JP2005274700A - Optical multiplexer/demultiplexer - Google Patents

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JP2005274700A JP2004084743A JP2004084743A JP2005274700A JP 2005274700 A JP2005274700 A JP 2005274700A JP 2004084743 A JP2004084743 A JP 2004084743A JP 2004084743 A JP2004084743 A JP 2004084743A JP 2005274700 A JP2005274700 A JP 2005274700A
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Koichi Hadama
恒一 葉玉
Takeshi Sakamoto
健 坂本
Yoshimitsu Arai
芳光 新井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical multiplexer/demultiplexer with which an increase or the like in the assembling time accompanied by centering operation is solved. <P>SOLUTION: The optical multiplexer/demultiplexer has a lens array block 10 comprising a plate-like block body 56, convex lenses 1-4 formed on one surface of the block body 56 and beam branching elements 11-14 held on a lens array face and on the optical paths of beams passing respective convex lenses 1-4 by respective holding structures 5-9. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光信号を合分波する光合分波器に関し、例えば、光通信に用いられる光通信用モジュールとして用いられるものである。   The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer that multiplexes / demultiplexes an optical signal, and is used, for example, as an optical communication module used for optical communication.

図13は、従来の光合分波器の一例の概略構成図である。同図に示すように、従来の光合分波器は、対向して配置される第1のレンズ部材10と第2のレンズ部材11とから構成される。   FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional optical multiplexer / demultiplexer. As shown in the figure, the conventional optical multiplexer / demultiplexer includes a first lens member 10 and a second lens member 11 which are arranged to face each other.

第1のレンズ部材10は板状透明体であり、当該板状透明体の一方の面には、複数のレンズ面101A〜104Aが一列に形成され、第2のレンズ部材11に対向する面には、レンズ面101A〜104Aに1対1に対応して傾斜面101B〜104Bが一列に形成されている。   The first lens member 10 is a plate-shaped transparent body, and a plurality of lens surfaces 101 </ b> A to 104 </ b> A are formed in a row on one surface of the plate-shaped transparent body, and the surface facing the second lens member 11. , The inclined surfaces 101B to 104B are formed in a line corresponding to the lens surfaces 101A to 104A on a one-to-one basis.

第2のレンズ部材11は板状透明体であり、当該板状透明体の一方の面には、複数のレンズ面111A〜114Aが一列に形成され、第1のレンズ部材10に対抗する面には、レンズ面111A〜114Aに1対1に対応して傾斜面111B〜114Bが一列に形成されている。   The second lens member 11 is a plate-like transparent body, and a plurality of lens surfaces 111 </ b> A to 114 </ b> A are formed in a row on one surface of the plate-like transparent body, and the surface facing the first lens member 10. In the lens surfaces 111A to 114A, the inclined surfaces 111B to 114B are formed in a line corresponding to the lens surfaces 111A to 114A.

第1のレンズ部材10における傾斜面101Bには透明なフィルタ膜Fが形成され、他の傾斜面102B〜104Bにはそれぞれ反射膜RF2〜RF4が形成されている。また、第2のレンズ部材11における傾斜面111B〜114BにはそれぞれフィルタSR1〜SR4が形成されている。   A transparent filter film F is formed on the inclined surface 101B of the first lens member 10, and reflective films RF2 to RF4 are formed on the other inclined surfaces 102B to 104B, respectively. In addition, filters SR1 to SR4 are formed on the inclined surfaces 111B to 114B of the second lens member 11, respectively.

第1のレンズ部材10における傾斜面101B〜104Bの傾斜方向及び、第2のレンズ部材11における傾斜面111B〜114Bの傾斜方向は、光合分波器に入射された光信号を、一方のレンズ部材から他方のレンズ部材へ交互に、かつ各傾斜面を順次反射していくように構成されている。   The inclination direction of the inclined surfaces 101B to 104B in the first lens member 10 and the inclination direction of the inclined surfaces 111B to 114B in the second lens member 11 are obtained by converting the optical signal incident on the optical multiplexer / demultiplexer into one lens member. Each of the inclined surfaces is sequentially reflected from one lens member to the other lens member.

光ポートP0から第1のレンズ部材10に放射した光線を第2のレンズ部材11において分波して光ポートP1〜P4から出力する場合について説明する。   The case where the light beam radiated from the optical port P0 to the first lens member 10 is demultiplexed by the second lens member 11 and output from the optical ports P1 to P4 will be described.

まず、光ポートP0から波長多重光線を第1のレンズ部材10に入射すると、波長多重光線はレンズ面101Aにより平行光に変換され透明なフィルタ膜Fを透過した後、フィルタSR1に入射する。フィルタSR1に入射した波長多重光線は、特定の波長域の光線のみが透過し、それ以外の波長域の光線は反射される。フィルタSR1で反射された光線は反射面RF2により再反射されフィルタSR2に入射する。   First, when wavelength multiplexed light is incident on the first lens member 10 from the optical port P0, the wavelength multiplexed light is converted into parallel light by the lens surface 101A, passes through the transparent filter film F, and then enters the filter SR1. The wavelength multiplexed light that has entered the filter SR1 transmits only light in a specific wavelength range, and reflects light in other wavelength ranges. The light beam reflected by the filter SR1 is rereflected by the reflection surface RF2 and enters the filter SR2.

このように、各フィルタSR1〜SR4に光線が入射した後、特定の波長域の光線のみを透過し、それ以外の波長域の光線を反射するという動作を繰り返すことにより、各フィルタSR1〜SR4を透過した波長域の光線は、それぞれレンズ面111A〜114Aにより再集光され、分波された単色光線がそれぞれ光ポートP1〜P4から出力される。   In this way, after the light beam is incident on each of the filters SR1 to SR4, only the light beam in a specific wavelength region is transmitted and the operation of reflecting the light beam in the other wavelength region is repeated, whereby each of the filters SR1 to SR4 is made. The transmitted light in the wavelength range is re-condensed by the lens surfaces 111A to 114A, and the demultiplexed monochromatic light is output from the optical ports P1 to P4, respectively.

逆に、光ポートP1〜P4のそれぞれに互いに異なる波長域を有する単色光線を入力することにより、複数の単色光線が合波された波長多重光線が光ポートP0から出力される。   Conversely, by inputting monochromatic rays having different wavelength ranges to the optical ports P1 to P4, wavelength multiplexed rays obtained by combining a plurality of monochromatic rays are output from the optical port P0.

しかしながら、上述する従来の光合分波器にはいくつかの課題がある。   However, the conventional optical multiplexer / demultiplexer described above has several problems.

<レンズ部材に対する光ポートの調芯作業が必要となる>
従来の光合分波器では、傾斜面101B等、111B等とレンズ面101A等、111A等が単一のガラス部材の両面に形成されている。このため、レンズ面側にさらに光ポートP0等を位置決めするための構造を一体形成するのは困難である。したがって、光ポートをレンズ部材に対して別途位置決めする必要があるため、調芯作業が必要となり、組立て時間が増大するという課題がある。
<It is necessary to align the optical port with the lens member>
In the conventional optical multiplexer / demultiplexer, the inclined surfaces 101B, 111B, etc. and the lens surfaces 101A, 111A, etc. are formed on both surfaces of a single glass member. For this reason, it is difficult to integrally form a structure for positioning the optical port P0 and the like on the lens surface side. Therefore, since it is necessary to position the optical port separately with respect to the lens member, alignment work is required, and there is a problem that assembly time increases.

<フィルタを貼り付ける傾斜面全面の平滑度が必要となる>
また、従来の光合分波器では、フィルタSR1等を貼り付けるレンズ部材の傾斜面111B等の表面とフィルタSR1等の表面とが全面で接触している。この接触面は伝播光線の光路に相当するので、高い平滑度および屈折率整合が必要である。したがって、レンズ部材の加工コストが増大するという課題がある。
<Smoothness of the entire inclined surface to which the filter is attached is required>
In the conventional optical multiplexer / demultiplexer, the surfaces of the inclined surfaces 111B and the like of the lens member to which the filter SR1 and the like are attached are in contact with the entire surface of the filter SR1 and the like. Since this contact surface corresponds to the optical path of propagating light, high smoothness and refractive index matching are required. Therefore, there is a problem that the processing cost of the lens member increases.

<拡散光側がレンズ面なので球面収差が増大する>
一般的に、点光源からの光線を平行光線にする際は、周辺光線の屈折をできるだけ小さくするようにレンズを配置するのが望ましい。これは、球面収差が増大することを避けるためである。したがって、平凸レンズを用いて球面収差を低減するためには、平行光線側にレンズ曲面を、点光源側にレンズ平面を配置するのが望ましい。しかしながら、従来の光合分波器では光ポート側にレンズ曲面を配置しているため球面収差が増大してしまう。したがって、損失が増大するという課題がある。
<Spherical aberration increases because the diffused light side is a lens surface>
In general, when a light beam from a point light source is converted into a parallel beam, it is desirable to dispose the lens so that the refraction of the peripheral beam is as small as possible. This is to avoid an increase in spherical aberration. Therefore, in order to reduce spherical aberration using a plano-convex lens, it is desirable to arrange a lens curved surface on the parallel light side and a lens plane on the point light source side. However, since the conventional optical multiplexer / demultiplexer has a curved lens surface on the optical port side, spherical aberration increases. Therefore, there is a problem that loss increases.

<2つのレンズ部材のレンズ面光軸位置のオフセットが必要となる>
また、従来の光合分波器では、フィルタSR1等を挟んで一方の媒質が空気、他方の媒質がガラス部材となっている。このため、空気からフィルタを通ってガラス部材に入射する際、あるいはガラス部材からフィルタを通って空気に入射する際に、伝播光線が屈折してしまう。したがって、光軸ずれによる過剰損失を発生させないようにするために、二つのレンズ部材のレンズ面光軸位置をわずかにオフセットさせなければならないので、調芯および組立て時間が増大するという課題がある。
<It is necessary to offset the optical axis positions of the lens surfaces of the two lens members>
In the conventional optical multiplexer / demultiplexer, one medium is air and the other medium is a glass member with the filter SR1 and the like interposed therebetween. For this reason, the propagating light beam is refracted when entering the glass member from the air through the filter or entering the air from the glass member through the filter. Therefore, in order not to cause an excessive loss due to the optical axis shift, the lens surface optical axis positions of the two lens members must be slightly offset, and there is a problem that alignment and assembly time increase.

<レンズ部材の厚みは部材強度と透過損失とにより決定され、光路長が制約される>
また、従来の光合分波器では、レンズ面111A等とフィルタSR1等の間を伝播する光線はガラス部材の内部を透過することになる。このため、伝播損失を低減するためにはレンズ部材の厚みを薄くする必要があるが、過剰に薄くしすぎると、レンズ部材の両面を精密加工する際や、その後の強度を維持することが困難となる。したがって、レンズ部材の厚み設計の自由度が減少し、レンズ面とフィルタ面との光路長が制約されてしまうという課題がある。
<Thickness of lens member is determined by member strength and transmission loss, and optical path length is limited>
In the conventional optical multiplexer / demultiplexer, the light beam that propagates between the lens surface 111A and the like and the filter SR1 and the like passes through the inside of the glass member. For this reason, it is necessary to reduce the thickness of the lens member in order to reduce the propagation loss. However, if the thickness is excessively thin, it is difficult to precisely process both surfaces of the lens member and maintain the strength thereafter. It becomes. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in designing the thickness of the lens member is reduced, and the optical path length between the lens surface and the filter surface is restricted.

本発明は、以上述べたような課題、すなわち(1)光ポートの調芯作業にともなう組立て時間の増大、(2)平滑な傾斜面加工にともなうレンズ部材の加工コストの増大、(3)レンズ面を配置方法にともなう光損失の増大、(4)オフセット作業にともなう組立て時間の増大、(5)光路長の制約などの課題を解決することを目的としている。   The present invention has the problems as described above, that is, (1) an increase in assembly time associated with the alignment operation of the optical port, (2) an increase in processing cost of the lens member due to smooth inclined surface processing, and (3) a lens. The object is to solve problems such as an increase in optical loss due to the arrangement method of the surface, (4) an increase in assembly time due to the offset work, and (5) restrictions on the optical path length.

<第1の発明>
第1の発明にかかる光合分波器は、
板状のブロック本体と、
当該ブロック本体の片側表面に形成された1個又は複数個の凸レンズと、
前記ブロック本体に形成され、前記各凸レンズを通過する光線の光路上かつ前記片側表面と同じ表面側において1個又は複数個の光線分岐素子の位置及び角度を決定する保持構造とが一体形成されたレンズアレイブロックを有することを特徴とする光合分波器である。
<First invention>
The optical multiplexer / demultiplexer according to the first invention is
A plate-shaped block body;
One or more convex lenses formed on one surface of the block body;
A holding structure that is formed on the block main body and that determines the position and angle of one or a plurality of light branching elements on the optical path of the light passing through each convex lens and on the same surface side as the one-side surface is integrally formed. An optical multiplexer / demultiplexer having a lens array block.

<構成の補足説明や具体例の説明>
光合分波器とは、例えば複数本の単色光線を一本の波長多重光線に合成する機能及び、例えば一本の波長多重光線を複数本の単色光線に分岐させる機能を有するデバイスである。また、光線分岐素子とは、入射光線のうち、特定の波長域の光線を透過させ、それ以外の波長域の光線を反射させる素子である。
<Description of configuration and explanation of specific examples>
An optical multiplexer / demultiplexer is a device having a function of combining, for example, a plurality of monochromatic light beams into one wavelength multiplexed light beam and a function of branching, for example, a single wavelength multiplexed light beam into a plurality of monochromatic light beams. Further, the light beam splitting element is an element that transmits a light beam in a specific wavelength region among incident light beams and reflects a light beam in other wavelength regions.

特定の波長域を固定して利用する場合の光線分岐素子の具体例としては、誘電体多層膜を利用したバンドパスフィルタ、エッジフィルタ、また、波長オーダの微細格子構造が表面に周期的に形成された共振モードフィルタなどが考えられる。   Specific examples of beam splitters in the case of using a specific wavelength range fixedly include a bandpass filter using a dielectric multilayer film, an edge filter, and a fine grating structure with a wavelength order periodically formed on the surface. A resonance mode filter or the like can be considered.

また、透過させる波長域は、外部からの制御により、各光線分岐素子について独立に変化させることも可能であり、その場合は電気光学効果または熱光学効果を利用した波長可変フィルタ、MEMS技術を利用したエタロンフィルタなどが考えられる。   In addition, the wavelength range to be transmitted can be changed independently for each beam splitter by external control. In that case, a wavelength tunable filter using the electro-optic effect or thermo-optic effect, or MEMS technology is used. An etalon filter or the like can be considered.

当然、光線分岐素子を透過する波長域が、入射光線の全ての波長域を含んでいる場合も考えられ、その場合は、光線分岐素子は光学的な透過窓に相当する。逆に、入射光線の全ての波長域を透過させない光線分岐素子は、平面状の反射面と同等の機能を有する。   Naturally, there may be a case where the wavelength range that transmits the light beam splitting element includes the entire wavelength range of the incident light beam. In this case, the light beam splitting element corresponds to an optical transmission window. On the contrary, a light beam splitting element that does not transmit all the wavelength ranges of incident light has a function equivalent to a planar reflecting surface.

