CN101076749A - 光反射器、光合分波器以及光系统 - Google Patents

光反射器、光合分波器以及光系统 Download PDF

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Abstract

提供能够在缓和光滤波器的严密性的同时提高光波长多路复用通信的性能的光反射器、光合分波器以及光系统。本发明的光反射器，具有：在使生成对应光的波长的光的强度分布的区域例如棒状透镜(12)的一侧连接的第一光纤(14)以及第二光纤(16)；在另一侧设置的反射镜(18)；在第一以及第二光纤(14，16)和反射镜(18)之间设置的光滤波器(20)。光滤波器(20)，反射第一波长的光，透过第二波长的光，反射镜(18)反射第二波长的光。由此，在第一以及第二光纤(14，16)之间传输两个波长的光。

Description

光反射器、光合分波器以及光系统
技术领域
本发明涉及光反射器、光系统、以及光合分波器，更详细说，涉及通过产生对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域、进行光波长多路复用通信的光反射器、光系统、以及光合分波器。
背景技术
近年来，用于高速·大容量通信的光波长多路复用(WDM：WavelengthDivision Multiplexing)通信系统的研究很活跃。光波长多路复用通信系统中使用的重要的光部件之一是耦合或者分支多个波长的光的光合分波器。光合分波器在专利文献1以及非专利文献1中公开了这样的光合分波器的例子。
参照图16说明在专利文献1的图1中作为现有技术公开的直线光波导型光合分波器。图16是直线光波导型光合分波器的概略图。直线光波导型光合分波器400具有：互相以角度2θ交叉的第一直线光波导402以及第二直线光波导404、在两个直线光波导交叉的部分上设置的光滤波器406、隔着光滤波器406在第一直线光波导402的延长线上设置的第三直线光波导408。光滤波器406用电介质多层膜形成。另外，光滤波器406，其等价的反射中心面406a通过上述3个直线光波导402、404、408的各个的光轴402a、404a、408a的交点410而且第一直线光波导402和第二直线光波导404对于反射中心面406a成镜像关系相对设置。
在专利文献1中，仅记载了1.3μm和1.5μm的两波长的光的传输，但是在应用于3波长的场合，例如在图16的直线光波导型光合分波器400中，如果把光滤波器406做成透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.49μm波段以及波长1.31μm波段的光的LPF(Long wavelength Pass Filter)，则入射第一直线光波导402的波长1.55μm的光，透过光滤波器406向第三直线光波导408传输，入射第一直线光波导402的波长1.49μm以及波长1.31μm的光，透过光滤波器406向第二直线光波导404传输。
另外，参照图17说明在专利文献1的图9中作为发明公开的、使用一级光学过滤器的多模光波导型光合分波器。图17是多模光波导型光合分波器的概略图。多模光波导型光合分波器420具有：隔着光滤波器422在两侧配置的第一多模干涉型光波导424以及第二多模干涉型光波导426、连接第一多模干涉型光波导424的第一单模光波导428以及第二单模光波导430、连接第二多模干涉型光波导426的第三单模光波导432。光滤波器422，用对于入射角0度的光反射波长1.3μm的光、而且透过波长1.5μm的光的电介质多层膜形成。
在专利文献1中仅记载了关于两波长的光的传输，但是在应用于三波长的光的场合，例如，在图17的多模干涉型光波导420中，如果把光滤波器422作为透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.49μm波段以及波长1.31μm波段的光的LPF(Long wavelength Pass Filter)，则从第一单模光波导428入射第一多模干涉型光波导424的波长1.55μm的光，透过光滤波器422、通过第二多模干涉型光波导426向第三单模光波导432传输，从第一单模光波导428入射第一多模干涉型光波导424的波长1.49μm以及波长1.31μm的光，由光滤波器422反射、通过第一多模干涉型光波导424向第二单模光波导430传输。
下面参照图18说明在非专利文献1中公开的棒状透镜型光合分波器。图18是棒状透镜型光合分波器的概略图。棒状透镜型光合分波器440具有隔着光滤波器442在两侧配置的第一棒状透镜444以及第二棒状透镜446、连接第一棒状透镜444的第一光纤448以及第二光纤450、连接第二棒状透镜446的第三光纤452。光滤波器442用电介质多层膜形成。棒状透镜444、446，是在其有折射率的梯度、能够使入射的光束校准为平行光或者聚集到一点的透镜。例如棒状透镜的长度如果是对于入射棒状透镜的一端的光波长的蠕动周期(以下称间距)的1/4的话，则其光束在棒状透镜的另一端成为平行光。
如果把光滤波器442作为透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.49μm波段以及波长1.31μm波段的光的LPF(Long wavelength Pass Filter)，则入射第一光纤448的波长1.55μm的光透过光滤波器442向第三光纤452传输，入射第一光纤448的波长1.49μm的光由光滤波器442反射向第二光纤450传输，入射第二光纤450的波长1.31μm的光由光滤波器442反射向第一光纤448传输。
专利文献1：特开2002-6155号公报(图1，图9)
非专利文献1：田中弘、另外四名，“具有高隔离特性的光合分波器的开发”，电子信息通信学会综合大会，电子信息通信学会，2004年4月，C-3-102，p276
发明内容
在上述专利文献1中公开的直线光波导型光合分波器400、多模光波导型光合分波器420、以及非专利文献1中公开的棒状透镜型光合分波器440中，着眼于用光滤波器406、422、442反射的波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光。
在直线光波导型光合分波器400中，如果在上述位置以及方向上配置光滤波器406，则入射第一直线光波导402的波长1.49μm以及波长1.31μm的光，和光的波长的不同无关地由光滤波器406反射，入射第二直线光波导404。因此，波长1.49μm以及波长1.31μm的光的向第二直线光波导404的插入损失的差几乎没有。但是，当光滤波器406从上述位置以及方向即使有少许偏离时，由光滤波器406反射的光不入射到第二直线光波导404，而两波长的光的向第二直线光波导404的插入损失显著增大。为减低向第二直线光波导404的光的插入损失，需要把光滤波器406严密配置在上述的位置以及方向上，要实现这点十分费事。
在多模光波导型光合分波器420中，因为在多模光波导的特性上在干涉长度L上存在波长依赖性，所以在使波长短的一方成为干涉长度长、波长短的光成为100％的分配比(透过率或者反射率)那样设定干涉长度L的场合，波长长的光的分配比(透过率或者反射率)变得不到100％。因此，在上述的三波长的光的传输中使用多模光波导型光合分波器420的场合，或者作为光波导过剩损失、结合损失等的总和的插入损失增加，或者发生向不需要的端口的泄漏(串扰)，对于三波长全部不能满足良好的特性。
在棒状透镜型光合分波器440中，从第一光纤448入射的波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光被校准，变成近似平行光。为完全成为平行光所需要的棒状透镜的长度，因为对应光的波长不同，所以在用光滤波器442反射波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光时，至少一方的光不成为完全的平行光。当用光滤波器442反射不成为平行光的光时，因为从棒状透镜444入射第二光纤450的光不完全聚光，所以光的强度减弱，产生向第二光纤450的插入损失。因此，在棒状透镜型光合分波器440中，当与应该反射的两个波长的光中的一方的波长的光一致自由地决定棒状透镜444、446的长度时，有时不能自由地决定与另一方的波长一致的棒状透镜444、446的长度，存在提高光波长多路复用通信的性能的余地。
因此，本发明申请的目的是，提供在能够缓和光滤波器的严密性的同时能够提高光波长多路复用通信的性能的光反射器、光合分波器以及光系统。
为实现上述目的，本发明的光反射器的特征在于，具有：产生对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；在光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；在光传输区域的另一侧设置的反射镜；在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和反射镜之间的光传输区域内设置的光滤波器；光滤波器反射第一波长的光而且透过第二波长的光，反射镜反射第二波长的光，在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间，传输第一波长的光以及第二波长的光。
