(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の光ファイバから射出される入射光を受け、少なくとも透過光、１次の回折光を射出する回折機能部と、この射出光を収束する集光機能部とを備え、収束された光を少なくとも２つの射出光として少なくとも２つの第二の光ファイバに射出する光分岐装置であって、
前記回折機能部を前記集光機能部の前側焦点位置に配置し、前記回折機能部に向けて光を放射する放射部材を集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である前側位置に配置し、分岐された光が入射する前記第二の光ファイバを集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である後側位置に、前記第一の光ファイバに対して平行となるように、かつ受光面が前記射出光に対して垂直となるように配置したことを特徴とする光分岐装置。
【請求項２】
前記回折機能部は回折格子であり、前記集光機能部は集光レンズである請求項１に記載の光分岐装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光分岐装置に係り、特に、入射光を受け、少なくとも、透過光、１次の回折光を射出する回折機能部と、この射出光を収束する集光機能部とを備え、収束された光を少なくとも２つの射出光として少なくとも２つの光ファイバに射出する光分岐装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信システムでは特定波長の入射光線を２以上の光線として射出する光分岐装置が使用される。このような装置は、通信システムにおいて、伝送されている信号をモニタリングするため、光信号の一部を取り出したい場合等に用いられる。
【０００３】
従来このような光分岐装置として図３に示すようなものがある。この分岐装置３０は、回折格子３１を使用したものである。
【０００４】
この光分岐装置３０は、光ファイバ或いはレーザダイオード等の光源３２から拡散して入射する光を平行光とするコリメータレンズ３４と、透過光（０次光）及び１次の回折光を射出する回折格子３１と、この射出光をそれぞれの集束位置に収束する集光レンズ３３とを備え、各光の収束位置に光ファイバ３５，３６を配置し、各光ファイバ３５,３６に透過光及び１次回折光が入射するように構成されているものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の光分岐装置３０にあっては、1次の回折を受光する光ファイバ３６には、その受光面に対して入射光が角度を持って入射することになり、入射効率が低下するという問題がある。尚,このような入射効率の低下は、垂直面からの傾きが1°で−０．５ｄＢ、２°で２ｄＢ程度となる。
【０００６】
上述したような入射効率の低下を回避するため、図３に仮想線で示すように、光ファイバ３７を回折光に対してその入射面が垂直になるよう傾けるようにすることが考えられる。しかしながら、このように光ファイバ３７を傾けて配置すると、その傾斜角度を正確に設定するのに手間がかかるほか、光ファイバ３７を傾けただけ光分岐装置の大きさが増してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、係る実情に鑑みなされたものであり、分岐された入射光線を効率良く光ファイバに入射することができる光分岐装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため光分岐装置を以下のように構成した。
本発明では、光分岐装置を、第一の光ファイバから射出される入射光を受け、少なくとも透過光、１次の回折光を射出する回折機能部と、この射出光を収束する集光機能部とを備え、収束された光を少なくとも２つの射出光として少なくとも２つの第二の光ファイバに射出する光分岐装置であって、前記回折機能部に向けて光を放射する放射部材を集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である前側位置に配置し、分岐された光が入射する前記第二の光ファイバを集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である後側位置に、前記第一の光ファイバに対して平行となるように、かつ受光面が前記射出光に対して垂直となるように配置した。
【０００９】
また、本発明に係る光分岐装置は、前記回折機能部は回折格子とし、前記集光機能部は集光レンズとした。本発明において、回折格子は、回折機能を備えるものであればどのような形状のものであってもよく、矩形状の回折格子、階段状の回折格子、鋸歯状の回折格子等を使用することができる。
【００１２】
上記各手段によれば、以下のような作用が得られる。回折機能部を前記集光機能部の前側焦点位置に配置し、光ファイバの入射面を集光機能部による射出光の結像面に配置したものにあっては、前記集光機能部と回折機能部とを一体に形成することができるほか、分岐された光を光ファイバの入射面に垂直に入射させることができ、分岐された光の入射損失が少なることがなくなり、全体として光信号の分岐効率を高いものとすることができる。
【００１３】
また、回折機能部を回折格子とし、集光機能部を集光レンズとしたものにあっては、回折格子及び集光レンズとして、光分岐素子として最良の性能を発揮するものを選択して組み合わせることができる。
【００１５】
さらにまた、回折機能部に向けて光を放射する放射部材を集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である前側位置に配置し、分岐された光が入射する光ファイバを集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である後側位置に配置したものにあっては、入射光を平行にするコリメータレンズを使用する必要がないので、光分岐装置の部品点数を少ないものとできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光分岐装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施する形態の第１の例である。
