(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１面部及び第２面部が平行でないように構成されたテーパプリズムをそなえ、
光信号の入力側に位置する該第１面部に、誘電体多層膜が形成されるとともに、該第２面部に、該第１面部を通じて入射した光信号を少なくとも１回は該第１面部へ向けて反射させる反射膜が形成され、該誘電体多層膜が、該第２面部の該反射膜において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、該テーパプリズムの所要面部に、該テーパプリズム内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜が形成されていることを特徴とする、光デバイス。
【請求項２】
該テーパプリズムが複屈折材料で構成されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項３】
該テーパプリズムが複数の異なった傾斜面を有する第１面部をそなえた多角形プリズムとして構成されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項４】
該第２面部の一部に、該第１面部の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項５】
該テーパプリズム内に入射して反射した光信号を取り出すための該無反射膜が、該第２面部の一部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項６】
該テーパプリズム内に入射して反射した光信号を取り出すための該無反射膜が、出射光路に対し垂直に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の光デバイス。
【請求項７】
該テーパプリズム全体を傾動しうるテーパプリズム傾動機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項８】
光信号の入力側に位置する第１の平行平板透明部材と、
該第１の平行平板透明部材に対向して配置されるが該第１の平行平板透明部材に対して平行でない状態で配置される第２の平行平板透明部材とをそなえ、
該第１の平行平板透明部材に、誘電体多層膜が形成されるとともに、該第２の平行平板透明部材に、該第１の平行平板透明部材を通じて入射した光信号を少なくとも１回は該第１の平行平板透明部材へ向けて反射させる反射膜が形成され、該誘電体多層膜が、該第２の平行平板透明部材の該反射膜において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、入射後に反射した該光信号を取り出すための光信号取り出し部が設けられていることを特徴とする、光デバイス。
【請求項９】
該第１の平行平板透明部材が傾斜角度の異なる複数の平行平板透明部材で構成されていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１０】
該第１の平行平板透明部材の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる光信号入射部が、第２の平行平板透明部材から離隔した位置に設けられていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１１】
該光信号入射部として、該第２の平行平板透明部材の一部に該第１の平行平板透明部材の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜が形成されていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１２】
該第１の平行平板透明部材及び該第２の平行平板透明部材の一方を傾動しうる平行平板透明部材傾動機構が設けられていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１３】
該光信号取り出し部が該第２の平行平板透明部材から離隔した位置に設けられていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１４】
該光信号取り出し部として該第２の平行平板透明部材の一部に無反射膜が形成されていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。
【請求項１５】
光信号入射用として、レンズ付き光ファイバが設けられていることを特徴とする請求項１又と請求項８に記載の光デバイス。
【請求項１６】
光信号入射用光ファイバが偏波面保持ファイバとして構成されていることを特徴とする請求項１５記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光通信システムにおける光増幅器に用いて好適な光デバイスに関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から光通信においては、伝送システムの損失制限を解決し、情報量を大容量化する手段として、石英系光ファイバの最低損失波長（１．５５μｍ）で動作するエルビウムドープ光ファイバ増幅器が用いられている。
図２５は、上述のエルビウムドープ光ファイバ増幅器１００の構成を示すブロック図であり、この図２５に示すエルビウムドープ光ファイバ増幅器１００は、光信号を増幅するエルビウムドープファイバ１０２の前段に前方光回路１０１と、後段に後方光回路１０３とをそなえてなるものである。
【０００４】
ここで、前方光回路１０１は、カプラ（ＣＰＬ）１０１Ａ、フォトダイオード（ＰＤ）１０１Ｂ及びアイソレータ（ＩＳＯ）１０１Ｃからなり、カプラ１０１Ａ，フォトダイオード１０１Ｂを通じて入射光信号をモニタするとともに、アイソレータ１０１Ｃでエルビウムドープファイバ１０２で増幅された増幅光の反射による共振を防いで、入射光信号をエルビウムドープファイバ１０２へ入射するようになっている。
【０００５】
また、後方光回路１０３は、光合波分波用カプラ（ＷＤＭカプラ）１０３Ａ、偏光分離器（ＰＢＳ）１０３Ｂ、全反射光学膜（ＨＲ）１０３Ｃ、アイソレータ（ＩＳＯ）１０３Ｄ、カプラ（ＣＰＬ）１０３Ｅ及び１０３Ｇ、フォトダイオード（ＰＤ）１０３Ｆ及び１０３Ｈからなり、レーザーダイオード（ＬＤ）１０７及び１０８から入射された励起光を、ＷＤＭカプラ１０３Ａを通じてエルビウムドープファイバ１０２へ供給するとともに、エルビウムドープファイバ１０２で増幅された光信号をフォトダイオード１０３Ｆ，１０３Ｈでモニタすることができるようになっている。なお、アイソレータ１０３Ｄは、アイソレータ１０１Ｃと同様に、エルビウムドープファイバ１０２で増幅された増幅光の反射による共振を防ぐためのものである。
【０００６】
また、１０４はアラーム・モニタ検出回路、１０５は自動温度制御器（ＡＴＣ回路）、１０６は自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）である。
このような構成により、上述の図２５に示すエルビウムドープ光ファイバ増幅器１００では、光信号がエルビウムドープファイバ１０２で増幅されるが、このとき前方光回路１０１のフォトダイオード１０１Ｂで入射光がモニタされるとともに、後方光回路１０３のフォトダイオード１０３Ｆ，１０３Ｈで増幅光がモニタされる。このモニタ結果に基づいて、アラーム・モニタ検出回路１０４、ＡＴＣ回路１０５、ＡＬＣ回路１０６による光増幅制御が実行される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のエルビウムドープ光ファイバ増幅器１００においては、エルビウムドープファイバ１０２の前後段に、入射光レベルモニタ、出射光レベルモニタ、励起光合波器及び自然放出光除去帯域通過フィルタ（図示せず）等、非常に多くの光デバイスが必要である。そして、上述のエルビウムドープ光ファイバ増幅器１００においては、これらの光デバイスを個別に多重接続しており、このようにこれらの光デバイスを個別に多重接続すると、実装スペース及びファイバの接続作業工数が増大するとともに、個々の光デバイスが高価であるため、小型化及び低コスト化が困難であるという課題があった。
【０００８】
図２６は、エルビウムドープ光ファイバ増幅器１００の後方光回路１０３と同様の機能を有する改良型後方光回路２０３の構成を示すブロック図である。この後方光回路２０３は、一つのレンズ系によるコリメートビーム系の中に複数の誘電体多層膜を挿入することにより、複数の機能を有しているものであり、エルビウムドープ光ファイバ増幅器１００において、この後方光回路２０３を用いることにより、実装スペース及びファイバの接続作業工数を減少することができる。
【０００９】
なお、図２６において、２０３Ａは光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）、２０３Ｂは偏光分離器（ＰＢＳ）、２０３Ｃ及び２０３Ｇは全反射光学膜（ＨＲ）、２０３Ｄはアイソレータ（ＩＳＯ）、２０３Ｅはカプラ（ＣＰＬ）、２０３Ｆ及び２０３Ｈはフォトダイオード（ＰＤ）である。
しかしながら、後方光回路２０３を構成する誘電体多層膜は高価であり、それを複数使用するため、低コスト化が困難であるという課題がある。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成のものを用いることにより、複数の光デバイスもしくは複数の光学膜を使用して構成していた光デバイスを、一つの光デバイスで構成することにより、ファイバの接続作業工数を減少させるとともに、小型化且つ低コスト化を実現した光デバイスを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の一態様を示す原理説明図であり、この図１において、１は本発明にかかる光デバイスであり、この光デバイス１は、対向する第１面部１−１及び第２面部１−２が平行でなく、これらのなす角（頂角）がθであるように構成されたテーパプリズム２をそなえており、このテーパプリズム２における光信号の入力側に位置する第１面部１−１に、誘電体多層膜３が形成されるとともに、第２面部１−２に、第１面部１−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１面部１−１へ向けて反射させる反射膜４が形成され、誘電体多層膜３が、第２面部１−２の反射膜４において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、テーパプリズム２の所要面部に、テーパプリズム２内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜５が形成されているのである。
【００１２】
ここで、テーパプリズム２を、複屈折材料で構成することにより、特定偏光に対する特定光路を設定するようにしてもよく、また、複数の異なった傾斜面を有する第１面部１−１をそなえた多角形プリズムとして構成することにより、入射角の変化を積極的に制御するようにしてもよい。
