(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、フェルール内に挿入して接着固定した光ファイバ端末の光軸上で前記コアレスファイバの他端面側に、前記コアレスファイバから離間して、レンズ偏芯を１μｍ以下としたコリメータレンズを、前記コリメータレンズとフェルールとの外径差が２μｍ以下となるように配置して構成した第１、第２の１組のファイバコリメータを、同一軸線上に位置するように１枚の基板上に形成した第１、第２の位置決め溝内に対向配置すると共に、それらのファイバコリメータの対向面間にフィルタ機能を有した光学素子を配置したことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記ファイバコリメータが、端面にコアレスファイバを接合した前記光ファイバの端末と、前記コリメータレンズとを、ガラス管内に配置することにより単体の光部品として構成されており、当該単体の光部品として構成されたファイバコリメータの前記ガラス管が、前記位置決め溝内に配置されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記フィルタ機能を有する光学素子として、
前記第１のファイバコリメータから入射される波長多重光のうち特定の波長帯域の光のみを前記第２のファイバコリメータに向けて透過し他波長の光を反射する分波機能と、前記第２のファイバコリメータから片面に入射されて透過する特定波長の透過光と他面から入射されて反射する他波長の反射光を第１のファイバコリメータへ向けて合波する合波機能と、を有する波長選択フィルタが設けられると共に、
該波長選択フィルタと前記第２のファイバコリメータとの間に、光路補正板が設けられていることを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の光モジュールであって、
前記第１のファイバコリメータから入射され前記波長選択フィルタで反射される反射光の進路に、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第３のファイバコリメータを配置し、該第３のファイバコリメータを、前記基板上の前記第１、第２の位置決め溝と同一平面上に形成した第３の位置決め溝に配置して位置決めしたことを特徴とする光モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の光モジュールであって、
前記第３の位置決め溝を前記第１、第２の位置決め溝と平行に形成し、その第３の位置決め溝に配置した前記第３のファイバコリメータと前記波長選択フィルタとの間に、前記第１のファイバコリメータと第３のファイバコリメータとの間で前記波長選択フィルタによる反射光を相互に結合させる光路補正手段を配置したことを特徴とする光モジュール。
【請求項６】
請求項４または５に記載の光モジュールであって、
前記第１のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる波長多重光を前記波長選択フィルタに対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、前記第２のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタに入射され透過した特定波長帯域の光を外部に取り出すための分岐光用コリメータとし、前記第３のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタに入射され反射した特定波長帯域以外の光を外部の出力用光伝送路へ送り出すための出力光用コリメータとして利用することで、波長多重光を分波する光波長分波装置を構成したことを特徴とする光モジュール。
【請求項７】
請求項４または５に記載の光モジュールであって、
前記第３のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる前記特定の波長帯域以外の光を前記波長選択フィルタの表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、前記第２のファイバコリメータを、特定の波長帯域の光を前記波長選択フィルタの裏面に対し挿入光として入射させる挿入光用コリメータとし、前記第１のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタにて反射する入力光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路へ伝送する出力光用コリメータとして利用することで、光波長合波装置として構成したことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、片面から入射されて透過する特定波長の透過光と他面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタを、前記特定波長を異ならせて複数装備すると共に、
前記複数の波長選択フィルタを、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番にフィルタの反射光が入射するように配置し、
最上流の波長選択フィルタへの入射光の光路上と、
各波長選択フィルタの透過光の光路上と、
最下流の波長選択フィルタの反射光の光路上と、にそれぞれコリメータを配置し、
それら各コリメータとして、中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、フェルール内に挿入して接着固定した光ファイバ端末の光軸上で前記コアレスファイバの他端面側に、前記コアレスファイバから離間してレンズ偏芯を１μｍ以下としたコリメータレンズを、前記コリメータレンズとフェルールとの外径差が２μｍ以下となるように配置して構成したファイバコリメータを使用し、
これらファイバコリメータを、光の合分波順序に従って１枚の基板の一方側と他方側に交互に、且つ前記波長選択フィルタを含む光学素子の配置スペースを挟んで対向配置すると共に、各ファイバコリメータを、前記基板上の同一面内に形成した位置決め溝内に配置して位置決めし、
更に、前記基板の一方側と他方側で波長選択フィルタを介して対向する関係にあるファイバコリメータの少なくとも１組を、同一軸線上に形成した位置決め溝に配置すると共に、両ファイバコリメータ間の光路上に光路補正板を配置したことを特徴とする光モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の光モジュールであって、
前記すべての位置決め溝を互いに平行に形成し、平行に形成することで光路補正の生じた箇所に光路補正手段を介在させたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の光モジュールであって、
分波器として使用するときの光の進行方向の最上流のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる波長多重光を最上流の波長選択フィルタに対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、最下流のファイバコリメータを、最下流の波長選択フィルタで反射した光を外部の出力用光伝送路へ送り出すための出力用コリメータとし、それ以外のファイバコリメータを、各波長選択フィルタで透過した光を外部に取り出すための分岐光用コリメータとして利用することで、波長多重光を多段に分波する光波長分波装置を構成したことを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項８または９に記載の光モジュールであって、
合波器として使用するときの光の進行方向の最上流のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる光を最上流の波長選択フィルタの表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、最下流のファイバコリメータを、最下流の波長選択フィルタで反射する反射光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路へ伝送する出力光用コリメータとし、それ以外のファイバコリメータを、各波長選択フィルタの裏面に対し各フィルタごとの特定の波長帯域の挿入光を入射させる挿入光用コリメータとして利用することで、光波長合波装置として構成したことを特徴とする光モジュール。
【請求項１２】
請求項１〜２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記フィルタ機能を有する光学素子として、前記第１のファイバコリメータから入射される波長多重光のうち特定の波長帯域の光のみを前記第２のファイバコリメータに向けて透過し他波長の光を反射する分波用の波長選択フィルタを設ける共に、該波長選択フィルタと前記第２のファイバコリメータとの間に光路補正板を設け、
前記第１のファイバコリメータから入射され前記分波用の波長選択フィルタで反射される反射光の進路に、分波用の波長選択フィルタからの反射光を更に自身の表面で反射すると共に自身の背面から入射されて透過する透過光を前記表面での反射光に合波させる合波用の波長選択フィルタを配置し、
前記第１のファイバコリメータから入射され前記分波用の波長選択フィルタで反射され更に前記合波用の波長選択フィルタの表面で反射される反射光の進路に、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第３のファイバコリメータを配置すると共に、
前記合波用の波長選択フィルタの背面側に、当該合波用の波長選択フィルタの背面に対して透過可能な波長帯域の光を入射させる、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第４のファイバコリメータを配置し、
前記第３、第４のファイバコリメータをそれぞれ、前記基板上の前記第１、第２の位置決め溝と同一平面内に形成した第３、第４の位置決め溝に配置して位置決めしたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光モジュールであって、
前記分波用の波長選択フィルタと合波用の波長選択フィルタとを、同一波長の光のみを透過する同特性の波長選択フィルタとしたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の光モジュールであって、
前記第３、第４の位置決め溝を同一軸線上に位置するように形成し、それら第３、第４の位置決め溝内に、前記合波用の波長選択フィルタを挟んで対向するよう前記第３、第４のファイバコリメータをそれぞれ配置して位置決めし、更に、前記第４のファイバコリメータと合波用の波長選択フィルタとの間に光路補正板を配置したことを特徴とする光モジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光モジュールであって、
前記第１、第２の位置決め溝と前記第３、第４の位置決め溝とを互いに平行に形成し、前記第１の位置決め溝と第４の位置決め溝とを前記基板の一方側に配置すると共に、前記第２の位置決め溝と第３の位置決め溝とを前記基板の他方側に配置し、基板の一方側と他方側との間に前記波長選択フィルタの配置スペースを設けたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１６】
入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、裏面から入射されて透過する特定波長の透過光と表面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタを２個を１組とし、且つ、各組ごとに前記特定波長を異ならせて複数組、基板上に装備すると共に、
前記波長選択フィルタを、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番に波長選択フィルタの反射光が入射するように、且つ、各組の２個の波長選択フィルタが連続するように配置し、
各組の２個の波長選択フィルタのうち上流側の波長選択フィルタは分波用のもの、各組の下流側の波長選択フィルタは合波用のものとし、
（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタへの入射光の光路上と、
（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタの透過光の光路上と、
（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタの背面への入射光の光路上と、
（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタの反射光の光路上と、
にそれぞれコリメータを配置し、
それら各コリメータとして、中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、フェルール内に挿入して接着固定した光ファイバ端末の光軸上で前記コアレスファイバの他端面側に、前記コアレスファイバから離間してレンズ偏芯を１μｍ以下としたコリメータレンズを、前記コリメータレンズとフェルールとの外径差が２μｍ以下となるように配置して構成したファイバコリメータを使用し、
これらファイバコリメータのうち、前記（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタの透過光の光路上に位置するファイバコリメータ及び前記（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタの反射光の光路上に位置するファイバコリメータと、前記（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタの入射光の光路上に位置するファイバコリメータ及び前記（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタの背面への入射光の光路上に位置するファイバコリメータとを、１枚の基板の一方側と他方側に、前記波長選択フィルタを含む光学素子の配置スペースを挟んで対向配置すると共に、各ファイバコリメータを、前記基板上の同一面内に形成した位置決め溝内に配置して位置決めし、
更に、前記基板の一方側と他方側で波長選択フィルタを介して対向する関係にあるファイバコリメータの少なくとも１組を、同一軸線上に形成した前記位置決め溝に配置すると共に、両ファイバコリメータ間の光路上に光路補正板を配置したことを特徴とする光モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光モジュールであって、
前記各組の分波用の波長選択フィルタと合波用の波長選択フィルタとを、同一波長の光のみを透過する同特性の波長選択フィルタとしたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の光モジュールであって、
前記すべての位置決め溝を互いに平行に形成し、平行に形成することで光路補正の生じた箇所に光路補正手段を介在させたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１９】
請求項５、９、１８のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記光路補正手段として、ミラー、ジンバル機構を有したミラー、全反射プリズム、屈折型プリズムの少なくともいずれかを使用したことを特徴とする光モジュール。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記位置決め溝として、Ｖ溝、丸溝、矩形溝、楕円溝のうちのいずれかを設けたことを特徴とする光モジュール。
【請求項２１】
請求項１〜２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記フィルタ機能を有する光学素子として、
入射される光の強度が波長に対して均一でない場合に、この強度を平坦化するように光強度を補正する利得等化フィルタを使用したことを特徴とする光モジュール。
【請求項２２】
請求項１〜２のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記フィルタ機能を有する光学素子として、
入射される光の光量の一部分のみを取り出すためのフィルタを使用したことを特徴とする光モジュール。
【請求項２３】
請求項６に記載の光波長分波装置として構成された光モジュールと、請求項７に記載の光波長合波装置として構成された光モジュールとを、対にして組み合わせたことを特徴とする光波長合分波装置。
【請求項２４】
請求項１０に記載の光波長分波装置として構成された光モジュールと、請求項１１に記載の光波長合波装置として構成された光モジュールとを、対にして組み合わせたことを特徴とする光波長合分波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光通信分野において、中継局に向けて幹線から信号光を分岐したり、中継局からの信号光を幹線に挿入したりする光波長合分波装置及びそれに利用される光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ）を用いた光通信において、特定波長の信号を中継局に分岐したり特定波長の信号を中継局から挿入したりする目的で用いられる装置として、特許文献１に開示されているような光分岐挿入装置が知られている。【０００３】
この光分岐挿入装置は、図１７に示すように、入力用光伝送路１から入力される波長多重光を各波長の光に分波する光分波器３と、一旦分波された各波長の光を合波して出力伝送路２へと送るための光合波器４とを有している。この光分岐挿入装置には、また、光分波器３で分波された各波長の光を中継局８の受信機７へ分岐した上で中継局８の送信機６より送信された信号を新たに挿入するか、あるいは、光分波器３で分波された各波長の光をそのまま光合波器４に透過させるかを選択するための光スイッチ５が、各波長の光路に対応して複数個備えられている。【０００４】
このような分岐挿入装置において、光分波器３あるいは光合波器４には、波長選択フィルタやレンズ等を光ファイバからの出射光路上に固定し、多波長信号から単波長成分を分離する機能、あるいは、単波長成分を多波長信号に挿入する機能を持たせたフィルタモジュールが使用されることが多い。【０００５】