在这样构成的光反射器中，例如，从第一光输入输出单元入射到光传输区域的第一波长的光，由光滤波器反射后，向第二光输入输出单元传输。
另外，例如，从第二光输入输出单元入射到光传输区域的第二波长的光，透过光滤波器，用反射镜反射，再次透过光滤波器后，向第一光输入输出单元传输。
在本发明申请中，因为把生成对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域作为构成要件，所以和用直线光波导构成的情况不同，即使反射镜或者光滤波器的位置少许偏离，光也不会显著损失。由此，能够缓和反射镜或者光滤波器的配置的严密性。
另外，在从第一光输入输出单元入射到光传输区域的光反射后向第二光输入输出单元传输的场合，入射到第二光输入输出单元时的光的强度大的一方，被传输的光的损失变小，所以，这是所期望的。但是，在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间传输第一波长的光和第二波长的光时，因为在光传输区域中产生与传输的光的波长对应的光的强度分布，所以当像现有技术那样光滤波器等的反射要素仅有一个时，担心当一方波长的光使入射到第二光输入输出单元时的光的强度变大时，另一方波长的光会使入射到第二光输入输出单元时的光的强度降低。在本发明申请中，因为有光滤波器和反射镜两个反射要素，所以在通过光滤波器的对位等调整了入射到第二光输入输出单元时的一方的波长的光的强度后，能够独立于一方的波长的光地通过反射镜调整另一方的波长的光的强度，可增大设计的自由度。由此，能够提高光波长多路复用通信的性能。
此外，光输入输出单元包含光波导以及光纤等。
另外，在本发明的光反射器的实施形态中，理想的是，进一步具有在光滤波器和反射镜间设置的至少一级追加的光滤波器，各个追加的光滤波器，也由其反射所有透过位于第一以及第二光输入输出单元侧的光滤波器的规定的波长的光而且透过第二波长的光，在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间，传输第一波长的光、第二波长的光、以及规定的波长的光。
在这样构成的光反射器中，除传输第一波长的光以及第二波长的光之外，还能够在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元之间传输规定波长的光。例如，从第一光输入输出单元入射到光传输区域的、规定的波长的光，也从追加的光滤波器透过位于第一以及第二光输入输出单元侧的光滤波器，由追加的光滤波器反射，再次透过光滤波器，向第二光输入输出单元传输。和第一波长的光以及第二波长的光同样，用追加的光滤波器反射的规定的波长的光的强度分布，能够通过适当决定第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和追加的光滤波器之间的距离来使其变化。其结果，能够在使用3个以上的波长的光多路复用通信中提高性能。
在本发明的光反射器的实施形态中，也可以把反射镜和光滤波器的至少一部分作为单元一体形成。在该场合，反射镜和光滤波器的单元以及光滤波器和光滤波器的单元，可以具有用粘接剂、粘接剂·折射率调整剂等树脂粘贴的结构，也可以具有在玻璃、塑料等板部件、或者在内部是空间的塑料等的箱形框体的两侧粘贴反射镜和/或光滤波器的结构。通过作为单元一体形成能够削减反射镜以及光滤波器的安装工序，由于工时削减能够减低制造成本。不用说，如果把反射镜以及所有的光滤波器作为一个单元构成，则一次即可完成安装工作。
另外，单元，也可以用形成反射镜以及光滤波器的工序连续叠层形成。在这一场合，能够特别高精度地控制反射镜以及光滤波器的间隔。这样，通过把反射镜和一级或者两级以上的光滤波器作为单元一体形成，比之个别安装各个的场合，能够减低各个的间隔或者角度的分散，能够抑制特性的分散。
在本发明的光反射器的实施形态中，理想的是，光传输区域用棒状透镜、佛瑞奈透镜等聚光元件、光栅(衍射光栅)、多模光波导、马赫-策恩德干涉计或者方向性光耦合器形成。
聚光元件、光栅、多模光波导、马赫-策恩德干涉计以及方向性光耦合器任何一个都生成对应传输的光的波长的光的强度分布。
另外，在本发明的光反射器的实施形态中，理想的是，光传输区域在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和与其最接近的所述光滤波器之间构成第一光传输区域部，第一光传输区域部，对于光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
在这样构成的光反射器中，例如，透过最接近第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元的光滤波器而且反射第三光输入输出单元侧的光滤波器的第二波长的光，在从第一光输入输出单元向第二光输入输出单元传输时，能够减低泄漏入射到第一光输入输出单元的第二波长的光的量(反射衰减量)。
另外，为实现上述目的，本发明的光系统的特征在于，具有：生成对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；在光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；在光传输区域的另一侧连接的第三光输入输出单元；和为设置在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和第三光输入输出单元之间的光传输区域内设置的至少两级的光滤波器的光滤波器设置单元。
在这样构成的光系统中，通过在光滤波器设置单元内设置至少两级适当的过滤器，能够起到和上述本发明的光反射器同样的作用以及效果。再有，可以在第一光输入输出单元和第三光输入输出单元之间传输第三波长的光。
在本发明的光系统的实施形态中，理想的是，光传输区域用棒状透镜、佛瑞奈透镜等聚光元件、光栅(折射光栅)、多模光波导、马赫-策恩德干涉计或者方向性光耦合器形成。
另外，在本发明的光系统的实施形态中，更理想的是，光滤波器设置单元是在光传输区域内设置的沟。
另外，在本发明的光系统的实施形态中，第一、第二、以及第三光输入输出单元，可以是单模光波导，也可以是第一以及第二光输入输出单元是单模光波导，第三光输入输出单元是光纤。
在本发明的光系统的实施形态中，理想的是，光传输区域，在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和与其最接近的所述光滤波器设置单元之间，构成第一光传输区域部，第一光传输区域部，对于光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
为实现上述目的，本发明的光合分波器的特征在于，具有：生成对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；在光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；在光传输区域的另一侧连接的第三光输入输出单元；和在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和第三光输入输出单元之间的光传输区域内设置的两级的光滤波器；第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元侧的光滤波器，反射第一波长的光而且透过第二波长的光以及第三波长的光，第三光输入输出单元侧的光滤波器，反射第二波长的光而且透过第三波长的光，在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间，传输第一波长的光以及第二波长的光，在第一光输入输出单元或者第二光输入输出单元和第三光输入输出单元之间传输第三波长的光。
用这样构成的本发明的光合分波器，和上述本发明的光反射器以及光系统同样地动作，并收到同样的效果。
在这样构成的光合分波器的实施形态中，理想的是，进一步具有在两级的光滤波器之间设置的至少一级的追加的光滤波器，各个追加的光滤波器，也由其反射所有透过位于第一以及第二光输入输出单元侧的光滤波器的规定的波长的光而且透过第二波长的光以及第三波长的光，在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间，传输第一波长的光、第二波长的光、以及规定的波长的光。
在本发明的光合分波器的实施形态中，理想的是，光传输区域用棒状透镜、佛瑞奈透镜等聚光元件、光栅(衍射光栅)、多模光波导、马赫-策恩德干涉计或者方向性光耦合器形成。
另外，在本发明的光合分波器的实施形态中，理想的是，光传输区域在第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元和与其最接近的光滤波器之间构成第一光传输区域部，第一光传输区域部，对于光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