さらに、第２面部１−２の一部に、第１面部１−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜を形成することにより、第１面部１−１から入射される光信号の反射光路を設定するようにしてもよい。
【００１３】
また、無反射膜５は、テーパプリズム２内に入射して反射した光信号を取り出すものであり、第２面部１−２の一部に形成されているが、さらに、出射光路に対し垂直に配設することにより、光信号が出射する際のその光路方向の変化を防ぐようにしてもよい。
また、テーパプリズム２全体を傾動しうるテーパプリズム傾動機構を設けることにより、光信号の微妙な波長特性を制御するようにしてもよい。
【００１４】
図２は本発明の他の態様を示す原理説明図であり、この図２において、６は光デバイスであり、この光デバイス６は、光信号の入力側に位置する第１の平行平板透明部材６−１と、第１の平行平板透明部材６−１に対向して配置されるが第１の平行平板透明部材６−１に対して平行でない状態で、これらのなす角（頂角）がθであるように配置される第２の平行平板透明部材６−２とをそなえ、第１の平行平板透明部材６−１に、誘電体多層膜７が形成されるとともに、第２の平行平板透明部材６−２に、第１の平行平板透明部材６−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１の平行平板透明部材６−１へ向けて反射させる反射膜８が形成され、誘電体多層膜７が、第２の平行平板透明部材６−２の反射膜８において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、入射後に反射した光信号を取り出すための光信号取り出し部９が設けられているのである。
【００１５】
ここで、第１の平行平板透明部材６−１は、傾斜角度の異なる複数の平行平板透明部材で構成することにより、入射角の変化を積極的に制御するようにしてもよい。
また、第１の平行平板透明部材６−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる光信号入射部を第２の平行平板透明部材６−２から離隔した位置に設けるか、または、光信号入射部として、第２の平行平板透明部材６−２の一部に無反射膜を形成することにより、第１の平行平板透明部材６−１から入射される光信号の反射光路を設定するようにしてもよい。
【００１６】
さらに、第１の平行平板透明部材６−１及び第２の平行平板透明部材６−２の一方を傾動しうる平行平板透明部材傾動機構を設けることにより、光信号の微妙な波長特性を制御するようにしてもよい。
また、光デバイス６内に入射して反射した光信号を取り出すために、光信号取り出し部９を第２の平行平板透明部材６−２から離隔した位置に設けるか、または、光信号取り出し部９として第２の平行平板透明部材６−２の一部に無反射膜を形成してもよい。
【００１７】
さらに、光信号入射用として、レンズ付き光ファイバを用いることにより、光信号の集光性を高めるようにしてもよく、光信号入射用光ファイバにレンズ付き光ファイバとしての偏波面保持ファイバを用いることにより、光信号の特定の偏波成分を伝搬できるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（ａ）第１実施形態の説明
さて、本実施形態においては、図５に示すように、本発明にかかる光デバイス１０を有する光モジュール１８を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器２５の後方回路に適用したものであるが、この光増幅器２５は、光モジュール１８の他に、融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）２０、励起光を発生させるための励起用レーザダイオード（ＬＤ）２１、モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）２２、光信号を増幅させるためのエルビウムドープファイバ２３及び光信号の減衰・劣化を監視するために用いる監視光を発生させるための監視用レーザダイオード（ＬＤ）２４をそなえている。
【００１９】
ここで、ＷＤＭカプラ２０は、光増幅器２５に入射した例えば１．５５μｍの光信号と、レーザーダイオード２１からの例えば１．４８μｍの励起光とを合波するものである。
また、フォトダイオード２２は、光増幅器に光信号が入射しているか否かを検知するために、ＷＤＭカプラ２０から漏洩した例えば１５ｄＢダウン程度の光信号を受信し、光信号の入射レベルをモニタするものである。
【００２０】
なお、ＷＤＭカプラ２０とエルビウムドープファイバ２３との間には、通常光アイソレータを挿入するが、コストダウンのため省略し、代わりに励起用のレーザーダイオード２１にアイソレータを内蔵させている。
ところで、本発明の第１実施形態にかかる光デバイス１０を有する光モジュール１８は、図３に示すように、パッケージ１７内に、光デバイス１０、アイソレータ（ＩＳＯ）１５及びフォトダイオード（ＰＤ）１６をそなえている。
【００２１】
ここで、光デバイス１０は、対向する第１面部１０−１及び第２面部１０−２が平行でなく、これらのなす角（頂角）がθであるように構成されたテーパプリズム１１をそなえている。
また、このテーパプリズム１１の光信号の入力側に位置する第１面部１０−１に、誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜１２が形成されるとともに、第２面部１０−２に、第１面部１０−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図３では２回）第１面部１０−１へ向けて反射させる全反射膜１３（例えば金属膜）が形成され、且つ、テーパプリズム１１の第２面部１０−２に、テーパプリズム１１内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜１４が形成されている。
【００２２】
さらに、光デバイス１０のテーパプリズム１１は、例えばプリズム用ガラス材で構成され、その頂角θを３度もしくは４度に設定している。なお、光デバイス１０における点ＡはＢＰＦ膜１２での光信号の１回目の入射点、点Ｂは２回目の入射点、点Ｃは３回目の入射点である。
この光デバイス１０は、例えばステンレス等で構成されるパッケージ１７内に接着ないしメタライズ半田等で固定されている。
【００２３】
また、偏光無依存型アイソレータ非相反部としてのアイソレータ１５は、後述する光増幅器２５の共振を防止するとともに偏光無依存性という特性を有しており、本実施形態では光デバイス１０の光信号の入射側に設けられているが、出射側に設けることもできる。
さらに、フォトダイオード１６は、パッケージ１７内に光軸調整された状態で溶接固定され、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器のフィードバックに使用するために、光デバイス１０から漏洩した光信号を受信し、光信号の出射レベルをモニタするものである。
【００２４】
また、エルビウムドープファイバと接続するレンズ１９Ａ−１付き光ファイバ１９−１、伝送路と接続するレンズ１９Ａ−３付き光ファイバ１９−３及び監視用レーザーダイオードと接続するレンズ１９Ａ−２付き光ファイバ１９−２は、ともにパッケージ１７に光軸調整された状態で溶接固定されている。ここで、レンズ付き光ファイバ１９−１〜１９−３は、光信号の集光性を高めるために、光ファイバにコリメートレンズ１９Ａ−１〜１９Ａ−３を装着させたものである。なお、光信号入射用としてのレンズ付き光ファイバ１９−１は、偏波面保持ファイバとして構成されてもよく、この場合はテーパプリズム１１として複屈折材料が使用される事もある。
【００２５】
なお、図４はこの光モジュール１８を頂角方向から見た模式図である。
このような構成により、まず、エルビウムドープファイバ２３で増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ２３で発生した自然放出光（ＡＳＥ）及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、レンズ１９Ａ−１付き光ファイバ１９−１から光モジュール１８に入射され、この光モジュール１８では、アイソレータ１５を介して光デバイス１０の第１面部１０−１に入射されるようになっているが、このとき、第１面部１０−１からの反射戻り光を防止するために、光信号は光デバイス１０の第２面部１０−２への垂線より０．５度上方から入射される。
【００２６】
ここで、光信号の多重反射による入射角の変化に伴う誘電体多層膜の波長特性の変化を、図６〜図８を用いて説明する。
頂角がθであるテーパプリズム１１で、入射した光信号が第１面部１０−１と第２面部１０−２との間で多重反射する際の、反射点毎の入射角の変化を図６に示す。なお、ｎはテーパプリズム１１の屈折率である。
【００２７】
はじめに光デバイス１０の第１面部１０−１の点Ａに角度δで入射した光信号は、１回目の反射点である第２面部１０−２の点Ａ′に角度θ−（δ／ｎ）で入射し、角度θ−（δ／ｎ）で反射して、２回目の反射点である第１面部１０−１の点Ｂに角度θ＋｛θ−（δ／ｎ）｝＝２θ−（δ／ｎ）で入射する。
同様に、第１面部１０−１の点Ｂに角度２θ−（δ／ｎ）で入射した光信号は、反射した後、３回目の反射点である第２面部１０−２の点Ｂ′に角度θ＋｛２θ−（δ／ｎ）｝＝３θ−（δ／ｎ）で入射し、さらに、反射した後、４回目の反射点である第１面部１０−１の点Ｃに角度θ＋｛３θ−（δ／ｎ）｝＝４θ−（δ／ｎ）で入射し、反射する。
【００２８】
即ち、光信号は、第１面部１０−１及び第２面部１０−２のＮ回目の反射点に角度Ｎθ−（δ／ｎ）で入射するのである。
また、誘電体多層膜としてのＢＰＦ膜は、図７及び図８に示すように、角θが大きくなると短波長側にシフトするような波長特性を有している。
即ち、図３に示す光デバイス１０では、前述のごとく第１面部１０−１に形成される誘電体多層膜としてＢＰＦ膜１２を用いており、このＢＰＦ膜１２が光信号の入射角の自乗に比例してその波長特性が短波長側にシフトするような特性を有しているため、後述するように、第２面部１０−２で反射した光信号の第１面部１０−１に対する入射角の変化にともなって、このＢＰＦ膜１２は異なる波長特性を有するようになる。
【００２９】
ここで、図９及び図１０に、光デバイス１０の第１面部１０−１に光信号が入射したときのＢＰＦ膜１２の波長特性を示す。Ａ1 は図３に示す点Ａに１回目に入射したときの、Ｂ1 は点Ｂに２回目に入射したときの、Ｃ1 は点Ｃに３回目に入射したときの光信号の波長と光信号の透過率との関係を示したものである。
例えば、光デバイス１０の第１面部１０−１の点Ａに角度０．５度で入射した光信号は、第２面部１０−２で１回目の反射をし、第１面部１０−１の点Ｂに角度５．３度で２回目の入射をする。続いて、この光信号は、第２面部１０−２で２回目の反射をし、第１面部１０−１の点Ｃに角度２１度で３回目の入射をする。
【００３０】