このようなフィルタモジュールは、例えば、特許文献２や特許文献３に記載されているように、レンズと光ファイバからなるコリメータを、波長選択フィルタを挟んで、対向させて配置した構成をなしている。【０００６】
一般には、このようなフィルタモジュールにおいては、波長選択フィルタ、レンズ、及び光ファイバが、光軸調整された状態で共通の筒状の筐体に挿入固定されている。このようなモジュールは、一般に、Add/Drop Multiplexer(ADM)と呼ばれている。【０００７】
図１７の光分岐挿入装置における光分波器３や光合波器４は、複数の波長について同様の合波あるいは分波を行う必要があるため、異なる波長分離特性を有する上記フィルタモジュール単体を複数個用い、これらの信号入出射端の光ファイバを順次融着などの方法で接続することにより構成されている。このようなモジュールは一般に「Mux/DeMux」と呼ばれている。光分波器３あるいは光合波器４に入力される光は、上記フィルタモジュールの複数を順次通過することによって、各波長に分波されるか、あるいは、各波長の光が順次合波されるようになされている（例えば、特許文献４等参照）。なお、順次接続された複数個の上記単体モジュールは、単体のケースに装着されているのが一般的である。【０００８】
また、これとは別に、ファイバ端面を光軸に対して垂直にしたコリメータの構成としてグレーデッドインデックス（ＧＩ）ファイバを利用する構造が知られている（例えば、特許文献５参照）。【０００９】
特許文献1:特開2000-183816号公報
特許文献2:特表平10-511476号公報
特許文献3:特開平10-311905号公報
特許文献4:特開平11-337765号公報
特許文献5:特開2003-43270号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述したフィルタモジュールを用いた光分岐挿入装置においては、光通信に使用するチャンネル数が多くなればなるほど、それに対応して単体のフィルタモジュールの使用個数を増やす必要がある。そのため、原材料部品価格が、単体のフィルタモジュール価格の倍数以上となってしまう。また、フィルタモジュールの入出力端の光ファイバを融着する工程を有するため、工程が煩雑でコスト高になると共に、融着接続時の軸ずれに起因する接続損失が生じてしまう。更に、単体のフィルタモジュールは筐体内に固定された構造をなしているため、機能部分以外の無駄な体積を要し、チャンネルの増大に伴って必要な部品体積も同様に拡大する、等の問題があった。【００１１】
本発明者らは、これらの問題を解消するため、フィルタモジュールの筐体である外装体を無くし、上述したような各構成部品を単一基板上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成とすることにより、無駄な部品を使わず、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化、小型化、低損失化を図ることを試みた。【００１２】
しかし、実際にモジュール内の要素部品を分離して基板上に配置する場合、各部品からの出射光に光軸ずれが発生し、光結合が容易に行えず、期待した性能を得ることができないということが判明した。【００１３】
この、光軸ずれの要因としては、
（１）反射損失低減を目的とするため、光ファイバと屈折率分布型レンズ等の端面を斜め端面としていること；
（２）出射光の光軸とレンズの光軸にずれが生じていること；
（３）波長選択フィルタである誘電体多層膜フィルタの基板を光が透過する際に光軸がずれること；
などが考えられる。【００１４】
（１）について詳細を説明すると、近年の光通信分野では、光源として、分布帰還型レーザが一般的に用いられており、この種のレーザ光源はファイバ内を逆行し光源まで到達する所謂戻り光により、レーザ発振が不安定になり易く、結果として出力パワーの変動が生じ易いという特徴がある。即ち、反射光の増大、言い換えると、反射損失が小さい場合は、戻り光が大きいことを意味し、出力パワーの変動を増大させることになる。【００１５】
一般的に、ファイバコリメータにおいて、前述したレーザ光源の出力変動を無視できる程度の大きさに抑制するためには、次の（１）式に示す端面反射損失として、５０ｄＢ以上が要求されている。
端面反射損失＝−１０×ｌｏｇ（ＩＲ  ／ＩＯ  ）      …  （１）
但し、ＩＲ  は反射光量、ＩＯ  は入射光量を示す。【００１６】
現状で反射損失を得るための方法として、ファイバ端面を光軸に対し斜めにする方法が用いられており、このタイプの光ファイバ端末は、ファイバをガラスキャピラリに挿入して、キャピラリごと端面に４°〜８°程度の角度を付けて平面研磨することで得られる。これにより、端面における反射光はクラッドモード(clad mode )となって減衰するため、反射損失を大きくとることができ、更に表面のＡＲコーティングと合わせて、反射損失６０ｄＢ以上を得ることができる。この方法は極めて簡便な方法であるため、これまで主流の方式である。【００１７】
図１８に現在主流の製法、即ち、ファイバピグテイル１１と屈折率分布レンズ１２との組み合わせで作製されたコリメータを示す。上に述べられている理由により、ピグテイル１１及びレンズ１２の各端面には約８°の角度が付けられており、これが原因で、出射光は入射光の位置に比して、位置ずれδと角度ずれθが発生する。特に角度ずれθによる光軸ずれ量は、図１９に示すように結合距離Ｌが離れるほど大きくなる。従って、同一直線上にあるＶ溝等に設置されたコリメータ対は、その間隔が数ｍｍ以上離れると、光結合がほとんど０（ゼロ）となってしまう。【００１８】
上記のような光路ずれをなくすためには、光ファイバ端末及びレンズ端面を全て光軸に対して垂直にすればよい。しかしこの場合、端面反射は全て戻り光として反映されてしまうことになる。ガラス端面と空気の屈折率差で生じる反射損失は１４．７ｄＢであり、これに良好なＡＲコーティング（Ｒ＜０．２％：２７ｄＢ）を施したとしても、端面での反射損失は約４２ｄＢ程度であり、５０ｄＢ以上という上記の要求仕様は達成できないことになる。【００１９】
この点について、特許文献５に示される構造は、集光機能を有する光ファイバ端部構造であって、ビームウエスト距離とビームウエスト径とをそれぞれ所望の値に設定でき、つまりそれらを互いに独立して可変できる光ファイバ端部構造を提供できると言われているが、同様に一般的に要求される反射減衰量を確保することができないという問題がある。【００２０】
次に（２）について説明すると、コリメートレンズとして通常の屈折率分布レンズを用いた場合は上記の理由により光軸が曲がるが、このレンズに変えて球面レンズ、非球面レンズ、球面加工を施した屈折率分布レンズ等を用いた場合、一般的に偏芯と呼ばれるレンズの外径中心に対するレンズ部分の曲率中心にずれを持っており、また、ファイバを被うキャピラリの外径とレンズの外径の公差によって、ファイバ光軸とレンズ光軸が一致しない。【００２１】
以上のような理由により偏芯の存在するレンズを用いた場合では、仮にファイバ端面とレンズ端面が光軸に対して垂直になっていた場合でも、以下の出射角度θが生じてしまう。
ｔａｎθ＝ｅ／ｆ        …（２）
但し、ｅは偏芯量、ｆは焦点距離を示す。【００２２】
同様に仮にファイバ端面とレンズ端面が光軸に対して垂直になっていた場合でも、キャピラリの外径とレンズの外径の差が数ミクロンあった場合、以下の出射角度θが生じる。
ｔａｎθ＝ｄ／（２・ｆ）        …（３）
但し、ｄは外径の差。【００２３】
実際には、偏芯と外径の差が同時に存在し、光軸ずれが増加するため、Ｖ溝上にこれらのレンズを配置しても十分な光結合を得ることができない。【００２４】
次に（３）について説明すると、波長選択フィルタ等の干渉フィルタは、図２０に示すように、通常有限の厚みを持つガラス基板１５上に成膜を施すことで作製されており、発生する膜圧に対する破壊を免れるために約１ｍｍ程度の厚みを持っている。屈折率ｎ１の媒質１から厚みｈを持つ屈折率ｎ２の媒質２に入射角θで入射した光の平行位置ずれ量δ（＝媒質２が無い場合に通るべき光路と実際の光路との差）は、次式（３）で示すことができる。【００２５】
【数１】
0004311579.tif 000002
【００２６】
図２１は、様々な厚み（０．５〜１．５ｍｍ）を持つ基板を図１９のように光が通過するときの、光軸のずれ量δ（μｍ）と入射角θ（Degree）との関係を示している。この図に示すように、基板の厚みと入射角に依存して光軸ずれが発生するので、干渉フィルタ挿入前に予めコリメータ対の光結合を行った状態にしてあったとしても、フィルタを挿入するだけで、光路がずれ、損失が大幅に増大ないしは結合不可能となってしまう。【００２７】
以上述べたように、従来の試みのように、同一基板上に形成した部品固定用の各Ｖ溝にただ単に各部品を平行に並べて配置しただけでは、現実的には、光軸ずれが大きく十分な光結合が得られないという問題があった。【００２８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、同一基板上にコリメータ及びフィルタ機能を有する光学素子を配置した小型で低挿入損失な光モジュールにおいて、実用上十分な反射減衰量を確保しながら、煩雑なアライメントを減らし、良好な光結合が得られる光モジュール、及び、それを使用した光波長合分波装置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】
【００２９】
第1の発明の光モジュールは、中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、前記光ファイバの光軸上で前記コアレスファイバの他端面側にコリメータレンズを配置して構成した第１、第２の２組のファイバコリメータを、同一軸線上に位置するように１枚の基板上に形成した第１、第２の位置決め溝内に対向配置すると共に、それらのファイバコリメータの対向面間にフィルタ機能を有した光学素子を配置したことを特徴とする。【００３０】
第２の発明の光モジュールは、第1の発明に記載の光モジュールであって、前記ファイバコリメータが、端面にコアレスファイバを接合した前記光ファイバの端末と、前記コリメータレンズとを、前記位置決め溝内に配置することにより構成されていることを特徴とする。【００３１】
第３の発明の光モジュールは、第1の発明に記載の光モジュールであって、前記ファイバコリメータが、端面にコアレスファイバを接合した前記光ファイバの端末と、前記コリメータレンズとを、ガラス管内に配置することにより単体の光部品として構成されており、当該単体の光部品として構成されたファイバコリメータの前記ガラス管が、前記位置決め溝内に配置されていることを特徴とする。【００３２】
第４の発明の光モジュールは、第１〜第３の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記フィルタ機能を有する光学素子として、前記第１のファイバコリメータから入射される波長多重光のうち特定の波長帯域の光のみを前記第２のファイバコリメータに向けて透過し他波長の光を反射する分波機能と、前記第２のファイバコリメータから片面に入射されて透過する特定波長の透過光と他面から入射されて反射する他波長の反射光を第１のファイバコリメータへ向けて合波する合波機能と、を有する波長選択フィルタが設けられると共に、該波長選択フィルタと前記第２のファイバコリメータとの間に、光路補正板が設けられていることを特徴とする。【００３３】
第５の発明の光モジュールは、第４の発明に記載の光モジュールであって、前記第１のファイバコリメータから入射され前記波長選択フィルタで反射される反射光の進路に、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第３のファイバコリメータを配置し、該第３のファイバコリメータを、前記基板上の前記第１、第２の位置決め溝と同一平面上に形成した第３の位置決め溝に配置して位置決めしたことを特徴とする。【００３４】
第６の発明の光モジュールは、第５の発明に記載の光モジュールであって、前記第３の位置決め溝を前記第１、第２の位置決め溝と平行に形成し、その第３の位置決め溝に配置した前記第３のファイバコリメータと前記波長選択フィルタとの間に、前記第１のファイバコリメータと第３のファイバコリメータとの間で前記波長選択フィルタによる反射光を相互に結合させる光路補正手段を配置したことを特徴とする。【００３５】
第７の発明の光モジュールは、第５または第６の発明に記載の光モジュールであって、前記第１のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる波長多重光を前記波長選択フィルタに対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、前記第２のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタに入射され透過した特定波長帯域の光を外部に取り出すための分岐光用コリメータとし、前記第３のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタに入射され反射した特定波長帯域以外の光を外部の出力用光伝送路へ送り出すための出力用コリメータとして利用することで、波長多重光を分波する光波長分波装置を構成したことを特徴とする。【００３６】
第８の発明の光モジュールは、第５または第６の発明に記載の光モジュールであって、前記第３のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる前記特定の波長帯域以外の光を前記波長選択フィルタの表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、前記第２のファイバコリメータを、特定の波長帯域の光を前記波長選択フィルタの裏面に対し挿入光として入射させる挿入光用コリメータとし、前記第１のファイバコリメータを、前記波長選択フィルタにて反射する入力光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路へ伝送する出力光用コリメータとして利用することで、光波長合波装置として構成したことを特徴とする。【００３７】
第９の発明の光モジュールは、入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、片面から入射されて透過する特定波長の透過光と他面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタを、前記特定波長を異ならせて複数装備すると共に、前記複数の波長選択フィルタを、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番にフィルタの反射光が入射するように配置し、最上流の波長選択フィルタへの入射光の光路上と、各波長選択フィルタの透過光の光路上と、最下流の波長選択フィルタの反射光の光路上と、にそれぞれコリメータを配置し、それら各コリメータとして、中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、前記光ファイバの光軸上で前記コアレスファイバの他端面側にコリメータレンズを配置して構成したファイバコリメータを使用し、これらファイバコリメータを、光の合分波順序に従って１枚の基板の一方側と他方側に交互に、且つ前記波長選択フィルタを含む光学素子の配置スペースを挟んで対向配置すると共に、各ファイバコリメータを、前記基板上の同一面内に形成した位置決め溝内に配置して位置決めし、更に、前記基板の一方側と他方側で波長選択フィルタを介して対向する関係にあるファイバコリメータの少なくとも１組を、同一軸線上に形成した位置決め溝に配置すると共に、両ファイバコリメータ間の光路上に光路補正板を配置したことを特徴とする。【００３８】
第１０の発明の光モジュールは、第９の発明に記載の光モジュールであって、前記すべての位置決め溝を互いに平行に形成し、平行に形成することで光路補正の生じた箇所に光路補正手段を介在させたことを特徴とする。【００３９】
第１１の発明の光モジュールは、第９または第１０の発明に記載の光モジュールであって、分波器として使用するときの光の進行方向の最上流のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる波長多重光を最上流の波長選択フィルタに対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、最下流のファイバコリメータを、最下流の波長選択フィルタで反射した光を外部の出力用光伝送路へ送り出すための出力用コリメータとし、それ以外のファイバコリメータを、各波長選択フィルタで透過した光を外部に取り出すための分岐光用コリメータとして利用することで、波長多重光を多段に分波する光波長分波装置を構成したことを特徴とする。【００４０】
第１２の発明の光モジュールは、第９または第１０の発明に記載の光モジュールであって、合波器として使用するときの光の進行方向の最上流のファイバコリメータを、外部の入力用光伝送路から伝送されてくる光を最上流の波長選択フィルタの表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータとし、最下流のファイバコリメータを、最下流の波長選択フィルタで反射する反射光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路へ伝送する出力光用コリメータとし、それ以外のファイバコリメータを、各波長選択フィルタの裏面に対し各フィルタごとの特定の波長帯域の挿入光を入射させる挿入光用コリメータとして利用することで、光波長合波装置として構成したことを特徴とする。【００４１】
第１３の発明の光モジュールは、第１〜第３の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記フィルタ機能を有する光学素子として、前記第１のファイバコリメータから入射される波長多重光のうち特定の波長帯域の光のみを前記第２のファイバコリメータに向けて透過し他波長の光を反射する分波用の波長選択フィルタを設ける共に、該波長選択フィルタと前記第２のファイバコリメータとの間に光路補正板を設け、