単色光線の波長スペクトル幅は、基本的には光源となるレーザダイオードによって決定されるが、光信号が伝送される途中で波長選択フィルタなどを経る場合には、その波長選択フィルタの透過スペクトルによって修正される。   The wavelength spectrum width of monochromatic light is basically determined by the laser diode that is the light source, but if it passes through a wavelength selection filter or the like in the middle of transmission of the optical signal, it is corrected by the transmission spectrum of the wavelength selection filter. Is done.

本発明を光分波器として利用する場合、外部から入力される複数の信号は、一本の波長多重光線として内部に入射され、各光線分岐素子に順次、入反射することで内部を伝播する。この際に、各光線分岐素子を透過した単色光線が、光ファイバあるいはフォトダイオードなどの受光素子に結合し、複数の信号として再び外部に出力される。   When the present invention is used as an optical demultiplexer, a plurality of externally input signals are incident on the inside as a single wavelength-multiplexed beam, and propagate through the interior by sequentially entering and reflecting each beam branching element. . At this time, the monochromatic light beam transmitted through each light beam branching element is coupled to a light receiving element such as an optical fiber or a photodiode, and is output again as a plurality of signals.

一方、本発明を光合波器として利用する場合、外部から入力される複数の信号光は、別々の光ファイバによって伝達されたり、レーザダイオードなどの別々の発光素子によって光電変換されたりして、複数の単色光線として入力される。これらの単色光線は、当該波長域を透過させるように設計された別々の光線分岐素子に入射・透過することで、それぞれ内部に導入され、光線分岐素子や反射面において順次、入反射することで、順次合波されながら内部を伝播する。そして、最終的に一本の波長多重光線に合波された後、光ファイバ等の受光素子に結合し、再び外部に出力される。   On the other hand, when the present invention is used as an optical multiplexer, a plurality of signal lights input from the outside are transmitted by separate optical fibers or photoelectrically converted by separate light emitting elements such as laser diodes, Are input as monochromatic rays. These monochromatic light beams are introduced into each of the light beam splitting elements that are designed to transmit the wavelength range, and are then introduced into the respective light beams. Propagating inside while being combined sequentially. Then, after finally being combined into one wavelength multiplexed light beam, it is coupled to a light receiving element such as an optical fiber and is output to the outside again.

一般的には、これらの合分波の過程において、複数の単色光線の波長域はお互いに重ならないように光学系や素子の設計がなされている。また、光線と光ファイバあるいは受発光素子とを効率よく結合させることや、拡散光線をコリメート光線に変換することなどを目的として、受発光点と光線分岐素子とを結ぶ光路上に光学レンズ系などを配置することもある。第1の発明は、光学レンズ系及び光線分岐素子を保持する構造が同一表面に一体化されていることがその特徴である。   In general, in the process of multiplexing / demultiplexing, optical systems and elements are designed so that the wavelength ranges of a plurality of monochromatic rays do not overlap each other. Also, an optical lens system etc. on the optical path connecting the light emitting / receiving point and the light beam splitting element for the purpose of efficiently coupling the light beam with the optical fiber or the light receiving / emitting element or converting the diffused light beam into a collimated light beam, etc. May be arranged. The first invention is characterized in that the structure for holding the optical lens system and the beam splitter is integrated on the same surface.

<動作の説明>
光合分波器の光学系においては、光線分岐素子を配置する位置や角度が設計値からずれると、結合効率の低下や伝播光線の光軸ずれをもたらすという問題がある。特に注意を払う必要があるのは、配置角度のずれ及び、光線分岐素子とレンズとを結ぶ光路長のずれである。
<Description of operation>
In the optical system of the optical multiplexer / demultiplexer, there is a problem that if the position and angle at which the beam splitter is arranged deviate from the design value, the coupling efficiency is lowered and the optical axis of the propagating beam is shifted. It is necessary to pay particular attention to the deviation of the arrangement angle and the deviation of the optical path length connecting the beam splitter and the lens.

これは、配置角度のずれは、光線分岐素子からの反射光線が別の光線分岐素子に入射する際の光軸ずれを引き起こし、光路長のずれは、光線分岐素子を透過した光線が受光点に結合する際の焦点ずれを引き起こすためである。   This is because the displacement of the arrangement angle causes an optical axis shift when the reflected light from the light beam splitting element enters another light beam splitting element, and the optical path length shift is the light beam transmitted through the light beam splitting element at the light receiving point. This is to cause a defocus when combining.

第1の発明は、これらの配置角度と光路長を正確かつ簡易に決定するために、レンズおよび光線分岐素子を保持する突起や窪み等の構造が一つのレンズアレイブロックに一体形成されていることが特徴である。さらに、光線分岐素子保持構造とレンズ曲面とがレンズアレイブロックの同一表面に形成されているため、レンズアレイブロックの反対側の表面は一様な平面とすることができる。   In the first invention, in order to accurately and easily determine the arrangement angle and the optical path length, structures such as protrusions and depressions for holding the lens and the beam branching element are integrally formed in one lens array block. Is a feature. Furthermore, since the beam branching element holding structure and the lens curved surface are formed on the same surface of the lens array block, the opposite surface of the lens array block can be a uniform plane.

したがって、レンズアレイブロックの一様な平面側に、さらに、光ファイバ等の受発光素子を配置・固定するためのブロックを一体形成することも可能である。   Therefore, a block for arranging and fixing a light emitting / receiving element such as an optical fiber can be integrally formed on the uniform plane side of the lens array block.

なお、レンズアレイブロックの両側の表面のうち、伝播光線が透過する領域には、フレネル損失を抑制するための反射防止膜を形成することが望ましい。また、光線分岐素子保持構造としては、各チャネルの光線分岐素子を独立に固定できる構造が望ましい。これは、光線分岐素子として、サイズと透過スペクトルが規格化された汎用フィルタチップを想定した場合に、それらチップを載せかえるだけで、任意の合分波スペクトルを有する光合分波器が低コストに実現できるためである。   In addition, it is desirable to form an antireflection film for suppressing the Fresnel loss in the region where the propagating light beam is transmitted among the surfaces on both sides of the lens array block. Further, as the beam branching element holding structure, a structure that can fix the beam branching element of each channel independently is desirable. Assuming that a general-purpose filter chip with a standardized size and transmission spectrum is assumed as a beam splitter, an optical multiplexer / demultiplexer having an arbitrary multiplexing / demultiplexing spectrum can be reduced by simply replacing these chips. This is because it can be realized.

第1の発明が有する効果は以下のとおりである。
<光線分岐素子とレンズの相対位置と角度を正確かつ簡易に位置決め可能>
光線分岐素子を精度よく配置・固定するための構造とレンズとを、あらかじめ一つのレンズアレイブロックに一体形成しておくことで、光線分岐素子を押し付け、突き当て、接着するだけで組み立てることができる。すなわち、特別な実装装置やスキルを必要とせずに、光線分岐素子を精度よく配置し、簡易に固定することができる。
The effects of the first invention are as follows.
<Relative position and angle of beam splitter and lens can be positioned accurately and easily>
The structure and lens for accurately placing and fixing the light branching element are formed in one lens array block in advance, so that the light branching element can be assembled simply by pressing, butting and bonding. . That is, it is possible to arrange the beam branching elements with high accuracy and easily fix them without requiring any special mounting device or skill.

さらに、チャネル数分のレンズを別途用意する必要がないので部品点数の削減も可能である。また、全てのレンズが同一材料のレンズアレイブロックとして一体化されているので、全てのレンズの熱膨張係数が同一となり、環境温度の変化に伴う光学特性の劣化も抑制できる。   Furthermore, since it is not necessary to prepare lenses for the number of channels separately, the number of parts can be reduced. Further, since all the lenses are integrated as a lens array block made of the same material, the thermal expansion coefficients of all the lenses are the same, and the deterioration of the optical characteristics accompanying the change in the environmental temperature can be suppressed.

<ブロックを成型する際に、微細構造は片面だけなので射出成型が容易>
金型を用いた射出成型によりレンズアレイブロックを製造する場合、レンズ曲面と光線分岐素子保持構造とを別々の表面に形成する場合には、各表面形状に対応した少なくとも2つの複雑な金型が必要である。これに対して、レンズ曲面および光線分岐素子保持構造などの複雑な微細構造を同一表面に形成する本発明では、複雑な金型を一つとすることができる。したがって、部品製造コストを低減することができる。
<Easy injection molding because the microstructure is only on one side when molding the block>
When manufacturing a lens array block by injection molding using a mold, when forming the lens curved surface and the beam branching element holding structure on separate surfaces, there are at least two complicated molds corresponding to each surface shape. is necessary. On the other hand, in the present invention in which a complicated fine structure such as a lens curved surface and a beam branching element holding structure is formed on the same surface, a single complicated mold can be used. Therefore, the part manufacturing cost can be reduced.

<光線分岐素子保持構造と光線分岐素子とは狭小面となる>
光線分岐素子の配置角度を決定する構造をレンズアレイブロックに一体形成する際に、光線分岐素子の全表面とレンズアレイブロックの表面とを面接触させると、接触面は伝播光線の光路に相当するため、高い平滑度が必要になる。
<The beam branching element holding structure and the beam branching element have a narrow surface>
When the structure for determining the arrangement angle of the beam splitter is formed integrally with the lens array block, if the entire surface of the beam splitter is brought into surface contact with the surface of the lens array block, the contact surface corresponds to the optical path of the propagating beam. Therefore, high smoothness is required.

これに対して、第1の発明では光線分岐素子を配置するための構造が、レンズアレイブロックのレンズ形成面側に形成されているため、レンズアレイ面に面接触させることはできず、光線分岐素子の表面の一部を支持して配置・固定する必要がある。この場合、支持点は光路に相当しないので平滑度は不要であり、全表面ではなく狭小な支持面を形成すればよいので要求される加工精度も緩和される。これにより部品製造コストを低減することができる。   On the other hand, in the first invention, since the structure for arranging the beam branching element is formed on the lens forming surface side of the lens array block, it cannot be brought into surface contact with the lens array surface. It is necessary to support and arrange and fix a part of the surface of the element. In this case, since the support point does not correspond to the optical path, smoothness is not necessary, and the required processing accuracy is reduced because it is only necessary to form a narrow support surface instead of the entire surface. Thereby, component manufacturing costs can be reduced.

<球面収差が小さくなるようなレンズの使用方法が可能>
一般的に、発光点からの拡散光線をコリメート光線にする際には、周辺光線の屈折をできるだけ小さくするようにレンズを配置しない場合には、球面収差が増大してしまう。したがって、平凸レンズを用いる場合、球面収差を低減するためには、コリメート光線側にレンズ曲面を配置し発光点側にレンズ平面を配置するのが望ましい。第1の発明では、このような光学系を実現することができるため、球面収差および光損失を低減することが可能である。
<Use of lens that reduces spherical aberration is possible>
In general, when a diffused light beam from a light emitting point is used as a collimated light beam, spherical aberration increases unless a lens is arranged so as to minimize the refraction of the peripheral light beam. Therefore, when using a plano-convex lens, it is desirable to dispose a lens curved surface on the collimated ray side and a lens plane on the light emitting point side in order to reduce spherical aberration. In the first invention, since such an optical system can be realized, it is possible to reduce spherical aberration and optical loss.

<屈折率差によるビームチルトがないので、レンズ光軸のオフセットが不要>
従来のように、光線分岐素子の両面に接している媒質の屈折率が異なる場合には、伝播光線が光線分岐素子を透過する際に屈折率差が発生し、伝播光線が屈折してしまう。これに対して、第1の発明では、光線分岐素子の両面に接している媒質は同じ、一般的には空気であり、屈折率差がない。このため、伝播光線の光軸のシフトはわずかに発生するものの光軸の屈折はおこらない。
<Because there is no beam tilt due to the difference in refractive index, there is no need to offset the optical axis of the lens>
When the refractive index of the medium in contact with both surfaces of the light branching element is different as in the prior art, a difference in refractive index occurs when the propagating light passes through the light branching element, and the propagating light is refracted. On the other hand, in the first invention, the medium in contact with both surfaces of the beam splitter is the same, generally air, and there is no difference in refractive index. For this reason, the optical axis of the propagating light beam is slightly shifted, but the optical axis is not refracted.

したがって、光合分波器を2つのレンズアレイブロックにより構成する場合には、単色光線を入出力するための第1のレンズアレイブロックのレンズ面の光軸と、波長多重光線を入出力するための第2のレンズアレイブロックのレンズ面の光軸とをオフセットさせなくても光軸ずれによる過剰損失はほとんど発生しない。したがって、調芯および組立て時間を増大させずに組み立て可能である。   Therefore, when the optical multiplexer / demultiplexer is constituted by two lens array blocks, the optical axis of the lens surface of the first lens array block for inputting / outputting monochromatic light and the wavelength multiplexing light for inputting / outputting Even if the optical axis of the lens surface of the second lens array block is not offset, excess loss due to optical axis deviation hardly occurs. Therefore, assembly is possible without increasing the alignment and assembly time.

<レンズブロック厚みについても、光路部分だけ薄くすればよい>
光線がレンズを透過する際の伝播損失を低減するためには、レンズ部材の厚みをできるだけ薄くする必要がある。しかしながら、従来のように、レンズ曲面の反対側が光線分岐素子を保持するための傾斜面になっていると、加工精度、傾斜角度に応じて薄肉化に容易ではない。
<As for the lens block thickness, only the optical path portion needs to be thinned>
In order to reduce the propagation loss when the light beam passes through the lens, it is necessary to make the lens member as thin as possible. However, if the opposite side of the curved surface of the lens is an inclined surface for holding the beam branching element as in the prior art, it is not easy to reduce the thickness according to the processing accuracy and the inclination angle.

これに対して、第1の発明では、レンズ曲面の反対側は一様な平面であるため、薄肉化は比較的容易である。また、光路に相当しない部分を十分厚くしておけば、レンズアレイブロック自体の強度も維持することができる。   On the other hand, in the first invention, since the opposite side of the lens curved surface is a uniform plane, it is relatively easy to reduce the thickness. Further, if the portion not corresponding to the optical path is made sufficiently thick, the strength of the lens array block itself can be maintained.

<第2の発明>
第2の発明にかかる光合分波器は、第1の発明にかかる光合分波器において、
更に、当該光合分波器と光線を受け渡しする受発光手段を位置決めするための受発光手段固定ブロックを、前記レンズアレイブロックにおけるレンズアレイ面とは反対側の面に一体形成したことを特徴とする光合分波器である。
<Second invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a second invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the first invention,
Further, the light receiving / emitting means fixing block for positioning the light receiving / emitting means for delivering the light to and from the optical multiplexer / demultiplexer is integrally formed on the surface of the lens array block opposite to the lens array surface. It is an optical multiplexer / demultiplexer.