このとき、第１面部１０−１に形成されるＢＰＦ膜１２においては、まず、光信号が１回目の入射をすると、点Ａでは波長１．５５μｍの光信号は通過し、波長１．５１〜１．５８μｍの自然放出光及び波長１．４８μｍの励起光は遮断される。即ち、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ａにおいては帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するのである。なお、この帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）は、図５の符号ＢＰＦで示す部材と等価のものである。
【００３１】
続いて、光信号が２回目の入射をすると、点Ｂでは入射角が約５度変化したことにより、ＢＰＦ膜１２の波長特性がシフトして、波長１．５５μｍの光信号のうち約１５％は通過し、残り約８５％は反射する。なお、この約１５％通過した光信号はフォトダイオード１６に入射し、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）のフィードバックに使用される。即ち、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ｂにおいてはカプラ（ＣＰＬ）として機能するのである。なお、このカプラ（ＣＰＬ）は、図５の符号ＣＰＬで示す部材と等価のものである。
【００３２】
さらに、光信号が３回目の入射をすると、点ＣではＢＰＦ膜１２の通過帯域は中心波長１．５１８μｍになっているため、波長１．５５μｍの光信号は全反射するとともに、レンズ付き光ファイバ１９−２から入射された波長１．５１８μｍの監視光は通過することにより、光信号と監視光とを合波することができる。即ち、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ｃにおいては、光合波器（ＷＤＭ）として機能するのである。なお、この光合波器（ＷＤＭ）は、図５の符号ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００３３】
最後に、合波された光信号は、光デバイス１０の第２面部１０−２の無反射膜１４から出射され、レンズ１９Ａ−３付き光ファイバ１９−３から伝送路に送出される。
このようにして、この光デバイス１０は、図５に示す後方回路の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ），カプラ（ＣＰＬ），光合波器（ＷＤＭ）を一体にそなえたものとなることがわかる。
【００３４】
また、テーパプリズム１１の頂角を、例えば４度にしたときには、ＢＰＦ膜１２を、別の波長特性を有するものに変えることで、光デバイス１０の第１面部１０−１は図１１及び図１２に示すような波長特性を有することもできる。
ここで、図１１及び図１２に、光デバイス１０の第１面部１０−１に光信号が入射したときのＢＰＦ膜１２の波長特性を示す。Ａ2 は図３に示す点Ａに１回目に入射したときの、Ｂ2 は点Ｂに２回目に入射したときの、Ｃ2 は点Ｃに３回目に入射したときの光信号の波長と光信号の透過率との関係を示したものである。
【００３５】
光デバイス１０の第１面部１０−１の点Ａに角度０．５度で入射した光信号は、第２面部１０−２で１回目の反射をし、第１面部１０−１の点Ｂに角度８度で２回目の入射をする。続いて、この光信号は、第２面部１０−２で２回目の反射をし、第１面部１０−１の点Ｃに角度３２度で３回目の入射をする。
このとき、第１面部１０−１に形成されるＢＰＦ膜１２においては、まず、光信号が１回目の入射をすると、点Ａでは波長１．５５μｍの光信号は通過し、波長１．５１〜１．５８μｍの自然放出光及び波長１．４８μｍの励起光は遮断され、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ａにおいては帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するのである。
【００３６】
続いて、光信号が２回目の入射をすると、点Ｂでは入射角が７．５度変化したことにより、ＢＰＦ膜１２の波長特性がシフトして、波長１．５５μｍの光信号のうち約４０％は通過し、残り約６０％は反射する。なお、この約４０％通過した光信号はフォトダイオード１６に入射し、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）のフィードバックに使用され、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ｂにおいてはカプラ（ＣＰＬ）として機能するのである。
【００３７】
さらに、光信号が３回目の入射をすると、点ＣではＢＰＦ膜１２の通過帯域は中心波長１．４７３μｍになっているため、波長１．５５μｍの光信号は全反射する。この場合には、レンズ付き光ファイバ１９−２からＢＰＦ膜１２を通過できるような波長の監視光を入射し、光信号と監視光とを合波させることができるとともに、また、この監視光のかわりに波長１．４８μｍの励起光を入射し光信号とこの励起光とを合波させることもできる。即ち、光デバイス１０は、ＢＰＦ膜１２の点Ｃにおいては、光合波器（ＷＤＭ）として機能するのであり、この光デバイス１０は、光信号と監視光とを合波する光合波器（ＷＤＭ）だけでなく、後方励起を行なう光増幅器にも適用することもできる。
【００３８】
最後に、合波された光信号は、光デバイス１０の第２面部１０−２の無反射膜１４から出射され、レンズ１９Ａ−３付き光ファイバ１９−３から伝送路に送出される。
この場合も、この光デバイス１０は、図５に示す後方回路の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ），カプラ（ＣＰＬ），光合波器（ＷＤＭ）を一体にそなえたものとなることがわかる。
【００３９】
なお、図５に示すように、本発明の第１実施形態にかかる光デバイス１０を有する光モジュール１８を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器２５の後方回路に適用したときの光増幅器２５の動作を以下に示す。
まず、ＷＤＭカプラ２０で合波された光信号とレーザーダイオード２１で発生した励起光は、エルビウムドープファイバ２３に入射され、エルビウムドープファイバ２３では、励起光のエネルギーを用いて光信号が増幅される。
【００４０】
次に、この増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ２３で発生した自然放出光（ＡＳＥ）及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、レンズ付き光ファイバ１９−１から、光増幅器２５の後方回路としての光モジュール１８に入射される。
光モジュール１８に入射した光信号は、アイソレータ１５を介して、光デバイス１０の第１面部１０−１から入射され、光デバイス１０の第１面部１０−１と第２面部１０−２との間を多重反射することにより、前述のごとくエルビウムドープファイバ２３で発生した自然放出光（ＡＳＥ）及び励起光として用いられずに残存した励起光を除去する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、モニタ光を取り出すカプラ（ＣＰＬ）、光信号と監視光又は励起光とを合波する光合波器（ＷＤＭ）として機能し、第２面部１０−２からレンズ１９Ａ−３付き光ファイバ１９−３へと出射される。
【００４１】
このように、本実施形態にかかる光デバイスは、対向する第１面部１０−１及び第２面部１０−２が平行でないように構成されたテーパプリズム１１をそなえ、光信号の入力側に位置する第１面部１０−１に、誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ膜１２が形成されるとともに、第２面部１０−２に、第１面部１０−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１面部１０−１へ向けて反射させる反射膜１３が形成され、且つ、テーパプリズム１１の第２面部１０−２に、テーパプリズム１１内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜１４が形成されるという簡素な構成で、この光デバイス１０を用いて構成された光モジュール１８に、増幅器の共振を防止し偏光依存性のないアイソレータ，励起光と自然放出光をカットする帯域通過フィルタ，出射光信号レベルモニタ用カプラ及びフォトダイオード，波長１．５１８μｍの監視光信号を合波する光合波器という４つの機能を一体化して付与することができる。
【００４２】
これにより、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
なお、第２面部１０−２の一部に、第１面部１０−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜を形成し、この無反射膜から、例えば波長１．５５８μｍの第２の光信号を入射すれば、例えば波長１．５５μｍの光信号と第２の光信号とを合波することもでき、この光デバイス１０を光通信における波長多重通信システムにも適用することもできる。
【００４３】
また、本実施形態にかかる光デバイス１０の第１面部１０−１に形成され、励起光と自然放出光をカットする誘電体多層膜として帯域通過フィルタ膜１２を用いたものについて説明したが、これに限定されず、長波長通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜, 帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いてもよい。
さらに、光デバイス１０の第２面部１０−２に形成される反射膜として全反射膜１３（例えば金属膜）を用いたものについて説明したが、これに限定されず、帯域通過フィルタ膜, 長波長通過フィルタ膜, 短波長通過フィルタ膜及び帯域阻止フィルタを用いることもできる。
【００４４】
このようにしても、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
（ｂ）第２実施形態の説明
さて、本実施形態においても、図１４に示すように、本発明にかかる光デバイス３１を有する光モジュール４１を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器４７の後方回路に適用したものであるが、この光増幅器４７は、光モジュール４１の他に、融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）４３、励起光を発生させるための励起用レーザダイオード（ＬＤ）４４、モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）４５及び光信号を増幅させるためのエルビウムドープファイバ４６をそなえている。なお、これらのＷＤＭカプラ４３, 励起用レーザダイオード４４, モニタ用フォトダイオード４５及びエルビウムドープファイバ４６は、それぞれ第１実施形態で用いたＷＤＭカプラ２０, 励起用レーザダイオード２１, モニタ用フォトダイオード２２及びエルビウムドープファイバ２３と同様の機能を有するので、その説明は省略する。
