同一の石英の媒質であるため、たとえば熱による融着によって接合される。
【００４０】
本発明の光合分波器２０の第３の実施形態によれば、光合分波器の小型化、プラガブル構造を実現し、かつグレーデッドインデックスファイバのレンズ効果により挿入損失を低減させることができる。
【００４１】
次に本発明の光合分波器２０の製造方法について説明する。
【００４２】
まず、光ファイバ２ａ、グレーテッドインデックスファイバ１１ａ、コアレスファイバ１２ａ、コアレスファイバ１２ｂ、グレーテッドインデックスファイバ１１ｂ、光ファイバ２ｂが一直線に融着接合された光学部品を作製し、フェルール３ａの内孔に接着剤で固定する。その際、コアレスファイバ１２が略中央になる位置に固定する。次に光ファイバ２ｃ、グレーテッドインデックスファイバファイバ１１ｃ、コアレスファイバ１２ｃを作製し、フェルール３ｂの一方側の内孔に接着剤で固定する。ここでもコアレスファイバ１２ｃの端部がフェルールの略中央となる位置で固定する。そして、フェルール３ａ、および３ｂの両端面を光ファイバごとＰＣ研磨あるいはＡＰＣ研磨を行う。
【００４３】
次いで、第１のグレーテッドインデックスファイバ１１ａ、コアレスファイバ１２（コアレスファイバ１２ａ、コアレスファイバ１２ｂ）、第２のグレーテッドインデックスファイバ１１ｂが接合されてなる光学部品が固定されたフェルール３ａと、第３のグレーテッドインデックスファイバ１１ｃ、コアレスファイバ１２ｃが接合されてなる光学部品が固定されたフェルール３ｂを整列させ、略中央部の同位置にスライサーやダイサー等の加工機により凹部を形成する。この凹部の深さはフェルールの内孔を横断する深さ以上とし、かつ、この凹部の加工では、コアレスファイバ１２をコアレスファイバ１２ａ、１２ｂに分断し、かつ合分波フィルタ部材４の厚みに対し、若干大きな幅となるように凹部４が形成される。
【００４４】
次いで、フェルール３ａ、３ｂの凹部に合分波フィルタ部材４を固定する。その際、光学接着剤を合分波フィルタ部材４と各コアレスファイバ１２の間および凹部内部に充填させ、合分波フィルタ部材４の位置および角度を調整しながらλ２の波長の光の出射パワーが最大になる位置で光学接着剤を硬化する。具体的には、光合分波フィルタ膜５が波長領域λ２の光を反射するフィルタであれば、第１の光ファイバ２ａに波長領域λ２の光を入射し、コアレスファイバ１２ａから出射された光が、光合分波フィルタ膜５を反射して第３のコアレスファイバ１２ｃに高い光の結合効率が得られるように合分波フィルタ部材４の角度を調整し、光の結合効率が最大となる位置にて光学接着剤を硬化させて合分波フィルタ部材４を固定する。またフェルールの凹部底面と合分波フィルタ部材４との接着部は、不要光の反射を防ぐために、光吸収、あるいは散乱機能を有する接着剤を別途用いても良い。このように、上記した光合分波器２０の製造方法では、第１のコアレスファイバ１２ａと第２のコアレスファイバ１２ｂが一直線で形成された１つの光学部品を分断することにより作製されているため、第１のコアレスファイバ１２ａと第２のコアレスファイバ１２ｂの光学調整を省略することができるため、第１のコアレスファイバ１２ａと第３のコアレスファイバ１２ｃとの光結合を考慮すればよいため、光フィルタ１２の角度調整が容易になり、製造工程が簡便になる。
【００４５】
図４は、本発明の光合分波器の第４の実施形態を示す平面図である。本発明の光合分波器３０の第４の実施形態では、双方向に機能する光合分波器を示している。
【００４６】
光ファイバが実装された一対のフェルール３ａ、３ｃは凹部の開口部同士が対向するように並設され、合分波フィルタ部材２４はこの一対のフェルール３ａ、３ｃの間で、一部が前記凹部内に埋設されるように配置されている。合分波フィルタ部材２４は、透光性の部材の両端側に第１の合分波フィルタ膜５ａ、第２の合分波フィルタ膜５ｂが形成され、第１の合分波フィルタ膜５ａおよび第２の合分波フィルタ膜５ｂは、その光入射面が互いに略垂直となるように形成されている。具体的に、合分波フィルタ部材２４の第１の合分波フィルタ膜５ａおよび第２の合分波フィルタ膜５ｂの光入射面同士の成す角度は、９０±３°で設定されるとよい。さらにフェルール３ａ、および３ｃにおける凹部には、それぞれ第１、第２の合分波フィルタ膜５が形成された部分が埋設されている。また、フェルール３ａとフェルール３ｃは同様な構造を有し、光ファイバ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのフェルールの凹部に臨む端部側に、グレーデッドインデックスファイバ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとこれに接合されたコアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを備えている。さらに一対のフェルールにおける凹部は前記コアレスファイバ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを分断するように施され、その内部に合分波フィルタ部材４が配設されている。
【００４７】
次に本発明の第４の実施形態に係る光合分波器３０の双方向に機能する光分波機能について、図４および同図中の光の進行を示す矢印にて説明する。
【００４８】
図４中の実線矢印に示されるとおり、光ファイバ２ａから入射した波長領域λ１、波長領域λ２の光は、合分波フィルタ部材３４に設けられた第１の合分波フィルタ膜５ａ（λ１の光を透過し、λ２の光を反射する機能を有する）に入射される。そして、λ１の光は、コアレスファイバ１２ｂおよびグレーデッドインデックスファイバ１１ｂを介して光ファイバ２ｂに入力される。一方で、λ２の光は、第１の合分波フィルタ膜５ａの表面部で反射され、第２の合分波フィルタ膜５ｂ（λ１の光を透過し、λ２の光を反射する機能を有する）に入射される。そして、λ２の光は、コアレスファイバ１２ｄおよびグレーデッドインデックスファイバ１１ｄを介して光ファイバ２ｄに入力される。
【００４９】