在这样构成的光合分波器中，例如，透过最接近第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元侧的光滤波器而且反射第三光输入输出单元侧的光滤波器的第二波长的光，在从第一光输入输出单元向第二光输入输出单元传输时，能够减低泄漏入射到第一光输入输出单元的第二波长的光的量(反射衰减量)。
另外，在本发明的光合分波器的实施形态中，在光传输区域用多模光波导或者方向性光耦合器形成的场合，第一、第二、以及第三光输入输出单元，可以是单模光波导，也可以是第一以及第二光输入输出单元是单模光波导，而第三光输入输出单元是光纤。
在本发明的光合分波器的实施形态中，也可以把多个光滤波器的至少一部分作为单元一体形成。在该场合，光滤波器的单元，可以具有用粘接剂、粘接剂·折射率调整剂等树脂粘贴的结构，也可以具有在玻璃、塑料等板部件、或者内部是空间的塑料等的箱形框体的两侧粘贴反射镜和/或光滤波器的结构。通过作为单元一体形成能够削减光滤波器的安装工序，由于工时削减能够减低制造成本。不用说，如果把所有的光滤波器作为一个单元构成，则一次即可完成安装工作。另外，单元，也可以用形成光滤波器的工序连续叠层形成。在这一场合，能够特别高精度地控制光滤波器彼此的间隔。这样，通过把两级以上的光滤波器作为单元一体形成，比之个别安装各个的场合，能够减低各个的间隔或者角度的分散，能够抑制特性的分散。
在上述本发明的光反射器的实施形态中，理想的是，光滤波器进一步透过第三波长的光，反射镜是反射第二波长的光、透过第三波长的光的第二光滤波器。
这样构成的光反射器，可以作为仅检测在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间传输的光中选择的波长的光的强度的功率监视器使用。
通过本发明的光合分波器、光反射器以及光系统，能够缓和光滤波器的配置的严密性，同时能够提高光波长多路复用通信的性能。
附图说明
图1是作为本发明的光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器的概略图。
图2是作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI型光反射器的概略平面图。
图3是作为本发明的光反射器的第三实施形态的MMI型光反射器的概略平面图。
图4是作为本发明的光反射器的第四实施形态的方向性光耦合器型光反射器的概略平面图。
图5是作为本发明的光反射器的第五实施形态的MMI型光反射器的概略平面图。
图6是作为本发明的光合分波器的第一实施形态的棒状透镜型光合分波器的概略图。
图7是作为本发明的光合分波器的第二实施形态的MMI型光合分波器的概略平面图。
图8是作为本发明的光合分波器的第三实施形态的MMI型光合分波器的概略平面图。
图9是作为本发明的光合分波器的第四实施形态的方向性光耦合器型光合分波器的概略平面图。
图10是作为本发明的光合分波器的第五实施形态的MMI型光合分波器的概略平面图。
图11是作为本发明的光合分波器的第六实施形态的MMI型光合分波器的概略平面图。
图12是作为本发明的光合分波器的第七实施形态的方向性光耦合器型光合分波器的概略平面图。
图13是作为本发明的光合分波器的第八实施形态的棒状透镜型光合分波器的概略图。
图14是作为本发明的光合分波器的第九实施形态的MMI型光合分波器的概略图。
图15是表示作为第九实施形态的MMI型光合分波器的回程损耗的图表。
图16是现有技术的直线光波导型光合分波器的概略平面图。
图17是现有技术的多模光波导型光合分波器的概略平面图。
图18是现有技术的棒状透镜型光合分波器的概略图。
具体实施方式
[光反射器的第一实施形态]
下面参照附图说明本发明的光反射器、光合分波器的实施形态。此外为容易观看附图，在以下说明的图1～图15中用虚线描画光反射器以及光合分波器的轮廓等。
首先说明本发明的光反射器的第一实施形态。图1是作为本发明的光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器的概略图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.49μm的光和1.31μm的光的场合。
如图1所示，棒状透镜型光反射器10具有：作为光传输区域的棒状透镜12、在棒状透镜12的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一光纤14以及作为第二光输入输出单元的第二光纤16、在棒状透镜12的另一侧设置的反射镜18、在第一光纤14以及第二光纤16和反射镜18之间的棒状透镜12上设置的光滤波器20。
棒状透镜12是具有轴线22的圆筒形，在其内部形成折射率的梯度，是能够把入射的光束校准为平行光或者聚集在一点的透镜。例如，棒状透镜12的长度如果是间距(与光束的波长对应的蠕动周期)的1/4，则入射棒状透镜12的一端的光束在棒状透镜12的另一端成为平行光。棒状透镜12包含在第一光纤14以及第二光纤16和光滤波器20之间配置的第一棒状透镜24、在反射镜18和光滤波器20之间配置的第二棒状透镜26。棒状透镜12优选用石英等形成。
第一光纤14以及第二光纤16，对于轴线22对称而且几乎平行地(±5度的范围内)配置。另外，第一光纤14以及第二光纤16，通过熔接或者粘接剂固定在棒状透镜12上。
光滤波器20优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，光滤波器20是透过波长1.49μm波段的光而且反射波长1.31μm波段的光的LPF(Longwavelength Pass Filter)。从第一光纤14以及第二光纤16和棒状透镜12的结合位置28到光滤波器20的等价的反射中心面30的距离L11，优选等于短的一方的波长(1.31μm)的间距的1/4或者1/2等。光滤波器20的反射中心面30，优选对于轴线在90±5度的范围内。
反射镜18优选用电介质多层膜形成，但是只要能够反射长的一方的波长(1.49μm)的光，也可以使用其材料是任意的光滤波器。从结合位置28到反射镜18的等价的反射中心面32的距离L12，优选等于长的一方的波长(1.49μm)的1/4或者1/2等。反射镜18的反射中心面32，优选对于轴线22在90±5度的范围内。
下面关于距离L11是间距的1/4的场合，说明本发明的光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器的动作。
当波长1.31μm的光从第一光纤14入射棒状透镜12时，光由光滤波器20反射返回，向第二光纤16传输。另外，当波长1.49μm的光从第一光纤14入射棒状透镜12时，光透过光滤波器20，由反射镜18反射返回，再次透过光滤波器20，向第二光纤16传输。其结果，在第一光纤14和第二光纤16之间传输两个波长的光。
详细说，从第一光纤14入射的波长1.31μm的光以及波长1.49μm的光在棒状透镜12内被校准，近似平行光。波长1.31μm的光，在到达光滤波器20的反射中心面30的地方成为平行光反射。波长1.49μm的光，在到达反射镜18的反射中心面32的地方成为平行光反射。接着，波长1.31μm的光以及波长1.49μm的光在结合位置28的地方聚光。
这样，能够独立地决定与波长1.31μm的光对应的距离L11以及与波长1.49μm的光对应的距离L21。因此，能够独立地决定两方波长的光向第二光纤16的插入损失，能够提高光波长多路复用通信的性能。
此外，通过使距离L11、L12大于或者小于间距的1/4等，也能够独立地决定两方的波长的光向第一光纤14的反射衰减量。通过这样做，能够提高光波长多路复用通信的性能。
[光反射器的第二实施形态]
下面说明本发明的光反射器的第二实施形态。图2是作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI(Multi Mode Interference)型光反射器的概略平面图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.49μm的光和波长1.31μm的光的场合。
如图2所示，MMI型光反射器40，具有：作为光传输区域的多模光波导42、在多模光波导42的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一单模光波导43以及第一光纤44、以及作为第二光输入输出单元的第二单模光波导45以及第二光纤46、在多模光波导42的另一侧设置的反射镜48、在第一光纤44以及第二光纤46和反射镜48之间的多模光波导42上设置的一个光滤波器50。
多模光波导42的平面形状大体为矩形。另外，多模光波导42具有与矩形的一边平行在光的传输方向上延伸的轴线52。多模光波导42包含在第一光纤44以及第二光纤46和光滤波器50之间配置的第一光波导部54、和在反射镜48和光滤波器50之间配置的第二光波导部56。多模光波导42具有在Si底板(未图示)上叠层式形成的核42a以及包层42b，核42a以及包层42b优选用聚合物形成。