【００４５】
ところで、本発明の第２実施形態にかかる光デバイス３１を有する光モジュール４１は、図１３に示すように、パッケージ４０内に、光デバイス３１、アイソレータ（ＩＳＯ）３７、フォトダイオード（ＰＤ）３８及びテーパプリズム３２全体を傾動しうるテーパプリズム傾動機構３９をそなえている。
ここで、光デバイス３１は、対向する第１面部３１−１及び第２面部３１−２が平行でなく、これらのなす角（頂角）がθであるように構成されたテーパプリズム３２をそなえている。
【００４６】
また、このテーパプリズム３２の光信号の入力側に位置する第１面部３１−１に、誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜３３が形成されるとともに、第２面部３１−２に、テーパプリズム３２内に光信号を入射させる無反射膜３４が形成されるとともに、入射される光信号の入射角の変化に応じて、入射した光信号を少なくとも１回は第１面部３１−１へ向けて反射又は通過させる反射膜としての長波長通過フィルタ３５が形成されている。
【００４７】
さらに、このテーパプリズム３２の第２面部３１−２に、テーパプリズム３２内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜３６が形成されており、この無反射膜３６が形成されているテーパプリズム３２の面は、出射する光信号の光路方向の変化を防ぐため出射光路に対し垂直に配設されている。
また、光デバイス３１のテーパプリズム３２は、例えばプリズム用ガラス材で構成されており、光デバイス３２における点ＤはＢＰＦ膜３３での光信号の１回目の入射点、点Ｅは２回目の入射点、点Ｆは３回目の入射点であり、点Ｇは長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜３５での光信号の１回目の反射点、点Ｈは２回目の反射点である。
【００４８】
この光デバイス３１は、例えばステンレス等で構成されるパッケージ４０内に接着ないしメタライズ半田等で固定されているテーパプリズム傾動機構３９に設置されているが、このテーパプリズム傾動機構３９は、テーパプリズム３２全体を傾動しうるものであり、テーパプリズム３２で構成される光デバイス３１の光信号の光路に対する角度調整を行なうことにより、誘電体多層膜の微妙な波長特性を調整するものである。
【００４９】
また、偏光無依存型アイソレータ非相反部としてのアイソレータ３７は、後述する光増幅器４７の共振を防止するとともに偏光無依存性という特性を有しており、本実施形態では光デバイス３１の光信号の入射側に設けられているが、出射側に設けることもできる。
さらに、フォトダイオード３８は、パッケージ４０内に光軸調整された状態で溶接固定され、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器のフィードバックに使用するために、光デバイス３１から漏洩した光信号を受信し、光信号の出射レベルをモニタするものである。
【００５０】
また、光信号Ｌ１を入射するレンズ４２Ａ−１付き光ファイバ４２−１、光信号Ｌ２を入射するレンズ４２Ａ−２付き光ファイバ４２−２、光信号Ｌ３を入射するレンズ４２Ａ−３付き光ファイバ４２−３、光信号を入射するレンズ４２Ａ−４付き光ファイバ４２−４及び光信号を出射するレンズ４２Ａ−５付き光ファイバ４２−５は、ともにパッケージ４０に光軸調整された状態で溶接固定されている。なお、これらのレンズ付き光ファイバ４２−１〜４２−５は、光信号の集光性を高めるために、光ファイバにコリメートレンズ４２Ａ−１〜４２Ａ−５を装着させたものである。なお、光信号入射用としてのレンズ付き光ファイバ４２−１〜４２−４は、偏波面保持ファイバとして構成されていてもよく、この場合は、テーパプリズム３２として複屈折材料が使用される事もある。
【００５１】
このような構成により、まず、エルビウムドープファイバ４６で増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ４６で発生した自然放出光及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、光信号Ｌ１としてレンズ付き光ファイバ４２−１から光モジュール１８に入射され、この光モジュール１８では、アイソレータ３７を介して光デバイス３１の第１面部３１−１に入射されるようになっているが、このとき、反射戻り光を防止するために、光信号は光デバイス１０の第２面部３１−２への垂線より０．５度上方から入射される。
【００５２】
ここで、光信号の多重反射による入射角の変化にともなう誘電体多層膜の波長特性の変化を、図１５及び図１６を用いて説明する。
光デバイス３１においても、このテーパプリズム３２の対向する第１面部３１−１及び第２面部３１−２が平行でないように構成されることにより、入射した光信号が第１面部３１−１と第２面部３１−２との間で多重反射する際、第１実施形態で説明した光デバイスと同様に、その入射角度を変化させることができる。
【００５３】
また、この光デバイス３１では、第１面部３１−１に形成される誘電体多層膜として帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜３３を用いるとともに、第２面部３１−２に形成される誘電体多層膜として長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜３５を用いているが、ＢＰＦ膜３３及びＬＷＰＦ膜３５は、いずれも光信号の入射角が大きくなるとその波長特性が短波長側にシフトするような特性を有しているため、ＢＰＦ膜３３は図１５に示すように、ＬＷＰＦ膜３５は図１６に示すように、それぞれ光信号の入射角の変化にともなって、これらの誘電体多層膜は異なる波長特性を有するようになる。
【００５４】
ここで、図１５は、光デバイス３１の第１面部３１−１へ光信号を入射したときのＢＰＦ膜３３の波長特性を示したものであり、Ｄは図１３に示す点Ｄに１回目に入射したときの、Ｅは点Ｅに２回目に入射したときの、Ｆは点Ｆに３回目に入射したときの光信号の波長と光信号の透過率との関係を示したものである。
また、図１６は、光デバイス３１の第２面部３１−２へ光信号を入射したときのＬＷＰＦ膜３５の波長特性を示したものであり、Ｇは図１３に示す点Ｇで１回目に反射したときの、Ｈは点Ｈで２回目に反射したときの光信号の波長と光信号の透過率との関係を示したものである。
【００５５】
光デバイス３２の第１面部３１−１の点Ｄに入射した光信号Ｌ１は、第２面部３１−２の点Ｇで１回目の反射をし、第１面部３１−２の点Ｅに２回目の入射をする。続いて、この光信号は、第２面部３１−２の点Ｈで２回目の反射をし、第１面部３１−１の点Ｆに３回目の入射をする。
同時に、光信号Ｌ２は、第２面部３１−２の無反射膜３４から第１面部３１−１の点Ｄに入射され、光信号Ｌ３は、第２面部３１−２の点Ｈから第１面部３１−１の点Ｆに入射され、光信号Ｌ４は、第１面部３１−２の点Ｆから入射される。
【００５６】
このとき、第１面部３１−１に形成されるＢＰＦ膜３３の点Ｄに光信号Ｌ１及びＬ２を１回目入射すると、点Ｄでは波長１．５５μｍの光信号Ｌ１は通過し、波長１．５１〜１．５４μｍの自然放出光及び波長１．４８μｍの励起光は遮断される。また、点Ｄでは波長１．５６５μｍの光信号Ｌ２は反射することにより、光信号Ｌ１とＬ２とが合波される。即ち、光デバイス３１は、ＢＰＦ膜３３の点Ｄにおいては帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するほか、光合波器（ＷＤＭ）としても機能するのである。なお、この帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）及び光合波器（ＷＤＭ）は、図１４に符号ＢＰＦ／ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００５７】
続いて、第２面部３１−２に形成されるＬＷＰＦ膜３５の点Ｇでは、光信号Ｌ１及びＬ２が合波された光信号は反射して、第１面部３１−２のＢＰＦ膜３３の点Ｅに入射される。第１面部３１−２のＢＰＦ膜３３の点Ｅでは、光信号の入射角の変化にともなってその波長特性がシフトするため、波長が１．５５μｍである光信号Ｌ１は約１０％は通過し、光信号Ｌ１の残りの約９０％及び光信号Ｌ２は反射する。なお、この約１０％通過した光信号Ｌ１はフォトダイオード３８に入射し、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）のフィードバックに使用される。即ち、光デバイス３１は、ＢＰＦ膜３３の点Ｅにおいてはカプラ（ＣＰＬ）として機能するのである。なお、このカプラ（ＣＰＬ）は、図１４に符号ＣＰＬで示す部材と等価のものである。
【００５８】
また、第２面部３１−２のＬＷＰＦ膜３５の点Ｈでは、反射した光信号Ｌ１及びＬ２が合波された光信号は反射し、且つ、波長１．５８μｍの光信号Ｌ３は通過することにより、光信号Ｌ１〜Ｌ３が合波される。即ち、光デバイス３１は、ＬＷＰＦ膜３５の点Ｈにおいては長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）として機能するほか、光合波器（ＷＤＭ）としても機能するのである。なお、この長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）及び光合波器（ＷＤＭ）は、図１４に符号ＬＷＰＦ／ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００５９】
さらに、第１面部３１−１のＢＰＦ膜３３の点Ｆでは、波長１．５１５μｍの光信号Ｌ４は通過するとともに、光信号Ｌ１〜Ｌ３が合波された光信号は反射することにより、光デバイス３２に入射された光信号Ｌ１〜Ｌ４は合波されるのである。即ち、光デバイス３１は、ＢＰＦ膜３３の点Ｆにおいては、光合波器（ＷＤＭ）として機能するのである。なお、この光合波器（ＷＤＭ）は、図１４に符号ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００６０】
最後に、合波された光信号は、光デバイス３１の第２面部３１−２の無反射膜３６から出射し、レンズ４２Ａ−５付き光ファイバ４２−５から伝送路に送出される。
このようにして、この光デバイス３１は、図１４に示す後方回路の帯域通過フィルタ及び光合波器（ＢＰＦ／ＷＤＭ），カプラ（ＣＰＬ），長波長通過フィルタ及び光合波器（ＬＷＰＦ／ＷＤＭ），光合波器（ＷＤＭ）を一体にそなえたものとなることがわかる。
【００６１】
なお、図１４に示すように、本発明の第２実施形態にかかる光デバイス３１を有する光モジュール４１を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器４７の後方回路に適用したときの光増幅器４７の動作を以下に示す。
まず、ＷＤＭカプラ４３で合波された光信号とレーザーダイオード４４で発生した励起光は、エルビウムドープファイバ４６に入射され、エルビウムドープファイバ４６では、励起光のエネルギーを用いて光信号が増幅される。
【００６２】