<構成の補足説明や具体例の説明>
レンズアレイ面とは、レンズアレイブロックにおける凸レンズが形成された面である。また、受発光手段とは、受光点により光合分波器の内部の伝播光線を受光し、外部へ信号として出力したり、また、発光点により光合分波器の外部からの信号を光線として出射し、内部へ入力したりする手段である。
<Description of configuration and explanation of specific examples>
The lens array surface is a surface on which a convex lens in the lens array block is formed. The light receiving / emitting means receives the propagation light inside the optical multiplexer / demultiplexer at the light receiving point and outputs it as a signal to the outside, or emits the signal from the outside of the optical multiplexer / demultiplexer as the light ray at the light emitting point. It is a means for inputting to the inside.

受発光点の具体例としては、光ファイバや光導波路の先端面などが考えられる。受光点についてはフォトダイオードの受光面、また、発光点についてはレーザダイオードの発光面なども考えられる。さらに、これらの光ファイバ、レーザダイオード、フォトダイオードなどと光学レンズ系とが組み合わせられた部品、すなわち、先球ファイバ、ファイバコリメータ、送信系光サブアセンブリ(TOSA)、受信系光サブアセンブリ(ROSA)などの部品を受発光点とみなせる場合も考えられる。   As specific examples of the light receiving and emitting points, an optical fiber, a tip surface of an optical waveguide, and the like can be considered. For the light receiving point, the light receiving surface of the photodiode, and for the light emitting point, the light emitting surface of the laser diode can be considered. Furthermore, components in which these optical fibers, laser diodes, photodiodes and the like are combined with an optical lens system, that is, a tip fiber, a fiber collimator, a transmission system optical subassembly (TOSA), and a reception system optical subassembly (ROSA). It is also conceivable that a part such as can be regarded as a light emitting / receiving point.

<動作・背景の説明>
例えば、受発光点が光ファイバの先端面である場合、レンズに対して光ファイバを配置する位置や角度が設計値からずれると、結合効率の低下や伝播光線の光軸ずれをもたらす。また、光ファイバを設計どおりに配置するための調芯作業に特殊な装置やスキルが必要になると、組立て時間や組立てコストが増大するという問題があり、さらに光合分波器のチャネル数が増加し、光ファイバの本数が増加するにつれてその問題が大きくなってしまう。第2の発明は、このような問題を解決するための受発光手段固定ブロックがレンズアレイブロックに一体化されていることがその特徴である。
<Description of operation and background>
For example, when the light receiving / emitting point is the tip surface of the optical fiber, if the position or angle at which the optical fiber is disposed with respect to the lens deviates from the design value, the coupling efficiency is lowered and the optical axis of the propagating light beam is shifted. Also, if special equipment and skills are required for alignment work to arrange optical fibers as designed, there is a problem that assembly time and assembly cost increase, and the number of channels of the optical multiplexer / demultiplexer increases. As the number of optical fibers increases, the problem increases. The second invention is characterized in that a light receiving / emitting means fixing block for solving such a problem is integrated with the lens array block.

第2の発明が有する効果は以下のとおりである。
<受発光手段の正確な位置決め、簡易な固定、多チャネル化、部品点数削減が可能>
受発光手段を設計どおりに配置・固定するための、例えば固定溝等を形成した固定ブロックを、あらかじめレンズアレイブロックに一体形成しておくことで、例えば光ファイバを押し付け、突き当て、接着するだけで組立てが完了する。
The effects of the second invention are as follows.
<Precise positioning of light emitting / receiving means, simple fixing, multi-channeling, reduction of parts count>
For example, an optical fiber can be pressed, abutted, and bonded together by previously forming a fixed block with a fixed groove, for example, on the lens array block in order to arrange and fix the light emitting / receiving means as designed. The assembly is completed.

すなわち、光ファイバをレンズに対して精度よく配置し、特別な調芯装置やスキルを必要とせずに、簡易に固定することができる。この場合、レンズの光学設計に用いられる加工精度と光ファイバの位置決め精度がほぼ同程度で実現できるため、非常に高い精度で光ファイバを配置・固定できる。   In other words, the optical fiber can be accurately arranged with respect to the lens, and can be easily fixed without requiring any special alignment device or skill. In this case, since the processing accuracy used for the optical design of the lens and the positioning accuracy of the optical fiber can be realized at substantially the same level, the optical fiber can be arranged and fixed with very high accuracy.

また、必要に応じて複数の固定溝を形成しておけば、光ファイバの本数が増大しても組立て時間の増大を抑えることができる。これにより、受発光手段と、レンズと、光線分岐素子との相対的な位置および角度を、受発光手段固定ブロックを有する一つのレンズアレイブロックにより、一括して正確かつ簡易に決めることができるので、光合分波器の組立て時間とコストを大幅に削減できる。   Further, if a plurality of fixing grooves are formed as necessary, an increase in assembly time can be suppressed even if the number of optical fibers increases. As a result, the relative position and angle of the light emitting / receiving means, the lens, and the light beam splitting element can be accurately and easily determined collectively by one lens array block having the light receiving / emitting means fixing block. The assembly time and cost of the optical multiplexer / demultiplexer can be greatly reduced.

<第3の発明>
第3の発明にかかる光合分波器は、第1又は第2の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子は、光線を入反射する面がレンズアレイ面に対して傾斜して、保持されていることを特徴とする光合分波器である。
<Third invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a third invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the first or second invention,
The light branching element is an optical multiplexer / demultiplexer characterized in that a light incident / reflecting surface is tilted and held with respect to the lens array surface.

<動作・背景の説明>
第3の発明に係る光合分波器では、光線分岐素子の透過光線と反射光線とを利用して合分波動作を行うため、光線分岐素子に入射(または光線分岐素子を透過)する単色光線の光軸は、光線分岐素子の反射面に対して垂直ではなく、斜めにする必要がある。
<Description of operation and background>
In the optical multiplexer / demultiplexer according to the third aspect of the invention, since the multiplexing / demultiplexing operation is performed using the transmitted beam and the reflected beam of the beam splitter, the monochromatic beam incident on the beam splitter (or transmitted through the beam splitter) The optical axis needs to be not perpendicular to the reflecting surface of the beam splitter, but oblique.

したがって、光線分岐素子の光軸と光線分岐素子表面との交点が複数配置されているとみなせる仮想的な平面(以下、フィルタアレイ面と呼ぶ)と、各光線分岐素子反射面とが互いに平行である場合、単色光線の受発光手段の受発光点同士を結ぶ直線(以下、受発光点連結線と呼ぶ)と、フィルタアレイ面とを平行にするためには、受発光手段の受発光面を受発光点連結線と平行にすることができず、斜めに配置しなければならない。したがって、発光点がレーザダイオードなどの場合は、発光点をアレイ状に配置しにくいという問題が発生する。   Therefore, a virtual plane (hereinafter referred to as a filter array surface) that can be regarded as having a plurality of intersections between the optical axis of the beam splitter and the beam splitter surface, and each beam splitter reflection surface are parallel to each other. In some cases, the light receiving / emitting surface of the light emitting / receiving means is used in order to make the straight line connecting the light emitting / receiving points of the light emitting / receiving means for monochromatic light (hereinafter referred to as the light receiving / emitting point connecting line) parallel to the filter array surface. It cannot be parallel to the light receiving / emitting point connection line, and must be arranged obliquely. Therefore, when the light emitting point is a laser diode or the like, there arises a problem that it is difficult to arrange the light emitting points in an array.

これに対して、第3の発明では、レンズアレイブロックに形成された光線分岐素子保持構造の形状を工夫し、フィルタアレイ面(レンズアレイ面と平行である。)に対して光線分岐素子の表面が傾斜するように保持することにより、フィルタアレイ面と受発光点連結線とを平行に保ちつつ、受発光点連結線と受発光手段の受発光面とを平行にする光学設計が可能である。   On the other hand, in the third invention, the shape of the light beam branching element holding structure formed in the lens array block is devised, and the surface of the light beam branching element with respect to the filter array surface (parallel to the lens array surface). By holding the filter so as to be inclined, it is possible to perform an optical design in which the light receiving / emitting point connecting line and the light receiving / emitting surface of the light receiving / emitting means are parallel while keeping the filter array surface and the light receiving / emitting point connecting line in parallel. .

第3の発明が有する効果は以下のとおりである。
<V溝、ファイバアレイ、導波路を適用しやすい、また一体形成しやすい>
複数の受発光手段をアレイ状に配置する場合、受発光点連結線と受発光手段の受発光面とが平行、すなわち、受発光点連結線と受発光手段で受光または出射される光線の光軸とが垂直に交わるため、汎用的な光ファイバアレイ、光ファイバ位置決め用のV溝アレイ、アレイ状の光導波路などをそのまま用いることが可能であり、これらの部材の端面を斜めに整形する必要が無い。したがって、部材コストを低減することができる。
The effects of the third invention are as follows.
<V-grooves, fiber arrays, and waveguides are easy to apply and can be easily integrated>
When a plurality of light receiving / emitting means are arranged in an array, the light receiving / emitting point connecting line and the light receiving / emitting surface of the light receiving / emitting means are parallel, that is, the light of the light received or emitted by the light receiving / emitting point connecting line and the light receiving / emitting means. Since the axis intersects perpendicularly, general-purpose optical fiber arrays, V-groove arrays for positioning optical fibers, array-shaped optical waveguides, etc. can be used as they are, and the end faces of these members need to be shaped obliquely There is no. Therefore, member cost can be reduced.

とくに、レンズアレイブロックと光ファイバ位置決め用のV溝アレイブロックとを一体形成する場合、レンズアレイ面に対してV溝を斜めに形成する必要がないので、一体形成部品を高精度かつ低コストに製造することができる。   In particular, when the lens array block and the V-groove array block for positioning the optical fiber are integrally formed, it is not necessary to form the V-groove obliquely with respect to the lens array surface. Can be manufactured.

<受発光手段の位置決めが容易である>
また、結合効率向上のための調芯作業時においては、光ファイバや光導波路を配置する位置と角度の両方を微調整する必要はなく、配置角度は垂直に固定して、配置位置のみを微調整するだけでよい。したがって、部材の調芯時間を低減することができる。
<Easy positioning of light emitting / receiving means>
Also, during alignment work to improve coupling efficiency, there is no need to finely adjust both the position and angle at which the optical fiber or optical waveguide is placed. The placement angle is fixed vertically and only the placement position is finely adjusted. Just adjust. Therefore, the alignment time of the member can be reduced.

特に、アレイ状に配置する発光手段がレーザダイオードである場合、結合効率は発光手段の配置角度および配置位置のずれに敏感であるが、その配置角度の調整を省略する形態が可能であるため、調芯時間低減の効果が大きい。   In particular, when the light emitting means arranged in an array is a laser diode, the coupling efficiency is sensitive to the arrangement angle of the light emitting means and the displacement of the arrangement position, but it is possible to omit the adjustment of the arrangement angle. Greatly reduces alignment time.

<第4の発明>
第4の発明にかかる光合分波器は、第1又は第2の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子は、光線を入反射する面がレンズアレイ面に対して平行に、保持されていることを特徴とする光合分波器である。
第4の発明によれば、レンズアレイブロックに対向して設置される反射面として、単一の反射面を用いることができる。
<Fourth Invention>
The optical multiplexer / demultiplexer according to the fourth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the first or second invention,
The light beam splitter is an optical multiplexer / demultiplexer characterized in that a light incident / reflecting surface is held parallel to the lens array surface.
According to the fourth aspect of the invention, a single reflecting surface can be used as the reflecting surface installed facing the lens array block.

<第5の発明>
第5の発明にかかる光合分波器は、第1ないし第4のいずれかの発明にかかる光合分波器において、
光線分岐素子からの反射光線が他の光線分岐素子に入射するまでの光路上に、1個又は複数個の反射集光素子が配置されていることを特徴とする光合分波器である。
<第6の発明>
第6の発明にかかる光合分波器は、第5の発明にかかる光合分波器において、
前記1個又は複数個の反射集光素子は、前記レンズアレイブロックに対向する反射集光素子アレイブロックとして一体形成されていることを特徴とする光合分波器である。
<Fifth invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a fifth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to any one of the first to fourth inventions,
An optical multiplexer / demultiplexer characterized in that one or a plurality of reflection / condensing elements are arranged on an optical path until a reflected light beam from a light beam splitting element enters another light beam splitting device.
<Sixth Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a sixth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the fifth invention,
The optical multiplexer / demultiplexer is characterized in that the one or a plurality of reflective condensing elements are integrally formed as a reflective condensing element array block facing the lens array block.

<構成の補足説明や具体例の説明>
反射集光素子とは、入射光線を反射させると共に集光させる素子であり、具体例としては、凹面状の反射面、平凸レンズの平面側の表面に反射面を形成したもの、フレネルレンズの原理を応用したフレネルミラーなどが考えられる。また、反射集光素子アレイブロックには、凸レンズを形成したり、背面に受発光手段を位置決め及び固定するためのV溝等を形成したりしてもよい。
<Description of configuration and explanation of specific examples>
A reflective condensing element is an element that reflects and collects incident light. Specific examples include a concave reflecting surface, a surface on the plane side of a plano-convex lens, and a Fresnel lens principle. A Fresnel mirror that applies the above can be considered. Moreover, a convex lens may be formed in the reflective condensing element array block, or a V-groove or the like for positioning and fixing the light emitting / receiving means may be formed on the back surface.

光合分波器において、ある光線分岐素子で反射された光線が、別の光線分岐素子に入射する光路を含む光伝播領域(以下、光導波部と呼ぶ)は、自由空間が望ましい。しかしながら、全ての光線分岐素子を同一のフィルタアレイ面に配置するためには、光導波部には光線分岐素子以外の反射面を介在させる必要があり、第5,6の発明は、その反射面の一部が反射集光素子と同等の機能を有している場合に相当する。   In the optical multiplexer / demultiplexer, a light propagation region (hereinafter referred to as an optical waveguide unit) including an optical path where a light beam reflected by a certain light beam branching element enters another light beam branching element is preferably free space. However, in order to arrange all the light branching elements on the same filter array surface, it is necessary to interpose a reflective surface other than the light branching elements in the optical waveguide portion. This corresponds to a case where a part of has a function equivalent to that of the reflective condensing element.

<動作・背景の説明>
受発光点の直近に配置されるレンズのサイズ、光線分岐素子のサイズ、あるいは、受発光手段の実装形態などの要因により、隣接する単色光線の配置間隔には下限が存在する。したがって、光合分波器のチャネル数を増やしたり、フィルタ特性向上のため光線分岐素子への光線入射角を低減するためには、隣接する光線分岐素子間の光路長や発光点から受光点までの光路長を増加させる必要がある。
<Description of operation and background>
Due to factors such as the size of the lens arranged in the immediate vicinity of the light emitting / receiving point, the size of the light branching element, or the mounting form of the light receiving / emitting means, there is a lower limit to the arrangement interval of adjacent monochromatic light beams. Therefore, in order to increase the number of channels of the optical multiplexer / demultiplexer or to reduce the light incident angle to the beam splitter for improving the filter characteristics, the optical path length between adjacent beam splitters and the light emitting point to the light receiving point The optical path length needs to be increased.