前記第１のファイバコリメータから入射され前記分波用の波長選択フィルタで反射される反射光の進路に、分波用の波長選択フィルタからの反射光を更に自身の表面で反射すると共に自身の背面から入射されて透過する透過光を前記表面での反射光に合波させる合波用の波長選択フィルタを配置し、前記第１のファイバコリメータから入射され前記分波用の波長選択フィルタで反射され更に前記合波用の波長選択フィルタの表面で反射される反射光の進路に、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第３のファイバコリメータを配置すると共に、前記合波用の波長選択フィルタの背面側に、当該合波用の波長選択フィルタの背面に対して透過可能な波長帯域の光を入射させる、前記第１、第２のファイバコリメータと同様の構成を持つ第４のファイバコリメータを配置し、前記第３、第４のファイバコリメータをそれぞれ、前記基板上の前記第１、第２の位置決め溝と同一平面内に形成した第３、第４の位置決め溝に配置して位置決めしたことを特徴とする。【００４２】
請求項１４の発明の光モジュールは、請求項１３に記載の光モジュールであって、前記分波用の波長選択フィルタと合波用の波長選択フィルタとを、同一波長の光のみを透過する同特性の波長選択フィルタとしたことを特徴とする。【００４３】
第１５の発明の光モジュールは、第１３または第１４の発明に記載の光モジュールであって、前記第３、第４の位置決め溝を同一軸線上に位置するように形成し、それら第３、第４の位置決め溝内に、前記合波用の波長選択フィルタを挟んで対向するよう前記第３、第４のファイバコリメータをそれぞれ配置して位置決めし、更に、前記第４のファイバコリメータと合波用の波長選択フィルタとの間に光路補正板を配置したことを特徴とする。【００４４】
第１６の発明の光モジュールは、第１５の発明に記載の光モジュールであって、前記第１、第２の位置決め溝と前記第３、第４の位置決め溝とを互いに平行に形成し、前記第１の位置決め溝と第４の位置決め溝とを前記基板の一方側に配置すると共に、前記第２の位置決め溝と第３の位置決め溝とを前記基板の他方側に配置し、基板の一方側と他方側との間に前記波長選択フィルタの配置スペースを設けたことを特徴とする。【００４５】
第１７の発明の光モジュールは、入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、裏面から入射されて透過する特定波長の透過光と表面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタを２個を１組とし、且つ、各組ごとに前記特定波長を異ならせて複数組、基板上に装備すると共に、前記波長選択フィルタを、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番に波長選択フィルタの反射光が入射するように、且つ、各組の２個の波長選択フィルタが連続するように配置し、各組の２個の波長選択フィルタのうち上流側の波長選択フィルタは分波用のもの、各組の下流側の波長選択フィルタは合波用のものとし、
（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタへの入射光の光路上と、
（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタの透過光の光路上と、
（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタの背面への入射光の光路上と、
（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタの反射光の光路上と、
にそれぞれコリメータを配置し、それら各コリメータとして、中心部のコア及びその外周部のクラッドを有する光ファイバの端面に、前記コアと略同一で均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバの一端面を接合し、前記光ファイバの光軸上で前記コアレスファイバの他端面側にコリメータレンズを配置して構成したファイバコリメータを使用し、これらファイバコリメータのうち、前記（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタの透過光の光路上に位置するファイバコリメータ及び前記（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタの反射光の光路上に位置するファイバコリメータと、前記（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタの入射光の光路上に位置するファイバコリメータ及び前記（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタの背面への入射光の光路上に位置するファイバコリメータとを、１枚の基板の一方側と他方側に、前記波長選択フィルタを含む光学素子の配置スペースを挟んで対向配置すると共に、各ファイバコリメータを、前記基板上の同一面内に形成した位置決め溝内に配置して位置決めし、更に、前記基板の一方側と他方側で波長選択フィルタを介して対向する関係にあるファイバコリメータの少なくとも１組を、同一軸線上に形成した前記位置決め溝に配置すると共に、両ファイバコリメータ間の光路上に光路補正板を配置したことを特徴とする。【００４６】
第１８の発明の光モジュールは、第１７の発明に記載の光モジュールであって、前記各組の分波用の波長選択フィルタと合波用の波長選択フィルタとを、同一波長の光のみを透過する同特性の波長選択フィルタとしたことを特徴とする。【００４７】
第１９の発明の光モジュールは、第１７または第１８の発明に記載の光モジュールであって、前記すべての位置決め溝を互いに平行に形成し、平行に形成することで光路補正の生じた箇所に光路補正手段を介在させたことを特徴とする。【００４８】
第２０の発明の光モジュールは、第６、第１０、第１９の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記光路補正手段として、ミラー、ジンバル機構を有したミラー、全反射プリズム、屈折型プリズムの少なくともいずれかを使用したことを特徴とする。【００４９】
第２１の発明の光モジュールは、第１〜第２０の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記位置決め溝として、Ｖ溝、丸溝、矩形溝、楕円溝のうちのいずれかを設けたことを特徴とする。【００５０】
第２２の発明の光モジュールは、第１〜第３の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記フィルタ機能を有する光学素子として、入射される光の強度が波長に対して均一でない場合に、この強度を平坦化するように光強度を補正する利得等化フィルタを使用したことを特徴とする。【００５１】
第２３の発明の光モジュールは、第１〜第３の発明のいずれかに記載の光モジュールであって、前記フィルタ機能を有する光学素子として、入射される光の光量の一部分のみを取り出すためのフィルタを使用したことを特徴とする。【００５２】
第２４の発明の光波長合分波装置は、第７の発明に記載の光波長分波装置として構成された光モジュールと、第８の発明に記載の光波長合波装置として構成された光モジュールとを、対にして組み合わせたことを特徴とする。【００５３】
第２５の発明の光波長合分波装置は、第１１の発明に記載の光波長分波装置として構成された光モジュールと、第１２の発明に記載の光波長合波装置として構成された光モジュールとを、対にして組み合わせたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００５４】
第１の発明によれば、先端にコアレスファイバを配することで光軸ずれを少なくし且つ十分な反射減衰量を実現できるようにした光ファイバ端末とコリメータレンズを組み合わせてファイバコリメータを構成し、そのファイバコリメータを、同一軸線上に位置するように１枚の基板上に形成した位置決め溝に配置したので、ファイバコリメータ間で容易に高効率の光結合を得ることができる。しかも、光路にフィルタ機能を有した光学素子を配置したので、入力光に所望のフィルタリングを施した出力光を低損失で得ることができる。また、各構成部品を共通基板上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化及び小型化を図ることができる。【００５５】
第２の発明によれば、基板上の位置決め溝内で光ファイバ端末とレンズを位置合わせするので、部品点数が少なく低コスト化が可能である。【００５６】
第３の発明によれば、予め光ファイバ端末とコリメータレンズをガラス管内に配置することでファイバコリメータを構成し、その上で、それを基板上の位置決め溝に配置するので、容易な組み立てが可能である。【００５７】
第４の発明によれば、フィルタ機能を有する光学素子として波長選択フィルタを使用したので、入力光のうちの特定波長の光だけを出力側のファイバコリメータから取り出すことができる。【００５８】
第５の発明によれば、波長選択フィルタで反射される反射光の進路に、第１、第２のファイバコリメータと同一平面上に並ぶ第３のファイバコリメータを配置したので、第１〜第３のファイバコリメータ間で容易に高効率の光結合を得ることができる。また、第１、第３のファイバコリメータを入出力ポートとし、第２のファイバコリメータを分岐挿入ポートとすることで、容易に低損失な１チャンネル型の光分波器または光合波器を得ることができる。特に、この場合、単一のモジュールは、光分波または光合波のどちらか専用として利用することになるから、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に僅かながらも反射して混入するといったおそれもない。【００５９】
第６の発明によれば、第１〜第３の位置決め溝を平行に形成し、各位置決め溝にそれぞれファイバコリメータを配置し、必要な光路調整を光路補正手段（例えばミラーやプリズム）で行えばよいので、加工・組み立てが容易である。【００６０】
第７の発明によれば、光波長分波装置を構成する場合の１チャンネル型の光分波器として簡単に利用することができる。【００６１】
第８の発明によれば、光波長分波装置を構成する場合の１チャンネル型の光合波器として簡単に利用することができる。【００６２】
第９の発明によれば、複数チャンネル型の光分波器または光合波器として利用することができる。しかも、通常は１チャンネル型の合分波器を複数連結することで作製していた複数波長合分波器を、同一基板上にコリメータや波長選択フィルタ等の各構成部品を集積配備し、部品間を光が空間伝搬するものとして構成しているので、無駄な部品を使わずに必要最小限の体積で、容易に小型且つ低損失な光波長合分波器を得ることができる。また、各コリメータとして、先端にコアレスファイバを配することで光軸ずれを少なくし且つ十分な反射減衰量を実現できるようにした光ファイバ端末とコリメータレンズの組み合わせよりなるファイバコリメータを使用するので、組み立てが容易であり、各ファイバコリメータ間で高効率の光結合を得ることができ、低損失な光合分波器を得るのに適した複数チャンネル型の光モジュールを提供することができる。特に、この場合、単一のモジュールは、光分波または光合波のどちらか専用として利用することになるから、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に僅かながらも反射して混入するといったおそれもない。【００６３】
第１０の発明によれば、すべての位置決め溝を平行に形成し、各位置決め溝にそれぞれファイバコリメータを配置し、必要な光路調整を光路補正手段（例えばミラーやプリズム）で行えばよいので、加工・組み立てが容易である。【００６４】
第１１の発明によれば、光波長分波装置を構成する場合の複数チャンネル型の光分波器として簡単に利用することができる。【００６５】
第１２の発明によれば、光波長合波装置を構成する場合の複数チャンネル型の光合波器として簡単に利用することができる。【００６６】
第１３の発明によれば、第１のファイバコリメータを入力ポート、第３のファイバコリメータを出力ポート、第２のファイバコリメータを分岐ポート、第４のファイバコリメータを挿入ポートとすることで、低損失な光波長合分波器として利用することができる。また、各構成部品を共通基板上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化及び小型化を図ることができる。更に、この発明では、単一のモジュールに、光分波用と光合波用の２枚の波長選択フィルタを設けているので、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に混入するといったおそれがない。【００６７】
第１４の発明によれば、単一のモジュールに、光分波用と光合波用の同一特性の２枚の波長選択フィルタを設けているので、第１のファイバコリメータを入力ポート、第３のファイバコリメータを出力ポート、第２のファイバコリメータを分岐ポート、第４のファイバコリメータを挿入ポートとすることで、低損失な１チャンネル型の光波長合分波器として利用することができる。【００６８】
第１５の発明によれば、第１と第２、第３と第４の位置決め溝をそれぞれ同一直線上に形成したので、加工・組み立てが容易である。【００６９】
第１６の発明によれば、第１と第２、第３と第４の位置決め溝を更に平行に形成したので、一層の加工の容易化と精度の向上を図ることができる。【００７０】
第１７の発明によれば、最上流のファイバコリメータを入力ポート、最下流のファイバコリメータを出力ポート、その他のファイバコリメータを分岐または挿入ポートとすることで、低損失な複数チャンネル型の光波長合分波器として利用することができる。また、各構成部品を共通基板上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化及び小型化を図ることができる。更に、この発明では、単一のモジュールに、光分波用と光合波用の２枚の波長選択フィルタを組にして設けているので、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に混入するといったおそれがない。【００７１】
第１８の発明によれば、単一のモジュールに、各特定波長ごとの光分波用と光合波用の２枚の波長選択フィルタを設けているので、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に混入するといったおそれがない。【００７２】
第１９の発明によれば、すべての位置決め溝を平行に形成し、各位置決め溝にそれぞれファイバコリメータを配置すればよいので、加工・組み立てが容易である。【００７３】
なお、第２０の発明のように、光路補正手段としては、ミラー、ジンバル機構を有したミラー、全反射プリズム、屈折型プリズムの少なくともいずれかを使用することができるし、第２１の発明のように、位置決め溝として、通常使用するＶ溝以外に、丸溝、矩形溝、楕円溝等も使用することができるし、第２２、第２３の発明のように、フィルタ機能を有する光学素子として、波長選択フィルタの代わりに、入射される光の強度が波長に対して均一でない場合にこの強度を平坦化するように光強度を補正する利得等化フィルタや入射される光の光量の一部分のみを取り出すためのフィルタ等を使用することも可能である。【００７４】
また、第２４の発明のように、第７の発明の光モジュールと第８の光モジュールを組み合わせて１チャンネル型の光波長合分波装置を構成することもできるし、第２５の発明のように、第１１の発明の光モジュールと第１２の光モジュールを組み合わせて複数チャンネル型の光波長合分波装置を構成することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、最も基本的な構成である第１実施形態の光モジュールＡについて、図１を参照して説明する。【００７６】
＜光モジュールＡ（第１実施形態）＞
図１に示す光モジュールＡは、第１、第２の２組のファイバコリメータ１０１、１０２を、１枚の基板５０上に同一軸線上に位置するように形成した第１、第２の位置決め溝６１、６２内に対向配置すると共に、それらのファイバコリメータ１０１、１０２の対向面間にフィルタ機能を有した光学素子７０と光路補正板８０とを配置し、各部品間で光が空間伝播するように構成したものである。【００７７】
基板５０の中央には、上面を左右両側よりも一段凹ませた光学素子配置面（光学素子配置スペース）５１が確保されており、その両側には、光学素子配置面５１よりもやや高いままに残されたコリメータ配置面５２、５３が確保されている。両側のコリメータ配置面５２、５３は同一面内にあり、光学素子配置面５１とコリメータ配置面５２、５３は、共に平坦な平行な平面として形成されている。そして、各コリメータ配置面５２、５３上に、位置決め溝６１、６２としてＶ溝が通しで加工されている。【００７８】
なお、以降に述べる各実施形態においても、中央の光学素子配置面５１と、その両側のコリメータ配置面５２、５３との関係は、寸法の違いこそあるものの、機能的には全く同様のものである。従って、特に個別には説明しない。【００７９】
この光モジュールＡは、外部入力用光ファイバ１００１から第１のファイバコリメータ１０１を通して入力された入力光を、フィルタ機能を有する光学素子７０でフィルタリングして、第２のファイバコリメータ１０２を通して外部出力用光ファイバ１００２に出力する機能を有したモジュールであり、詳細は以下のように構成されている。【００８０】
まず、基板５０はガラス基板よりなり、２つの位置決め溝６１、６２は、左右のコリメータ配置面５２、５３の表面に同一軸線上に位置するように形成されている。この場合、２つの位置決め溝６１、６２は、同一直線上に位置することから、切り通しで加工されている。従って、容易に高い相互位置精度を確保することができる。【００８１】
なお、ここで例示する位置決め溝６１、６２の断面形状は、主にＶ字型（Ｖ溝）であるから、以降においては、「位置決め溝」の代わりに「Ｖ溝」ということもある。位置決め溝６１、６２の断面形状のその他の例としては、半円型、Ｕ型、矩形などが挙げられる。また、基板５０の材料は、ガラス以外に、シリコン、セラミック、金属、樹脂等であってもよい。これらの点については、以降の各実施形態においても共通であり、特に断らない。【００８２】
図２、図３は各ファイバコリメータ１０１、１０２の構成例を示している。