次に、この増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ４６で発生した自然放出光（ＡＳＥ）及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、レンズ付き光ファイバ４２−１から、光増幅器４７の後方回路としての光モジュール４１に入射される。
光モジュール４１に入射した光信号は、アイソレータ３７を介して、光デバイス３１の第１面部３１−１から入射され、光デバイス３１の第１面部３１−１と第２面部３１−２との間を多重反射することにより、エルビウムドープファイバ４６で発生したＡＳＥ及び励起光として用いられずに残存した励起光を除去するＢＰＦ、モニタ光を取り出すカプラ、光信号と光デバイス３１に入射された複数の光信号とを合波する光合波器として機能し、第２面部３１−２からレンズ付き光ファイバ４２−５へと出射される。
【００６３】
このように、本実施形態にかかる光デバイス３１は、対向する第１面部３１−１及び第２面部３１−２が平行でないように構成されたテーパプリズム３２をそなえ、第１面部３１−１に誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ膜３３が形成されるとともに、テーパプリズム３２の第２面部３１−２に反射膜としての長波長通過フィルタ膜３５及び無反射膜３４，３６が形成されるという簡素な構成で、この光デバイス３１を用いて構成された光モジュール４１に、増幅器の共振を防止し偏光依存性のないアイソレータ，励起光と自然放出光をカットする帯域通過フィルタ，出射光信号レベルモニタ用カプラ及びフォトダイオード，複数の光信号を合波する光合波器という４つの機能を一体化して付与することができ、この光モジュール４１を光通信における波長多重通信システムにも適用することもできる。
【００６４】
これにより、２枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
なお、本実施形態にかかる光デバイス３１では、その第１面部３１−１に形成される誘電体多層膜として帯域通過フィルタ膜３３を用いて説明したが、これに限定されず、長波長通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜, 帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いてもよい。また、第２面部３１−２に形成される反射膜として長波長通過フィルタ膜３５を用いて説明したが、これに限定されず、帯域通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜, 帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いてもよい。
【００６５】
このようにしても、２枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
（ｃ）第３実施形態の説明
本発明の第３実施形態にかかる光デバイス４８は、図１７に示すように、対向する第１面部４８−１及び第２面部４８−２が平行でなく、これらのなす角（頂角）がθであるように構成されたテーパプリズム４９をそなえている。
【００６６】
このテーパプリズム４９の光信号の入力側に位置する第１面部４８−１に、誘電体多層膜５０が形成されており、第２面部４８−２に、第１面部４８−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図１７では２回）第１面部４８−１へ向けて反射させる反射膜５２が形成されるとともに、テーパプリズム４９内に光信号を入射させる無反射膜５１が形成されている。
【００６７】
また、本実施形態にかかる光デバイス４８では、テーパプリズム４９に入射して反射した光信号を取り出すために出射光路に対し垂直に配設された無反射膜５３を、第１面部４８−１側の他の面部である第３面部４８−３に設けている。
このようにした場合でも、本実施形態にかかる光デバイス４８は、本発明の第１及び第２実施形態にかかる光デバイスと同様に、複数の光デバイスもしくは複数の光学膜を使用して構成していた光デバイスを、一つの光デバイスで構成することにより、ファイバの接続作業工数を減少させるとともに、小型化且つ低コスト化を実現し、光通信における波長多重通信システムにも適用することもできる。
【００６８】
また、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
なお、本実施形態にかかる光デバイス４８の第１面部４８−１に形成され、励起光と自然放出光をカットする誘電体多層膜５０としては、帯域通過フィルタ膜，長波長通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜, 帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いることができ、また、光デバイスの第２面部４８−２に形成される反射膜５２としては、全反射膜（例えば金属膜），帯域通過フィルタ膜, 長波長通過フィルタ膜, 短波長通過フィルタ膜及び帯域阻止フィルタを用いることができる。
【００６９】
このようにしても、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
（ｄ）第４実施形態の説明
本発明の第４実施形態にかかる光デバイス５４は、図１８に示すように、複数の異なった傾斜面５４−１１〜５４−１３を有する第１面部５４−１と、第２面部５４−２とをそなえた多角形プリズム５５で構成されている。なお、傾斜面５４−１１と第２面部５４−２とのなす角（頂角）をθ1 、傾斜面５４−１２と第２面部５４−２とのなす角（頂角）をθ2 、傾斜面５４−１３と第２面部５４−２とのなす角（頂角）をθ3 で示す。
【００７０】
この多角形プリズム５５の光信号の入力側に位置する第１面部５４−１に、誘電体多層膜５６が形成されており、第２面部５４−２に、第１面部５４−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図１８では１回）第１面部５４−１へ向けて反射させる反射膜５７が形成され、且つ、多角形プリズム５５の第２面部５４−２に、多角形プリズム５５内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜５８が形成されている。
【００７１】
このようにした場合でも、本実施形態にかかる光デバイスは、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
なお、本実施形態にかかる光デバイス５４の第１面部５４−１に形成され、励起光と自然放出光をカットする誘電体多層膜５６としては、帯域通過フィルタ膜，長波長通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜, 帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いることができ、また、光デバイス５４の第２面部５４−２に形成される反射膜５７としては、全反射膜（例えば金属膜），帯域通過フィルタ膜, 長波長通過フィルタ膜, 短波長通過フィルタ膜及び帯域阻止フィルタを用いることができる。
【００７２】
このようにしても、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
（ｅ）第５実施形態の説明
さて、本実施形態においては、図２０に示すように、本発明にかかる光デバイス５９を有する光モジュール６８を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器７４の後方回路に適用したものであるが、この光増幅器７４は、光モジュール６８の他に、融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）７０、励起光を発生させるための励起用レーザダイオード（ＬＤ）７１、モニタ用フォトダイオード（ＰＤ）７２及び光信号を増幅させるためのエルビウムドープファイバ７３をそなえているが、これらのＷＤＭカプラ７０, 励起用レーザダイオード７１, モニタ用フォトダイオード７２及びエルビウムドープファイバ７３は、第１実施形態で用いたＷＤＭカプラ２０, 励起用レーザダイオード２１, モニタ用フォトダイオード２２及びエルビウムドープファイバ２３と同様の機能を有するので、その説明は省略する。
【００７３】
ところで、本発明の第５実施形態にかかる光デバイス５９を有する光モジュール６８は、図１９に示すように、パッケージ６７内に、光デバイス５９、フォトダイオード（ＰＤ）６４、アイソレータ（ＩＳＯ）６５及び平行平板透明部材傾動機構６６をそなえている。なお、本実施形態では、アイソレータ６５を、光信号の出射側に設けているが、上述の他の実施形態と同様に、光信号の入射側に設けてもよい。
【００７４】
ここで、光デバイス５９は、光信号の入力側に位置する第１の平行平板透明部材５９−１と、第１の平行平板透明部材５９−１に対向して配置されるが第１の平行平板透明部材５９−１に対して平行でない状態で配置される第２の平行平板透明部材５９−２とをそなえ、光デバイス５９が所望の特性を有するようにするために、テーパの頂角θを自由に設定できるようになっている。
【００７５】
また、第１の平行平板透明部材５９−１の光信号の入射側の面部に無反射膜６０が、光信号の出射側の面部に誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜６１がそれぞれ形成されるとともに、第２の平行平板透明部材５９−２の光信号の入射側の面部に、第１の平行平板透明部材５９−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図１９では２回）第１の平行平板透明部材５９−１へ向けて反射させる反射膜としての長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜６２が、光信号の出射側の面部に無反射膜６３がそれぞれ形成されている。
【００７６】
さらに、第１の平行平板透明部材５９−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる光信号入射部８０が、第２の平行平板透明部材５９−２から離隔した位置（この図１９では第２の平行平板透明部材５９−２の上方部）に設けられ、また、反射した光信号を取り出すための光信号取り出し部８１が、第２の平行平板透明部材５９−２の離隔した位置（この図１９では第２の平行平板透明部材５９−２の下方部）に設けられている。
【００７７】
また、光デバイス５９の第１の平行平板透明部材５９−１における点ＪはＢＰＦ膜６１での光信号の１回目の入射点、点Ｋは２回目の入射点、点Ｌは３回目の入射点であり、第２の平行平板透明部材５９−２における点ＭはＬＷＰＦ膜６２での光信号の１回目の反射点、点Ｎは２回目の反射点である。