しかしながら、光通信で用いられる信号光は一般的にはガウシアンビームであり、光路長が増加するとビームが拡散するため損失が増大する。また、この損失の増大を防ぐために、光合分波器の各チャネルについて受発光点の直近のレンズをそれぞれ光学設計したとしても、レンズから受発光点までの光路長が各チャネルで不均一になるという別の問題が発生する。   However, signal light used in optical communication is generally a Gaussian beam, and as the optical path length increases, the beam diffuses and loss increases. In addition, in order to prevent this increase in loss, even if each lens of the optical multiplexer / demultiplexer is optically designed for each lens closest to the light receiving / emitting point, the optical path length from the lens to the light receiving / emitting point is not uniform in each channel. Another problem occurs.

これらの問題は、光導波部に光線を集光する機能を有する光学素子を介在させて、各光線分岐素子に入射する光線のビーム径を均一化することで解決可能であり、第5,6の発明では、光導波部に配置された反射集光素子がその機能を有している。   These problems can be solved by interposing an optical element having a function of condensing a light beam in the optical waveguide portion to make the beam diameter of the light beam incident on each light beam branching element uniform. In this invention, the reflective condensing element arranged in the optical waveguide section has the function.

第5,6の発明が有する効果は以下のとおりである。
集光機能を有する光学素子として、光学レンズ系を用いる場合は、ガラスや樹脂などの材質種類に応じた伝播損失が発生するが、反射集光素子を用いると、光線は空気中を伝播するため、伝播損失がほぼ無視できる。したがって、光パワーの損失を大幅に削減することができる。
The effects of the fifth and sixth inventions are as follows.
When an optical lens system is used as an optical element having a condensing function, propagation loss occurs depending on the material type such as glass or resin. However, when a reflective condensing element is used, light propagates in the air. Propagation loss is almost negligible. Accordingly, loss of optical power can be greatly reduced.

また、光学レンズ系を用いる場合は、伝播光線の波長域に応じたレンズ媒質を選択する必要があるが、反射集光素子を用いると、光線は媒質表面で反射され媒質中を通過しないため、媒質の屈折率を考慮する必要はなく、任意の媒質を選択して反射集光素子を設計することができる。したがって、適用する材質や表面加工法の選択自由度を大幅に向上させることが可能であり、製造コストの削減や光学性能の向上を実現することができる。   In addition, when using an optical lens system, it is necessary to select a lens medium according to the wavelength range of the propagating light beam. However, if a reflective condensing element is used, the light beam is reflected by the medium surface and does not pass through the medium. There is no need to consider the refractive index of the medium, and the reflective condensing element can be designed by selecting an arbitrary medium. Therefore, it is possible to greatly improve the degree of freedom in selecting the material to be applied and the surface processing method, and it is possible to realize a reduction in manufacturing cost and an improvement in optical performance.

具体的には以下のような効果があげられる。目的の焦点距離を有する光学レンズを製造する場合は、レンズ媒質屈折率、レンズ厚み、レンズの近軸曲率半径の3つの要素を設計し、それぞれの設計値からのばらつきを抑制する必要がある。したがって、レンズの歩留まりを向上させるのが困難となり、製品の焦点距離を測定・評価するのも困難であるため高コスト化の要因となってしまう。   Specifically, the following effects can be obtained. When manufacturing an optical lens having a target focal length, it is necessary to design three elements of the lens medium refractive index, the lens thickness, and the paraxial radius of curvature of the lens, and to suppress variations from the respective design values. Therefore, it is difficult to improve the yield of the lens, and it is difficult to measure and evaluate the focal length of the product, which increases the cost.

これに対して、反射集光素子、その中でも特に凹面ミラーを用いる場合は、凹面の近軸曲率半径のみを設計し、製造の際も近軸曲率半径のばらつきを抑制するだけでよい。製品の焦点距離についても、凹面を形状測定するだけで評価できる。すなわち、光学レンズよりも反射集光素子を用いた方が、目的の焦点距離を有する光学素子を高精度かつ低コストに実現できる。   On the other hand, when using a reflective condensing element, especially a concave mirror, only the paraxial radius of curvature of the concave surface is designed, and it is only necessary to suppress variations in the paraxial radius of curvature during manufacturing. The focal length of a product can also be evaluated simply by measuring the shape of the concave surface. That is, an optical element having a target focal length can be realized with high accuracy and low cost by using a reflective condensing element rather than an optical lens.

さらに、光学レンズ系を用いる場合は、伝播光線が空気中とレンズ媒質の両者を通過するため、その界面でフレネル損失が発生するが、反射集光素子を用いると、光線は媒質界面を通過しないためフレネル損失が発生しない。もちろん、反射集光素子にも反射損失が存在するが、一般的には、反射損失はフレネル損失よりも小さくすることが容易である。   Furthermore, when using an optical lens system, propagating light passes through both the air and the lens medium, resulting in Fresnel loss at the interface. However, when a reflective condensing element is used, the light does not pass through the medium interface. Therefore, there is no Fresnel loss. Of course, the reflection condensing element also has a reflection loss, but in general, the reflection loss can be easily made smaller than the Fresnel loss.

さらに、光学レンズ系では入射面と出射面の両方でフレネル損失が発生するのに対して、反射集光素子では反射面のみで反射損失が発生する。したがって、反射集光素子の方が光学レンズ系よりも光損失を低減することができる。   Further, in the optical lens system, Fresnel loss occurs on both the incident surface and the exit surface, whereas in the reflective condensing element, reflection loss occurs only on the reflective surface. Therefore, the light condensing element can reduce light loss more than the optical lens system.

また、光学レンズ系においてフレネル損失を抑えるためには、多層膜などの高価な反射防止膜が必要である。一方、反射集光素子では、反射膜として利用できる金属の種類も多く、蒸着、スパッタリングなど反射膜の形成法の自由度も大きいため、目的・性能に応じた最適コストの反射膜を形成することができ、製造コストも削減可能である。   Further, in order to suppress the Fresnel loss in the optical lens system, an expensive antireflection film such as a multilayer film is necessary. On the other hand, in the reflective condensing element, there are many kinds of metals that can be used as a reflective film, and the degree of freedom in the formation of the reflective film, such as vapor deposition and sputtering, is great. And manufacturing costs can be reduced.

<波長無依存であり、広帯域に対応可能>
光学レンズ系を用いる場合には、ある曲率半径を有するレンズに対して入射する光線の波長域が広帯域化すると、色収差が増大する。また、1つのレンズ媒質が光線を透過させることのできる波長域も限られている。
<Wavelength independent and compatible with wide band>
When an optical lens system is used, chromatic aberration increases as the wavelength range of light rays incident on a lens having a certain radius of curvature increases. Further, the wavelength range in which one lens medium can transmit light is limited.

これに対して、凹面ミラーなどの反射集光素子を用いると、光線の波長域が広帯域化しても色収差は発生しない。また、反射させることのできる光線の波長域も、金属の反射膜などを用いればレンズに比べて大幅に広帯域化することができる。したがって、0.8〜1.55μmなどの広い通信用波長域でも同一の光学系で合分波動作が可能である。   On the other hand, when a reflective condensing element such as a concave mirror is used, chromatic aberration does not occur even if the wavelength range of the light beam is widened. In addition, the wavelength range of the light beam that can be reflected can be significantly broadened compared to the lens by using a metal reflective film or the like. Therefore, the multiplexing / demultiplexing operation can be performed with the same optical system even in a wide communication wavelength range such as 0.8 to 1.55 μm.

<チャネル均質性、入射角・フィルタピッチ自由度、多チャネル化>
隣接する単色光線の配置間隔、すなわち光線分岐素子の配置間隔や、光線分岐素子への光線入射角に応じて、光導波部に配置された反射集光素子を光学設計することで、全ての光線分岐素子に入射する光線のビーム径を同一化できる。
<Channel homogeneity, incidence angle / filter pitch flexibility, multi-channel>
By optically designing the reflective condensing element arranged in the optical waveguide unit according to the arrangement interval of adjacent monochromatic light rays, that is, the arrangement interval of the light beam branching elements and the light beam incident angle to the light beam branching element, all the light beams The beam diameter of the light incident on the branch element can be made the same.

さらに、そのビーム径に対応させて受発光点、その直近のレンズの曲率半径や素子間光路長などを光学設計することにより、全チャネルでの結合効率を向上・均質化することができる。また、この光学設計はチャネル数に依存しないため、光合分波器の多チャネル化についても理論的な制限を取り払うことができる。   Furthermore, the coupling efficiency in all the channels can be improved and homogenized by optically designing the light emitting / receiving point, the radius of curvature of the nearest lens, the optical path length between elements, and the like corresponding to the beam diameter. In addition, since this optical design does not depend on the number of channels, the theoretical limitation can be removed for the multi-channel optical multiplexer / demultiplexer.

これらの光学設計は、光線分岐素子への光線入射角や光線分岐素子の配置間隔に応じて任意に実施可能なので、入射角低減によるフィルタ特性の向上、光線分岐素子の配置間隔の自由度向上も同時に実現可能である。   These optical designs can be implemented arbitrarily according to the incident angle of the light beam to the beam branching element and the arrangement interval of the beam branching element. Therefore, the filter characteristics can be improved by reducing the incident angle, and the flexibility of the arrangement interval of the beam branching element can be improved. It is feasible at the same time.

<位置ずれを補正することができる>
光導波部に反射集光素子がない場合、発光点の位置ずれは、光路長が伸びるに従い受光点に入射する光線の光軸ずれの増大をもたらし、損失を増大させる。しかしながら、光導波部の光路上に反射集光素子が配置されているので、発光点の位置ずれは、伝播光線が光導波部の反射集光素子に入反射されるたびに補正される。
<Position deviation can be corrected>
In the case where there is no reflective condensing element in the optical waveguide portion, the positional deviation of the light emitting point causes an increase in the optical axis deviation of the light beam incident on the light receiving point as the optical path length increases, thereby increasing the loss. However, since the reflective condensing element is arranged on the optical path of the optical waveguide unit, the positional deviation of the light emitting point is corrected every time the propagating light beam is reflected on the reflective condensing element of the optical waveguide unit.

したがって、光路長が伸びても受光点に入射する光線の光軸ずれを抑制し、光導波部に反射集光素子がない場合と比較すると、受発光点の位置ずれが多少発生しても損失を実用上問題ない範囲に抑制できる。これにより、損失を低減するための受発光点の調芯時間を削減することができる。   Therefore, even if the optical path length is extended, the optical axis misalignment of the light incident on the light receiving point is suppressed. Can be suppressed within a practically acceptable range. Thereby, the alignment time of the light receiving and emitting points for reducing the loss can be reduced.

<第7の発明>
第7の発明にかかる光合分波器は、第1ないし第4のいずれかの発明にかかる光合分波器において、
前記レンズアレイブロックを2つ有し、当該各レンズアレイブロックにおけるレンズアレイ面を対向させて配置したことを特徴とする光合分波器である。
<Seventh Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a seventh invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to any one of the first to fourth inventions,
An optical multiplexer / demultiplexer having two lens array blocks and arranged so that the lens array surfaces of the lens array blocks face each other.

<第8の発明>
第8の発明にかかる光合分波器は、第3の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有する棒状かつ上面がレンズアレイ方向に傾斜した低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造であり、前記各凸レンズを挟んで配列されていることを特徴とする光合分波器である。
<Eighth Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to an eighth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the third invention,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped projection structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block body, having a rod shape having a long axis perpendicular to the lens array direction and an upper surface inclined in the lens array direction and a low step portion and a high step portion. The optical multiplexer / demultiplexer is arranged with the convex lenses interposed therebetween.

<第9の発明>
第9の発明にかかる光合分波器は、第3の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に沿う低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造が、前記ブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において前記各凸レンズを四方から挟んで形成されており、
前記低段部及び高段部の上面は、レンズアレイ方向に傾斜していることを特徴とする光合分波器である。
<Ninth Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a ninth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the third invention,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped protrusion structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block main body and including a low step portion and a high step portion along the lens array direction is formed at each end portion along the lens array direction in the block main body. It is formed with a convex lens sandwiched from all sides.
In the optical multiplexer / demultiplexer, the upper surfaces of the low and high steps are inclined in the lens array direction.

<第10の発明>
第10の発明にかかる光合分波器は、第3の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に沿う低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造が、前記ブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において前記各凸レンズを四方から挟んで形成されており、
前記低段部及び高段部の上面は、レンズアレイ方向に傾斜し、かつレンズアレイ方向に沿って長くのびていることを特徴とする光合分波器である。
<Tenth Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a tenth aspect of the invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the third aspect of the invention,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped protrusion structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block main body and including a low step portion and a high step portion along the lens array direction is formed at each end portion along the lens array direction in the block main body. It is formed with a convex lens sandwiched from all sides.
In the optical multiplexer / demultiplexer, the upper surfaces of the low and high step portions are inclined in the lens array direction and extend along the lens array direction.

<第11の発明>
第11の発明にかかる光合分波器は、第3の発明にかかる光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、前記板状のブロック本体のレンズアレイ面におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において、前記各凸レンズに対応して一定間隔で形成された曲面形状の突起構造であり、更に、前記各凸レンズ同士の間に形成され、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有する棒状の突起構造を有することを特徴とする光合分波器である。
<Eleventh invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to an eleventh aspect of the invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the third aspect of the invention,
The holding structure for holding the light beam branching element is a protruding structure having a curved surface formed at regular intervals corresponding to the convex lenses at both ends along the lens array direction of the lens array surface of the plate-like block main body. And an optical multiplexer / demultiplexer having a rod-like protrusion structure formed between the convex lenses and having a long axis perpendicular to the lens array direction.

<第12の発明>
第12の発明にかかる光合分波器は、第3の発明にかかる光合分波器において、
前記レンズアレイブロックは、前記板状のブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿って1個又は複数個形成された平面形状が正方形の溝と、当該溝の底面に形成された前記凸レンズと、前記板状のブロック本体のレンズアレイ面から突起し、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有し、上面がレンズアレイ方向に傾斜した棒状であり、前記各凸レンズを挟んで配列されている保持構造とを有することを特徴とする光合分波器である。
<Twelfth Invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a twelfth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the third invention,
The lens array block has one or more planar grooves formed along the lens array direction in the plate-like block body, the convex lens formed on the bottom surface of the groove, and the plate-like shape. And a holding structure that protrudes from the lens array surface of the block body, has a long axis perpendicular to the lens array direction, and has an upper surface that is inclined in the lens array direction, and is arranged with the convex lenses interposed therebetween. This is an optical multiplexer / demultiplexer.

<第13の発明>
第13の発明にかかる光合分波器は、第2の発明にかかる光合分波器において、
前記受発光手段は、光ファイバであり、
前記受発光手段固定ブロックには、当該光ファイバを位置決め及び固定する、前記レンズアレイ面の反対側の面と垂直な直線状のV形状溝が形成されることを特徴とする光合分波器である。
<13th invention>
An optical multiplexer / demultiplexer according to a thirteenth invention is the optical multiplexer / demultiplexer according to the second invention,
The light emitting / receiving means is an optical fiber,
In the optical multiplexer / demultiplexer, the light receiving / emitting means fixing block is formed with a linear V-shaped groove perpendicular to a surface opposite to the lens array surface for positioning and fixing the optical fiber. is there.