【００１７】
本例において、光分岐装置１０は、入射光を受け、透過光（０次光）、１次の回折光を射出する回折機能部をなす回折格子１１と、この回折格子１１からの射出光を収束する集光機能部をなす焦点距離ｆの凸レンズからなる集光レンズ１３とを備えている。そして、本例では、回折格子１１に入射される光は、入射用の光ファイバ１２からコリメータレンズ１４を経て回折格子１１に平行光として入射される。回折格子１１は、断面に矩形状の回折面が形成されたものであり、所定波長の入射光の透過光（０次光）と±１次…の回折光を射出する。
【００１８】
この回折格子１１は集光レンズ１３の前側焦点位置、即ち前記集光レンズ１３の前側主点ｐから距離fだけ離れた位置にその回折面を配置するようにされており、透過光及び１次回折光からなる２つの光を受光する２つの光ファイバ１５，１６が前記集光レンズ１３の後側焦点位置、即ち集光レンズ１３の後側主点p’から距離fだけ離れた位置に備えられている。また、本例では前記２つの光ファイバ１５、１６の受光面は、各入射光に対してその受光面が垂直になるよう配置されている。
【００１９】
従って、本例にあっては、光ファイバ１２から、コリメータレンズ１４を経て回折格子１１で分岐された光の透過光（０次光）は、光ファイバ１５の入射面に対して垂直に入射させることができるほか、分岐された１次回折光も光ファイバ１６の受光面に対して垂直に入射させることができるので、各光ファイバ１５，１６への入射損失を最小のものとすることができ、光信号の分岐効率を高いものとすることができる。
【００２０】
本例では、回折格子１１への入射光を回折格子１１に対して垂直としているので、回折格子１１における回折効率を一定のものとすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る光分岐装置１０は、前記回折機能部は回折格子として構成し、また集光機能部は集光レンズとして個別に構成したから、光分岐装置の使用目的に合致する最適な回折格子と集光レンズとを組み合わせることができる。
【００２２】
尚、これらの回折格子と集光レンズとを一体とした１つの光学素子として製造することができ、この場合には、回折格子と集光レンズとの距離の調整を省くことができる他、部品点数を少ないものとすることができる。
【００２３】
図２は、本発明に係る第２の例の光分岐装置２０を示すものである。本例では、回折機能部を構成する回折格子２１に向けて光を放射する放射部材である光ファイバ２２の光射出面を、集光機能部である集束レンズ２３の焦点距離ｆの２倍の距離２ｆの前側位置に配置し、かつ、回折格子２１で分岐された透過光及び１次回折光が入射する光ファイバ２５，２６を集束レンズ２３の焦点距離ｆの２倍の距離２ｆとなる後側結像位置に配置してなる。
【００２４】
本例によれば、光ファイバ２２から射出された光は、拡散しつつ回折格子２１に入射し、透過光（０次光）及び回折光（±１次,…）に回折される。そして各光は、集束レンズ２３で収束され、透過光および１次の回折光は、光ファイバ２５，２６の入射面に焦点に実像を結像し、入射面に対して垂直に入射する。
【００２５】
従って、本例によれば、分岐された光を光ファイバの入射面に垂直に入射させることができ、分岐された光の入射損失が少なることがなくなり、全体として光信号の分岐効率を高いものとすることができる他、入射光を平行にするコリメータレンズを使用する必要がないので、光分岐装置の部品点数を少ないものとできる。
【００２６】
尚、本発明の光分岐装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る光分岐装置によれば、以下の優れた効果を奏し得る。
【００２８】
即ち、本発明の光分岐装置は、回折機能部を前記集光機能部の前側焦点位置に配置し、光ファイバの入射面を集光機能部による射出光の結像面に配置したものにあっては、前記集光機能部と回折機能部とを一体に形成することができるほか、分岐された光を光ファイバの入射面に垂直に入射させることができ、分岐された光の入射損失が少なることがなくなり、全体として光信号の分岐効率を高いものとすることができる。
【００２９】
また、本発明の光分岐装置は、回折機能部を回折格子とし、集光機能部を集光レンズとしたものにあっては、回折格子及び集光レンズとして、光分岐素子として最良の性能を発揮するものを選択して組み合わせることができる。
【００３０】
さらに、回折機能部に入射する光を平行光とするコリメータレンズを備え、光ファイバを前記集光機能部の後側焦点位置に配置したものにあっては、回折格子への入射光を、回折格子に対して垂直に入射することができ、常に回折格子における回折効率を一定のものとすることができる。
【００３１】
さらにまた、回折機能部に向けて光を放射する放射部材を集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である前側位置に配置し、分岐された光が入射する光ファイバを集光機能部が備える焦点距離の２倍の距離である後側位置に配置したものにあっては、入射光を平行にするコリメータレンズを使用する必要がないので、光分岐装置の部品点数を少ないものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光分岐装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光分岐装置の構成を示す図である。
【図３】従来の光分岐装置の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  光分岐装置
１１  回折格子
１２  光ファイバ
１３  集光レンズ
１４  コリメータレンズ
１５  光ファイバ
１６  光ファイバ
２０  光分岐装置
２１  回折格子
２２  光ファイバ
２３  集束レンズ
２５  光ファイバ
２６  光ファイバ
【図１】
0003875524.tif 000002
【図２】
0003875524.tif 000003
【図３】
0003875524.tif 000004