第一单模光波导43以及第二单模光波导45，在多模光波导42和第一光纤44以及第二光纤46之间配置，配置为使实现满足第一光纤44以及第二光纤46的位置关系、和对多模光波导42合适的连接配置的第一单模光波导43以及第二单模光波导45的位置关系的光学的连接。典型地，对于第一光纤44以及第二光纤46的间隔离开100μm以上，第一单模光波导43以及第二单模光波导45对于多模光波导适合的连接的间隔为10μm左右，能够通过S形的第一单模光波导43以及第二单模光波导45光学地连接它们。第一单模光波导43以及第二单模光波导45分别具有和多模光波导42一起在Si底板(未图示)上叠层式形成的核43a、45a和包层43b、45b，核43a、45a以及包层43b、45b优选用聚合物形成。
根据目的，在第一单模光波导43以及第二单模光波导45和第一光纤44以及第二光纤46之间也可以集成具有其他功能的光回路。
第一光纤44以及第二光纤46分别具有核44a、46a以及包层44b、46b。第一光纤44以及第二光纤46，对于轴线52大体平行(±5度的范围内)配置，通过粘接剂等固定在多模光波导42。
光滤波器50优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，光滤波器50是透过波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的SPF(Shortwavelength Pass Filter)或者BBF(Band Blocking Filter)。从第一单模光波导43以及第二单模光波导45和多模光波导42的结合位置58到光滤波器50的等价的反射中心面60的距离L21，优选为长的一方的光的波长(1.49μm)的干涉周期的1/4。光滤波器50，如横切轴线52那样亦即在横向延伸，其反射中心面60优选对于轴线52在90±5度的范围内。
反射镜48优选用电介质多层膜形成，但是只要能够反射短的一方的波长(1.31μm)的光，可以使用其材料是任意的光滤波器，也可以是金属面。在使用金属反射镜的场合，使用金在反射率这点上十分理想。从结合位置58到反射镜48的等价的反射中心面62的距离L22，优选等于短的一方的波长(1.31μm)的干涉周期的1/4。反射镜48的反射中心面62，优选对于轴线52在90±5度的范围内。
光滤波器50以及反射镜48，优选分别在在多模光波导42上设置的、作为光滤波器设置单元的沟64、端部或者台阶部66等上安装。
下面说明作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI型光反射器的动作。
当波长1.49μm的光从第一光纤44入射多模光波导42时，光由光滤波器50反射返回，向第二光纤46传输。另外，当波长1.31μm的光从第一光纤44入射多模光波导42时，光透过光滤波器50，由反射镜48反射返回，再次透过光滤波器50，向第二光纤46传输。其结果，在第一光纤44和第二光纤46之间传输两个波长的光。
详细说，从第一光纤44入射的波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光，通过第一单模光波导43入射到多模光波导42，在分解为多模光的同时，分解后的光相互干涉，由此，在多模光波导42内产生与光的强度分布对应的干涉条纹。随着光在多模光波导42内向轴线52方向传输，光的强度分布的山形位置，对于轴线52方向在横向移动。从结合位置58到光滤波器50的反射中心面60的距离L21如果是长的一方的光的波长(1.49μm)的干涉周期的1/4，则长的一方的波长(1.49μm)的光的强度分布的山形位置，在该光由光滤波器50反射返回到结合位置58时，来到第二单模光波导45和多模光波导42的结合位置。另外，从结合位置58到反射镜48的反射中心面62的距离L22如果是短的一方的光的波长(1.31μm)的干涉周期的1/4，则短的一方的波长(1.31μm)的光的强度分布的山形位置，在该光透过光滤波器50，由反射镜48反射，再次透过光滤波器50返回到结合位置58时，来到第二单模光波导45和多模光波导42的结合位置。
这样，能够独立地决定与波长1.49μm的光对应的长度L21以及与波长1.31μm的光对应的长度L22。因此，能够独立地决定两方波长的光向第二光纤46的插入损失，能够提高光波长多路复用通信的性能。
此外，通过使距离L21、L22变化，也能够独立地决定两方的波长的光向第一光纤44的反射衰减量。通过这样做，能够提高光波长多路复用通信的性能。
[光反射器的第三实施形态]
下面说明本发明的光反射器的第三实施形态。图3是作为本发明的光反射器的第三实施形态的MMI(Multi Mode Interference)型光反射器的概略平面图。本实施形态的MMI型光反射器70，把第二实施形态的MMI型光反射器40的光滤波器50、反射镜48以及第二光波导部56作为光滤波器单元72一体形成，在代替第二实施形态的沟64、端部或者台阶部66，设置接收光滤波器单元72的、作为光滤波器设置单元的端部或者台阶部74以外，具有和第二实施形态的MMI型光反射器40同样的结构。因此，给和第二实施形态的MMI型光反射器40共同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
另外，作为本发明的光反射器的第三实施形态的MMI型光反射器70的动作，因为和上述第二实施形态的MMI型光反射器40的动作相同，所以省略其说明。
光滤波器单元72，可以做成用粘接剂·折射率调整剂等粘贴光滤波器50以及反射镜48的结构。通过一体形成光滤波器单元72，因为一次即可完成向光滤波器设置单元上的安装工作所以能够通过削减工时降低制造成本。另外，光滤波器单元72，也可以连续形成光滤波器50以及反射镜48的工序叠层形成。在这种场合，能够特别高精度地控制光滤波器50以及反射镜48的间隔。这样，通过作为光滤波器单元72一体形成，与上述第二实施形态那样个别安装光滤波器50以及反射镜48的场合相比，能够减低它们的间隔或者角度的分散，抑制特性的分散。
[光反射器的第四实施形态]
下面说明本发明的光反射器的第四实施形态。图4是作为本发明的光反射器的第四实施形态的方向耦合器型光反射器的概略平面图。在本实施形态中，和第一～第三实施形态同样，作为例示，说明传输波长1.49μm的光和波长1.31μm的光的场合。
如图4所示，方向耦合器型光反射器80，具有：作为光传输区域的方向性光耦合器82、在方向性光耦合器82的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一光波导84以及作为第二光输入输出单元的第二光波导86、在光耦合器82的另一侧设置的反射镜88、在第一光波导84以及第二光波导86和反射镜88之间的光耦合器82上设置的一个光滤波器90。
光耦合器82，具有在光的传输方向上延伸的轴线92。光耦合器82具有分别在轴线92的两侧配置的第一光耦合路径94以及第二光耦合路径96。这些光耦合路径94、96用核82a形成，用包层82b包围。另外，这些光耦合路径94、96互相接近配置，使通过一方的光耦合路径94传输来的光一边传输一边换移到另一方的光耦合路径96上。光耦合器94、96包含在第一光波导84以及第二光波导86和光滤波器90之间配置的第一光耦合器部98、和在反射镜88和光滤波器90之间配置的第二光耦合器部100。
第一光波导84和第一光耦合路径94的连接部分以及第二光波导86和第二光耦合路径96的连接部分，优选对于轴线大体平行(±5度的范围内)配置。第一光波导84以及第二光波导86随着离开光耦合器82互相远离。第一光波导84以及第二光波导86的路径也可以具有圆弧、Sine特殊函数等的曲线的路径。第一光波导84以及第二光波导86各具有和多模光波导82一体在Si底板(未图示)上叠层式形成的核82a和包层82b。另外，核82a和包层82b优选用聚合物形成。
光滤波器90优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，光滤波器90是透过波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的SPF(Shortwavelength Pass Filter)或者BBF(Band Blocking Filter)。从第一光波导84以及第二光波导86和光耦合器82的结合位置102到光滤波器90的等价的反射中心面104的距离L41，优选为长的一方的光的波长(1.49μm)的结合长度的1/2。这里，所谓结合长度是在方向性光耦合器中，从第一光波导入射的光功率的全部向第二光波导结合的长度，不是仅接近部分(通常是直线光波导)的长度，而应该也增加曲线光波导的结合来决定，但是为易于理解说明，在图中作为直线部分的长度记载。光滤波器90的反射中心面104，优选对于轴线92在90±5度的范围内。
反射镜88优选用电介质多层膜形成，但是只要能够反射短的一方的波长(1.31μm)的光，也可以使用其材料是任意的光滤波器。从结合位置102到反射镜88的等价的反射中心面106的距离L42，优选等于短的一方的波长(1.31μm)的结合长度的1/2。反射镜88的反射中心面106，优选对于轴线在90±5度的范围内。
光滤波器90以及反射镜88，优选分别在光耦合器82上设置的、作为光滤波器设置单元的沟108、端部或者台阶部110等上安装。