この光デバイス５９の第１の平行平板透明部材５９−１は、例えばステンレス等で構成されるパッケージ６７内に接着ないしメタライズ半田等で固定されている平行平板透明部材傾動機構６６に設置されているが、この平行平板透明部材傾動機構６６は、第１の平行平板透明部材５９−１を傾動しうるものであり、光デバイス５９の光信号の光路に対する角度調整を行なうことにより、誘電体多層膜の微妙な波長特性を調整するものである。なお、第２の平行平板透明部材５９−２を平行平板透明部材傾動機構６６に設置して、傾動するようにしてもよい。
【００７８】
また、偏光無依存型アイソレータ非相反部としてのアイソレータ６５は、後述する光増幅器７４の共振を防止するとともに偏光無依存性という特性を有しており、本実施形態では光デバイス５９の光信号の出射側に設けられているが、入射側に設けることもできる。
さらに、フォトダイオード６４は、パッケージ６７内に光軸調整された状態で溶接固定され、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器のフィードバックに使用するために、光デバイス５９から漏洩した光信号を受信し、光信号の出射レベルをモニタするものである。
【００７９】
また、光信号Ｌ１を入射するレンズ６９Ａ−１付き光ファイバ６９−１、光信号Ｌ２を入射するレンズ６９Ａ−２付き光ファイバ６９−２、光信号Ｌ３を入射するレンズ６９Ａ−３付き光ファイバ６９−３、光信号Ｌ４を入射するレンズ６９Ａ−４付き光ファイバ６９−４及び光信号Ｌ１〜Ｌ４を出射するレンズ６９Ａ−５付き光ファイバ６９−５は、ともにパッケージ６７に光軸調整された状態で溶接固定されている。なお、これらのレンズ付き光ファイバ６９−１〜６９−５は、光信号の集光性を高めるために、光ファイバにコリメートレンズ６９Ａ−１〜６９Ａ−５を装着させたレンズ付き光ファイバであるが、光信号入射用としてのレンズ付き光ファイバ６９−１〜６９−４は、偏波面保持ファイバとして構成されてもよい。この場合は、第１の平行平板透明部材５９−１、第２の平行平板透明部材５９−２を、それぞれ複屈折材料で構成するとともに、第１の平行平板透明部材５９−１と第２の平行平板透明部材５９−２との間に、偏波面を保持しうる適宜の媒体（例えば、複屈折材料で構成されたテーパプリズム、偏波面保持ファイバ等）を介装する事もある。
【００８０】
このような構成により、まず、エルビウムドープファイバ７３で増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ７３で発生した自然放出光及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、光信号Ｌ１としてレンズ付き光ファイバ６９−１から光モジュール６８の光デバイス５９の第１の平行平板透明部材５９−１に入射されるようになっているが、このとき、反射戻り光を防止するために、光信号は光デバイス５９の第１の平行平板透明部材５９−１への垂線より０．５度上方から入射される。
【００８１】
ここで、光信号の多重反射による入射角の変化にともなう誘電体多層膜の波長特性も、前述の図１５及び図１６に示したものと同様に変化する。
光デバイス５９においても、対向する第１の平行平板透明部材５９−１及び第２の平行平板透明部材５９−２が平行でないように構成されることにより、入射した光信号が第１の平行平板透明部材５９−１と第２の平行平板透明部材５９−２との間で多重反射する際、第１〜第４実施形態で説明した光デバイスと同様に、その入射角度を変化させることができる。
【００８２】
また、この光デバイス５９では、第１の平行平板透明部材５９−１に形成される誘電体多層膜としてＢＰＦ膜６１を用いるとともに、第２の平行平板透明部材５９−２に形成される誘電体多層膜としてＬＷＰＦ膜６２を用いているが、ＢＰＦ膜６１及びＬＷＰＦ膜６２は、いずれも光信号の入射角が大きくなるとその波長特性が短波長側にシフトするような特性を有しているため、ＢＰＦ膜６１は図１５に示すものと同様に、ＬＷＰＦ膜６２は図１６に示すものと同様に、それぞれ光信号の入射角の変化にともなって、これらの誘電体多層膜は異なる波長特性を有するようになる。
【００８３】
光デバイス５９の第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｊに入射した光信号Ｌ１は、第２の平行平板透明部材５９−２の点Ｍで１回目の反射をし、第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｋに２回目の入射をする。続いて、この光信号は、第２の平行平板透明部材５９−２の点Ｎで２回目の反射をし、第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｌに３回目の入射をする。
【００８４】
同時に、光信号Ｌ２は、第２の平行平板透明部材５９−２側にある光信号入射部８０から第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｊに入射され、光信号Ｌ３は、第２の平行平板透明部材５９−２の点Ｎから第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｌに入射され、光信号Ｌ４は、第１の平行平板透明部材５９−１の点Ｌから入射される。
【００８５】
このとき、第１の平行平板透明部材５９−１に形成されるＢＰＦ膜６１の点Ｊに光信号Ｌ１及びＬ２を１回目入射すると、点Ｊでは波長１．５５μｍの光信号Ｌ１は通過し、波長１．５１〜１．５４μｍの自然放出光及び波長１．４８μｍの励起光は遮断される。また、点Ｊでは波長１．５６５μｍの光信号Ｌ２は反射することにより、光信号Ｌ１とＬ２とが合波される。即ち、光デバイス５９は、ＢＰＦ膜６１の点Ｊにおいては帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するほか、光合波器（ＷＤＭ）としても機能するのである。なお、この帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）及び光合波器（ＷＤＭ）は、図２０に符号ＢＰＦ／ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００８６】
続いて、第２の平行平板透明部材５９−２に形成されるＬＷＰＦ膜６２の点Ｍでは、光信号Ｌ１及びＬ２が合波された光信号は反射して、第１の平行平板透明部材５９−１のＢＰＦ膜６１の点Ｋに入射される。第１の平行平板透明部材５９−１のＢＰＦ膜６１の点Ｋでは、光信号の入射角の変化にともなってその波長特性がシフトするため、波長が１．５５μｍである光信号Ｌ１は約１０％は通過し、光信号Ｌ１の残りの約９０％及び光信号Ｌ２は反射する。なお、この約１０％通過した光信号Ｌ１はフォトダイオード６４に入射し、光増幅器の光信号の出射レベルを一定に保つ自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）のフィードバックに使用される。即ち、光デバイス５９は、ＢＰＦ膜６１の点Ｋにおいてはカプラ（ＣＰＬ）として機能するのである。なお、このカプラ（ＣＰＬ）は、図２０に符号ＣＰＬで示す部材と等価のものである。
【００８７】
また、第２の平行平板透明部材５９−２のＬＷＰＦ膜６２の点Ｎでは、反射した光信号Ｌ１及びＬ２が合波された光信号は反射し、且つ、波長１．５８μｍの光信号Ｌ３は通過することにより、光信号Ｌ１〜Ｌ３が合波される。即ち、光デバイス５９は、ＬＷＰＦ膜６２の点Ｎにおいては長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）として機能するほか、光合波器（ＷＤＭ）としても機能するのである。なお、この長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）及び光合波器（ＷＤＭ）は、図２０に符号ＬＷＰＦ／ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００８８】
さらに、第１の平行平板透明部材５９−１のＢＰＦ膜６１の点Ｌでは、波長１．５１５μｍの光信号Ｌ４は通過するとともに、光信号Ｌ１〜Ｌ３が合波された光信号は反射することにより、光デバイス３２に入射された光信号Ｌ１〜Ｌ４は合波されるのである。即ち、光デバイス５９は、ＢＰＦ膜６１の点Ｌにおいては、光合波器（ＷＤＭ）として機能するのである。なお、この光合波器（ＷＤＭ）は、図２０に符号ＷＤＭで示す部材と等価のものである。
【００８９】
最後に、合波された光信号は、光デバイス５９の第２の平行平板透明部材５９−２の下方部に設けられた光信号取り出し部８１から出射し、アイソレータ６５を介して、レンズ６９Ａ−５付き光ファイバ６９−５から伝送路に送出される。このようにして、この光デバイス５９は、図２０に示す後方回路の帯域通過フィルタ及び光合波器（ＢＰＦ／ＷＤＭ），カプラ（ＣＰＬ），長波長通過フィルタ及び光合波器（ＬＷＰＦ／ＷＤＭ），光合波器（ＷＤＭ）を一体にそなえたものとなることがわかる。
【００９０】
なお、図２０に示すように、本発明の第５実施形態にかかる光デバイス５９を有する光モジュール６８を、エルビウムドープ光ファイバを用いた光増幅器７４の後方回路に適用したときの光増幅器７４の動作を以下に示す。
まず、ＷＤＭカプラ７０で合波された光信号とレーザーダイオード７１で発生した励起光は、エルビウムドープファイバ７３に入射され、エルビウムドープファイバ７３では、励起光のエネルギーを用いて光信号が増幅される。
【００９１】
次に、この増幅された光信号は、エルビウムドープファイバ７３で発生した自然放出光（ＡＳＥ）及び励起光として用いられずに残存した励起光とともに、レンズ付き光ファイバ６９−１から、光増幅器７４の後方回路としての光モジュール６８に入射される。
光モジュール６８に入射した光信号は、光デバイス５９の第１面部５９−１から入射され、光デバイス５９の第１面部５９−１と第２面部５９−２との間を多重反射することにより、エルビウムドープファイバ７３で発生したＡＳＥ及び励起光として用いられずに残存した励起光を除去するＢＰＦ、モニタ光を取り出すカプラ、光信号と光デバイス５９に入射された複数の光信号とを合波する光合波器として機能し、光信号取り出し部８１からレンズ付き光ファイバ６９−５へと出射される。
【００９２】
このように、本実施形態にかかる光デバイス５９は、対向する第１の平行平板透明部材５９−１及び第２の平行平板透明部材５９−２が平行でないように構成され、第１の平行平板透明部材５９−１に誘電体多層膜としての帯域通過フィルタ膜６１が形成されるとともに、第２の平行平板透明部材５９−２に反射膜としての長波長通過フィルタ膜６２が形成され、且つ、光信号取り出し部８１が設けられるという簡素な構成で、この光デバイス５９を用いて構成された光モジュール６８に、増幅器の共振を防止し偏光依存性のないアイソレータ，励起光と自然放出光をカットする帯域通過フィルタ，出射光信号レベルモニタ用カプラ及びフォトダイオード，複数の光信号を合波する光合波器という４つの機能を一体化して付与することができ、この光モジュール６８を光通信における波長多重通信システムにも適用することもできる。
【００９３】
これにより、２枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