ファイバコリメータ１０１、１０２を構成する光ファイバ端末１１０は、中心部のコア１１１ａ及びその外周部のクラッド１１１ｂを有する、１２５μｍの標準外径で、任意長さのシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）１１１の端面に、前記コア１１１ａと同一の均一な屈折率を有する材料よりなるコアレスファイバ（ＣＬＦ）１１２の一端面を融着接合し、そのコアレスファイバ１１２の長さを３５０μｍに設定した上で、コアレスファイバ１１２の他端面を、光ファイバ１１１の光軸と垂直な面に対して０°に研削・研磨し、更に、これを光モジュールの実装で一般的に用いられる外径１．２４９ｍｍの一芯フェルール１１５に通して接着固定し、反射防止膜を設けたものである。但し、これらの光ファイバ１１１やフェルール１１５などの寸法は上記に限られるものではない。【００８３】
そして、光ファイバ端末１１０の光軸上でコアレスファイバ１１２の他端面側にコリメータレンズ１２０を配置することで、各ファイバコリメータ１０１、１０２が構成されている。【００８４】
コリメータレンズ１２０は、出光側に用いられた場合（光ファイバ端末の直後に配置される場合）は、光ファイバ端末１１０から出射される拡散光を平行光に変換する役目を果たし、受光側（入光側）に用いられた場合（光ファイバ端末の直前に配置される場合）は、空間伝播してきた光を光ファイバ端末１１０に結合する役目を果たすように設計されたレンズである。この場合のコリメータレンズ１２０は、ボールレンズの外周を円筒形に削ったいわゆるドラム型レンズからなり、光ファイバ端末１１０と光軸ずれが生じないように、フェルール１１５との外形差２μｍ以下、レンズ偏芯１μｍ以下、焦点距離２．６ｍｍ、外径１．２４９ｍｍとなるよう設計されている。【００８５】
但し、これらのコリメータレンズ１２０としては、ドラム型レンズに限らず、球面レンズ、非球面レンズ、ボールレンズ、及び屈折率分布レンズの出射側端面に曲面加工を施したレンズ、少なくとも平行光を出射または入射される片面が光軸と垂直な平面とならないレンズであれば、用いることができる。【００８６】
前記フィルタ機能を有した光学素子７０として、ここでは波長選択フィルタ（以降、断らない限り同じ符号７０で示す）が用いられている。波長選択フィルタ７０は、入射光中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、片面から入射されて透過する特定波長の光と他面から入射されて反射する他波長の光を合波する合波機能とを有するものである。【００８７】
波長選択フィルタ７０は、ガラスや樹脂等の透光性基板上に光学多層膜（例：誘電体多層膜）を形成し、光学多層膜の材料及び層構造によってフィルタ特性を発揮できるようにしたものである。光学多層膜は、一般的に、屈折率の小さい材料と屈折率の大きい材料を交互に積層した構造をなしている。寸法は、例えば、１．４×１．４×１．２ｍｍのものである。【００８８】
光路補正板８０は、両面に反射防止膜を施した平行平板のガラス基板で、材料・寸法は、前記波長選択フィルタ７０の基板と概ね同様としてある。反射防止膜は、０．２％以下の反射率に抑えるよう設計してある。【００８９】
対向するファイバコリメータ１０１、１０２の光路間に平行平板の波長選択フィルタ７０を斜め挿入すると、光はガラス基板の厚みに依存して、元の光軸と平行に位置ずれが発生する。このずれは、同様のガラス基板を用いて元の光軸に戻すことが可能で、容易に低損失な結合を維持することができる。そのために、波長選択フィルタ７０と対にして光路補正板８０を設けている。【００９０】
＜光モジュールＡの製造手順＞
この光モジュールＡは、次のようにして製造することができる。図１、図２を用いて説明する。
ここでは、Ｖ溝６１、６２内に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を別々に配置して、ファイバコリメータ１０１、１０２を作製する場合の例について述べる。【００９１】
この場合は、まず、Ｖ溝（位置決め溝）６１、６２を形成した基板５０を準備する。そして、この基板５０の第１のＶ溝６１内に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置し調整して、先に片方の第１のファイバコリメータ１０１を作製する。【００９２】
その手順として、まず、第１のＶ溝６１内に配置した光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０のうちの片方をＶ溝６１に先に固定する。次に、予め設定したコリメート状態になるように両者の距離を設定した上で、他方（先に固定していない方）を固定する。【００９３】
この位置関係の設定は、光ファイバ端末１１０に光を入力し、コリメータレンズ１２０を通ったコリメート光を、予め作製されたコリメータで結合し調整する方法を用いる。この際、調整する部材（後から固定する光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０）は、Ｖ溝６１に沿って１軸方向に位置決めするだけでよいから、調整が簡単にできる。なお、この距離設定は、遠方にディテクタを置いて調整する方法、両者の距離を画像認識する方法、レンズから指定距離に置いたミラーの反射光をサーキュレータを用いてモニターし調整する方法、などを用いて行うこともできる。【００９４】
次に、対向するもう一方の第２のＶ溝６２に、同じように光ファイバ端末１１０及びコリメータ１２０を配置し調整して、第２のファイバコリメータ１０２を作製する。この場合も、光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０のうちの片方をＶ溝６２に先に固定し、両者の距離をコリメート状態を確認しながら調整した上で、もう一方を後から固定して、第２のファイバコリメータ１０２を作製する。【００９５】
その距離の調整の際に、先に作製してある第１のファイバコリメータ１０１を利用することができる。即ち、第１のファイバコリメータ１０１を通して光を入力し、第１のファイバコリメータ１０１から出射される平行光を、第２のＶ溝６２内のコリメータレンズ１２０を通して光ファイバ端末１１０に結合させる。そして、コリメータレンズ１２０を通して光ファイバ端末１１０が受光した際の受光光量を測定することによって、コリメート状態を確認しながら、第２のＶ溝６２内の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を調整し固定する。この調整も、Ｖ溝６２に沿って１軸の位置決めをするだけでよいので、簡単に行うことができる。【００９６】
次に、第１のファイバコリメータ１０１と第２のファイバコリメータ１０２の光路上に位置するように波長選択フィルタ７０を配置すると共に、波長選択フィルタ７０と第２のファイバコリメータ１０２の間に光路補正板８０を配置し、光モジュールＡを完成させる。【００９７】
このように、先端にコアレスファイバ１１２を配することで光軸ずれを少なくし且つ十分な反射減衰量を実現できるようにした光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０を組み合わせてファイバコリメータ１０１、１０２を構成し、そのファイバコリメータ１０１、１０２を、同一軸線上に位置するように１枚の基板５０上に形成したＶ溝（位置決め溝）６１、６２に配置したので、ファイバコリメータ１０１、１０２間で容易に高効率の光結合を得ることができる。【００９８】
しかも、両ファイバコリメータ１０１、１０２間の光路上に、フィルタ機能を有した光学素子７０を配置したので、入力光に所望のフィルタリングを施した出力光を低損失で得ることができる。また、各構成部品を共通の基板５０上に配置固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な光伝送部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールＡの低価格化及び小型化を図ることができる。【００９９】
なお、上記の例では、ファイバコリメータ１０１、１０２を、光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０をＶ溝６１、６２内に直接に配置することで構成した場合を示したが、図３に示すように、光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０をガラス管１１６内に配置することで、予めファイバコリメータ１０１、１０２を単体の光部品として構成しておき、そのファイバコリメータ１０１、１０２のガラス管１１６をＶ溝６１、６２内に配置してもよい。【０１００】
前者は、部品点数が少なく低コスト化が可能であるというメリットが得られ、後者は、容易な組み立てが可能であるというメリットが得られる。【０１０１】
また、上記の例では、フィルタ機能を有する光学素子７０として、波長選択フィルタを使用する場合を示したが、別のフィルタ、例えば、入射される光の強度が波長に対して均一でない場合にこの強度を平坦化するように光強度を補正する利得等化フィルタや、入射される光の光量の一部分のみを取り出すためのフィルタで置き換えることもできる。【０１０２】
＜シリーズＢ及びシリーズＣについて＞
次に、光波長分波装置または光波長分波装置としての利用を想定した光モジュールのシリーズＢ及びシリーズＣについて説明する。シリーズＢは、Ｖ溝をすべて基板５０上の同一平面内に互いに平行に形成したタイプ、シリーズＣは、Ｖ溝のいくつかは互いに平行に形成するのもの、残りのいくつかは、平行ではない角度に形成したタイプである。【０１０３】
シリーズＢのように基板５０上にＶ溝を平行に形成すると、溝加工の際の精度出しが容易になる利点があるが、光の進行方向を曲げる必要が当然出てくる可能性があるので、光路補正手段（ミラーやプリズム）が必要となる。一方、平行にとらわれずにＶ溝加工を行う場合は、溝加工時の精度出しに手間がかかる可能性があるが、後段での光路補正の必要性がなくなる利点がある。【０１０４】
＜シリーズＢの光モジュールについて＞
まず、シリーズＢについて説明する。
シリーズＢでは、Ｖ溝をすべて基板５０上の同一平面内に平行に形成してあり、単体の光モジュールＢ（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）は、光波長分波装置または光波長分波装置のどちらか一方に専用に使用されることを想定して作られている。【０１０５】
ここではシリーズＢのタイプとして、１チャンネル（ｃｈ）用の光モジュールＢ１、２チャンネル（ｃｈ）用の光モジュールＢ２、４チャンネル（ｃｈ）用の光モジュールＢ３の各例について順番に説明する。これらの光モジュールは、それぞれ本発明の第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態として挙げる。【０１０６】
＜光モジュールＢ１（第２実施形態）＞
まず、図４及び図５を用いて、最も基本的な１ｃｈ用の光モジュールＢ１について説明する。
この光モジュールＢ１は、第１、第２の２組のファイバコリメータ１０１、１０２を、１枚の基板５０上に同一軸線上に位置するように形成した第１、第２の位置決め溝（Ｖ溝）６１、６２内に対向配置すると共に、それらのファイバコリメータ１０１、１０２の対向面間に波長選択フィルタ７０と光路補正板８０とを配置し、更に、第１のファイバコリメータ１０１から入射され波長選択フィルタ７０で反射される反射光の進路に、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２と同様の構成を持つ第３のファイバコリメータ１０３を配置し、その第３のファイバコリメータ１０３を、基板５０上の第１、第２の位置決め溝６１、６２と同一平面上に形成した第３の位置決め溝（Ｖ溝）６３に配置して位置決めし、各部品間で光が空間伝播するように構成したことを特徴としている。【０１０７】
第３のＶ溝６３は、第１、第２のＶ溝６１、６２と平行に形成されており、第３のＶ溝６３に配置した第３のファイバコリメータ１０３と波長選択フィルタ７０との間には、第１のファイバコリメータ１０１と第３のファイバコリメータ１０３との間で波長選択フィルタ７０による反射光が相互に結合するように、光路補正手段としてのミラー９０が配置されている。【０１０８】
ここで、各ファイバコリメータ１０１〜１０３の構成、基板５０の構成、波長選択フィルタ７０の構成、光路補正板８０の構成は、主として基板５０の寸法的な違いを除き、図１に示したものとそれぞれ同様のものであるので、それらの説明は省略する。【０１０９】
本実施形態において使用されている光路補正手段としてのミラー９０は、光路を変更すると共に、部品の外形精度によって生じる光軸ずれ及び部品通過時の光軸ずれを補正するためのものである。従って、ジンバル（Gimbal）機構を有したミラーか、それに準じた調整機構を持つミラーを用いるのが好ましい。ジンバル機構を有したミラーとは、ミラーの１点（通常中心）を回転中心として、その傾きが調整可能なミラーをいう。【０１１０】
これらのミラー９０としては、反射率や耐久性に優れている点から、アルミニウムや金等の金属ミラーを用いるのが好適であり、ここでは、サイズ２×５×１ｍｍのガラス基板にアルミニウム及びフッ化マグネシウムの膜を付加したミラーを用いている。また、この光路補正手段としては、反射ミラーだけでなく、楔型プリズムを用いることもできる。楔形プリズムの場合、屈折あるいは全反射によって光路を曲げることが可能であり、光路補正を行うことができる。【０１１１】
＜光モジュールＢ１の製造手順＞
この光モジュールＢ１は、次のようにして製造することができる。
まず、第１、第２のＶ溝６１、６２を同一軸線上に形成し、更に第１のＶ溝６１と平行に第３のＶ溝６３を形成した基板５０を準備する。但し、第３のＶ溝６３は、第１のＶ溝６１と同じ側に形成する。次いで、前記光モジュールＡの場合と同様に、ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０をそれぞれ第１、第２のＶ溝６１、６２に配置して位置調整することにより、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２を作製する。【０１１２】
次に、第１のファイバコリメータ１０１と第２のファイバコリメータ１０２間の光路上に、予め設計した角度で波長選択フィルタ７０を配置すると共に、波長選択フィルタ７０と第２のファイバコリメータ１０２との間に光路補正板８０を、波長選択フィルタ７０と対称となる角度で配置する。【０１１３】
次に、第３のＶ溝６３に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して、第３のファイバコリメータ１０３を仮組みする。そして、第３のファイバコリメータ１０３の前に光路補正手段としてのミラー９０を配置し、その状態で、第１のファイバコリメータ１０１に、波長選択フィルタ７０で反射する波長の光を入力し、波長選択フィルタ７０で反射されミラー９０を介して第３のファイバコリメータ１０３に結合される光量を見ながら、ミラー９０の位置と向き、及び、第３のファイバコリメータ１０３を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０間の距離を決定し固定する。これにより、光モジュールＢ１が得られる。【０１１４】
この光モジュールＢ１では、波長選択フィルタ７０で反射される反射光の進路に、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２と同一平面上に並ぶ第３のファイバコリメータ１０３を配置したので、第１〜第３のファイバコリメータ１０１〜１０３間で容易に高効率の光結合を得ることができる。また、第１、第３のファイバコリメータ１０１、１０３を入出力ポートとし、第２のファイバコリメータ１０２を分岐挿入ポートとすることで、容易に低損失な１チャンネル型の光分波器または光合波器を構成することができる。【０１１５】
特に、この場合、単一のモジュールＢ１は、光分波または光合波のどちらか専用として利用することになるから、合波のために波長選択フィルタ７０に向けて挿入する挿入光が、分波された分岐光に僅かながらも反射して混入するといったおそれがない。【０１１６】
次に、この光モジュールＢ１を、１ｃｈ用の光波長分波装置または光波長合波装置として使用する場合について図５を用いて説明する。【０１１７】
＜光モジュールＢ１を光波長分波装置として使用する場合＞
この光モジュールＢ１を光波長分波装置として使用する場合は、図５（ａ）に示すように、第１のファイバコリメータ１０１の光ファイバ端末１１０を、外部の入力用光伝送路１００１から伝送されてくる波長多重光（λ１を含む光）を波長選択フィルタ７０に対し入力光として入射させる入力用端末（Ｉｎ）とし、第２のファイバコリメータ１０２の光ファイバ端末１１０を、波長選択フィルタ７０に入射され透過した特定波長λ１の透過光を外部の分岐用光伝送路１００２に取り出すための分岐用端末（Ｄｒｏｐ）とし、第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０を、波長選択フィルタ７０に入射され反射した特定波長λ１以外の光を外部の出力用光伝送路１００３へ送り出すための出力用端末（Ｏｕｔ）として利用する。こうすることで、波長多重光を分波する機能（ここでは特定波長λ１の光を取り出す機能）を発揮する。【０１１８】
＜光モジュールＢ１を光波長合波装置として使用する場合＞
一方、この光モジュールＢ１を、光波長合波装置として使用する場合は、図５（ｂ）に示すように、第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０を、外部の入力用光伝送路１００３から伝送されてくる特定波長λ１以外の光を波長選択フィルタ７０の表面に対し入力光として入射させる入力用端末（Ｉｎ）とし、第２のファイバコリメータ１０２の光ファイバ端末１１０を、外部の挿入用光伝送路１００２から送られてくる特定波長λ１の挿入光を波長選択フィルタ７０の裏面に対し挿入光として入射させる挿入用端末（Ａｄｄ）とし、第１のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０を、波長選択フィルタ７０にて反射する入力光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路１００１へ伝送するための出力用端末（Ｏｕｔ）として利用する。こうすることで、異なる波長の光を合波する機能（ここでは特定波長λ１を挿入し合波する機能）を発揮する。【０１１９】