また、図４中の点線矢印に示されるように光を入射させれば、光ファイバ２ｄから入射した波長領域λ１、波長領域λ２の光は、波長領域λ１の光が光ファイバ２ｃに、波長領域λ２の光が光ファイバ２ａに分波される。このように、第４の実施形態に係る光合分波器３０では、第２の合分波フィルタ膜５ｂと光ファイバ２ｄを新たに増やす構成とすることで、双方向の光分波機能を実現することができる。
【００５０】
図５は、本発明の光合分波器の第５の実施形態を示す平面図である。本発明の第５の実施形態に係る光合分波器４０では、合分波フィルタ部材１４は、フェルール３ａにおける凹部に合分波フィルタ膜５が埋設され、反射膜部材１５は、フェルール３ｂにおける凹部に反射膜６が埋設されており、前記合分波フィルタ膜５と前記反射膜６との間に透光性のレンズ機能素子１６が配置されている。レンズ機能素子１６は、たとえばその軸対称にほぼ２乗の屈折率分布を備える素子であり、円柱状の石英や光学ガラス等から構成された屈折率分布型レンズ、あるいはグレーテッドインデックスファイバ等を用いる。
【００５１】
このように合分波フィルタ部材と反射膜部材との間にレンズ機能素子を配置することで、光ファイバ２ａと光ファイバ２ｃの光の挿入損失を低減し、光ファイバ２ａと光ファイバ２ｂと同等の低い挿入損失を実現できる。
【００５２】
図６は、本発明の光合分波器の第６の実施形態を示す断面図である。本発明の第６の実施形態に係る光合分波器５０では、本発明の第４の実施形態の光合分波器３０をプラグ構造およびジャック構造を有するハウジング内に実装されており、受信ポートと送信ポートの２つのポートを有する２芯双方向伝送用の光トランシーバモジュールに対応する。
【００５３】
本発明の光合分波器５０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２１、２２からなる。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２３、２４からなる。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、これらを嵌合して光学的な接続を達成させる。プラグ２１、２２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２３、２４は、収容局側に向かう伝送用の光ファイバのプラグと、他の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。ハウジング２５はプラグ２１、２２とジャック２３、２４が結合して一体になった構造を有する。ジャック２３、２４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２６が、それぞれはめ込まれている
対向する一対のフェルールの凹部に実装された合分波フィルタ部材４は両端側に合分波フィルタ膜５が形成され、互いの合分波フィルタ膜５のフィルタ面は垂直になるよう構成される。
【００５４】
このような構造により、ジャック２４から入射した波長λ２、λ３、・・・、λｎの異なる光信号のうち、波長λ２の光信号をプラグ２２から出力する。他の波長λ３、・・・、λｎの光信号は、ジャック２３から出力される。またプラグ２１から入力した波長λ１の光信号は、ジャック２３から出力される。
【００５５】
本発明において、ハウジング内の光ファイバはフェルール内孔に固定されているため、光ファイバの光ファイバの最小巻き径というハウジングサイズの制限および、さらに光ファイバを別途収納するようなケースを用いる必要がなくなるため、部品の小型化を実現することができる。また、光ファイバのハウジング内における屈曲、または光ファイバの接触によって生じる光の挿入損失の増大を防止することができるため、低損失で安定性の良い光合分波器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の光合分波器の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明の光合分波器の第２の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の光合分波器の第３の実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明の光合分波器の第４の実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明の光合分波器の第５の実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の光合分波器の第６の実施形態を示す模式図である。
【図７】従来の光合分波器の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１０、２０、３０、４０、５０、１００：光合分波器
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ：光ファイバ
３、３０、３ａ、３ｂ、３ｃ：フェルール
４、３４：合分波フィルタ部材
５：合分波フィルタ膜
５ａ：第１の合分波フィルタ膜
５ｂ：第２の合分波フィルタ膜
６：反射膜
７：接着部
８：透光性部材
９：保護部材
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：グレーテッドインデックスファイバ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：コアレスファイバ
１３：遮光性部材
１４：合分波フィルタ部
１５：反射部材
１６：レンズ機能素子
２１、２２：プラグ
２３、２４：ジャック
２５：ハウジング
２６：割スリーブ
１０３：レンズ
１０４、１０５：フェルール
１０６：光フィルタ
１０７：光フィルタ膜
【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】
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【図７】
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