なお、本実施形態にかかる光デバイス５９では、その第１の平行平板透明部材５９−１に形成される誘電体多層膜として帯域通過フィルタ膜６１を用いたが、これに限定されず、長波長通過フィルタ膜、短波長通過フィルタ膜、帯域阻止フィルタ膜又は分岐膜を用いてもよい。
【００９４】
また第２の平行平板透明部材５９−２に形成される反射膜として長波長通過フィルタ膜６２を用いたが、これに限定されず、全反射膜（例えば金属膜）、帯域通過フィルタ膜、短波長通過フィルタ膜又は帯域阻止フィルタ膜を用いてもよい。
このようにしても、２枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができるため、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
【００９５】
また、本実施形態にかかる光デバイス５９では、第１の平行平板透明部材５９−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる光信号入射部８０を、第２の平行平板透明部材５９−２から離隔した位置に設けた場合について、さらに、反射した光信号を取り出すための光信号取り出し部８１を、第２の平行平板透明部材５９−２の離隔した位置に設けた場合についてそれぞれ説明したが、これに限定されず、光信号入射部８０として、第２の平行平板透明部材５９−２の一部に無反射膜を形成してもよく、光信号取り出し部８１として第２の平行平板透明部材５９−２の一部に無反射膜を形成してもよい。
【００９６】
このようにしても、この光デバイス５９を用いて構成された光モジュール６８に、増幅器の共振を防止し偏光依存性のないアイソレータ，励起光と自然放出光をカットする帯域通過フィルタ，出射光信号レベルモニタ用カプラ及びフォトダイオード，複数の光信号を合波する光合波器という４つの機能を一体化して付与することができ、この光モジュール６８を光通信における波長多重通信システムにも適用することもできる。
【００９７】
（ｆ）第６実施形態の説明
本発明の第６実施形態にかかる光デバイス７５は、図２１に示すように、傾斜角度の異なる複数の平行平板透明部材７５−１１〜７５−１３で構成される第１の平行平板透明部材７５−１と、第１の平行平板透明部材７５−１に対向して配置されるが第１の平行平板透明部材７５−１に対して平行でない状態で配置される第２の平行平板透明部材７５−２とをそなえている。なお、平行平板透明部材７５−１１と第２の平行平板透明部材７５−２とのなす角（頂角）をθ1 、平行平板透明部材７５−１２と第２の平行平板透明部材７５−２とのなす角（頂角）をθ2 、平行平板透明部材７５−１３と第２の平行平板透明部材７５−２とのなす角（頂角）をθ3 で示す。
【００９８】
また、第１の平行平板透明部材７５−１に誘電体多層膜７６が形成され、第２の平行平板透明部材７５−２に第１の平行平板透明部材７５−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図２１では１回）第１の平行平板透明部材７５−１へ向けて反射させる反射膜７７が形成されている。
さらに、反射した光信号を取り出すための光信号取り出し部８３が、第２の平行平板透明部材７５−２から離隔した位置（この図２１では第２の平行平板透明部材７５−２の下方部）に設けられている。
【００９９】
このようにした場合でも、本実施形態にかかる光デバイスは、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができ、光学膜のコストを低減させ、小型且つ低コストの光デバイスを提供することができる。
（ｇ）第７実施形態の説明
本発明の第７実施形態にかかる光デバイス９０は、図２２に示すように、対向する第１面部９０−１及び第２面部９０−２が平行でなく、これらのなす角（頂角）がθであるように構成されたテーパプリズム９１をそなえている。
【０１００】
また、このテーパプリズム９１の光信号の入力側に位置する第１面部９０−１に、誘電体多層膜としての長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜９２が形成されている。また、第２面部９０−２には、テーパプリズム９１内に光信号を入射させる無反射膜９３が形成されるとともに、第１面部９０−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は（この図２２では１回）第１面部９０−１へ向けて反射させる全反射膜９４（例えば金属膜）が形成され、さらに、テーパプリズム９１内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜９５が形成されている。
【０１０１】
本実施形態にかかる光デバイス９０では、テーパプリズム９１を複屈折材料で構成するとともに、光信号入射用としてのレンズ９６Ａ−１付き光ファイバ９６−１及びレンズ９６Ａ−２付き光ファイバ９６−２を偏波面保持ファイバで構成することにより（レンズ付き光ファイバ９６−１〜９６−３は、光ファイバにコリメートレンズ９６Ａ−１〜９６Ａ−３を装着させたものである）、光信号の集光性を高めるとともに、特定偏光に対する特定光路を設定し、光信号の特定の偏波成分を伝搬できるようにしている。なお、図示はしないが、光信号の入射側又は出射側に、光増幅器用デバイスの構成要素として必須である偏光無依存型アイソレータ非相反部を設けてもよい。
【０１０２】
また、光デバイス９０における点ＱはＬＷＰＦ膜９２での光信号の１回目の入射点であり、点Ｒは２回目の入射点である。
本実施形態にかかる光デバイス９０では、光信号として、励起光の偏光成分であるＳ波及びＰ波を用いており、Ｓ波はレンズ付き光ファイバ９６−１から、第２面部９０−２の無反射膜９３を介して第１面部９０−１の点Ｑに入射され、Ｐ波はレンズ付き光ファイバ９６−２から、第１面部９０−１の点Ｒに入射されるようになっている。
【０１０３】
ここで、図２３及び図２４に、光デバイス９０の第１面部９０−１に励起光の偏光成分であるＳ波及びＰ波が入射したときのＬＷＰＦ膜９２の波長特性を示す。ＱS はＳ波が図２２に示す点Ｑに１回目に入射したときの、ＲS はＳ波が点Ｒに２回目に入射したときの、ＲP はＰ波が点Ｒに１回目に入射したときの、Ｓ波及びＰ波の波長とその透過率との関係を示したものである。
【０１０４】
このとき、光デバイス９０の第１面部９０−１に形成されるＬＷＰＦ膜９２においては、まず、Ｓ波が１回目の入射をすると、点Ｑでは波長１．４７μｍのＳ波は反射する。
続いて、Ｓ波が２回目の入射をすると、入射角が変化することから、上述の実施形態と同様に、点ＲではＬＷＰＦ膜８０の波長特性がシフトする。ところが、このＬＷＰＦ膜８０は、図２４に示すように、波長特性のシフト量がＳ波に対する場合とＰ波に対する場合とで異なるような特性を有しているため、点Ｒでは  波長１．４７μｍのＳ波は反射するとともに、同じく波長１．４７μｍのＰ波は通過するため、Ｓ波とＰ波とを偏波結合することができる。即ち、光デバイス９０は、ＬＷＰＦ膜９２の点Ｒにおいては偏波結合器として機能するのである。
【０１０５】
最後に、偏波結合された励起光は、光デバイス９０の第２面部９０−２の無反射膜９５から出射され、レンズ付き光ファイバ９６−３から伝送路に送出される。
このように、本実施形態にかかる光デバイス９０は、対向する第１面部９０−１及び第２面部９０−２が平行でないように構成されたテーパプリズム９１をそなえ、第１面部９０−１に、誘電体多層膜としての長波長通過フィルタ膜９２が形成されるとともに、第２面部９０−２に、第１面部９０−１の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜９３と、第１面部９０−１を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１面部９０−１へ向けて反射させる反射膜としての全反射膜９４と、テーパプリズム９１内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜９５とを形成するという簡素な構成により、光デバイス９０を光信号の偏光成分結合させる偏波結合器に適用することができる。
【０１０６】
また、本実施形態にかかる光デバイス９０では、第１面部９０−１に形成される誘電体多層膜として長波長通過フィルタ膜９２を用いたものについて説明したが、これに限定されず、帯域通過フィルタ膜，短波長通過フィルタ膜又は帯域阻止フィルタ膜を用いてもよい。
さらに、光デバイス９０の第２面部９０−２に形成される反射膜として全反射膜９４（例えば金属膜）が用いたものについて説明したが、これに限定されず、帯域通過フィルタ膜, 長波長通過フィルタ膜, 短波長通過フィルタ膜及び帯域阻止フィルタを用いることもできる。
【０１０７】
また、本実施形態では、対向する第１面部９０−１及び第２面部９０−２が平行でないように構成されたテーパプリズム９１をそなえて構成される光デバイス９０について説明したが、これに限定されず、対向する第１の平行平板透明部材及び第２の平行平板透明部材が平行でないように構成される光デバイスを構成することもできる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の光デバイスによれば、対向する第１面部及び第２面部が平行でないように構成されたテーパプリズムをそなえ、光信号の入力側に位置する第１面部に、誘電体多層膜が形成されるとともに、第２面部に、第１面部を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１面部へ向けて反射させる反射膜が形成され、誘電体多層膜が、第２面部の反射膜において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、テーパプリズムの所要面部に、テーパプリズム内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜が形成されるという簡素な構成により、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができ、光デバイスを小型化且つ低コスト化することができる利点がある。
【０１０９】
また、テーパプリズムを複屈折材料で構成することにより、特定偏光に対する特定光路を設定することができ、さらに、テーパプリズムを複数の異なった傾斜面を有する第１面部をそなえた多角形プリズムとして構成することにより、入射角の変化を積極的に制御することができ、光デバイスが多様な特性を有することができる利点がある。
【０１１０】
さらに、第２面部の一部に、第１面部の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる無反射膜を形成することにより、光デバイスを光通信における波長多重通信システムにも適用することができる利点がある。
また、テーパプリズム内に入射して反射した光信号を取り出すための無反射膜を、第２面部の一部、または、出射光路に対し垂直に配設することにより、光信号が出射する際にその光路方向を制御することができる利点がある。
【０１１１】