以上のように、本実施形態の光モジュールＢ１は、単体部品で、光分波装置または光合波装置の一方の専用器として使用することもできる。【０１２０】
＜光モジュールＢ２（第３実施形態）、光モジュールＢ３（第４実施形態）＞
次に、図６〜図９を用いて、２ｃｈ以上用（２ｃｈ用と４ｃｈ用）の光モジュールＢ２、Ｂ３について説明する。図６及び図７は２ｃｈ用の光モジュールＢ２を示し、図８及び図９は４ｃｈ用の光モジュールＢ３を示している。２ｃｈ以上用の光モジュールＢ２、Ｂ３は、基本的に次に述べるように構成されている。なお、２ｃｈ用の光モジュールＢ２は、４ｃｈ用の光モジュールＢ３に基本的な構成が含まれているので、ここでは、４ｃｈ用の光モジュールＢ３について先に述べる。【０１２１】
まず、図８に示す４ｃｈ用の光モジュールＢ３は、入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、片面から入射されて透過する特定波長の透過光と他面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタ７１〜７４を、特定波長を異ならせて４個装備しており、これら４個の波長選択フィルタ７１〜７４を、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番に波長選択フィルタ７１〜７４の反射光が入射するように配置している。【０１２２】
そして、ここでは分波の場合の光の進行方向について述べるが、最上流の波長選択フィルタ７１への入射光の光路上と、各波長選択フィルタ７１〜７４の透過光の光路上と、最下流の波長選択フィルタ７４の反射光の光路上と、にそれぞれコリメータを配置している。【０１２３】
各コリメータとしては、図１〜図４にて説明したものと全く同様のファイバコリメータ１０１〜１０６を使用している。これらファイバコリメータ１０１〜１０６は、光の合分波順序に従って、１枚の共通の基板５０の一方側と他方側に交互に、且つ、波長選択フィルタ７１〜７４を含む光学素子の配置スペース（光学素子配置面５１）を挟んで対向配置している。【０１２４】
そして、各ファイバコリメータ１０１〜１０６を、基板５０のコリメータ配置面５２、５３上の同一面内に形成したＶ溝６１〜６６内にそれぞれ配置して位置決めし、更に基板５０の一方側と他方側で波長選択フィルタ７１〜７４を介して対向する関係にあるファイバコリメータのいくつかの組（本例では、第１、第２のファイバコリメータ１０１と１０２、１０３と１０６）を、同一軸線上に形成したＶ溝６１、６２及びＶ溝６３、６６に配置している。この場合、すべてのＶ溝６１〜６６は互いに平行に形成してある。また、Ｖ溝６１〜６６を平行に形成することで光路補正の生じた箇所には、光路補正用のミラー９１、９２を配置している。また、波長選択フィルタ７１〜７４の配置により各ファイバコリメータ１０１〜１０６への光路補正の生じた箇所、本図示例の場合、波長選択フィルタ７１、７３を配置した光路上には、波長選択フィルタ７１、７３と対称な角度で光路補正板８１，８２を配置している。【０１２５】
なお、各ファイバコリメータ１０１〜１０６の構成、基板５０の構成、波長選択フィルタ７０の構成、光路補正板８０の構成は、主として基板５０の寸法的な違いを除き、図１に示したものとそれぞれ同様のものであるので、ここでは説明を省略する。【０１２６】
また、２ｃｈ用の光モジュールＢ２は、上述した４ｃｈ用の光モジュールＢ３の構成から、第５、第６のＶ溝６５、６６、第５、第６のファイバコリメータ１０５、１０６、波長選択フィルタ７３、７４、光路補正板８２、ミラー９２を取り除いた構成をなしている。【０１２７】
＜光モジュールＢ３（Ｂ２含む）の製造手順＞
前記４ｃｈ用の光モジュールＢ３は、次のようにして製造することができる。
まず、第１、第２のＶ溝６１、６２及び第３、第６のＶ溝６３、６６をそれぞれ同一軸線上に且つ互いに平行に形成し、更に、第３のＶ溝６３と平行に第５のＶ溝６５を形成し、第２、第６のＶ溝６２、６６との間にそれらと平行に第４のＶ溝６４を形成した基板５０を準備する。基板５０の中央部には、左右のコリメータ配置面５２、５３より一段凹んだ光学素子配置面５１を形成してある。【０１２８】
この場合の基板５０の寸法は４０×１４×３ｍｍであり、左右幅９ｍｍのコリメータ配置面５２、５３上に間隔的に３本ずつ、計６本のＶ溝６１〜６６をそれぞれ平行且つ同じ深さに切ってある。また、中央の光学素子配置面５１は、幅２１ｍｍに平面研削してある。ここでは、対向するＶ溝６１、６２及びＶ溝６３、６６は切り通しで加工することが可能であるため、容易に高精度な加工が可能である。【０１２９】
基板５０を準備したら、次に、前記光モジュールＡ（図１参照）の場合と同様に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０をそれぞれ第１、第２のＶ溝６１、６２に配置して位置調整することにより、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２を作製する。次いで、第１のファイバコリメータ１０１と第２のファイバコリメータ１０２間の光路上に、予め設計した角度で第１の波長選択フィルタ７１を配置すると共に、第１の波長選択フィルタ７１と第２のファイバコリメータ１０２との間に、第１の波長選択フィルタ７１による光路ずれを補正する光路補正板８１を、第１の波長選択フィルタ７１と対称な角度で配置する。【０１３０】
次に、第１のＶ溝６１に隣接する第３のＶ溝６３に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第３のファイバコリメータ１０３を仮組みすると共に、第４のＶ溝６４にファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第４のファイバコリメータ１０４を仮組みする。また、第１の波長選択フィルタ７１で反射された反射光の光軸と第４のＶ溝６４の軸線の延長線とが交差する点に、第２の波長選択フィルタ７２を配置し、第４のファイバコリメータ１０４に、第１の波長選択フィルタ７１、第２の波長選択フィルタ７２を次々に反射した光が入射するようにする。【０１３１】
次に、第１のファイバコリメータ１０１に、第１、第２の波長選択フィルタ７１、７２で共に反射する波長の光を入力し、波長選択フィルタ７１、７２を経由して第４のファイバコリメータ１０４の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、第２の波長選択フィルタ７２の位置と向き、第４のファイバコリメータ１０４を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。【０１３２】
次に、第３のファイバコリメータ１０３の前にミラー９１を配置し、その状態で第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１で反射し且つ第２の波長選択フィルタ７２を透過する波長の光を入力し、第１の波長選択フィルタ７１で反射され、第２の波長選択フィルタ７２を透過し、ミラー９１を介して第３のファイバコリメータ１０３に結合される光量を見ながら、ミラー９１の位置と向き、及び、第３のファイバコリメータ１０３を構成するファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。【０１３３】
ここまでの工程で図６の２ｃｈ用の光モジュールＢ２はできあがるので、２ｃｈ用の光モジュールＢ２を作る場合は、ここまでの工程で終了する。４ｃｈ用の光モジュールＢ３を作る場合は、更に以降の工程を続ける。【０１３４】
４ｃｈ用の光モジュールＢ３を作る場合は、前記の工程に続けて、第２の波長選択フィルタ７２で反射して第４のファイバコリメータ１０４に入射する光路上に、予め設計した角度で第３の波長選択フィルタ７３を配置し、第３の波長選択フィルタ７３と第４のファイバコリメータ１０４との間に、第３の波長選択フィルタ７３による光路ずれを補正する光路補正板８２を、第３の波長選択フィルタ７３と対称な角度で配置する。【０１３５】
次に、第５のＶ溝６５にファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第５のファイバコリメータ１０５を仮組みすると共に、第６のＶ溝６６にファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第６のファイバコリメータ１０６を仮組みする。また、第３の波長選択フィルタ７３で反射された反射光の光軸と第６のＶ溝６６の軸線の延長線とが交差する点に、第４の波長選択フィルタ７４を配置し、第６のファイバコリメータ１０６に、第１の波長選択フィルタ７１、第２の波長選択フィルタ７２、第３の波長選択フィルタ７３、第４の波長選択フィルタ７４を次々に反射した光が入射するようにする。【０１３６】
次に、第１のファイバコリメータ１０１に、第１、第２、第３、第４の波長選択フィルタ７１、７２、７３、７４で共に反射する波長の光を入力し、波長選択フィルタ７１、７２、７３、７４を順次反射して第６のファイバコリメータ１０６の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、第４の波長選択フィルタ７４の位置と向き、第６のファイバコリメータ１０６を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。【０１３７】
次に、第５のファイバコリメータ１０５の前にミラー９２を配置し、その状態で第１のファイバコリメータ１０１に、第１、第２、第３の波長選択フィルタ７１、７２、７３で共に反射し、第４の波長選択フィルタ７４を透過する波長の光を入力し、第１、第２、第３の波長選択フィルタ７１、７２、７３で次々に反射され、第４の波長選択フィルタ７４を透過し、ミラー９２を介して第５のファイバコリメータ１０５に結合される光量を見ながら、ミラー９２の位置と向き、及び、第５のファイバコリメータ１０５を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。これにより、光モジュールＢ３が完成する。【０１３８】
以上においては、２ｃｈ、４ｃｈ用の光モジュールＢ２、Ｂ３を製造する場合について述べたが、４ｃｈを超えるｃｈ数を持つ光モジュールについても、同様の手順を繰り返すことにより、容易に製造することができる。【０１３９】
なお、上記において使用する波長選択フィルタ７１〜７４の例としては、例えば、寸法１．４×１．４×１．２ｍｍで、それぞれ波長１５１１、１５３１、１５５１、１５７１ｎｍの光を透過し、それ以外の波長を反射するように設計された波長選択フィルタ（ＷＤＭフィルタ）を挙げることができる。【０１４０】
また、光路補正板８１、８２の例としては、両面に反射防止膜を施した平行平板のガラス基板で、材料、寸法を、その直前に配置した波長選択フィルタの基板と概ね同じくし、１４５０〜１６５０ｎｍの波長の光を０．２％以下の反射率に抑えるように設計されたものを挙げることができる。【０１４１】
また、光路補正用のミラー９１、９２の例としては、反射率や耐久性に優れている点から、アルミニウムや金等の金属ミラーを用いるのが好適であり、サイズ２×５×１ｍｍでガラス基板にアルミニウム及びフッ化マグネシウムの膜を付加したミラーを挙げることができる。【０１４２】
これらの２ｃｈ用以上の光モジュールＢ２、Ｂ３は、複数チャンネル型の光分波器または光合波器として利用することができる。しかも、通常は１チャンネル型の合分波器を複数連結することで作製していた複数波長合分波器を、同一基板上にコリメータや波長選択フィルタ等の各構成部品を集積配備し、部品間を光が空間伝搬するものとして構成しているので、無駄な部品を使わずに、必要最小限の体積で、容易に小型且つ低損失な光波長合分波器を得ることができる。【０１４３】
また、各コリメータとして、先端にコアレスファイバを配することで光軸ずれを少なくし且つ十分な反射減衰量を実現できるようにした光ファイバ端末とコリメータレンズの組み合わせよりなるファイバコリメータ１０１〜１０６を使用しているので、組み立てが容易であり、各ファイバコリメータ１０１〜１０６間で高効率の光結合を得ることができ、低損失な光合分波器を得るのに適した複数チャンネル型の光モジュールを提供することができる。【０１４４】
特に、この場合、単一の光モジュールＢ２、Ｂ３は、光分波または光合波のどちらか専用として利用することになるから、合波のために波長選択フィルタに向けて挿入する挿入光が、波長選択フィルタで僅かながら反射した結果、分波された分岐光に混入するといったおそれもない。【０１４５】
次に、これらの光モジュールＢ２・Ｂ３を、２ｃｈ・４ｃｈ用の光波長分波装置として使用する場合について図７（ａ）、図９（ａ）を用いて説明する。【０１４６】
＜光モジュールＢ２を光波長分波装置として使用する場合＞
まず、２ｃｈ用の光モジュールＢ２を光波長分波装置として使用する場合について説明する。
この場合は、図７（ａ）に示すように、光の進行方向の最上流の第１のファイバコリメータ１０１を、外部の入力用光伝送路１００１から伝送されてくる波長多重光（波長λ１、λ２を含む）を最上流の波長選択フィルタ７１に対し入力光として入射させる入力光用コリメータ（Ｉｎ）とし、最下流の第４のファイバコリメータ１０４を、最下流の波長選択フィルタ７２で反射した光を外部の出力用光伝送路１００４へ送り出すための出力用コリメータ（Ｏｕｔ）とし、それ以外の第２、第３のファイバコリメータ１０２、１０３を、各波長選択フィルタ７１、７２で透過した光（それぞれ波長λ１、λ２の光）を外部の伝送路１００２、１００３へ取り出すための分岐光用コリメータ（Ｄｒｏｐ）として利用する。こうすることで、波長多重光を順次分波（波長λ１、λ２の光信号を分波）する機能を発揮することができる。【０１４７】
＜光モジュールＢ３を光波長分波装置として使用する場合＞
次に、４ｃｈ用の光モジュールＢ３を光波長分波装置として使用する場合について説明する。
この場合は、図９（ａ）に示すように、光の進行方向の最上流の第１のファイバコリメータ１０１を、外部の入力用光伝送路１００１から伝送されてくる波長多重光（波長λ１〜λ４を含む）を最上流の波長選択フィルタ７１に対し入力光として入射させる入力光用コリメータ（Ｉｎ）とし、最下流の第６のファイバコリメータ１０６を、最下流の波長選択フィルタ７４で反射した光を外部の出力用光伝送路１００６へ送り出すための出力用コリメータ（Ｏｕｔ）とし、それ以外の第２〜第５のファイバコリメータ１０２〜１０５を、各波長選択フィルタ７１〜７４で透過した光（それぞれ波長λ１〜λ４の光）を外部の伝送路１００２〜１００５に取り出すための分岐光用コリメータ（Ｄｒｏｐ）として利用する。こうすることで、波長多重光を順次分波（波長λ１〜λ４の光信号を分波）する機能を発揮することができる。【０１４８】
例を述べると、波長λ１＝１５１１、λ２＝１５３１、λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍを含む波長多重信号が入出力用の第１のファイバコリメータ１０１の光ファイバ端末１１０に入力された場合、λ１＝１５１１ｎｍの波長の光のみが第１の波長選択フィルタ７１を透過して、分岐用の第２のファイバコリメータ１０２の光ファイバ端末１１０に結合される。また、その他の波長λ２＝１５３１、λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光は、第２の波長選択フィルタ７２に向けて反射される。【０１４９】
同様に、第２の波長選択フィルタ７２では、λ２＝１５３１ｎｍの波長の光のみが透過して、分岐用の第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０に結合され、その他の波長λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光は、第３の波長選択フィルタ７４に向けて反射される。【０１５０】
第３の波長選択フィルタ７３では、λ３＝１５５１ｎｍの波長の光のみが透過して、分岐用の第４のファイバコリメータ１０４の光ファイバ端末１１０に結合され、その他の波長λ４＝１５７１，λ５＝１５９１ｎｍの光は、第４の波長選択フィルタ７４に向けて反射される。【０１５１】
第４の波長選択フィルタ７４では、λ４＝１５７１ｎｍの波長の光のみが透過して、分岐用の第５のファイバコリメータ１０５の光ファイバ端末１１０に結合され、その他の波長λ５＝１５９１ｎｍの光は出力用の第６のファイバコリメータ１０６に向けて反射される。これにより、各波長の光が順次分波される。【０１５２】
実際に、光源として波長可変レーザを用いて第１のファイバコリメータ１０１の光ファイバ端末１１０に波長１５１１、１５３１、１５５１、１５７１、１５９１ｎｍの波長多重光を入力し、分波されて各ファイバコリメータ１０２〜１０６の光ファイバ端末１１０に出射されるそれぞれの波長の光強度を測定することで挿入損失を求めたところ、全てのチャンネルで０．６ｄＢ以下の挿入損失となった。【０１５３】
また、一般的に用いられる内蔵光源からの出射端をターミネーションした場合の戻り光と、測定物をファイバ端につないだ時の戻り光を比較する方式の反射減衰量測定機を用いて、波長１５５０ｎｍの光で各ファイバ端末の反射減衰量を測定したところ、全てのファイバ端末で一般的に光モジュールで要求される５０ｄＢ以上であった。【０１５４】
以上のように、本発明の実施形態により、４０ｘ１４ｍｍと小型な基板を使用し、容易な位置決めによる組み立てを行うだけで、十分な反射減衰量を満たしながら低挿入損失を実現し得る光分波装置を得ることができる。【０１５５】
次に、光モジュールＢ２・Ｂ３を、２ｃｈ・４ｃｈ用の光波長合波装置として使用する場合について、図７（ｂ）、図９（ｂ）を用いて説明する。【０１５６】
＜光モジュールＢ２を光波長合波装置として使用する場合＞
まず、２ｃｈ用の光モジュールＢ２を光波長合波装置として使用する場合について説明する。