以上説明したように、本発明に係る光合分波器によれば、(1)フィルタや光ファイバの組立ておよび調芯時間の削減、(2)レンズ部材の加工コストの低減、(3)光損失の削減、(4)レンズアレイ面と光線分岐素子アレイ面との距離の自由度の向上、(5)結合効率の向上およびチャネル間ばらつきの均質化、(6)適用可能な波長域の拡大、(7)光合分波器の多チャネル化、(8)フィルタ特性の向上、(9)任意の合分波スペクトルを容易に実現可能、(10)各チャネルの光学素子の隣接配置間隔の自由度の向上、(11)光線分岐素子や光ファイバの位置決め精度の向上、(12)反射集光素子による焦点距離精度の向上、(13)反射集光素子の材質および加工法の選択肢の拡大、(14)部品点数の削減、(15)環境温度変化時の特性劣化の抑制などの効果を提供することができる。これらの結果、光合分波器を大幅に低損失化・低コスト化することができる。   As described above, according to the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, (1) filter and optical fiber assembly and alignment time reduction, (2) lens member processing cost reduction, and (3) optical loss. (4) Improvement of the degree of freedom of the distance between the lens array surface and the beam splitter array surface, (5) Improvement of coupling efficiency and homogenization of variation between channels, (6) Expansion of applicable wavelength range, (7) Multi-channel optical multiplexer / demultiplexer, (8) Improvement of filter characteristics, (9) Arbitrary multiplexing / demultiplexing spectrum can be easily realized, (10) Degree of freedom of adjacent arrangement interval of optical elements of each channel (11) Improvement of positioning accuracy of the light branching element and optical fiber, (12) Improvement of focal length accuracy by the reflective condensing element, (13) Expansion of material and processing method of the reflective condensing element, 14) Reduction of parts count, (15) Environment It is possible to provide effects such as suppression of deterioration in characteristics during degrees change. As a result, it is possible to significantly reduce the loss and cost of the optical multiplexer / demultiplexer.

以下、図面に基づいて本発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the following embodiments do not limit the present invention.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光合分波器の概略構成図である。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment of the present invention. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown.

図1に示すように、第1の実施形態に係る光合分波器は、波長多重光線を入出力するためのレンズ20と、特定の波長域を含む光線を透過すると共に特定の波長域以外の光線を反射する光線分岐素子11〜14と、光線を反射する反射面21〜23と、第1のレンズアレイブロック10とから構成される。また、光合分波器には、光ファイバ15〜19が結合され、波長多重光線又は単色光線が入出力されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment transmits a light beam including a specific wavelength range and a lens 20 for inputting / outputting wavelength-multiplexed light rays and other than the specific wavelength range. The light splitting elements 11 to 14 that reflect the light, the reflecting surfaces 21 to 23 that reflect the light, and the first lens array block 10 are configured. In addition, optical fibers 15 to 19 are coupled to the optical multiplexer / demultiplexer so that wavelength multiplexed light or monochromatic light can be input and output.

第1のレンズアレイブロック10は、単色光線を入出力するためのレンズ1〜4と、レンズアレイブロック本体から突き出て、光線分岐素子11〜14を保持する光線分岐素子保持構造5〜9とから構成され、第一のレンズアレイブロック10において、レンズ1〜4及び光線分岐素子保持構造11〜14は交互に配置されている。すなわち、例えばレンズ1は突起状の光線分岐素子保持構造5と光線分岐素子保持構造6との間に配置され、他のレンズ2〜4についても、それぞれ2つの突起状の光線分岐素子保持構造の間に配置されている。   The first lens array block 10 includes lenses 1 to 4 for inputting / outputting monochromatic light beams, and light beam branching element holding structures 5 to 9 protruding from the lens array block main body and holding the light beam branching elements 11 to 14. In the first lens array block 10, the lenses 1 to 4 and the beam branching element holding structures 11 to 14 are alternately arranged. That is, for example, the lens 1 is disposed between the protruding beam branching element holding structure 5 and the beam branching element holding structure 6, and the other lenses 2 to 4 have two protruding beam branching element holding structures, respectively. Arranged between.

また、例えば光線分岐素子11は、突起状の光線分岐素子保持構造5及び光線分岐素子保持構造6の上面において、その両端を保持されており、他の光線分岐素子12〜14についても、それぞれ2つの突起状の光線分岐素子保持構造にそれらの両端を保持されている。この結果、レンズ1〜4及びそれらに対応した光線分岐素子11〜14が対(図1では4対)となってレンズアレイブロック本体に並べられた構成となっている。レンズ1〜4は光線分岐素子11〜14に向かって凸となるレンズである。   Further, for example, the light beam branching element 11 is held at both ends on the upper surfaces of the protruding light beam branching element holding structure 5 and the light beam branching element holding structure 6, and the other light beam branching elements 12 to 14 are also 2 respectively. Two projecting beam branching element holding structures hold both ends thereof. As a result, the lenses 1 to 4 and the beam splitters 11 to 14 corresponding to them are arranged in pairs (four pairs in FIG. 1) and arranged in the lens array block body. The lenses 1 to 4 are lenses that are convex toward the beam splitters 11 to 14.

光ファイバ15、レンズ20及び反射面21〜23は、第1のレンズアレイブロック10に保持された光線分岐素子11〜14の側に、光ファイバ16〜19は、光線分岐素子11〜14が保持された側とは反対側に、設置される。   The optical fiber 15, the lens 20, and the reflecting surfaces 21 to 23 are on the side of the beam splitters 11 to 14 held by the first lens array block 10, and the optical fibers 16 to 19 are held by the beam splitters 11 to 14. It is installed on the opposite side to the side where it was done.

本実施形態に係る光合分波器を分波器として利用する場合、当該分波器の動作原理は、以下のとおりである。光合分波器の外部から光ファイバ15を伝播してきた波長多重光線は、光合分波器の内部に導かれ、やや拡散した波長多重光線としてレンズ20に入射する。当該波長多重光線は、レンズ20においてコリメート化された後、光線分岐素子11に入射する。   When the optical multiplexer / demultiplexer according to this embodiment is used as a demultiplexer, the operation principle of the demultiplexer is as follows. The wavelength multiplexed light propagating through the optical fiber 15 from the outside of the optical multiplexer / demultiplexer is guided into the optical multiplexer / demultiplexer and enters the lens 20 as a slightly diffused wavelength multiplexed light. The wavelength multiplexed light is collimated by the lens 20 and then enters the light beam splitting element 11.

光線分岐素子11に入射した波長多重光線は、光線分岐素子11において特定の波長域を含む光線が透過され、単色光線となりレンズ1に入射した後、レンズ1において集光され、光ファイバ16に結合して、光合分波器の外部へ出力される。   The wavelength-multiplexed light incident on the light beam splitting element 11 is transmitted through the light beam splitting element 11 with a light having a specific wavelength range, becomes a monochromatic light beam, enters the lens 1, is condensed on the lens 1, and is coupled to the optical fiber 16. And output to the outside of the optical multiplexer / demultiplexer.

特定の波長域以外の光線からなる波長多重光線は、光線分岐素子11において透過されずに反射され、反射面21に伝播される。反射面21に伝播された波長多重光線は、反射面21において反射され、光線分岐素子12に入射する。   A wavelength-multiplexed light beam composed of light beams outside the specific wavelength range is reflected without being transmitted by the light beam splitting element 11 and propagated to the reflection surface 21. The wavelength multiplexed light propagated to the reflecting surface 21 is reflected by the reflecting surface 21 and enters the light beam splitting element 12.

光線分岐素子12に入射した波長多重光線は、光線分岐素子12において特定の波長域を含む光線が透過され、単色光線となりレンズ2に入射した後、レンズ2において集光され、光ファイバ17に結合して、光合分波器の外部へ出力される。   The wavelength-multiplexed light incident on the light beam splitting element 12 is transmitted through the light beam splitting element 12 with a light having a specific wavelength range, becomes a monochromatic light beam, enters the lens 2, is condensed on the lens 2, and is coupled to the optical fiber 17. And output to the outside of the optical multiplexer / demultiplexer.

以上の過程を繰り返すことで、光ファイバ15から入射された波長多重光線を、分波された複数の単色光線として、光ファイバ16〜19から取り出すことができる。   By repeating the above process, the wavelength multiplexed light incident from the optical fiber 15 can be extracted from the optical fibers 16 to 19 as a plurality of demultiplexed monochromatic light beams.

また、本実施形態に係る光合分波器を合波器として利用する場合は、上述する分波動作における波長多重光線及び単色光線の進行方向を逆向きにした場合に相当する。すなわち、光合分波器の外部から、光ファイバ16〜19にそれぞれ単色光線を入力することで、当該複数の単色光線を、合波された波長多重光線として光ファイバ15から取り出すことができる。   Further, when the optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment is used as a multiplexer, it corresponds to a case where the traveling directions of the wavelength multiplexed light and the monochromatic light in the demultiplexing operation described above are reversed. That is, by inputting monochromatic rays to the optical fibers 16 to 19 from the outside of the optical multiplexer / demultiplexer, the plurality of monochromatic rays can be extracted from the optical fiber 15 as a multiplexed wavelength multiplexed ray.

反射面21〜23と光線分岐素子11〜14との間を伝播する光線の光路については、反射面と光線分岐素子との間の光路長、隣接する光線分岐素子の間隔、光線分岐素子への光線入射角の3つの要素のうち、2つの要素を固定することで一意に決定できる。したがって、一般的には光路長を短くして、光線分岐素子への光線入射角を小さくするのが望ましいが、これらの設計は、光線分岐素子11〜14やレンズ1〜4の大きさにより制約される。   About the optical path of the light beam propagating between the reflecting surfaces 21 to 23 and the light beam branching elements 11 to 14, the optical path length between the reflecting surface and the light beam branching device, the interval between the adjacent light beam branching devices, It can be uniquely determined by fixing two of the three elements of the light incident angle. Therefore, in general, it is desirable to shorten the optical path length and reduce the light incident angle to the light branching element. However, these designs are limited by the size of the light branching elements 11 to 14 and the lenses 1 to 4. Is done.

各チャネルの光ファイバ16〜19は、それぞれ隣接する光ファイバの端面(光ファイバ軸と垂直に切断して形成された面、以下同じ。)同士を結ぶ直線と、各光ファイバの端面を通過する光線の光軸とが、直交するように配置され、各チャネルにおいて、レンズ1〜4と、対応する光ファイバ16〜19の端面との間の光路長が一致している。   Each of the optical fibers 16 to 19 of each channel passes through a straight line connecting end faces of the adjacent optical fibers (surfaces formed by cutting perpendicularly to the optical fiber axis, the same shall apply hereinafter) and end faces of the respective optical fibers. The optical axes of the light beams are arranged so as to be orthogonal to each other, and the optical path lengths between the lenses 1 to 4 and the end faces of the corresponding optical fibers 16 to 19 are the same in each channel.

したがって、コリメート光の伝播光路が最短光路長となる光ファイバ16であっても、また、最長光路長となる光ファイバ19であっても、できるだけ高い結合効率が得られるように、コリメート光のビーム径などを光学設計する必要がある。   Therefore, the collimated light beam can be obtained so that the highest possible coupling efficiency can be obtained regardless of whether the optical fiber 16 has the shortest optical path length or the optical fiber 19 has the longest optical path length. It is necessary to optically design the diameter.

光ファイバ16〜19の端面とレンズ1〜4との間は、収束光(分波器の場合)あるいは拡散光(合波器の場合)が伝播することになるので、設計どおりのビームを伝播させるためには、光ファイバとレンズとの相対的な位置と角度を精密に決定する必要がある。したがって、光ファイバ16〜19を簡易かつ正確に固定するための構造をレンズアレイブロック10に一体形成することが望ましい(図12において詳細に説明する。)。   Convergent light (in the case of a demultiplexer) or diffused light (in the case of a multiplexer) propagates between the end faces of the optical fibers 16 to 19 and the lenses 1 to 4, so that the beam as designed is propagated. In order to achieve this, it is necessary to precisely determine the relative position and angle between the optical fiber and the lens. Therefore, it is desirable to form a structure for simply and accurately fixing the optical fibers 16 to 19 in the lens array block 10 (described in detail in FIG. 12).

本実施形態では、単色光線を入出力するための光ファイバ16〜19と、レンズ1〜4と、光線分岐素子11〜14とがそれぞれ1つの直線上に配置されているため、それぞれの光学素子をアレイ状に一括配置することができ、各光学素子を容易に配置・形成・固定することができる。   In the present embodiment, the optical fibers 16 to 19 for inputting / outputting monochromatic light, the lenses 1 to 4, and the light branching elements 11 to 14 are arranged on one straight line. Can be collectively arranged in an array, and each optical element can be easily arranged, formed and fixed.

なお、本実施形態では、光線分岐素子の数を4枚、レンズの数を5個、反射面の数を3枚、光ファイバの数を5本として説明したが、本発明はこれらの数に限定されない。また、波長多重光線及び単色光線の受発光点としては、光ファイバに限定されず、一部又は全部の受発光点がレーザダイオードやフォトダイオードなどの受発光素子であってもよい。さらに、1つの光合分波器に、発光点と受光点とがそれぞれ複数個存在する構成としてもよい。   In the present embodiment, the number of beam branching elements is four, the number of lenses is five, the number of reflecting surfaces is three, and the number of optical fibers is five. However, the present invention is limited to these numbers. It is not limited. The light receiving and emitting points for wavelength multiplexed light and monochromatic light are not limited to optical fibers, and some or all of the light receiving and emitting points may be light receiving and emitting elements such as laser diodes and photodiodes. Furthermore, a configuration may be adopted in which a plurality of light emitting points and light receiving points exist in one optical multiplexer / demultiplexer.

図2は、第1の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、同形状のレンズアレイブロックを2つ用いて構成した例を示してある。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。図2に示すように、第1のレンズアレイブロック10と第2のレンズアレイブロック27は、同一の金型を用いて射出成型により製造されており、同一の形状となっている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the optical multiplexer / demultiplexer according to the first embodiment, and shows an example in which two lens array blocks having the same shape are used. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown. As shown in FIG. 2, the first lens array block 10 and the second lens array block 27 are manufactured by injection molding using the same mold and have the same shape.

第1のレンズアレイブロック10には、その保持構造に光線分岐素子11〜14が保持され、第2のレンズアレイブロック27には、その保持構造に反射面21〜23が保持されている。各ブロック10,27を、光線分岐素子又は反射面を保持させた面が対向するように配置し、更に各ブロック10,27の相対的位置を調整することにより、同一形状の部材からなるブロックを用いて光合分波器を構成することができる。   The first lens array block 10 holds the beam splitters 11 to 14 in its holding structure, and the second lens array block 27 holds the reflecting surfaces 21 to 23 in its holding structure. The blocks 10 and 27 are arranged so that the surfaces holding the light beam splitting elements or the reflecting surfaces are opposed to each other, and further, the relative positions of the blocks 10 and 27 are adjusted so that the blocks made of members of the same shape can be obtained. An optical multiplexer / demultiplexer can be configured by using it.