さらに、テーパプリズム全体を傾動しうるテーパプリズム傾動機構を設けることにより、光信号の微妙な波長特性を制御することができる利点がある。
また、本発明の光デバイスによれば、光信号の入力側に位置する第１の平行平板透明部材と、第１の平行平板透明部材に対向して配置されるが第１の平行平板透明部材に対して平行でない状態で配置される第２の平行平板透明部材とをそなえ、第１の平行平板透明部材に、誘電体多層膜が形成されるとともに、第２の平行平板透明部材に、第１の平行平板透明部材を通じて入射した光信号を少なくとも１回は第１の平行平板透明部材へ向けて反射させる反射膜が形成され、誘電体多層膜が、第２の平行平板透明部材の反射膜において反射された光信号の一部を更に反射するように構成され、且つ、入射後に反射した光信号を取り出すための光信号取り出し部が設けられるという簡素な構成により、１枚の誘電体多層膜を用いるだけで、複数の光学膜が行なっていた作用を実現することができ、光デバイスを小型化且つ低コスト化することができる利点がある。
【０１１２】
さらに、第１の平行平板透明部材を傾斜角度の異なる複数の平行平板透明部材で構成することにより、入射角の変化を積極的に制御することができ、光デバイスが多様な特性を有することができる利点がある。
また、第１の平行平板透明部材の光入射点へ向け他の光信号を入射しうる光信号入射部を、第２の平行平板透明部材から離隔した位置に設けるか、または、光信号入射部として、第２の平行平板透明部材の一部に無反射膜を形成することにより、第１の平行平板透明部材から入射される光信号の反射光路を設定することができる利点がある。
【０１１３】
さらに、第１の平行平板透明部材及び第２の平行平板透明部材の一方を傾動しうる平行平板透明部材傾動機構を設けることにより、光信号の微妙な波長特性を制御することができる利点がある。
また、光信号取り出し部として第２の平行平板透明部材の一部に無反射膜を形成してもよいが、光信号取り出し部を第２の平行平板透明部材から離隔した位置に設けることにより、光デバイスを小型化且つ低コスト化することができる利点がある。
【０１１４】
さらに、光信号入射用光ファイバに、レンズ付き光ファイバを用いることにより、光信号の集光性を高めることができる利点がある。
また、テーパプリズム及び平行平板透明部材を複屈折材料で構成するとともに、光信号入射用光ファイバに、レンズ付き光ファイバとしての偏波面保持ファイバを用いることにより、光信号の特定の偏波成分を伝搬することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様を示す原理説明図である。
【図２】本発明の他の態様を示す原理説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールの模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを頂角方向から見た模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールを用いた光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる光モジュールの作用を説明するための模式図である。
【図７】誘電体多層膜の波長シフトを説明する図である。
【図８】誘電体多層膜への光信号入射角と波長シフト量の一例を示す図である。
【図９】誘電体多層膜としての帯域通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１０】誘電体多層膜としての帯域通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１１】誘電体多層膜としての帯域通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１２】誘電体多層膜としての帯域通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態にかかる光モジュールの模式図である。
【図１４】本発明の第２実施形態にかかる光モジュールを用いた光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図１５】誘電体多層膜としての帯域通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１６】誘電体多層膜としての長波長通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施形態にかかる光デバイスの模式図である。
【図１８】本発明の第４実施形態にかかる光デバイスの模式図である。
【図１９】本発明の第５実施形態にかかる光モジュールの模式図である。
【図２０】本発明の第５実施形態にかかる光モジュールを用いた光増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第６実施形態にかかる光デバイスの模式図である。
【図２２】本発明の第７実施形態にかかる光デバイスの模式図である。
【図２３】誘電体多層膜としての長波長通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図２４】誘電体多層膜としての長波長通過フィルタの波長特性を示す図である。
【図２５】一般的なエルビウムドープ光ファイバ増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２６】エルビウムドープ光ファイバ増幅器の後方光回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  光デバイス
１−１  第１面部
１−２  第２面部
２  テーパプリズム
３  誘電体多層膜
４  反射膜
５  無反射膜
６  光デバイス
６−１  第１の平行平板透明部材
６−２  第２の平行平板透明部材
７  誘電体多層膜
８  反射膜
９  光信号取り出し部（無反射膜）
１０  光デバイス
１０−１  第１面部
１０−２  第２面部
１１  テーパプリズム
１２  帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜（誘電体多層膜）
１３  全反射膜（反射膜）
１４  無反射膜
１５  アイソレータ（ＩＳＯ）
１６  フォトダイオード（ＰＤ）
１７  パッケージ
１８  光モジュール
１９−１〜１９−３  レンズ付き光ファイバ
１９Ａ−１〜１９Ａ−３  コリメートレンズ
２０  融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）
２１  レーザダイオード（ＬＤ）
２２  フォトダイオード（ＰＤ）
２３  エルビウムドープファイバ
２４  レーザダイオード（ＬＤ）
２５  光増幅器
３１  光デバイス
３１−１  第１面部
３１−２  第２面部
３２  テーパプリズム
３３  帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜（誘電体多層膜）
３４  無反射膜
３５  長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜（反射膜）
３６  無反射膜
３７  アイソレータ（ＩＳＯ）
３８  フォトダイオード（ＰＤ）
３９  テーパプリズム傾動機構
４０  パッケージ
４１  光モジュール
４２−１〜４２−５  レンズ付き光ファイバ
４２Ａ−１〜４２Ａ−５  コリメートレンズ
４３  融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）
４４  レーザダイオード（ＬＤ）
４５  フォトダイオード（ＰＤ）
４６  エルビウムドープファイバ
４７  光増幅器
４８  光デバイス
４８−１  第１面部
４８−２  第２面部
４８−３  第３面部
４９  テーパプリズム
５０  誘電体多層膜
５１  無反射膜
５２  反射膜
５３  無反射膜
５４  光デバイス
５４−１  第１面部
５４−１１〜５４−１３  傾斜面
５４−２  第２面部
５５  多角形プリズム
５６  誘電体多層膜
５７  反射膜
５８  無反射膜
５９  光デバイス
５９−１  第１の平行平板透明部材
５９−２  第２の平行平板透明部材
６０  無反射膜
６１  帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）膜（誘電体多層膜）
６２  長波長通過フィルタ（ＬＷＰＦ）膜（反射膜）
６３  無反射膜
６４  フォトダイオード（ＰＤ）
６５  アイソレータ（ＩＳＯ）
６６  平行平板透明部材傾動機構
６７  パッケージ
６８  光モジュール
６９−１〜６９−５  レンズ付き光ファイバ
６９Ａ−１〜６９Ａ−５  コリメートレンズ
８０  光信号入射部
８１  光信号取り出し部
７０  融着型光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）
７１  レーザダイオード（ＬＤ）
７２  フォトダイオード（ＰＤ）
７３  エルビウムドープファイバ
７４  光増幅器
７５  光デバイス
７５−１  第１の平行平板透明部材
７５−１１〜７５−１３  平行平板透明部材
７５−２  第２の平行平板透明部材
７６  誘電体多層膜
７７  反射膜
８３  光信号取り出し部
９０  光デバイス
９０−１  第１面部
９０−２  第２面部
９１  テーパプリズム
９２  長波長通過フィルタ膜（誘電体多層膜）
９３  無反射膜
９４  全反射膜（反射膜）
９５  無反射膜
９６−１〜９６−３  レンズ付き光ファイバ
９６Ａ−１〜９６Ａ−３  コリメートレンズ
１００  エルビウムドープ光ファイバ増幅器
１０１  前方光回路
１０１Ａ  カプラ（ＣＰＬ）
１０１Ｂ  フォトダイオード（ＰＤ）
１０１Ｃ  アイソレータ（ＩＳＯ）
１０２  エルビウムドープファイバ
１０３  後方光回路
１０３Ａ  光合波分波用カプラ（ＷＤＭカプラ）
１０３Ｂ  偏光分離器（ＰＢＳ）
１０３Ｃ  全反射光学膜（ＨＲ）
１０３Ｄ  アイソレータ（ＩＳＯ）
１０３Ｅ，１０３Ｇ  カプラ（ＣＰＬ）
１０３Ｆ，１０３Ｈ  フォトダイオード（ＰＤ）
１０４  アラーム・モニタ検出回路
１０５  自動温度制御器（ＡＴＣ回路）
１０６  自動レベル制御器（ＡＬＣ回路）
１０７, １０８  レーザダイオード（ＬＤ）
２０３  後方光回路
２０３Ａ  光合波用カプラ（ＷＤＭカプラ）
２０３Ｂ  偏光分離器（ＰＢＳ）
２０３Ｃ，２０３Ｇ  全反射光学膜（ＨＲ）
２０３Ｄ  アイソレータ（ＩＳＯ）
２０３Ｅ  カプラ（ＣＰＬ）
２０３Ｆ，２０３Ｈ  フォトダイオード（ＰＤ）
【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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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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