この場合は、図７（ｂ）に示すように、合波するときの光の進行方向の最上流の第４のファイバコリメータ１０４を、外部の入力用光伝送路１００４から伝送されてくる光を最上流の第２の波長選択フィルタ７２の表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータ（Ｉｎ）とし、最下流の第１のファイバコリメータ１０１を、最下流の第１の波長選択フィルタ７１で反射する反射光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路１００１へ伝送する出力光用コリメータ（Ｏｕｔ）とし、それ以外の第３、第２のファイバコリメータ１０３、１０２を、外部の挿入光用伝送路１００３、１００２から各波長選択フィルタ７２、７１の裏面に対し各フィルタ７１、７２ごとの特定の波長帯域λ２、λ１の挿入光を入射させる挿入光用コリメータ（Ａｄｄ）として利用する。こうすることで、異なる波長の光（波長λ１、λ２の光）を順次合波する機能を発揮することができる。【０１５７】
＜光モジュールＢ３を光波長合波装置として使用する場合＞
次に、４ｃｈ用の光モジュールＢ３を光波長合波装置として使用する場合について説明する。
この場合は、図９（ｂ）に示すように、合波するときの光の進行方向の最上流の第６のファイバコリメータ１０６を、外部の入力用光伝送路１００６から伝送されてくる光を最上流の第４の波長選択フィルタ７４の表面に対し入力光として入射させる入力光用コリメータ（Ｉｎ）とし、最下流の第１のファイバコリメータ１０１を、最下流の第１の波長選択フィルタ７１で反射する反射光と透過する挿入光との合波光を外部の出力用光伝送路１００１へ伝送する出力光用コリメータ（Ｏｕｔ）とし、それ以外の第５、４、３、２のファイバコリメータ１０５、１０４、１０３、１０２を、外部の挿入光用伝送路１００５、１００４、１００３、１００２から各波長選択フィルタ７４、７３、７２、７１の裏面に対し各フィルタ７４、７３、７２、７１ごとの特定の波長帯域λ４、λ３、λ２、λ１の挿入光を入射させる挿入光用コリメータ（Ａｄｄ）として利用する。こうすることで、異なる波長の光（波長λ１〜λ４の光）を順次合波する機能を発揮することができる。【０１５８】
例を挙げると、今、波長λ１＝１５１１、λ２＝１５３１、λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光が入力用及び順次挿入用のファイバコリメータ１０６〜１０２に入力された場合、第４の波長選択フィルタ７４において波長λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光が合波され、第３の波長選択フィルタ７３において波長λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光が合波され、第２の波長選択フィルタ７２において波長λ２＝１５３１、λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光が合波され、第１の波長選択フィルタ７１において波長λ１＝１５１１、λ２＝１５３１、λ３＝１５５１、λ４＝１５７１、λ５＝１５９１ｎｍの光が合波される。そして、第１の波長選択フィルタ７１から出た波長多重光（λ１〜λ５）が、入出力用のファイバコリメータ１０１の光ファイバ端末１１０に結合されて、外部の出力用光伝送路１００１に伝送される。【０１５９】
以上のように、本発明の実施形態の光モジュールＢ２、Ｂ３は、光分波装置として使用することもできるし、光合波装置として使用することもできる。この場合の挿入損失や反射減衰量も当然前記光分波装置として用いた場合と同様である。【０１６０】
また、これらの光モジュールＢ２、Ｂ３では、基板５０上に各部品を配置して部品間を光が空間伝播するように構成しているので、従来のように複数のフィルタモジュールを用い、フィルタモジュール間を光ファイバで接続するタイプの光分波装置あるいは光合波装置と比較して、低損失で小型及び低価格の光分波装置あるいは光合波装置を得ることができる。特にチャンネル数が多くなればなるほど、本実施形態の光モジュールは有利さを発揮できる。上記の例では、２ｃｈ、４ｃｈまでのモジュールについて示したが、より多チャンネルのモジュールを構成する場合も、以上の繰り返しとして発展させることができる。【０１６１】
＜シリーズＣの光モジュールについて＞
次に、シリーズＣの光モジュールについて説明する。
図１０〜図１２に示すシリーズＣの光モジュールＣ１〜Ｃ３では、第１のＶ溝６１と同じ側にある第３のＶ溝６３と第５のＶ溝６５だけを、第１のＶ溝６１と平行ではない所定の角度で形成してある。その他の構成は、Ｂシリーズの光モジュールＢ１〜Ｂ３とそれぞれ対応しているので、細かな説明は省略する。【０１６２】
＜光モジュールＣ１（第５実施形態）について＞
図１０の１ｃｈ用の光モジュールＣ１の特徴点は、第１のファイバコリメータ１０１から入射され波長選択フィルタ７０で反射された反射光の進行方向の直線上に第３のファイバコリメータ１０３が位置するような角度で、第３のＶ溝６３を形成していることである。こうすることにより、光路を曲げる必要がなくなるので、光路補正手段であるミラー（図４参照）を省略できる。【０１６３】
＜光モジュールＣ２（第６実施形態）について＞
図１１の２ｃｈ用の光モジュールＣ２の特徴点は、第１のファイバコリメータ１０１から入射され第１の波長選択フィルタ７１で反射された反射光の進行方向の直線上に第３のファイバコリメータ１０３が位置するような角度で、第３のＶ溝６３を形成していること、及び、第１の波長選択フィルタ７１と第３のファイバコリメータ１０３の間の光路上に第２の波長選択フィルタ７２を配置している関係から、第３のファイバコリメータ１０３と第２の波長選択フィルタ７２との間に、ミラーではなく、第２の波長選択フィルタ７２による光路ずれを補正する光路補正板８２を配置していることである。【０１６４】
＜光モジュールＣ３（第７実施形態）について＞
図１２の４ｃｈ用の光モジュールＣ３の特徴点は、第１のファイバコリメータ１０１から入射され第１の波長選択フィルタ７１で反射された反射光の進行方向の直線上に第３のファイバコリメータ１０３が位置するような角度で、第３のＶ溝６３を形成していること、また、第１のファイバコリメータ１０１から入射され第１の波長選択フィルタ７１、第２の波長選択フィルタ７２、第３の波長選択フィルタ７３で順次反射された反射光の進行方向の直線上に第５のファイバコリメータ１０５が位置するような角度で、第５のＶ溝６５を形成していること（この場合、第３、第５のＶ溝６３、６５は互いに平行に形成されている）、また、第３のファイバコリメータ１０３と第２の波長選択フィルタ７２との間、及び、第５のファイバコリメータ１０５と第４の波長選択フィルタ７４との間に、ミラーではなく、第２、第４の波長選択フィルタ７２、７４それぞれによる光路ずれを補正する光路補正板８２、８４を配置していることである。【０１６５】
これらＣシリーズの光モジュールＣ１〜Ｃ３は、Ｂシリーズの光モジュールＢ１〜Ｂ３と全く同じ使い方をすることができる。従って、使い方についての説明は省略する。【０１６６】
次に、Ｃシリーズの光モジュールＣ１〜Ｃ３の製造方法について説明する。なお、１ｃｈ用の光モジュールＣ１及び２ｃｈ用の光モジュールＣ２は、４ｃｈ用の光モジュールＣ３の製造方法の途中までの工程でできるので、代表して４ｃｈ用の光モジュールＣ３の製造方法についてだけ説明する。【０１６７】
＜光モジュールＣ３の製造方法＞
図１２に示す光モジュールＣ３は、次のようにして製造することができる。
まず、第１〜第６の６本のＶ溝６１〜６６を形成した基板５０を準備する。ここで、奇数番で呼ぶ第１、第３、第５のＶ溝６１、６３、６５は、基板５０の一方側のコリメータ配置面５２に形成し、偶数番で呼ぶ第２、第４、第６のＶ溝６２、６４、６６は、基板５０の他方側のコリメータ配置面５３に形成する。これらＶ溝６１〜６６は、同一平面上に並ぶよう形成してある。【０１６８】
第１のＶ溝６１、第２のＶ溝６２、第４のＶ溝６４、第６のＶ溝６６は、互いに平行で、特に第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２は、同軸上に配置してある。第３のＶ溝６３は、第１のＶ溝６１に対して指定の角度と場所で交差するように形成してある。また、第５のＶ溝６５は、第３のＶ溝６３と平行で、第４のＶ溝６４と指定の角度と場所で交差するように形成してある。【０１６９】
基板５０の中央の光学素子配置面５１は、両側のＶ溝６１〜６６に配置したファイバコリメータ１０１〜１０６の光軸と、光学素子配置面５１に配置する光学素子の中心が合うような高さに形成してある。この場合の基板５０の寸法は、３５ｘ１７ｘ３ｍｍで、両端に９ｍｍ幅のコリメータ配置面５２、５３を形成してある。そして、左右のコリメータ配置面５２、５３に３本ずつの同じ深さのＶ溝６１〜６６を形成し、平行なＶ溝６２、６４、６６の間隔は３ｍｍとしてある。また、中央部の幅１７ｍｍの光学素子配置面５１は、平面研削により形成してある。このような基板５０の形状は、前記Ｂシリーズの場合と比べて、斜めにＶ溝６３、６５を加工する分だけ、加工費用が若干上がるが、基板５０を小型化できるメリットがある。【０１７０】
上記の基板５０を用意したら、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を第１、第２のＶ溝６１、６２に配置して、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２を作製する。この作り方は、先に光モジュールＡについて説明したものと全く同様であるので、ここでは説明しない。【０１７１】
次に、第３のＶ溝６３に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置し、基板５０上の第３のＶ溝６３と第１、第２のＶ溝６１、６２の軸線の延長線の交差する点に、波長選択フィルタ７１を配置して、第３のＶ溝６３上の光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の一方を固定する。【０１７２】
その状態で、第１のファイバコリメータ１０１から第１の波長選択フィルタ７１で反射する波長の光を入力し、第１の波長選択フィルタ７１で反射し、第３のＶ溝６１上の光ファイバ端末１１０に入射する光量を見ながら、第１の波長選択フィルタ７１の位置と向きを調整する。同時に、第３のＶ溝６３上の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定して固定し、第３のファイバコリメータ１０３を作製する。【０１７３】
この時、第１の波長選択フィルタ７１は、各第１、第３のファイバコリメータ１０１、１０３の光軸の精度が十分に高く維持されているので、容易に光結合が得られる位置に配置することができる。加えて、第１及び第３のＶ溝６１、６３が同一平面内にあり、これらＶ溝６１、６３上のファイバコリメータ１０１、１０３の光軸が全てこの平面から出ないため、１個の波長選択フィルタ７１による２次元の光軸調整により、低損失な光結合を得ることができる。【０１７４】
次に、第１の波長選択フィルタ７１と第２のファイバコリメータ１０２の間に、第１の波長選択フィルタ７１と同特性の光路補正板８１を、第１の波長選択フィルタ７１と対称となる角度で配置する。この時、第１のファイバコリメータ１０１には、第１の波長選択フィルタ７１で透過する波長の光を入力し、第２のファイバコリメータ１０２から出力される光量を測定することによって、光路補正板８１を微調整し、固定する。【０１７５】
次に、第４のＶ溝６４に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置すると共に、基板５０上の第３のＶ溝６３と第４のＶ溝６４の軸線の延長線の交差する点に、第２の波長選択フィルタ７２を配置し、第４のＶ溝６４上の光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の片方を固定する。【０１７６】
次にその状態で、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１、第２の波長選択フィルタ７２で共に反射する波長の光を入力し、これら波長選択フィルタ７１、７２で順次反射し第４のＶ溝６４上の光ファイバ端末１１０に入射する光量を見ながら、第２の波長選択フィルタ７２の位置と向き、第４のＶ溝６４上の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定して、第４のファイバコリメータ１０４を作製する。【０１７７】
次に、第２の波長選択フィルタ７２と第３のファイバコリメータ１０３の間に、第２の波長選択フィルタ７２と同特性の光路補正板８２を、第２の波長選択フィルタ７２と対称となる角度で挿入・配置する。このとき、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１で反射し且つ第２の波長選択フィルタ７２を透過する波長の光を入力し、第３のＶ溝６３上の光ファイバ端末１１０に入射される光量を測定することによって、光路補正板８２を微調整し、固定する。【０１７８】
次に、第５のＶ溝６５に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置すると共に、基板５０上の第５のＶ溝６５と第４のＶ溝６４の軸線の延長線の交差する点に、第３の波長選択フィルタ７３を配置して、第５のＶ溝６５上の光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の片方を固定する。【０１７９】
その状態で、第１のファイバコリメータ１０１から第１、第２、第３の波長選択フィルタ７１、７２、７３で共に反射する波長の光を入力し、第１、第２、第３の波長選択フィルタ７１、７２、７３で順次で反射し、第５のＶ溝６５上の光ファイバ端末１１０に入射する光量を見ながら、第３の波長選択フィルタ７３の位置と向きを調整する。同時に、第５のＶ溝６５上の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定して固定し、第５のファイバコリメータ１０５を作製する。【０１８０】
次に、第３の波長選択フィルタ７３と第４のファイバコリメータ１０４の間に、第３の波長選択フィルタ７１による光路ずれを補正する光路補正板８３を、第３の波長選択フィルタ７３と対称となる角度で配置する。この時、第１のファイバコリメータ１０１には、第１、第２の波長選択フィルタ７１、７２で反射し、第３の波長選択フィルタ７３を透過する波長の光を入力し、第４のファイバコリメータ１０４の光ファイバ端末１１０に入射される光量を測定することによって、光路補正板８３を微調整し、固定する。【０１８１】
次に、第６のＶ溝６６に光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置すると共に、基板５０上の第５のＶ溝６５と第６のＶ溝６６の軸線の延長線の交差する点に、第４の波長選択フィルタ７４を配置し、第６のＶ溝６６上の光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の片方を固定する。【０１８２】
次にその状態で、第１のファイバコリメータ１０１に、第１、第２、第３、第４の波長選択フィルタ７１、７２、７３、７４で共に反射する波長の光を入力し、これら波長選択フィルタ７１、７２、７３、７４で順次反射し第６のＶ溝６６上の光ファイバ端末１１０に入射する光量を見ながら、第４の波長選択フィルタ７４の位置と向き、第６のＶ溝６６上の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定して、第６のファイバコリメータ１０４を作製する。【０１８３】
次に、第４の波長選択フィルタ７４と第５のファイバコリメータ１０５の間に、第４の波長選択フィルタ７４と同特性の光路補正板８４を、第４の波長選択フィルタ７４と対称となる角度で挿入・配置する。このとき、第１のファイバコリメータ１０１に、第１、第２、第３の波長選択フィルタ７１、７２、７３で反射し且つ第４の波長選択フィルタ７４を透過する波長の光を入力し、第５のＶ溝６５上の光ファイバ端末１１０に入射される光量を測定することによって、光路補正板８４を微調整し、固定する。【０１８４】
以上のようにして、全ての部材の位置を決定・固定し、小型低損失で容易に組み立てが可能な光合分波機能を有する光モジュールＣ３を作製することができる。【０１８５】
なお、上記の製造工程においては、各部材の位置決めに際して、第１のファイバコリメータ１０１に光を入力し、各ファイバコリメータ１０２〜１０６の光ファイバ端末１１０からの出力光の光量を測定することにより調整を行ったが、第１のファイバコリメータ１０１以外の既に位置決めが完了しているファイバコリメータから試験光を入力し、下流側の部品の位置調整を行うこともできる。また、これら全ての部材の配置は、画像処理や外形を基準とした機械的な操作によって行うことも可能である。【０１８６】
＜複数の光モジュールの組み合わせについて＞
以上においては、単体の各光モジュールについてそれぞれ説明してきたが、次に、上述した光モジュールを組み合わせて光波長合分波装置として使用する場合について説明する。ここでは、例として、Ｂシリーズの中の１ｃｈ用の光モジュールＢ１を一対（２つ）使用して構成した１ｃｈ用光波長合分波装置について、また、４ｃｈ用の光モジュールＢ３を一対（２つ）使用して構成した４ｃｈ用光波長合分波装置について説明する。【０１８７】
＜１ｃｈ用光波長合分波装置について＞
図１３は、１ｃｈ用の光モジュールＢ１を２つ用いて構成した１ｃｈ用光波長合分波装置の構成を示している。図の左側の光モジュールＢ１ａは光波長分波器として使用し、右側の光モジュールＢ１ｂは光波長合波器として使用している。左右の光モジュールＢ１ａ、Ｂ１ｂは、図では左右対称に描いてあるが、同一の光モジュールＢ１を、図のものと同様に機能するように接続して構成することもできる。【０１８８】
１ｃｈの信号処理を行う場合は、分波器側の光モジュールＢ１ａの第１のファイバコリメータ１０１を入力ポート（Ｉｎ）、第２のファイバコリメータ１０２を分岐ポート（Ｄｒｏｐ）、第３のファイバコリメータ１０３を出力ポート（Ｏｕｔ）とする。【０１８９】
また、合波器側の光モジュールＢ１ｂの第１のファイバコリメータ１０１を出力ポート（Ｏｕｔ）、第２のファイバコリメータ１０２を挿入ポート（Ａｄｄ）、第３のファイバコリメータ１０３を入力ポート（Ｉｎ）とする。【０１９０】
そして、分波器側の光モジュールＢ１ａの入力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）の光伝送路１００１を外部伝送路に接続し、分岐ポート（第２のファイバコリメータ１０２）の光伝送路１００２を光スイッチ２０００に接続し、出力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）の光伝送路１００３を、分合波器側の光モジュールＢ１ｂの入力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）の光伝送路１００３に接続する。【０１９１】