レンズの光学設計を最適化することにより、第2のレンズアレイブロック27は第1のレンズアレイブロック10と同一形状の部材を用いることができ、光線分岐素子のかわりに反射面21〜23を配置して、対向させることで光合分波器が構成できる。したがって、反射面の位置決めも正確・簡易に実施できるため組立て時間を短縮できる。ここで、レンズの光学設計を最適化する理由は、例えば、図1に示すレンズ20はレンズ4と同一の曲率半径のレンズである必要はないが、図2に示すレンズ20はレンズ4と同一の曲率半径としなければ両ブロック10,27を同一形状の部材とすることはできず、このような制約のもとで最適化が必要であるからである。   By optimizing the optical design of the lens, the second lens array block 27 can use a member having the same shape as that of the first lens array block 10, and the reflecting surfaces 21 to 23 are arranged in place of the beam splitter. Thus, an optical multiplexer / demultiplexer can be configured by making them face each other. Accordingly, positioning of the reflecting surface can be performed accurately and easily, so that the assembly time can be shortened. Here, the reason for optimizing the optical design of the lens is, for example, that the lens 20 shown in FIG. 1 does not need to be a lens having the same radius of curvature as the lens 4, but the lens 20 shown in FIG. 2 is the same as the lens 4. This is because the blocks 10 and 27 cannot be formed into the same shape member unless the radius of curvature is set to, and optimization is required under such restrictions.

また、図2に示す光合分波器では、光線分岐素子11〜14だけでなく反射面21〜23の位置決めも正確・簡易に実施できるため、更に組立て時間を短縮することができる。なお、更にブロック10と27とを一体として成型することにより、合体したブロックとして成型した後は、各ブロック同士の相対的位置についても調整する必要がなくなり、更に組立て時間を短縮することができる。   Further, in the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIG. 2, not only the beam splitters 11 to 14 but also the reflecting surfaces 21 to 23 can be positioned accurately and easily, so that the assembly time can be further reduced. Further, by molding the blocks 10 and 27 as a single unit, after molding as a united block, it is not necessary to adjust the relative positions of the blocks, and the assembly time can be further reduced.

<第2の実施形態>
図3は、本発明の第2の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第1の実施形態の応用例である。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical multiplexer / demultiplexer according to the second embodiment of the present invention, which is an application example of the first embodiment. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown.

図3に示すように、第2の実施形態では、第1の実施形態における反射面21〜23の代わりに、反射集光素子である凹面ミラー24〜26を用いている。その他の部材については、第1の実施形態と同様である。   As shown in FIG. 3, in the second embodiment, concave mirrors 24 to 26 that are reflective condensing elements are used instead of the reflective surfaces 21 to 23 in the first embodiment. Other members are the same as those in the first embodiment.

光合分波器のチャネル数を増加させるためには、隣接する光線分岐素子間の光路長を増加させる必要がある。また、隣接チャネル間ピッチを小さくすることができない場合、フィルタ特性の向上を目的として光線分岐素子への光線入射角を小さくしたりするためにも、隣接する光線分岐素子間の光路長を増加させる必要がある。しかしながら、光路長が増加すると光線が拡散するため損失が増大する。   In order to increase the number of channels of the optical multiplexer / demultiplexer, it is necessary to increase the optical path length between adjacent beam splitters. In addition, when the pitch between adjacent channels cannot be reduced, the optical path length between adjacent beam splitters is increased in order to reduce the beam incident angle to the beam splitter for the purpose of improving the filter characteristics. There is a need. However, as the optical path length increases, the light beam diffuses and the loss increases.

これに対して、第2の実施形態では、凹面ミラー24〜26を適用して、ミラーの曲率半径を最適化することにより、各光線分岐素子11〜14に入射する光線のビーム径を均一化し、損失の増大を抑制することが可能となっている。   On the other hand, in the second embodiment, by applying the concave mirrors 24 to 26 and optimizing the curvature radius of the mirror, the beam diameters of the light beams incident on the light beam branching elements 11 to 14 are made uniform. It is possible to suppress an increase in loss.

図4は、第2の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、複数の凹面ミラーを一体化する反射集光素子アレイブロックを用いて構成した例を示してある。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the optical multiplexer / demultiplexer according to the second embodiment, and shows an example in which a reflection condensing element array block is formed by integrating a plurality of concave mirrors. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown.

反射集光素子アレイブロック55には、凹面ミラー24〜26および波長多重光線を入出力するためのレンズ20が一列に配置されて、一体形成されている。したがって、第1のレンズアレイブロック10に対する反射集光素子アレイブロック55の相対的位置を調整することにより、凹面ミラー24〜26およびレンズ20の位置を一括して正確に決定できるので、組立て時間を短縮でき、部品点数も削減することができる。   In the reflective condensing element array block 55, concave mirrors 24 to 26 and lenses 20 for inputting / outputting wavelength-multiplexed rays are arranged in a line and integrally formed. Therefore, by adjusting the relative position of the reflective condensing element array block 55 with respect to the first lens array block 10, the positions of the concave mirrors 24 to 26 and the lens 20 can be accurately determined collectively, so that the assembly time can be reduced. The number of parts can be reduced.

なお、更にブロック10と55とを一体として成型することにより、合体したブロックとして成型した後は、各ブロック同士の相対的位置についても調整する必要がなくなり、更に組立て時間を短縮することができる。   Further, by molding the blocks 10 and 55 as a single unit, it is not necessary to adjust the relative positions of the blocks after molding as a united block, and the assembly time can be further reduced.

<第3の実施形態>
図5は、本発明の第3の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第1の実施形態の応用例である。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical multiplexer / demultiplexer according to the third embodiment of the present invention, which is an application example of the first embodiment. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown.

図5に示すように、第3の実施形態では、第1の実施形態における反射面21〜23の代わりに、これらの反射面を一枚に一体化した反射面28を用いている。また、第1のレンズアレイブロック10には、レンズ1〜4と共に、波長多重光線を入出力するためのレンズ20が一列に並んで形成されている。   As shown in FIG. 5, in 3rd Embodiment, the reflective surface 28 which integrated these reflective surfaces into one sheet is used instead of the reflective surfaces 21-23 in 1st Embodiment. In the first lens array block 10, lenses 20 for inputting / outputting wavelength-multiplexed rays are formed in a line along with the lenses 1-4.

光線分岐素子11〜14は、その光入射・反射面が第1のレンズアレイブロック10におけるレンズ1〜4及び20が一列に並んだ面と平行になるように、光線分岐素子保持構造5〜9に保持される。更に、一体化した反射面28は、第1のレンズアレイブロック10に保持された光線分岐素子11〜14の側において、その光線を反射する面が光線分岐素子11〜14の光入射・反射面と平行になるように設置される。   The beam splitters 11 to 14 have the beam splitter / element holding structures 5 to 9 such that the light incident / reflecting surfaces thereof are parallel to the surfaces of the first lens array block 10 in which the lenses 1 to 4 and 20 are aligned. Retained. Further, the integrated reflecting surface 28 is a light incident / reflecting surface of the light branching elements 11 to 14 on the side of the light branching elements 11 to 14 held by the first lens array block 10. It is installed so as to be parallel to.

波長多重光線を入出力する光ファイバ15は、単色光線を入出力する光ファイバ16〜19と共に、第1のレンズアレイブロック10を挟んで反射面28とは反対側に設置される。   The optical fiber 15 for inputting / outputting wavelength-multiplexed rays is installed on the opposite side of the reflecting surface 28 with the first lens array block 10 interposed between the optical fibers 16 to 19 for inputting / outputting monochromatic rays.

各光ファイバ15〜19における受発光点(端面における光線を受光・発光する点)を連結した線は、フィルタアレイ面及び光線分岐素子11〜14の反射面と平行である一方、光ファイバ15〜19の受発光面(端面)とは平行ではない。すなわち、光ファイバ15〜19は、その受発光面がフィルタアレイ面に対して斜めとなるように配置されている。   A line connecting light receiving and emitting points (points for receiving and emitting light rays at the end face) in each of the optical fibers 15 to 19 is parallel to the filter array surface and the reflecting surfaces of the light beam splitting elements 11 to 14, while the optical fibers 15 to 15 are connected. The light emitting / receiving surface (end surface) of 19 is not parallel. That is, the optical fibers 15 to 19 are arranged so that their light receiving and emitting surfaces are inclined with respect to the filter array surface.

光線分岐素子11〜14がレンズアレイ面又はフィルタアレイ面と平行である(傾斜していない)ため、反射面として単一の平板28を用いることができる。   Since the beam splitters 11 to 14 are parallel (not inclined) to the lens array surface or the filter array surface, a single flat plate 28 can be used as the reflecting surface.

本実施形態に係る光合分波器では、すべての光ファイバ15〜19を光合分波器の一方の面に配置しているので、光合分波器をパッケージの隅などに実装する場合に適している。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment, since all the optical fibers 15 to 19 are arranged on one surface of the optical multiplexer / demultiplexer, it is suitable for mounting the optical multiplexer / demultiplexer on the corner of the package or the like. Yes.

<第4の実施形態>
図6は、本発明の第4の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第3の実施形態の応用例である。なお、同図には、光合分波器内部を伝播する光線を概念的に示してある。
<Fourth Embodiment>
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an optical multiplexer / demultiplexer according to the fourth embodiment of the present invention, which is an application example of the third embodiment. In the figure, light rays propagating through the optical multiplexer / demultiplexer are conceptually shown.

図6に示すように、第4の実施形態に係る光合分波器では、第1のレンズアレイブロック10と共に、第3の実施形態における反射面28の代わりに、ブロック10とほぼ同様の構成を有する第2のレンズアレイブロック27を用いている。さらに、ブロック27側にも光ファイバ33〜36を結合している。   As shown in FIG. 6, the optical multiplexer / demultiplexer according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as the block 10 instead of the reflecting surface 28 in the third embodiment, together with the first lens array block 10. The second lens array block 27 is used. Furthermore, the optical fibers 33 to 36 are also coupled to the block 27 side.

第2のレンズアレイブロック27は、単色光線を入出力するレンズ61〜64と、突起状の光線分岐素子保持構造に保持された光線分岐素子29〜32を有する。第2のレンズアレイブロック27にはレンズ20が設けられていないが、これは、本実施形態においてブロック10側から波長多重光線を入出力しているためである。なお、ブロック27をブロック10と同様の金型で製造するために、ブロック27にもレンズ20を設ける構成としてもよい。この場合、ブロック27に設けたレンズ20を使用しなくてもよいし、ブロック27側から波長多重光線を入出力するようにしてレンズを使用してもよい。   The second lens array block 27 includes lenses 61 to 64 that input and output a monochromatic light beam, and light beam branching elements 29 to 32 that are held in a protruding light beam branching element holding structure. Although the lens 20 is not provided in the second lens array block 27, this is because wavelength multiplexed light is input / output from the block 10 side in this embodiment. In order to manufacture the block 27 with the same mold as that of the block 10, the lens 20 may be provided in the block 27. In this case, the lens 20 provided in the block 27 may not be used, or the lens may be used by inputting / outputting wavelength multiplexed light from the block 27 side.

本実施形態にかかる光合分波器のように、反射面28の代わりに、光線分岐素子29〜32とレンズ61〜64とを保持して構成されるレンズアレイブロック27を設置して、更に光ファイバ33〜36を配置することで、光合分波器のチャネル数を2倍に増加させることができる。   As in the optical multiplexer / demultiplexer according to the present embodiment, instead of the reflecting surface 28, a lens array block 27 configured to hold the light beam splitting elements 29 to 32 and the lenses 61 to 64 is installed, and further the light. By arranging the fibers 33 to 36, the number of channels of the optical multiplexer / demultiplexer can be doubled.

<第5の実施形態>
図7は、本発明の第5の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図であり、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 is a schematic perspective view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to the fifth embodiment of the present invention, which can be applied as the lens array block in the first and second embodiments.

図7に示すように、第5の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロック10は、板状のブロック本体56と、ブロック本体56の片面に一定の間隔をもって形成された突起状の光線分岐素子保持構造5〜9と、一定間隔を有して隣接する光線分岐素子保持構造同士の間にそれぞれ設けられた凸面のレンズ1〜4とからなる。   As shown in FIG. 7, the lens array block 10 of the optical multiplexer / demultiplexer according to the fifth embodiment includes a plate-like block main body 56 and protruding light rays formed on one side of the block main body 56 at a constant interval. It consists of the branching element holding structures 5 to 9 and convex lenses 1 to 4 provided between the adjacent beam branching element holding structures with a certain interval.

光線分岐素子保持構造5〜9は、それぞれレンズアレイ方向とは垂直な長軸を有する棒状かつ2段の階段形状であり、当該階段形状は低い段(低段部)のテラス面6a〜9aと高い段(高段部)のテラス面5b〜9bとからなる。また、レンズアレイ方向に沿って、低い段のテラス面と高い段のテラス面とが交互となるように光線分岐素子保持構造5〜9は形成されている。   The beam splitter holding structures 5 to 9 each have a rod-like and two-step staircase shape having a long axis perpendicular to the lens array direction, and the staircase shape is a terrace surface 6a to 9a having a low step (low step portion). It consists of terrace surfaces 5b-9b of high tiers (high tiers). Further, the beam branching element holding structures 5 to 9 are formed so that the lower terrace surfaces and the higher terrace surfaces are alternately arranged along the lens array direction.

各光線分岐素子は、各レンズ1〜4を覆うように、隣接する高い段のテラス面と低い段のテラス面とにその両端を保持されて設置される。すなわち、高い段のテラス面5bと低い段のテラス面6a、同様にテラス面6bと7a、テラス面7bと8a、テラス面8bと9aに各光線分岐素子の両端が保持される。   Each beam branching element is installed with its both ends held on the adjacent high terrace surface and the lower terrace surface so as to cover each lens 1 to 4. That is, both ends of each beam branching element are held by the high terrace surface 5b and the low terrace surface 6a, similarly the terrace surfaces 6b and 7a, the terrace surfaces 7b and 8a, and the terrace surfaces 8b and 9a.

このように、一定間隔を有して設置された高い段のテラス面と低い段のテラス面とに亘って光線分岐素子が設置されるため、各光線分岐素子は板状のブロック本体56に対して傾斜して設置されることになる。また、各テラス面は当該光線分岐素子を面で保持するために、光線分岐素子の傾斜角と同じ角を有する傾斜面となっている。このように、本実施形態では、各テラス面により各光線分岐素子の位置および角度を決定・固定する。   In this way, since the light beam branching elements are installed across the high level terrace surface and the low level terrace surface that are installed with a certain interval, each light beam splitting element is connected to the plate-shaped block body 56. Will be installed at an angle. Each terrace surface is an inclined surface having the same angle as the inclination angle of the light beam branching element in order to hold the light beam branching element with the surface. Thus, in this embodiment, the position and angle of each beam splitter are determined and fixed by each terrace surface.