下面说明作为本发明的光反射器的第四实施形态的方向性光耦合器型光反射器的动作。
当波长1.49μm的光从第一光波导84入射光耦合器82时，光由光滤波器90反射返回，向第二光波导86传输。另外，当波长1.31μm的光从第一光波导84入射光耦合器82时，光透过光滤波器90，由反射镜88反射返回，再次透过光滤波器90，向第二光波导86传输。其结果，在第一光波导84和第二光波导86之间传输两个波长的光。
详细说，从第一光波导84入射的波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光，在耦合器82内干涉，在与波长对应的结合长度上从第一结合路径94向第二结合路径96换移。从接合位置102到光滤波器90的反射中心面104的距离L41如果是长的一方的波长(1.49μm)的光的结合长度的1/2，则从第一光波导84向第一结合路径94传输的长的一方的波长(1.49μm)的光，在该光由光滤波器90反射返回到接合位置102时，完全换移到第二结合路径96，入射第二光波导86。另外，从结合位置102到反射镜88的反射中心面106的距离L42如果是短的一方的波长(1.31μm)的光的结合长度的1/2，则从第一光波导84向第一结合路径94传输的短的一方的波长(1.31μm)的光，在该光由光滤波器90反射返回到结合位置102时，完全换移到第二结合路径96，入射第二光波导86。
这样，能够独立地决定与波长1.49μm的光对应的长度L41以及与波长1.31μm的光对应的长度L42。因此，能够独立地决定两方波长的光向第二光波导86的插入损失，能够提高光波长多路复用通信的性能。
此外，通过使距离L41、L42变化，也能够独立地决定两方的波长的光向第一光波导84的反射衰减量。通过这样做，也能够提高光波长多路复用通信的性能。
另外，上述说明了光波导型方向性光耦合器，但是通过在把两根光纤熔接延伸形成方向性光耦合器的光纤熔接型光纤的光结合部中插入反射镜以及光滤波器也能够实现同样的动作。
[光反射器的第五实施形态]
下面说明本发明的光反射器的第五实施形态。图5是作为本发明的光反射器的第五实施形态的MMI(Multi Mode Interference)型光反射器的概略平面图。在本实施形态中，和传输两个波长的光的第一～第四实施形态不同，传输三个波长的光。作为例示，设三个波长分别为波长1.55μm、波长1.49μm、波长1.31μm，说明本实施形态。
另外，本实施形态的结构，概略地说，伴随在作为第二实施形态的MMI型光反射器40的光滤波器50和反射镜48之间设置追加的光滤波器126(参照图5)、以及处理三个波长的光的变更以外，具有和作为第二实施形态的MMI型光反射器40同样的结构。因此，在以下的说明中，给和第二实施形态共同的结构元件附以同样的符号，省略其说明。
如图5所示，MMI型光反射器120，具有：作为光传输区域的多模光波导42、在多模光波导42的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一光纤44以及作为第二光输入输出单元的第二光纤46、在多模光波导42的另一侧设置的反射镜122、在第一光纤44以及第二光纤46和反射镜122之间的多模光波导42上设置的第一级光滤波器124以及第二级光滤波器126。
多模光波导42的平面形状大体为矩形。另外，多模光波导42具有与矩形的一边平行在光的传输方向上延伸的轴线52。多模光波导42，包含：在第一光纤44以及第二光纤46和第一级光滤波器124之间配置的第一光波导部128、在第一级光滤波器124和第二级光滤波器126之间配置的第二光波导部130、在第二级光滤波器126和反射镜122之间配置的第三光波导部132。多模光波导42，具有在Si底板(未图示)上叠层式形成的核42a以及包层42b，核42a以及包层42b优选用聚合物形成。
第一级光滤波器124和第二级光滤波器126优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，第一级光滤波器124是透过波长1.31μm波段以及波长1.49μm波段的光而且反射波长1.55μm波段的光的SPF(Short wavelength PassFilter)或者BBF(Band Blocking Filter)。另外，第二级光滤波器126透过波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的SPF或者BBF。亦即，第二级光滤波器126，由其反射所有透过第一光纤44以及第二光纤46侧的光滤波器的波长1.49μm的光。从第一光纤44以及第二光纤46和多模光波导42的结合位置58到第一级光滤波器的等价的反射中心面134的距离L51，优选为最长的一方的光的波长(1.55μm)的干涉长度的1/2。另外，从结合位置58到第二级光滤波器的等价的反射中心面136的距离L52，优选为中间长度的光的波长(1.49μm)的干涉长度的1/2。第一级光滤波器124以及第二级光滤波器126的反射中心面134、136对于轴线52优选在±5度的范围内。
反射镜122优选用电介质多层膜形成，但是只要能够反射最短的波长(1.31μm)的光，其材料是任意的，也可以使用光滤波器。从结合位置58到反射镜122的等价的反射中心面138的距离L53，优选等于最短的波长(1.31μm)的干涉长度的1/2。反射镜122的反射中心面138，优选对于轴线52在90±5度的范围内。
光滤波器124、126以及反射镜122，优选分别在在多模光波导42上设置的、作为光滤波器设置单元的沟140、142、端部或者台阶部144等上安装。
下面说明作为本发明的光反射器的第五实施形态的MMI型光反射器的动作。
当波长1.55μm的光从第一光纤44入射多模光波导42时，光由第一级光滤波器124反射返回，向第二光纤46传输。另外，当波长1.49μm的光从第一光纤44入射多模光波导42时，光透过第一级光滤波器124，由第二级光滤波器126反射返回，再次透过第一级光滤波器124，向第二光纤46传输。另外，当波长1.31μm的光从第一光纤44入射多模光波导42时，光透过第一级光滤波器124以及第二级光滤波器126，由反射镜122反射返回，再次透过第二级光滤波器126以及第一级光滤波器124，向第二光纤46传输。其结果，在第一光纤44和第二光纤46之间传输三个波长的光。动作的细节，因为和第二实施形态相同，所以省略其说明。
在上述的MMI型光反射器120中，能够独立地决定与波长1.55μm的光对应的长度L51以及与波长1.49μm的光对应的长度L52以及与波长1.31μm的光对应的长度L53。因此，也能够分别决定第一～第三光波导部128、130、132的核的形状(宽度及长度)，使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
在上述第一到第五实施形态中，两个或者三个波长的光的全部作为从第一光纤42入射、向第二光纤46射出的光说明了它们的动作，但是也可以使各波长的光的某一个从第二光纤46入射向第一光纤42射出那样动作。
另外，可以把上述本发明申请的光反射器的第一到第五实施形态作为用于把通过互相并列的两根光纤的一方发送来的信号向另一方的光纤传输的连接装置使用。在现有技术中，使用为连接这样的两根光纤的连接用光纤。但是在光纤的结构上，因为连接用光纤的曲率半径不能做小，所以需要连接用光纤用的大的空间。与此相对，使用本发明申请的反射器，能够节省空间地连接上述光纤。
另外，通过在作为代替使用的各光滤波器以及反射镜主要反射希望的波长的BBF(Band Blocking Filter)、构成为使仅希望波长的BBF反射率不到100％透过一部分光、代替反射镜配置的BBF的后级上配置输出用的光纤或者受光元件，也可以构成仅检测在通过第一光输入输出单元14、44、84和第二光输入输出单元16、46、86的光中选择的波长的光的强度的光功率监视器。
[光合分波器的第一实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第一实施形态。图6是作为本发明的光合分波器的第一实施形态的棒状透镜型光合分波器的概略图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.55μm的光、波长1.49μm的光、和波长1.31μm的光的情况。
本发明的光合分波器的第一实施形态，在把作为本发明的光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器10的反射镜18变更为第二级的光滤波器206(参照图6)、越过第二级的光滤波器206延长棒状透镜12、在延长的棒状透镜12上追加了第三光输入输出单元202(参照图6)，此外，具有和作为本发明的光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器10同样的结构。给同样的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