また、分合波器側の光モジュールＢ１ｂについては、挿入ポート（第２のファイバコリメータ１０２）の光伝送路１００２を光スイッチ２０００に接続し、出力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）の光伝送路１００１を外部伝送路に接続する。これにより、光波長合分波装置ができあがる。【０１９２】
この光波長合分波装置においては、外部の伝送路から分波器側の光モジュールＢ１ａの入力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）に入力される波長多重信号のうち、波長選択フィルタ７０によって合分波される特定波長以外の光信号は、波長選択フィルタ７０で反射し、出力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）から合波器側の光モジュールＢ１ｂの入力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）に入力して、波長選択フィルタ７０で反射し、出力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）から出力され外部伝送路に戻る。【０１９３】
一方、波長選択フィルタ７０により合分波される特定波長の光信号は、分波器側の光モジュールＢ１ａの分岐ポート（第２のファイバコリメータ１０２）から取り出された後、光スイッチ２０００に入力される。光スイッチ２０００では、信号の取り出しや入れ替えが必要でない場合は、そのまま信号を通過させて、合波器側の光モジュールＢ１ｂの挿入ポート（第２のファイバコリメータ１０２）に入力させる。この挿入ポート（第２のファイバコリメータ１０２）から導入された特定波長の光信号は、波長選択フィルタ７０を透過するので、波長選択フィルタ７０の表面で反射する他波長の信号と合波されて、出力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）から元の伝送路に戻る。【０１９４】
特定波長の信号の取り出しや入れ替えが必要な場合は、光スイッチ２０００によって、信号をＤｒｏｐポートから外部に取り出し、必要な信号処理を加えた後、Ａｄｄポートから合波器側の光モジュールＢ１ｂの挿入ポートを経て元の伝送路に戻す。【０１９５】
＜４ｃｈ用光波長合分波装置について＞
図１４は、４ｃｈ用の光モジュールＢ３を２つ用いて構成した４ｃｈ用光波長合分波装置の構成を示している。図の左側の光モジュールＢ３ａは光波長分波器として使用し、右側の光モジュールＢ３ｂは光波長合波器として使用している。左右の光モジュールＢ３ａ、Ｂ３ｂは、図では左右対称に描いてあるが、同一の光モジュールＢ３を、図のものと同様に機能するように接続して構成することもできる。【０１９６】
４ｃｈの信号処理を行う場合は、分波器側の光モジュールＢ３ａの第１のファイバコリメータ１０１を入力ポート（Ｉｎ）、第２〜第５のファイバコリメータ１０２〜１０５を分岐ポート（Ｄｒｏｐ）、第６のファイバコリメータ１０６を出力ポート（Ｏｕｔ）とする。【０１９７】
また、合波器側の光モジュールＢ３ｂの第１のファイバコリメータ１０１を出力ポート（Ｏｕｔ）、第２〜第５のファイバコリメータ１０２〜１０５を挿入ポート（Ａｄｄ）、第６のファイバコリメータ１０３を入力ポート（Ｉｎ）とする。【０１９８】
そして、分波器側の光モジュールＢ３ａの入力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）の光伝送路１００１を外部伝送路に接続し、分岐ポート（第２〜第５のファイバコリメータ１０２〜１０５）の光伝送路１００２〜１００５を光スイッチ２０００に接続し、出力ポート（第６のファイバコリメータ１０６）の光伝送路１００６を、分合波器側の光モジュールＢ３ｂの入力ポート（第６のファイバコリメータ１０６）の光伝送路１００６に接続する。【０１９９】
また、分合波器側の光モジュールＢ３ｂについては、挿入ポート（第２〜第５のファイバコリメータ１０２〜１０５）の光伝送路１００２〜１００５を光スイッチ２０００に接続し、出力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）の光伝送路１００１を外部伝送路に接続する。これにより、システムとしての光波長合分波装置ができあがる。【０２００】
この光波長合分波装置においては、外部伝送路からの波長多重信号を、分波器側の光モジュールＢ３ａの入力ポートに入力した場合、全部の波長選択フィルタ７１〜７４で合分波される特定波長以外の信号は、波長選択フィルタ７１〜７４で反射し、合波器側の光モジュールＢ３ｂの出力ポートから出力されて外部伝送路に戻る。【０２０１】
一方、波長選択フィルタ７１〜７４によって合分波される各特定波長の光信号は、分波器側の光モジュールＢ３ａの各波長選択フィルタ７１〜７４で分波されて波長ごとに取り出された後、波長ごとに光スイッチ２０００に入力される。光スイッチ２０００では、信号の取り出しや入れ替えが必要でない場合は、そのまま信号を通過させ、合分波器側の光モジュールＢ３ｂで再び合波させて出力ポートから外部伝送路に戻す。また、信号の取り出しや入れ替えが必要な場合には、光スイッチ２０００によって、信号をＤｒｏｐポートから外部に取り出し、必要な信号処理を加えた後、Ａｄｄポートから合波器側の光モジュールＢ３ｂの挿入ポートを経て元の伝送路に戻す。【０２０２】
以上のように、２つの同じタイプの光モジュールＢ１、Ｂ３を、一方は分波専用器、他方は合波専用器と機能分けしながら組み合わせることで光波長合分波装置を構成しているので、１個の波長選択フィルタを分波と合波で兼用する場合と違って、挿入光と分岐光が混じり合うおそれが全くなく、信号劣化を防ぐことができる。【０２０３】
＜シリーズＤの光モジュールＤ１、Ｄ２（実施形態８、９）について＞
次に、分波と合波を同一モジュール内で行えるようにしたシリーズＤの光モジュールＤ１、Ｄ２について説明する。ここでは、１ｃｈ用の光モジュールＤ１を実施形態８として、また、２ｃｈ用の光モジュールＤ２を実施形態９として説明する。【０２０４】
一般的な通信システムでは、合波及び分波を、同一もしくは非常に近接した場所で行うことが多い。例えば、従来２チャンネルの波長分岐挿入を行う場合は、２チャンネルの分波器と２チャンネルの合波器を別々に用意し、図１７に示すように、光ファイバを介して相互接続してシステムを構成する必要があった。そのような場面において、本実施形態の光モジュールＤ１、Ｄ２が効果を発揮する。即ち、本実施形態の光モジュールＤ１、Ｄ２では、分波及び合波の機能を同一基板上で行えるようにしており、それにより、中間部のファイバ接続部分及びファイバ接続のためのコリメータや筐体等を省略して、より安価で小型低損失な光波長合分波装置を作り出しているのである。【０２０５】
以下、シリーズＤにおける１ｃｈ用の光モジュールＤ１と２ｃｈ用の光モジュールＤ２とについて個別に説明する。【０２０６】
＜光モジュールＤ１（実施形態８）について＞
図１５は、１ｃｈ用の光波長合分波装置として利用される光モジュールＤ１の構成を示している。
この光モジュールＤ１は、基本的な要素として、先に説明した光モジュールＡの構成を含んでいる。その光モジュールＡに相当する部分の構成として、基板５０の両側のコリメータ配置面５２、５３に、それぞれ第１のファイバコリメータ１０１、第２のファイバコリメータ１０２を配置している。これらの第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２は、同一軸線上に形成した第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２内にそれぞれ配置している。そして、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２間の光路上に、特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）を配置し、また、同波長選択フィルタ７０（Ａ）と第２のファイバコリメータ１０２との間に、波長選択フィルタ７０（Ａ）による光路ずれを補正する光路補正板８０を、波長選択フィルタ７０（Ａ）と対称な角度で配置している。【０２０７】
また、光モジュールＡに相当する部分の構成の他に、基板５０の一方のコリメータ配置面５２には、第１のＶ溝６１と平行に第４のＶ溝６４を形成し、他方のコリメータ配置面５３には、第２のＶ溝６１と平行に第３のＶ溝６３を形成している。第３、第４のＶ溝６３、６４は同一軸線上に形成してあり、各Ｖ溝６３、６４にはそれぞれ第３、第４のファイバコリメータ１０３、１０４を配置している。【０２０８】
また、第１のファイバコリメータ１０１から入射され分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）で反射される反射光の進路と、第３、第４のＶ溝６３、６４の軸線の延長線との交点に、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）からの反射光を更に自身の表面で反射すると共に、自身の背面から入射されて透過する透過光を表面での反射光に合波させる合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）を配置している。なお、波長選択フィルタ７０（Ａ、Ｂ）、光路補正板８０は、基板５０の中央に確保された光学素子配置面５１上に固定してある。【０２０９】
この合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）は、第１のファイバコリメータ１０１から入射され、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）で反射され、更に合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）の表面で反射された反射光が、第３のＶ溝６３上の第３のファイバコリメータ１０３に入射するように、角度調整した上で固定してある。この合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）を配置することにより、その合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）の背面側に、前記合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）の背面に対して透過可能な波長帯域の光を入射させる第４のファイバコリメータ１０４が位置している。また、第４のファイバコリメータ１０４と合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）との間に、波長選択フィルタ７０（Ｂ）による光路ずれを補正する光路補正板８０が、波長選択フィルタ７０（Ｂ）と対称な角度で配置してある。【０２１０】
なお、基板５０の構成、各ファイバコリメータ１０１〜１０４の構成、波長選択フィルタ７０及び光路補正板８０の構成などについては、先に説明した実施形態の光モジュールのところで説明したものと、寸法的な要素を除いてはほぼ同様であるので、ここでは説明を省略する。【０２１１】
この光モジュールＤ１を光波長合分波装置として使用する場合は、第１のファイバコリメータ１０１を外部の入力用光伝送路１００１からの波長多重光を受光する入力ポート（Ｉｎ）、最下流の第３のファイバコリメータ１０３を外部の出力用光伝送路１００３に波長多重光を出光する出力ポート（Ｏｕｔ）、第２のファイバコリメータ１０２を分岐用光伝送路１００２へ分波光を取り出す分岐ポート（Ｄｒｏｐ）、第４のファイバコリメータ１０４を挿入用伝送路１００４、１００６からの挿入光を合波のために入射する挿入ポート（Ａｄｄ）として使用する。【０２１２】
こうすることで、入力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）から入射される波長多重信号のうち、特定波長λ１の光信号は、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）を透過して、分岐ポート（第２のファイバコリメータ１０２）より外部に取り出される。また、特定波長以外の波長光は、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）及び合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）で順次反射されて、出力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）より外部に取り出される。このとき、挿入ポート（第４のファイバコリメータ１０４）から特定波長λ１の信号光を挿入すると、その信号光は、合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）の裏面側から表面側に透過して、表面で反射される特定波長以外の波長光と合波されて、出力ポート（第３のファイバコリメータ１０３）より外部に取り出される。【０２１３】
ここで、分岐ポートより取り出す信号と挿入ポートより挿入する信号が、同一波長の信号では、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）と合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）は同特性の波長選択フィルタを用いることにより１ｃｈ用の光波長合分波装置となる。また、分岐ポートより取り出す信号と挿入ポートより挿入する信号が、異なる波長の信号では、分波用の波長選択フィルタ７０（Ａ）は分岐ポートより取り出す信号の波長を透過する波長選択フィルタを用い、合波用の波長選択フィルタ７０（Ｂ）は挿入ポートより挿入する信号の波長を透過する波長選択フィルタを用い、異なる特性の波長選択フィルタを用いれば良い。【０２１４】
従って、波長分波機能を発揮しながら、波長合波機能を発揮することができる。また、コリメータとしてコアレスファイバ付きのファイバコリメータ１０１〜１０４を採用したことにより、低損失な１ｃｈ型の光波長合分波器を提供することができる。また、各構成部品を共通の基板５０上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化及び小型化を図ることができる。また、すべてのＶ溝６１〜６４を平行に形成し、更に対向するＶ溝６１、６２及びＶ溝６３、６４をそれぞれ同一軸線上に形成しているので、加工・組み立てが容易である。【０２１５】
＜光モジュールＤ２（実施形態９）について＞
次に、２ｃｈ以上用の合分波装置を説明する。ここでは、図１６に示す２ｃｈ用の光モジュールＤ２を例にとりながら、一般的な２ｃｈ以上用の光モジュールについて、その構成を説明する。【０２１６】
Ｄシリーズの２ｃｈ用の光モジュールＤ２は、入射光の中の特定波長の光のみを透過し他波長の光を反射する分波機能と、裏面から入射されて透過する特定波長の透過光と表面から入射されて反射する他波長の反射光を合波する合波機能とを有する波長選択フィルタ７１、７２を、基板５０上に装備している。ここで、波長選択フィルタは、２ｃｈの場合は波長選択フィルタ７１、７２を同特性のもの２個を１組として２組、それより多ｃｈの場合はｃｈ数分の組とすればよい。また、それら波長選択フィルタ７１、７２を、光の進行方向の上流側から下流側に向かって順番に波長選択フィルタ７１、７２の反射光が入射するように、且つ、各組の２個の波長選択フィルタ７１、７２が連続するように配置している。【０２１７】
また、分岐ポートより取り出す信号と挿入ポートより挿入する信号が異なる波長の信号では、分波用の波長選択フィルタ７１は分岐ポートより取り出す信号の波長を透過する波長選択フィルタを用い、合波用の波長選択フィルタ７２は挿入ポートより挿入する信号の波長を透過する波長選択フィルタを用い、異なる特性の波長選択フィルタを用いれば良い。【０２１８】
各組の２個の波長選択フィルタ７１、７２のうち、上流側の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７２（Ａ）は分波用のもの、各組の下流側の波長選択フィルタ７１（Ｂ）、７２（Ｂ）は合波用のものとしてある。そして、
（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタ７１（Ａ）への入射光の光路上と、
（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７２（Ａ）の透過光の光路上と、
（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタ７１（Ｂ）、７２（Ｂ）の背面への入射光の光路上と、
（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタ７２（Ｂ）の反射光の光路上と、
にそれぞれファイバコリメータ１０１〜１０６を配置している。各ファイバコリメータ１０１〜１０６の構成は、先述したものと全く同様であるので、ここでは説明を省略する。【０２１９】
これらファイバコリメータ１０１〜１０６のうち、前記（ｂ）各組の上流側の分波用の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７２（Ａ）の透過光の光路上に位置する第２、第３のファイバコリメータ１０２、１０３及び前記（ｄ）最下流の合波用の波長選択フィルタ７２（Ｂ）の反射光の光路上に位置する第５のファイバコリメータ１０５と、前記（ａ）最上流の分波用の波長選択フィルタ７１（Ａ）の入射光の光路上に位置する第１のファイバコリメータ１０１及び前記（ｃ）各組の下流側の合波用の波長選択フィルタ７１（Ｂ）、７２（Ｂ）の背面への入射光の光路上に位置する第４、第５のファイバコリメータ１０４、１０６とは、１枚の基板５０の一方側と他方側に設けたコリメータ配置面５３、５２上に、波長選択フィルタ８１、８２を含む光学素子の配置スペース（光学素子配置面５１）を挟んで対向配置されている。また、各ファイバコリメータ１０１〜１０６は、基板５０の各コリメータ配置面５２、５３上に形成した第１〜第６のＶ溝６１〜６６内に配置して位置決めしてある。【０２２０】