なお、光線分岐素子保持構造5は低い段のテラス面を有さない。また、光線分岐素子保持構造9の高い段のテラス面9bには、光線分岐素子は保持されない。   The beam splitter holding structure 5 does not have a lower terrace surface. Further, the light beam branching element is not held on the terrace surface 9 b of the higher stage of the light beam branching element holding structure 9.

本実施形態では、隣接するレンズ間に各光線分岐素子保持構造を形成しているので、レンズ径よりわずかに大きな光線分岐素子を用意すればよい。したがって光線分岐素子の面積を小さくすることができ、製造コストを抑えることができる。   In this embodiment, since each light branching element holding structure is formed between adjacent lenses, it is sufficient to prepare a light branching element that is slightly larger than the lens diameter. Therefore, the area of the beam splitter can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

<第6の実施形態>
図8は、本発明の第6の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図であり、第5の実施形態の応用例である。また、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Sixth Embodiment>
FIG. 8 is a schematic perspective view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to the sixth embodiment of the present invention, which is an application example of the fifth embodiment. Further, it can be applied as a lens array block in the first and second embodiments.

図8に示すように、第6の実施形態に係るレンズアレイブロック10は、第5の実施形態における棒状の光線分岐素子保持構造について、棒状の中央部分をなくした形状としている。すなわち、隣接するレンズのレンズ頂面同士を結ぶ線に垂直な垂直二分線(二等分線に限定されない)上であって、ブロック本体56の両端部に位置する部分に光線分岐素子保持構造5〜9をそれぞれ2つずつ形成している。   As shown in FIG. 8, the lens array block 10 according to the sixth embodiment has a rod-shaped beam branching element holding structure in the fifth embodiment in which the rod-shaped central portion is eliminated. In other words, the light-branching element holding structure 5 is located on a vertical bisector (not limited to a bisector) perpendicular to a line connecting the lens top surfaces of adjacent lenses and located at both ends of the block body 56. Two to 9 are formed.

なお、光線分岐素子保持構造5,9の形成位置については、それぞれ、レンズ1を挟んでレンズ2の反対側に、または、レンズ4を挟んでレンズ3とは反対側にレンズがあると仮定して、上記説明にしたがう。光線分岐素子保持構造5〜9の形状については、2段の階段形状であること、低高段のテラス面が傾斜していること等、第5の実施形態における説明と同じである。   It is assumed that the light branching element holding structures 5 and 9 are formed on the opposite side of the lens 2 with the lens 1 in between, or on the opposite side of the lens 3 with the lens 4 in between. And follow the above description. The shape of the light beam branching element holding structures 5 to 9 is the same as that described in the fifth embodiment, such as a two-step staircase shape and a low and high stepped terrace surface.

第6の実施形態に係るレンズアレイブロックでは、隣接するレンズ間に光線分岐素子保持構造5〜9が障壁として存在しないこと及び、隣接する光線分岐素子保持構造が所定の間隔を有していることにより、レンズ1〜4の有効面積を大きくしたり、もしくは、隣接するレンズの配置間隔を狭くしたりすることができる。   In the lens array block according to the sixth embodiment, the light beam branching element holding structures 5 to 9 do not exist as a barrier between adjacent lenses, and the adjacent light beam branching element holding structures have a predetermined interval. Thus, the effective area of the lenses 1 to 4 can be increased, or the arrangement interval between adjacent lenses can be reduced.

<第7の実施形態>
図9は、本発明の第7の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図であり、第6の実施形態の応用例である。また、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Seventh Embodiment>
FIG. 9 is a schematic perspective view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to the seventh embodiment of the present invention, which is an application example of the sixth embodiment. Further, it can be applied as a lens array block in the first and second embodiments.

図9に示すように、第7の実施形態に係るレンズアレイブロック10は、第6の実施形態における光線分岐素子保持構造について、各光線分岐素子保持構造を構成するテラス面6a〜9a、5b〜9bをレンズアレイ方向に長くした形状としている。光線分岐素子保持構造5〜9の形状については、2段の階段形状であること、低高段のテラス面が傾斜していること等、第5の実施形態における説明と同じである。   As illustrated in FIG. 9, the lens array block 10 according to the seventh embodiment includes terrace surfaces 6 a to 9 a and 5 b to constitute the light beam branching element holding structures in the light beam branching element holding structure in the sixth embodiment. The shape 9b is elongated in the lens array direction. The shape of the light beam branching element holding structures 5 to 9 is the same as that described in the fifth embodiment, such as a two-step staircase shape and a low and high stepped terrace surface.

第7の実施形態に係るレンズアレイブロックでは、隣接するレンズ間に光線分岐素子保持構造5〜9が障壁として存在しないため、レンズ1〜4の有効面積を大きくしたり、もしくは、隣接するレンズの配置間隔を狭くしたりすることができる。更に、金型を利用した射出成型によりレンズアレイブロック10を製造する場合、テラス面6a〜9a、5b〜9bの面積を大きくしているため、光線分岐素子保持構造5〜9を容易に形成することができる。   In the lens array block according to the seventh embodiment, since the beam branching element holding structures 5 to 9 do not exist as a barrier between adjacent lenses, the effective area of the lenses 1 to 4 is increased, or the adjacent lens The arrangement interval can be narrowed. Further, when the lens array block 10 is manufactured by injection molding using a mold, since the areas of the terrace surfaces 6a to 9a and 5b to 9b are increased, the beam branching element holding structures 5 to 9 are easily formed. be able to.

<第8の実施形態>
図10は、本発明の第8の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図であり、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Eighth Embodiment>
FIG. 10 is a schematic perspective view of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment of the present invention, which can be applied as the lens array block in the first and second embodiments.

図10に示すように、第8の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロック10は、板状のブロック本体56と、ブロック本体56の片面に一定の間隔をもって形成された凸面のレンズ1〜4と、隣接するレンズの間にそれぞれ設けられた突起状の光線分岐素子滑り止め構造41〜44と、各光線分岐素子滑り止め構造41〜44に対応して一定の間隔をもって形成されたバンプ形状(4分の1球状)の光線分岐素子保持構造37〜40とからなる。なお、バンプ形状としては、例えば2分の1球状でもよく、曲面形状を有する構造であればよい。   As shown in FIG. 10, the lens array block 10 of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment includes a plate-like block main body 56 and a convex lens 1 formed on one side of the block main body 56 with a constant interval. 4 and protrusion-shaped light beam splitting element anti-slip structures 41 to 44 provided between adjacent lenses, and bumps formed at regular intervals corresponding to the light beam branching element anti-slip structures 41 to 44, respectively. It consists of the light-branching-element holding structures 37-40 of a shape (1/4 spherical shape). The bump shape may be, for example, a half spherical shape, and may be a structure having a curved shape.

突起状の光線分岐素子滑り止め構造41〜44は、それぞれレンズアレイ方向とは垂直な長軸を有する棒状の形状を有する。また、光線分岐素子保持構造37〜40は、隣接するレンズのレンズ頂面同士を結ぶ線に垂直な垂直二分線(二等分線に限定されない)上であって、ブロック本体56の両端部に位置する部分にそれぞれ2つずつ形成されている。   Each of the protruding beam branching element anti-slip structures 41 to 44 has a rod-like shape having a long axis perpendicular to the lens array direction. Further, the beam branching element holding structures 37 to 40 are on a vertical bisector (not limited to a bisector) perpendicular to a line connecting the lens top surfaces of adjacent lenses, and at both ends of the block main body 56. Two are formed at each position.

なお、光線分岐素子滑り止め構造44の形成位置については、レンズ4を挟んでレンズ3とは反対側にレンズがあると仮定して、上記説明にしたがう。また、光線分岐素子保持構造37の形成位置については、レンズ1を挟んでレンズ2の反対側にレンズがあると仮定して、上記説明にしたがう。   The formation position of the light beam splitting element anti-slip structure 44 is as described above on the assumption that the lens is located on the opposite side of the lens 3 with the lens 4 in between. Further, the formation position of the beam branching element holding structure 37 is based on the above description on the assumption that the lens is located on the opposite side of the lens 2 with the lens 1 in between.

図10は、レンズと光線分岐素子滑り止め構造と光線分岐素子保持構造とから構成されるユニット(例えば、レンズ1と滑り止め構造41と保持構造37)が、ブロック本体56上に4つのユニット分形成された構造となっている。   FIG. 10 shows that a unit (for example, the lens 1, the anti-slip structure 41, and the holding structure 37) composed of a lens, a light-branching element anti-slip structure, and a light-branching element holding structure is divided into four units on the block body 56. It has a formed structure.

各光線分岐素子は、各レンズ1〜4を覆うように、対応する光線分岐素子滑り止め構造と光線分岐素子保持構造とにその両端を保持されて設置される。すなわち、滑り止め構造41と保持構造37、同様に構造42と38、構造43と39、構造44と40に各光線分岐素子の両端が保持される。   Each light beam branching element is installed with its both ends held by the corresponding light beam branching element anti-slip structure and the light beam branching element holding structure so as to cover each lens 1 to 4. That is, both ends of each beam splitter are held by the anti-slip structure 41 and the holding structure 37, similarly by the structures 42 and 38, the structures 43 and 39, and the structures 44 and 40.

光線分岐素子の一端は、一対となって形成された光線分岐素子保持構造(例えば37)のほぼ頂上面において2点で支えられ、他端は、対応する光線分岐素子滑り止め構造(例えば41)とレンズ(例えば1)との間におけるブロック本体56の表面に線で接触すると共に対応する光線分岐素子滑り止め構造(例えば41)により隣接するレンズ(例えば2)方向へ滑らないように支えられている。   One end of the beam branch element is supported at two points substantially on the top surface of the beam branch element holding structure (for example, 37) formed as a pair, and the other end is a corresponding beam branch element anti-slip structure (for example, 41). The surface of the block body 56 between the lens and the lens (for example, 1) is in contact with the line and supported by the corresponding beam branching element non-slip structure (for example, 41) so as not to slide toward the adjacent lens (for example, 2). Yes.

このように、一定間隔を有して設置された光線分岐素子保持構造と光線分岐素子滑り止め構造とに亘って光線分岐素子が設置されるため、各光線分岐素子は板状のブロック本体56に対して傾斜して設置されることになる。本実施形態では、バンプ状の光線分岐素子保持構造の半径および保持構造と光線分岐素子滑り止め構造との間隔により、光線分岐素子の位置および傾斜角を調整する。   In this way, since the light beam branching element is installed across the light beam branching element holding structure and the light beam splitting element anti-slip structure that are installed with a fixed interval, each light beam branching element is attached to the plate-like block main body 56. It will be installed with an inclination. In the present embodiment, the position and the inclination angle of the light beam branching element are adjusted according to the radius of the bump-shaped light beam branching element holding structure and the distance between the holding structure and the light beam splitting element anti-slip structure.

本実施形態では、光線分岐素子保持構造37〜40をバンプ状としているため、階段形状の構造よりも形成しやすく、レンズアレイブロックの製造コストを低減することができる。さらに、光線分岐素子の傾斜角をバンプの半径で調整・決定することができるので、傾斜角の精度を向上させることができる。   In this embodiment, since the beam branching element holding structures 37 to 40 are formed in a bump shape, it is easier to form than the step-shaped structure, and the manufacturing cost of the lens array block can be reduced. Furthermore, since the inclination angle of the beam branching element can be adjusted and determined by the radius of the bump, the accuracy of the inclination angle can be improved.

<第9の実施形態>
図11は、本発明の第9の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図であり、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Ninth Embodiment>
FIG. 11 is a schematic perspective view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment of the present invention, which can be applied as the lens array block in the first and second embodiments.

図11に示すように、第9の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロック10は、板状のブロック本体56と、ブロック本体56の片面に一定の間隔をもって形成された突起状の光線分岐素子保持構造5〜9と、一定間隔を有して隣接する光線分岐素子保持構造同士の間にそれぞれ設けられた浅い溝構造51〜54と、当該溝構造51〜54の底面に形成された凸面のレンズ1〜4とからなる。   As shown in FIG. 11, the lens array block 10 of the optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment includes a plate-like block main body 56 and protruding light beams formed on one side of the block main body 56 with a constant interval. Formed on the bottom surfaces of the branch element holding structures 5 to 9 and the shallow groove structures 51 to 54 provided between the beam branching element holding structures adjacent to each other with a certain interval. Consists of convex lenses 1-4.

溝構造51〜54は、平面形状についてはほぼ正方形であり、深さについては溝底面に形成される凸面レンズ1〜4の頂面がブロック本体56の表面よりも高く突き出ないような深さとなっている。また、突起状の光線分岐素子保持構造5〜9は、それぞれレンズアレイ方向とは垂直な長軸を有する棒状の形状となっており、その上面はレンズアレイ方向に傾斜する面となっている。   The groove structures 51 to 54 are substantially square in plan shape, and the depth is such that the top surface of the convex lenses 1 to 4 formed on the bottom surface of the groove does not protrude higher than the surface of the block body 56. ing. Further, each of the projecting beam branching element holding structures 5 to 9 has a rod shape having a long axis perpendicular to the lens array direction, and the upper surface thereof is a surface inclined in the lens array direction.

各光線分岐素子は、溝構造51〜54内に形成された各レンズ1〜4を覆うように、隣接する光線分岐素子保持構造にその両端を保持されて設置される。すなわち、光線分岐素子保持構造5と6、同様に構造6と7、構造7と8、構造8と9に各光線分岐素子の両端が保持される。   Each light beam branching element is installed with its both ends held by adjacent light beam branching element holding structures so as to cover each lens 1 to 4 formed in the groove structures 51 to 54. That is, both ends of each beam branching element are held by the beam branching element holding structures 5 and 6, similarly the structures 6 and 7, the structures 7 and 8, and the structures 8 and 9.

光線分岐素子の一端は、光線分岐素子保持構造(例えば5)の上面において面で支えられ、他端は、隣接する光線分岐素子保持構造(例えば6)における当該光線分岐素子が覆うレンズ(例えば1)側の側面及びブロック本体10の表面に線で接触すると共に、隣接する光線分岐素子保持構造(例えば6)により隣接するレンズ(例えば2)方向へ滑らないように支えられている。なお、光線分岐素子保持構造9の上面には、光線分岐素子は保持されない。   One end of the beam branch element is supported by a surface on the upper surface of the beam branch element holding structure (for example, 5), and the other end is a lens (for example, 1) covered by the beam branch element in the adjacent beam branch element holding structure (for example, 6). ) Side surface and the surface of the block main body 10 by a line, and supported by an adjacent beam branching element holding structure (for example, 6) so as not to slide toward the adjacent lens (for example, 2). The light beam branching element is not held on the upper surface of the light beam branching element holding structure 9.

このように、各光線分岐素子は、それぞれ、光線分岐素子保持構造の上面と隣接する保持構造の側面(及びブロック本体表面)とに亘って設置されるため、板状のブロック本体56に対して傾斜して設置されることになる。また、各光線分岐素子保持構造の上面は当該光線分岐素子を面で保持するために、光線分岐素子の傾斜角と同じ角を有する傾斜面となっている。   In this way, each beam branching element is installed across the upper surface of the beam branching element holding structure and the side surface (and the surface of the block body) of the holding structure adjacent to the beam branching element holding structure. It will be installed at an angle. Further, the upper surface of each beam branching element holding structure is an inclined surface having the same angle as the tilt angle of the beam branching element in order to hold the beam branching element with the surface.