如图6所示，棒状透镜型光合分波器200，具有：作为光传输区域的棒状透镜12、在棒状透镜12的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一光纤14以及作为第二光输入输出单元的第二光纤16、在棒状透镜12的另一侧连接的作为第三光输入输出单元的第三光纤202、在第一光纤14以及第二光纤16和第三光纤202之间的棒状透镜12上设置的第一级光滤波器20以及第二级光滤波器206。
棒状透镜12，包含：在第一光纤14以及第二光纤16和第一级光滤波器20之间配置的第一棒状透镜24、在第一级光滤波器20和第二级光滤波器206之间配置的第二棒状透镜26、在第二级光滤波器206和第三光纤202之间配置的第三棒状透镜21。从第一光纤14以及第二光纤16和第一棒状透镜24的结合位置28到第三棒状透镜210和第三光纤202的12的结合位置33的长度L13，如果是间距的1/2，则从第一光纤14入射棒状透镜12的一端28的光束在棒状透镜12的另一端34聚光，适当地向第三光纤202射出。
第一级光滤波器20以及第二级光滤波器206优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，第一级光滤波器20是透过波长1.55μm波段的光以及波长1.49μm波段的光而且反射波长1.31μm波段的光的LPF(Long wavelength PassFilter)。第二级光滤波器206是透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的LPF。
下面说明作为本发明的光合分波器的第一实施形态的棒状透镜型光合分波器的动作。
作为本发明的光合分波器的第一实施形态的棒状透镜型光合分波器200的动作，在波长1.55μm的光从第一光纤14入射棒状透镜12、透过第一级光滤波器20以及第二级光滤波器206向第三光纤202传输、以及波长1.49μm的光不是用反射镜18而是用第二光滤波器206反射以外，和上述作为光反射器的第一实施形态的棒状透镜型光反射器10的动作同样。因此省略其说明。结果，在第一光纤14或者第二光纤16和第三光纤202之间追加一个波长的传输。
在上述的棒状透镜型光合分波器200中，能够分别独立地决定与波长1.55μm的光对应的长度L13以及与波长1.49μm的光对应的长度L12以及与波长1.31μm的光对应的长度L11。因此，也能够分别独立地决定第一～第三棒状透镜24、26、210的形状(半径及长度)使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
当从第一光纤14入射波长1.55μm以及波长1.49μm的光、从第二光纤16入射波长1.31μm的光时，在像从第一光纤14射出波长1.31μm的光、从第二光纤16射出波长1.49μm的光、然后从第三光纤202射出波长1.55μm的光那样双方向传输1.31μm以及1.49μm的光信号、进而在波长多路复用传输1.55μm的光信号的系统中可以作为分支器使用。另外，当在与此相反的路径上传输各波长的光时可以作为上述系统的耦合器使用。通过把后者的耦合器在用户收容站中设置，把前者的分支器在家庭侧设置，能够适当地实现三波多路复用的FTTH(Fiber To The Home)。这三个波长，作为ITU-T(InternationalTelecommunication Union-Telecommunication standardization sector)的标准，把1.31μm的光分配给上行数据信号、把1.49μm的光分配给下行数据信号、把1.55μm的光分配给下行视频信号，能够构建适合该国际标准的系统。
[光合分波器的第二实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第二实施形态。图7是作为本发明的光合分波器的第二实施形态的MMI型光合分波器的概略图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.55μm的光、波长1.49μm的光、和波长1.31μm的光的场合。
本发明的光合分波器的第二实施形态，在把作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI型光反射器40的反射镜48变更为第二级的光滤波器、越过第二级的光滤波器延长光传输区域、在延长的光传输区域内追加第三光输入输出单元以外，具有和作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI型光反射器同样的结构。因此，给同样的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
如图7所示，MMI型光合分波器220，具有：作为光传输区域的多模光波导42、在多模光波导42的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一单模光波导43、第一光纤44、以及作为第二光输入输出单元的第二单模光波导45、第二光纤46、在多模光波导42的另一侧连接的作为第三光输入输出单元的第三单模光波导221、第三光纤222、在第一单模光波导43以及第二单模光波导45和第三单模光波导221之间的多模光波导42上设置的第一级光滤波器224以及第二级光滤波器226。
多模光波导42，包含：在第一单模光波导43以及第二单模光波导45和第一级光滤波器224之间配置的第一多模光波导部54、和在第一级光纤224和第二级光纤226之间配置的第二多模光波导部56、和在第二级光纤226和第三单模光波导221之间配置的第三多模光波导部230。
从第一单模光波导43以及第二单模光波导45和多模光波导42的结合位置到第三单模光波导221和多模光波导42的结合位置63的距离L23，优选是透过的光的波长(1.55μm)的干涉周期的1/2。
第三单模光波导221，具有和多模光波导42一起在Si底板(未图示)上叠层式形成的核221a以及包层221b，核221a以及包层221b优选用聚合物形成。
另外，第三光纤222具有核222a以及包层222b。第三光纤222对于轴线52大体平行(±5度的范围内)配置，通过粘接剂等固定在第三单模光波导221上。
也可以省略第三单模光波导221，直接连接多模光波导部230和第三光纤222。这里所说的连接，只要能确保光学方式适当的耦合即可，中间也可以夹杂粘接剂、折射率调整剂、填充剂、反射防止膜等其他物质。另外，也可以空间结合。
第一级光滤波器224以及第二级光滤波器226优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，第一级光滤波器224是透过波长1.55μm波段的光以及波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的BBF(Band Blocking Filter)。第二级光滤波器226是透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.31μm波段的光的LPF。第二级光滤波器226，和第一级光滤波器224同样，优选安装在沟部66中。
下面说明作为本发明的光合分波器的第二实施形态的MMI型光合分波器的动作。
作为本发明的MMI型光合分波器的第二实施形态的MMI光合分波器的动作，概略说，除波长1.55μm的光从第一光纤44通过第一单模光波导43入射到多模光波导42、透过第一级光滤波器224以及第二级光滤波器226通过第三单模光波导221向第三光纤222传输，和反射镜48以及光滤波器50(参照图2)分别变更为第二级光滤波器226以及第一级光滤波器224以外，和作为本发明的光反射器的第二实施形态的MMI型光反射器40的动作相同。因此，省略其说明。结果，在第一光纤44或者第二光纤46和第三光纤222之间追加一个波长的光的传输。
因此，使MMI光合分波器220和第一实施形态的光合分波器200同样动作，能够适用于同样的用途。
在上述的MMI光合分波器220中，能够分别独立地决定与波长1.55μm的光对应的长度L23以及与波长1.49μm的光对应的长度L21以及与波长1.31μm的光对应的长度L22。因此，也能够分别决定第一～第三多模光波导部54、56、230的核的形状(宽度及长度)，使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
[光合分波器的第三实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第三实施形态。图8是作为本发明的光合分波器的第三实施形态的MMI(Multi Mode Interference)型光反射器的概略平面图。本实施形态的MMI光合分波器240，除把上述第二实施形态的MMI光合分波器220的第一级光滤波器224、第二级光滤波器226以及第二光波导部56作为光滤波器单元242一体形成、代替上述第二实施形态的沟64、以及端部或者台阶部66等、设置接收光滤波器单元242的作为光滤波器设置单元的沟244等之外，具有和第二实施形态的MMI光合分波器220同样的结构。因此，对于和第二实施形态的MMI型光合分波器220共同的结构元件，附以相同的符号，省略其说明。