これらのＶ溝６１〜６６は互いに平行に形成してあり、これらのうち、第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２は同一軸線上に位置し、第３のＶ溝６３と第４のＶ溝６４は同一軸線上に位置し、第５のＶ溝６５と第６のＶ溝６６は同一軸線上に位置している。そして、同一軸線上に位置するＶ溝にそれぞれ配置することで互いに対向するファイバコリメータ間の光路上に、光路補正板８１、８２が配置されている。【０２２１】
各光路補正板８１、８２は、波長選択フィルタ７１、７２を挿入したことによる光路ずれを補正するためのものであり、各組の上流側の分波用の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７２（Ａ）の透過光の光路上と、各組の下流側の合波用の波長選択フィルタ７１（Ｂ）、７２（Ｂ）の背面への入射光の光路上と、に配置されている。【０２２２】
次に、このように構成されたＤシリーズの光モジュールを使用する場合について、２ｃｈ用の光モジュールＤ２を例にとって説明する。
この光モジュールＤ２を２ｃｈ用の波長光合分波装置として使用する場合は、最上流のファイバコリメータ１０１を外部の入力用光伝送路１００１からの波長多重光を受光する入力ポート（Ｉｎ）、最下流のファイバコリメータ１０５を外部の出力用光伝送路１００５に波長多重光を出光する出力ポート（Ｏｕｔ）、その他のファイバコリメータのうち、第２のファイバコリメータ１０２及び第３のファイバコリメータ１０３を分岐用光伝送路１００２、１００３へ分波光を取り出す分岐ポート（Ｄｒｏｐ）、第４のファイバコリメータ１０４及び第６のファイバコリメータ１０６を挿入用伝送路１００４、１００６からの挿入光を入射する挿入ポート（Ａｄｄ）として使用する。【０２２３】
こうすることで、入力ポート（第１のファイバコリメータ１０１）から入射される波長多重信号を、分岐ポート（第２、第３のファイバコリメータ１０２、１０３）に向けて順次分岐する波長分波機能を発揮しながら、挿入ポート（第４、第６のファイバコリメータ１０４、１０６）からの入力信号を順次合波する波長合波機能を発揮することができる。つまり、各分岐ポート（第２、第３のファイバコリメータ１０２、１０３）から、各波長選択フィルタ７１（Ａ）、７１（Ｂ）で選択されるλ１、λ２の波長の光を順次取り出しながら、挿入ポート（第４、第６のファイバコリメータ１０４、１０６）から新たに波長λ１、λ２の信号を挿入・合波させて、最終的な信号を出力ポート（第５のファイバコリメータ１０５）より取り出すことができる。【０２２４】
従って、コリメータとしてコアレスファイバ付きのファイバコリメータ１０１〜１０６を採用したことにより、低損失な複数ｃｈ型の光波長合分波器を提供することができる。また、各構成部品を共通の基板５０上に固定し、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの低価格化及び小型化を図ることができる。また、すべてのＶ溝６１〜６６を平行に形成し、更に、対向するＶ溝６１・６２、６３・６４、６５・６６をそれぞれ同一軸線上に形成しているので、加工・組み立てが容易である。このため、容易な位置決めによる組立てだけで、十分な反射減衰量を満たしながら低挿入損失の光分波機能を得ることができる。【０２２５】
次に、Ｄシリーズの光モジュールＤ１、Ｄ２の製造方法について説明する。なお、１ｃｈ用の光モジュールＤ１は、２ｃｈ用の光モジュールＤ２の製造方法の途中までの工程でできるので、代表して２ｃｈ用の光モジュールＤ２の製造方法についてだけ説明する。【０２２６】
＜光モジュールＤ２の製造方法＞
図１６に示す光モジュールＤ２は、次のようにして製造することができる。
まず、第１〜第６の６本のＶ溝６１〜６６を形成した基板５０を準備する。ここで、第１、第４、第６のＶ溝６１、６４、６６は、基板５０の一方側のコリメータ配置面５２にこの順に形成し、第２、第３、第５のＶ溝６２、６３、６５は、基板５０の他方側のコリメータ配置面５３にこの順に形成する。これらＶ溝６１〜６６は、同一平面上に互いに平行に並ぶよう形成してある。ここで、第１のＶ溝６１と第２のＶ溝６２、第４のＶ溝６４と第３のＶ溝６３、第６のＶ溝６６と第５のＶ溝６５は、それぞれ同一軸線上に配置してある。また、同じ側に並んだＶ溝は等ピッチで配置してある。【０２２７】
基板５０を準備したら、次に、前記光モジュールＡ（図１参照）の場合と同様に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０をそれぞれ第１、第２のＶ溝６１、６２に配置して位置調整することにより、第１、第２のファイバコリメータ１０１、１０２を作製する。次いで、第１のファイバコリメータ１０１と第２のファイバコリメータ１０２間の光路上に、予め設計した角度で分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）を配置する。【０２２８】
次に、第２のＶ溝６２に隣接する第３のＶ溝６３に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第３のファイバコリメータ１０３を仮組みする。また、分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）で反射された反射光の光軸と第３、第４のＶ溝６３、６４の軸線の延長線とが交差する点に、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）を配置し、第３のファイバコリメータ１０３に、第１のファイバコリメータ１０１から入力されて分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）を次々に反射する光が入射するようにする。【０２２９】
次に、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７１（Ｂ）で反射する波長の光を入力し、波長選択フィルタ７１（Ａ）、７１（Ｂ）を経由して第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）の位置と向き、第３のファイバコリメータ１０３を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。【０２３０】
次に、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）と第３のファイバコリメータ１０３との間に、分波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）を予め設計した角度で配置する。また、第３のＶ溝６３に隣接する第５のＶ溝６５に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第５のファイバコリメータ１０５を仮組みする。また、分波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）で反射された反射光の光軸と第５、第６のＶ溝６５、６６の軸線の延長線とが交差する点に、合波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ｂ）を配置し、第５のファイバコリメータ１０５に、第１のファイバコリメータ１０１から入力されて分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）、分波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）、合波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ｂ）を次々に反射する光が入射するようにする。【０２３１】
次に、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）、７１（Ｂ）及び第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）、７２（Ｂ）で共に反射する波長の光を入力し、波長選択フィルタ７１（Ａ）、７１（Ｂ）、７２（Ａ）、７２（Ｂ）で順次反射されて第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、合波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ｂ）の位置と向き、第５のファイバコリメータ１０５を構成する光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離を決定し固定する。【０２３２】
次に、分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）と第２のファイバコリメータ１０２の間に、第１の波長選択フィルタ７１による光路ずれを補正する光路補正板８１を、分波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ａ）と対称な角度で配置する。この時、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１を透過する波長の光を入力し、第２のファイバコリメータ１０２の光ファイバ端末１１０から出力される光量によって、光路補正板８１の取付角度を微調整して固定する。【０２３３】
次に、分波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）と第３のファイバコリメータ１０３の間に、第２の波長選択フィルタ７２による光路ずれを補正する光路補正板８２を、分波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ａ）と対称な角度で配置する。この時、第１のファイバコリメータ１０１に、第１の波長選択フィルタ７１で反射し、且つ、第２の波長選択フィルタ７２を透過する波長の光を入力し、第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０から出力される光量によって、光路補正板８２の取付角度を微調整して固定する。【０２３４】
次に、第１のＶ溝６１に隣接する第４のＶ溝６４に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第４のファイバコリメータ１０４を仮組みする。また、第４のファイバコリメータ１０４と合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）との間に、合波用の第１の波長選択フィルタ７１（Ｂ）と対称な角度で、第１の波長選択フィルタ７１による光路ずれを補正する光路補正板８１を配置し、光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の片方を第４のＶ溝６４に固定する。【０２３５】
次に、第４のファイバコリメータ１０４の光ファイバ端末１１０に、第１の波長選択フィルタ７１を透過する波長の光を入力し、第３のファイバコリメータ１０３の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、第４のファイバコリメータ１０４の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離及び光路補正板８１の角度を微調整し、これらを固定する。【０２３６】
次に、第４のＶ溝６４に隣接する第６のＶ溝６６に、光ファイバ端末１１０及びコリメータレンズ１２０を配置して第６のファイバコリメータ１０６を仮組みする。また、第６のファイバコリメータ１０６と合波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ｂ）との間に、合波用の第２の波長選択フィルタ７２（Ｂ）と対称な角度で、第２の波長選択フィルタ７２と同特性の光路補正板８２を配置し、光ファイバ端末１１０またはコリメータレンズ１２０の片方を第６のＶ溝６６に固定する。【０２３７】
次に、第６のファイバコリメータ１０６の光ファイバ端末１１０に、第２の波長選択フィルタ７２を透過する波長の光を入力し、第５のファイバコリメータ１０５の光ファイバ端末１１０に結合する光量を見ながら、第６のファイバコリメータ１０６の光ファイバ端末１１０とコリメータレンズ１２０の距離及び光路補正板８２の角度を微調整し、これらを固定する。【０２３８】
以上のようにして、全ての部材の位置を決定・固定し、小型低損失で容易に組み立てが可能な光合分波機能を有する光モジュールＤ２ができあがる。この場合、光学素子である波長選択フィルタ７１、７２、光路補正板８１、８２の位置や角度の調整については、全てのＶ溝６１〜６６が同一平面内にあってＶ溝６１〜６６上のコリメート光の光軸が全てこの平面から出ないため、２次元の光軸調整だけで、容易に低損失な光結合を得ることができる。【０２３９】
なお、上記においては、２ｃｈ用の光モジュールＤ２を製造する場合について述べたが、より多チャンネル化する場合には、単に以上の工程を繰り返せばよい。
また、上記実施形態の全ての部材寸法、仕様は上記に限るものではなく、組立て方法も上記に限るものではない。
また、前述で波長選択フィルタを他の機能を果たすフィルタで置き換えることを示したが、上記実施形態全てにおいて、１つの波長選択フィルタを用いる形態では、その前後のどちらか一方あるいは両方に、また複数の波長選択フィルタを用いる形態では、最上流の波長選択フィルタの前あるいは最下流の波長選択フィルタの後ろのどちらか一方あるいは両方に、利得等価フィルタや、入射される光の光量の一部分のみを取り出すためのフィルタを配置しそれぞれの機能を付与しても良い。【０２４０】
以上説明したように、本発明によれば、直進性の非常に高いファイバコリメータを共通基板のガイド（位置決め溝）に従って固定することで、これまで光パッシブモジュールの価格の大きな部分を占めていた、光学アライメントを大幅に削減し、低価格化を実現することができる。また、部品間を光が空間伝搬する構成としているので、無駄な部品を使わずに済み、必要最小限の体積で、光モジュールの小型化、低損失化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】本発明の第１実施形態の光モジュールＡの構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】光モジュールＡに使用するファイバコリメータの構成を示す拡大図である。
【図３】別のファイバコリメータの構成例を示す拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の光モジュールＢ１の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】同光モジュールＢ１の使用例を示し、（ａ）は光波長分波装置として使用した場合、（ｂ）は光波長合波装置として使用した場合を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態の光モジュールＢ２の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】同光モジュールＢ２の使用例を示し、（ａ）は光波長分波装置として使用した場合、（ｂ）は光波長合波装置として使用した場合を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態の光モジュールＢ３の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】同光モジュールＢ３の使用例を示し、（ａ）は光波長分波装置として使用した場合、（ｂ）は光波長合波装置として使用した場合を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の光モジュールＣ１の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態の光モジュールＣ２の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態の光モジュールＣ３の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の光モジュールＢ１を対にして組み合わせることで、１ｃｈ用の光波長合分波装置を構成した場合の構成図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の光モジュールＢ３を対にして組み合わせることで、４ｃｈ用の光波長合分波装置を構成した場合の構成図である。
【図１５】本発明の第８実施形態の光モジュールＤ１の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１６】本発明の第８実施形態の光モジュールＤ２の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１７】従来の光分岐挿入装置の概略構成図である。
【図１８】コリメータの光軸ずれの説明図である。
【図１９】コリメータの光軸ずれの特性を示す図である。
【図２０】波長選択フィルタの光軸ずれの説明図である。
【図２１】波長選択フィルタの光軸ずれの特性を示す図である。
【符号の説明】
【０２４２】
Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ１，Ｄ２  光モジュール
５０  基板
５１  光学素子配置面（光学素子配置スペース）
５２  コリメータ配置面（コリメータ配置スペース）
６１〜６６  Ｖ溝（位置決め溝）
７０，７１〜７４  波長選択フィルタ（光学素子）
８０，８１，８２  光路補正板
９０，９１，９２  ミラー（光路補正手段）
１０１〜１０６  ファイバコリメータ
１１０  光ファイバ端末
１１１  光ファイバ
１１１ａ  コア
１１１ｂ  クラッド
１２０  コリメータレンズ
【図２１】
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【図１】
0004311579.tif 000004
【図２】
0004311579.tif 000005
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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