本実施形態では、隣接するレンズ間に各光線分岐素子保持構造を形成しているので、レンズ径よりわずかに大きな光線分岐素子を用意すればよい。したがって光線分岐素子の面積を小さくすることができ、製造コストを抑えることができる。さらに、溝構造の内部に形成されたレンズと光線分岐素子とは干渉しないため、光線分岐素子の傾斜角を小さくすることができる。   In this embodiment, since each light branching element holding structure is formed between adjacent lenses, it is sufficient to prepare a light branching element that is slightly larger than the lens diameter. Therefore, the area of the beam splitter can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the lens formed inside the groove structure and the light beam branching element do not interfere with each other, the inclination angle of the light beam branching element can be reduced.

<第10の実施形態>
図12は、本発明の第10の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略外観図であり、第1及び第2の実施形態におけるレンズアレイブロックとして適用することができる。
<Tenth Embodiment>
FIG. 12 is a perspective schematic external view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to the tenth embodiment of the present invention, which can be applied as the lens array block in the first and second embodiments.

図12に示すように、第10の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロック49は、第6の実施形態で説明したレンズアレイブロック10(図8を参照)の部分と、光ファイバを固定するブロック57の部分とからなる。これら2つのブロック10,57は、光ファイバを固定するブロック57がレンズアレイブロック10におけるレンズ1〜4が形成される面の裏面側に位置するように、一体形成されている。   As shown in FIG. 12, the lens array block 49 of the optical multiplexer / demultiplexer according to the tenth embodiment includes a portion of the lens array block 10 (see FIG. 8) described in the sixth embodiment and an optical fiber. It consists of the part of the block 57 to fix. These two blocks 10 and 57 are integrally formed such that the block 57 for fixing the optical fiber is positioned on the back side of the surface of the lens array block 10 on which the lenses 1 to 4 are formed.

光ファイバを固定するブロック57には、その表面に光ファイバを固定するためのV溝45〜48が形成され、V溝45〜48は、レンズアレイブロック10に形成された各レンズ1〜4に向かって直線状に形成されている。   The block 57 for fixing the optical fiber has V grooves 45 to 48 for fixing the optical fiber on the surface thereof. The V grooves 45 to 48 are formed on the lenses 1 to 4 formed in the lens array block 10. It is linearly formed.

本実施形態にかかるレンズアレイブロック49によれば、光線分岐素子、レンズ1〜4、光ファイバ(受発光点)の相対的な位置と角度を一括して決定・固定することができるため、光合分波器の組立て時間を大幅に削減することが可能である。   According to the lens array block 49 according to the present embodiment, the relative positions and angles of the light beam splitting elements, the lenses 1 to 4 and the optical fiber (light emitting / receiving point) can be determined and fixed in a lump. It is possible to greatly reduce the assembly time of the duplexer.

なお、V溝45〜48を形成する際には、その直線軸がレンズアレイ面と垂直になるように(ブロック10の本体表面と垂直になるように)形成する場合に最も容易に形成することができるが、場合に応じてレンズアレイ面に対して斜めに形成してもよく、更にその傾斜角が複数の角度となるように形成してもよい。   The V grooves 45 to 48 are formed most easily when the linear axis is formed so as to be perpendicular to the lens array surface (perpendicular to the main body surface of the block 10). However, it may be formed obliquely with respect to the lens array surface according to circumstances, and may be formed so that the inclination angle becomes a plurality of angles.

また、V溝45〜48を比較的深く形成することで、光ファイバだけでなく、円筒状の筐体に実装された送信用または受信用光サブアセンブリを精度よく簡易に位置決め・固定することもできる。溝形状については、V溝に限られず、U溝や凹溝などの形状であってもよい。   Further, by forming the V grooves 45 to 48 relatively deeply, not only the optical fiber but also the transmitting or receiving optical subassembly mounted on the cylindrical housing can be easily positioned and fixed accurately. it can. The groove shape is not limited to the V-groove, and may be a U-groove or a concave groove.

以上、各実施形態で説明してきたレンズ、光線分岐素子保持構造、V溝などを形成する方法としては、基板を直接、目的の形状に削りだす切削加工や、目的の形状の鋳型を切削した後、当該鋳型に樹脂などを流し込み加熱・成型を行う射出成型などが考えられるが、同一のレンズアレイブロックを大量に製造する場合には、射出成型法が適している。   As described above, as a method for forming the lens, the beam branching element holding structure, the V-groove, and the like described in each embodiment, a cutting process in which a substrate is directly cut into a target shape or a mold having a target shape is cut. An injection molding method in which a resin or the like is poured into the mold and heated and molded can be considered. However, when a large number of the same lens array block is manufactured, an injection molding method is suitable.

本発明は、上述するように光合分波器に適用した場合を説明したが、入射光線のうち特定の光量の光線を透過させ、残りの光量の光線を反射させる機能を有する光線分岐素子を利用したデバイス、すなわち、光カプラまたは光分配器等に本発明を適用した場合にも、光合分波器における効果とほぼ同様の効果を提供することができる。   The present invention has been described with reference to the case where the present invention is applied to an optical multiplexer / demultiplexer. However, the present invention uses a beam splitter having a function of transmitting a specific amount of light among incident rays and reflecting the remaining amount of light. Even when the present invention is applied to such a device, that is, an optical coupler or an optical distributor, it is possible to provide substantially the same effect as that of the optical multiplexer / demultiplexer.

第1の実施形態に係る光合分波器の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、同形状のレンズアレイブロックを2つ用いて構成した例である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 1st Embodiment, and is the example comprised using two lens array blocks of the same shape. 第2の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第1の実施形態の応用例である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 2nd Embodiment, and is an application example of 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、複数の凹面ミラーを一体化する反射集光素子アレイブロックを用いて構成した例である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 2nd Embodiment, and is the example comprised using the reflective condensing element array block which integrates a some concave mirror. 第3の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第1の実施形態の応用例である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 3rd Embodiment, and is an application example of 1st Embodiment. 第4の実施形態に係る光合分波器の概略構成図であり、第3の実施形態の応用例である。It is a schematic block diagram of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 4th Embodiment, and is an application example of 3rd Embodiment. 第5の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図である。FIG. 10 is a schematic perspective view of a lens array block of an optical multiplexer / demultiplexer according to a fifth embodiment. 第6の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図である。It is a perspective schematic structure figure of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図である。It is a perspective schematic structure figure of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 7th Embodiment. 第8の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図である。It is a schematic perspective view of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer according to the eighth embodiment. 第9の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略構造図である。It is a schematic perspective view of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer according to the ninth embodiment. 第10の実施形態に係る光合分波器のレンズアレイブロックの斜視概略外観図である。It is a perspective schematic external view of the lens array block of the optical multiplexer / demultiplexer which concerns on 10th Embodiment. 従来の光合分波器の一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the conventional optical multiplexer / demultiplexer.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4 単色光線を入出力するためのレンズ
5〜9 光線分岐素子保持構造
6a〜9a 低段のテラス面
5b〜9b 高段のテラス面
10 第1のレンズアレイブロック
11〜14 光線分岐素子
15〜19 光ファイバ
20 波長多重光線を入出力するためのレンズ
21〜23 反射面
24〜26 反射集光素子である凹面ミラー
27 第2のレンズアレイブロック
28 反射面
29〜32 光線分岐素子
33〜36 光ファイバ
37〜40 バンプ形状の光線分岐素子保持構造
41〜44 光線分岐素子滑り止め構造
45〜48 光ファイバ固定用のV溝
49 光ファイバ固定用ブロックが一体化されたレンズアレイブロック
51〜54 溝構造
55 反射集光素子アレイブロック
56 ブロック本体
57 光ファイバを固定するブロック
61〜64 単色光線を入出力するためのレンズ
1-4 Lens for inputting / outputting monochromatic light 5-9 Beam branching element holding structure 6a-9a Lower terrace surface 5b-9b High terrace surface 10 First lens array block 11-14 Beam branching element 15 -19 Optical fiber 20 Lens for inputting / outputting wavelength multiplexed light 21-23 Reflecting surface 24-26 Concave mirror as reflection condensing element 27 Second lens array block 28 Reflecting surface 29-32 Beam splitter 33-36 Optical fiber 37 to 40 Bump-shaped light branching element holding structure 41 to 44 Light branching element anti-slip structure 45 to 48 V groove for fixing an optical fiber 49 Lens array block 51 to 54 in which an optical fiber fixing block is integrated Structure 55 Reflective condensing element array block 56 Block body 57 Block for fixing optical fiber 61-64 single Lens for inputting and outputting light rays

Claims (13)

板状のブロック本体と、
当該ブロック本体の片側表面に形成された1個又は複数個の凸レンズと、
前記ブロック本体に形成され、前記各凸レンズを通過する光線の光路上かつ前記片側表面と同じ表面側において1個又は複数個の光線分岐素子の位置及び角度を決定する保持構造とが一体形成されたレンズアレイブロックを有することを特徴とする光合分波器。
A plate-shaped block body;
One or more convex lenses formed on one surface of the block body;
A holding structure that is formed on the block main body and that determines the position and angle of one or a plurality of light branching elements on the optical path of the light passing through each convex lens and on the same surface side as the one-side surface is integrally formed. An optical multiplexer / demultiplexer comprising a lens array block.
請求項1に記載する光合分波器において、
更に、当該光合分波器と光線を受け渡しする受発光手段を位置決めするための受発光手段固定ブロックを、前記レンズアレイブロックにおけるレンズアレイ面とは反対側の面に一体形成したことを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1,
Further, the light receiving / emitting means fixing block for positioning the light receiving / emitting means for delivering the light to and from the optical multiplexer / demultiplexer is integrally formed on the surface of the lens array block opposite to the lens array surface. Optical multiplexer / demultiplexer.
請求項1又は2に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子は、光線を入反射する面がレンズアレイ面に対して傾斜して、保持されていることを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1 or 2,
An optical multiplexer / demultiplexer characterized in that the light beam splitting element is held such that a light incident / reflecting surface is inclined with respect to the lens array surface.
請求項1又は2に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子は、光線を入反射する面がレンズアレイ面に対して平行に、保持されていることを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1 or 2,
The optical beam splitter is characterized in that the light incident / reflecting surface is held parallel to the lens array surface.
請求項1ないし4のいずれかに記載する光合分波器において、
光線分岐素子からの反射光線が他の光線分岐素子に入射するまでの光路上に、1個又は複数個の反射集光素子が配置されていることを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 1 to 4,
An optical multiplexer / demultiplexer, wherein one or a plurality of reflection condensing elements are arranged on an optical path until a reflected light beam from a light beam splitting element enters another light beam splitting device.
請求項5に記載する光合分波器において、
前記1個又は複数個の反射集光素子は、前記レンズアレイブロックに対向する反射集光素子アレイブロックとして一体形成されていることを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 5,
The optical multiplexer / demultiplexer, wherein the one or a plurality of reflection condensing elements are integrally formed as a reflection condensing element array block facing the lens array block.
請求項1ないし4のいずれかに記載する光合分波器において、
前記レンズアレイブロックを2つ有し、当該各レンズアレイブロックにおけるレンズアレイ面を対向させて配置したことを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 1 to 4,
2. An optical multiplexer / demultiplexer comprising two lens array blocks, the lens array surfaces of the lens array blocks being opposed to each other.
請求項3に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有する棒状かつ上面がレンズアレイ方向に傾斜した低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造であり、前記各凸レンズを挟んで配列されていることを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped projection structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block body, having a rod shape having a long axis perpendicular to the lens array direction and an upper surface inclined in the lens array direction and a low step portion and a high step portion. An optical multiplexer / demultiplexer arranged with the convex lenses interposed therebetween.
請求項3に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に沿う低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造が、前記ブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において前記各凸レンズを四方から挟んで形成されており、
前記低段部及び高段部の上面は、レンズアレイ方向に傾斜していることを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped protrusion structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block main body and including a low step portion and a high step portion along the lens array direction is formed at each end portion along the lens array direction in the block main body. It is formed with a convex lens sandwiched from all sides.
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein upper surfaces of the low step portion and the high step portion are inclined in a lens array direction.
請求項3に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面に形成され、レンズアレイ方向に沿う低段部及び高段部からなる階段形状の突起構造が、前記ブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において前記各凸レンズを四方から挟んで形成されており、
前記低段部及び高段部の上面は、レンズアレイ方向に傾斜し、かつレンズアレイ方向に沿って長くのびていることを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3,
The holding structure for holding the beam splitter is:
A step-shaped protrusion structure formed on the lens array surface of the plate-shaped block main body and including a low step portion and a high step portion along the lens array direction is formed at each end portion along the lens array direction in the block main body. It is formed with a convex lens sandwiched from all sides.
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein upper surfaces of the low step portion and the high step portion are inclined in the lens array direction and extend along the lens array direction.
請求項3に記載する光合分波器において、
前記光線分岐素子を保持する保持構造は、
前記板状のブロック本体のレンズアレイ面におけるレンズアレイ方向に沿った両端部において、前記各凸レンズに対応して一定間隔で形成された曲面形状の突起構造であり、更に、前記各凸レンズ同士の間に形成され、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有する棒状の突起構造を有することを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3,
The holding structure for holding the beam splitter is:
It is a curved projection structure formed at regular intervals corresponding to each convex lens at both ends along the lens array direction on the lens array surface of the plate-shaped block body, and further, between the convex lenses. And an optical multiplexer / demultiplexer having a rod-like protrusion structure having a long axis perpendicular to the lens array direction.
請求項3に記載する光合分波器において、
前記レンズアレイブロックは、前記板状のブロック本体におけるレンズアレイ方向に沿って1個又は複数個形成された平面形状が正方形の溝と、当該溝の底面に形成された前記凸レンズと、前記板状のブロック本体のレンズアレイ面から突起し、レンズアレイ方向に垂直な長軸を有し、上面がレンズアレイ方向に傾斜した棒状であり、前記各凸レンズを挟んで配列されている保持構造とを有することを特徴とする光合分波器。
In the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 3,
The lens array block has one or more planar grooves formed along the lens array direction in the plate-like block body, the convex lens formed on the bottom surface of the groove, and the plate-like shape. And a holding structure that protrudes from the lens array surface of the block body, has a long axis perpendicular to the lens array direction, and has an upper surface that is inclined in the lens array direction, and is arranged with the convex lenses interposed therebetween. An optical multiplexer / demultiplexer characterized by that.
請求項2に記載する光合分波器において、
前記受発光手段は、光ファイバであり、
前記受発光手段固定ブロックには、当該光ファイバを位置決め及び固定する、前記レンズアレイ面の反対側の面と垂直な直線状のV形状溝が形成されることを特徴とする光合分波器。
The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 2,
The light emitting / receiving means is an optical fiber,
An optical multiplexer / demultiplexer characterized in that a linear V-shaped groove perpendicular to the surface opposite to the lens array surface for positioning and fixing the optical fiber is formed in the light receiving / emitting means fixing block.
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