另外，作为本发明的光合分波器的第三实施形态的MMI型光合分波器240的动作，因为和上述作为第二实施形态的MMI型光合分波器220的动作相同，所以省略其说明。
因此，使MMI光合分波器240和第一实施形态的光合分波器200同样动作，能够适用于同样的用途。
在上述的MMI光合分波器220中，能够分别独立地决定与波长1.55μm的光对应的长度L23以及与波长1.49μm的光对应的长度L21以及与波长1.31μm的光对应的长度L22。因此，也能够分别决定第一～第三多模光波导部54、56、230的核的形状(宽度及长度)，使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
[光合分波器的第四实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第四实施形态。图9是作为本发明的光合分波器的第四实施形态的方向性光耦合器型光合分波器的概略图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.55μm的光、波长1.49μm的光、和波长1.31μm的光的情况。
本发明的光合分波器的第四实施形态，除把作为本发明的光反射器的第四实施形态的方向性光耦合器型光反射器80的反射镜88(参照图4)变更为第二级光滤波器268(参照图9)，越过第二级光滤波器268延长光耦合器82、在延长的光耦合器82上追加第三光波导262以及第四光波导264以外，具有和上述方向性光耦合器型反射器80同样的结构。因此，给相同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
如图9所示，方向性光耦合器型光合分波器260，具有：作为光传输区域的方向性光耦合器82、在光耦合器82的一侧连接的作为第一光输入输出单元的第一光波导84以及作为第二光输入输出单元的第二光波导86、在光耦合器82的另一侧连接的作为第三光输入输出单元的第三光波导262以及第四光波导264、在第一光波导84以及第二光波导86和第三光波导262以及第四光波导264之间的光耦合器82上设置的第一级光滤波器266以及第二级光滤波器268。第一光耦合路径94连接第一光波导84和第四光波导264，第二光耦合路径96连接第二光波导86和第三光波导262。
光耦合器82，包含：在第一光波导84以及第二光波导86和第一级光滤波器266之间配置的第一光耦合器部98、在第一级光滤波器266和第二级光滤波器268之间配置的第二光耦合器部100、和在第二级光滤波器268和第三光波导262之间配置的第三光耦合器部270。
从第一光波导84以及第二光波导86和光耦合器82的结合位置102到第三光波导262以及第四光波导264和光耦合器82的结合位置107的距离L43，优选为透过两级的光滤波器的光的波长(1.55μm)的结合长度。
第三光波导262以及第四光波导264，分别具有和多模光波导82一起在Si底板(未图示)上叠层式形成的核82a以及包层82b。
第一级光滤波器266以及第二级光滤波器268，优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，第一级光滤波器266是透过波长1.55μm波段的光以及波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的BBF(Band BlockingFilter)。第二级光滤波器268是透过波长1.55μm波段的光而且反射波长1.31μm波段的光的LPF。
下面说明作为本发明的光合分波器的第四实施形态的方向性光耦合器型光合分波器的动作。
本发明的方向性光耦合器型光合分波器260的动作，除波长1.55μm的光从第一光波导84入射光耦合器82、透过第一级光滤波器266以及第二级光滤波器268向第三光滤波器268传输、代替反射镜88以及光滤波器90分别使用第二级光滤波器268以及第一级光滤波器266以外，和本发明的光反射器的第四实施形态80的动作相同。因此省略其说明。结果，在第一光波导84或者第二光波导86和第三光波导262之间追加一个波长的传输。
因此，使方向性光耦合器型光合分波器260和第一实施形态的光合分波器200同样动作，可以适用于同样的用途。
在上述方向性光耦合器型光合分波器260中，能够分别独立地决定与波长1.55μm的光对应的长度L43以及与波长1.49μm的光对应的长度L41以及与波长1.31μm的光对应的长度L42。因此，也能够分别决定第一～第三光耦合器部98、100、270的形状(宽度及长度)使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
另外，上述说明了光波导型方向性光耦合器，但是通过在熔接延伸两根光纤形成方向性光耦合器的光纤熔接型光纤的光结合部中插入两级光纤实现同样的动作。
[光合分波器的第五实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第五实施形态。图10是作为本发明的光合分波器的第五实施形态的MMI型光合分波器的概略图。在本实施形态中，作为例示，说明传输波长1.65μm的光、波长1.55μm的光、波长1.49μm的光、和波长1.31μm的光的情况。
本发明的光合分波器的第五实施形态，除把作为本发明的光反射器的第五实施形态的MMI型光反射器120的反射镜122变更为第三级光滤波器288(参照图10)、越过光滤波器288延长光传输区域、在延长的光传输区域中追加第三光输入输出单元以外，具有和作为本发明的光反射器的第五实施形态的MMI型光反射器同样的结构。因此，给同样的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
如图10所示，MMI型光合分波器280，具有：作为光传输区域的多模光波导42、在多模光波导42的一侧连接的第一单模光波导43、作为第一光输入输出单元的第一光纤44、以及作为第二光输入输出单元的第二单模光波导45、第二光纤46、在多模光波导42的另一侧连接的作为第三光输入输出单元的第三单模光波导281、第三光纤282、在第一单模光波导43以及第二单模光波导45和第三单模光波导281之间的多模光波导42上设置的第一级光滤波器284、第二级光滤波器286以及第三级光滤波器288。
多模光波导42，包含：在第一单模光波导43以及第二单模光波导45和第一级光滤波器284之间配置的第一多模光波导部128、在第一级光滤波器284和第二级光滤波器286之间配置的第二多模光波导部130、在第二级光滤波器286和第三级光滤波器288之间配置的第三多模光波导部132、和在第三级光滤波器288和第三单模光波导281之间配置的第四多模光波导部290。
从第一单模光波导43以及第二单模光波导45和多模光波导42的结合位置58到第三单模光波导281和多模光波导42的结合位置139的距离L54，优选为透过的光的波长(1.65μm)的干涉周期的1/2。
第三单模光波导281，具有和多模光波导42一起在Si底板(未图示)上叠层式形成的核281a和包层281b，核281a以及包层281b优选用聚合物形成。
另外，第三光纤282，具有核282a以及包层282b。第三光纤282，对于轴线52大体平行(在±5度的范围内)配置，通过粘接剂等固定在第三单模光波导281上。
也可以省略第三单模光波导281，直接连接第四光波导部290和第三光纤282构成。这里所说的连接，只要能确保在光学上适当的结合，中间也可以夹杂有粘接剂、折射率调整剂、填充剂、反射防止膜等其他物质。另外，也可以空间结合。
第一级光滤波器284、第二级光滤波器286以及第三级光滤波器288优选用电介质多层膜形成。在本实施形态中，第一级光滤波器284是透过波长1.65μm波段的光、波长1.49μm波段的光以及波长1.31μm波段的光而且反射波长1.55μm波段的光的BBF(Band Blocking Filter)。第二级光滤波器286是透过波长1.65μm波段的光、波长1.31μm波段的光而且反射波长1.49μm波段的光的BBF。第三级光滤波器288是透过波长1.65μm波段的光而且反射波长1.31μm波段的光的LPF。第三光滤波器288，优选设置在沟144等中。
下面说明作为本发明的光合分波器的第五实施形态的MMI型光合分波器的动作。
作为本发明的MMI型光合分波器280的动作，概略说，除波长1.65μm的光从第一光纤44通过第一单模光波导43入射多模光波导42，透过第一级光滤波器284、第二级光滤波器286以及第三级光滤波器288通过第三单模光波导281向第三光纤282传输，和代替反射镜122以及光滤波器124、126(参照图6)使用光滤波器284、2288以外，和作为本发明的光反射器的第五实施形态120的动作相同。因此，省略其说明。结果，在第一光纤44或者第二光纤46和第三光纤282之间追加一个波长的传输。
在上述的MMI光合分波器280中，能够分别独立地决定与波长1.65μm的光对应的长度L54以及与波长1.55μm的光对应的长度L51以及与波长1.49μm的光对应的长度L53以及与波长1.31μm的光对应的长度L53。因此，也能够分别决定第一～第四多模光波导部128、130、132、290的核的形状(宽度及长度)，使各波长的光中的插入损失成为最小。由此能够提高光波长多路复用通信的性能。
[光合分波器的第六实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第六实施形态。图11是作为本发明的光合分波器的第六实施形态的MMI型光合分波器的概略图。作为第六实施形态的MMI型光合分波器300，和作为上述第二实施形态的MMI型光合分波器220做成大体相同的结构，两者的不同点，仅在于第一光耦合器部98对于其他的光耦合器部在和光的传输方向垂直的方向偏移。具体说，第一多模光波导部54的轴线54a对于其他的多模光波导部亦即第二以及第三多模光波导部56、230的轴线52在第一单模光波导43侧横向偏移距离D0。因此，给相同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
在图11中，第一～第三多模光波导部54、56、230的宽度分别用W1、W2、W3指示，和多模光波导部42的结合位置处的第一～第三单模光波导43、45、221各自的轴线和第二以及第三多模光波导部56、230的轴线52之间的宽度方向距离分别用D1、D2、D3指示，和多模光波导部42的结合位置处的第一～第三单模光波导43、45、221的宽度分别用WS1、WS2、WS3指示。
另外，作为第六实施形态的MMI型光合分波器300的动作，因为和作为第二实施形态的MMI型光合分波器220相同，所以省略说明。
[光合分波器的第七实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第七实施形态。图12是作为本发明的光合分波器的第七实施形态的方向性光耦合器型光合分波器的概略图。作为第七实施形态的方向性光耦合器型光合分波器310，和作为上述第四实施形态的方向性光耦合器型光合分波器260做成大体相同的结构，两者的不同点，仅在于第一光耦合器部98对于其他的光耦合器部在和光的传输方向垂直的方向偏移。具体说，第一光耦合器部98的轴线98a对于其他的光耦合器部亦即第二以及第三光耦合器部100、270的轴线92在第一光波导84侧横向偏移。因此，给相同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
另外，作为第七实施形态的光耦合器型光合分波器310的动作，因为和作为第四实施形态的光耦合器型光合分波器260相同，所以省略说明。
[光合分波器的第八实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第八实施形态。图13是作为本发明的光合分波器的第八实施形态的棒状透镜型光合分波器的概略图。作为第八实施形态的棒状透镜型光合分波器320，和作为上述第一实施形态的棒状透镜型光合分波器200做成大体相同的结构，两者的不同点，仅在于第一棒状透镜24对于其他的棒状透镜在和光的传输方向垂直的方向偏移。具体说，第一棒状透镜24的轴线24a对于其他的棒状透镜亦即第二以及第三棒状透镜26、210的轴线22在第一光纤14侧横向偏移。因此，给相同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。
另外，作为第八实施形态的棒状透镜型光合分波器320的动作，因为和作为第四实施形态的光耦合器型光合分波器200相同，所以省略说明。
[光合分波器的第九实施形态]
下面说明本发明的光合分波器的第九实施形态。图14是作为本发明的光合分波器的第九实施形态的MMI型光合分波器的概略图。作为第九实施形态的MMI型光合分波器330，和作为上述第六实施形态的MMI型光合分波器300做成大体相同的结构，两者的不同点，仅在于和多模光波导部42的结合位置58处的第一以及第三单模光波导43、45的宽度不同。因此，给相同的结构元件附以相同的符号，省略其说明。另外，作为第九实施形态的MMI型光合分波器330的动作，因为和作为第六实施形态的MMI型光合分波器300相同，所以省略说明。
MMI型光合分波器330的和第一单模光波导43的光的进行方向正交的宽度，在和光纤44的结合位置处是WS1a，朝向多模光波导部42变大，在和多模光波导部42的结合位置58为WS1b。此外，光波导43，对应宽WS1b的宽度的大小，可以不一定是仅激励基本模的单模光波导，也可以是激励多个模的多模光波导。
在上述的MMI型光合分波器330中，通过变化以光学方式和多模光波导42连接的各单模光波导或者多模光波导43、45、221的核的位置以及宽度，能够提高各各单模光波导43、45、221和多模光波导42之间的光的传输或者结合效率。
[实验例]
下面说明测定光波导过剩损失的实验例。在以下的实验结果中，表示出分贝值变越小，亦即分贝值的绝对值越大，光波导过剩损失越大。
在图7所示的作为本发明的光合分波器的第二实施形态的MMI型光合分波器220中，测定光波导过剩损失。使波长1.49μm的光从第一光纤44由第一级光滤波器224反射向第二光纤46传输时的光波导过剩损失是-0.2dB。另外，使波长1.31μm的光从第二光纤46透过第一级光滤波器224、由第二级光滤波器226反射向第一光纤44传输时的光波导过剩损失是-0.7dB。另外，使波长1.55μm的光从第一光纤44透过第一级光滤波器224以及第二级光滤波器226向第三光纤222传输时的光波导过剩损失是-0.5dB。
与此相对，在省略第二级光滤波器226只剩第一级光滤波器224的比较例中，测定了光波导过剩损失。在比较例中，在使波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光两方由第一级光滤波器反射、使波长1.55μm的光透过第一级光滤波器的场合，使波长1.49μm的光从第一光纤44由第一级光滤波器224反射向第二光纤46传输时的光波导过剩损失是-0.5dB。另外，使波长1.31μm的光从第二光纤46由第一级光滤波器224反射向第一光纤44传输时的光波导过剩损失是-0.8dB。另外，使波长1.55μm的光从第一光纤44透过第一级光滤波器224向第三光纤222传输时的光波导过剩损失是-0.9dB。
从上述实验例的结果可知，在使用两级光滤波器反射两个波长的光的本发明申请的光合分波器中，比作为仅使用一级光滤波器反射两个波长的光的比较例表示的现有技术的光合分波器，更能够改善光波导过剩损失。
下面说明图11所示的作为光合分波器的第六实施形态的MMI型光合分波器300的实验例。使用的MMI型光合分波器300中的具体的尺寸是，W1＝17.2μm，W2＝17.4μm，W3＝17.2μm，L21＝257μm，L22＝309μm，L23＝576μm(L23-L22＝267μm)，D0＝0.8μm，D1＝5.9μm，D2＝4.2μm，D3＝4.2μm，WS1＝WS2＝WS3＝6.6μm。另外，第一级光滤波器224是反射从1.48μm到1.50μm的波长的光、透过从1.26μm到1.36μm以及从1.55μm到1.56μm的波长的光的BBF，第二级光滤波器226使用反射从1.26μm到1.36μm的波长的光、透过从1.55μm到1.56μm的波长的光的LPF。另外，波长1.36μm的光，和上述的说明相反，从第二光输入输出单元45、46入射向第一光输入输出单元43、44传输。
该MMI型光合分波器300，是按如下说明制作的。
首先，在Si底板上，加工为安装光纤的V形断面，在底板上面形成SiO2膜。接着，作为包层材料通过旋转涂敷氟化聚酰亚胺，形成下部包层。接着，作为内核材料在下部包层上通过旋转涂敷在包层材料中使用的氟的重合情况不同的氟化聚酰亚胺，形成核层。接着，通过光刻法、反应性离子腐蚀把光波导图形化。使第一以及第二单模光波导43、45成为S形的曲线形状，第三单模光波导221成为直线形状那样进行图形化。接着，通过旋转涂敷包层用的氟化聚酰亚胺，形成上部包层使覆盖核层。核层和包层的折射系数差为0.4％，核层的厚度为6.5μm。接着，通过切割加工加工为设置第一级以及第二级光滤波器224、226的两个沟64、66。两个沟64、66互相平行而且垂直横切轴52那样形成。以上的加工，在一个Si底板上对于多个光合分波器300同时进行。
接着，把光合分波器300切成单片形状。在该阶段，Si底板，向光合分波器300的轴52方向两侧延长，在一方的延长部上，配置用于安装第一以及第二光纤44、46的V形断面的沟，在另一方的延长部上，配置用于安装第三光纤222的V形断面的沟。这些沟，在其上载有光纤时，光纤44、46、222的核44a、46a、222a分别像和单模光波导43、45、221的核43a、45a、221a直线对准那样构成，能够无源安装。把第一级以及第二级光滤波器224、226分别插入两个沟64、66内，在用粘接剂固定的同时，把光纤43、45、221无源安装在V形断面的沟内，用粘接剂把它们固定。
表1是进行上述光合分波器300的光特性评价的结果。在表1中，用C端口表示第一光输入输出单元43、44，用O端口第二光输入输出单元43、46，用V端口第三光输入输出单元。如上述，波长1.31μm的光从O端口向C端口传输，波长1.49μm的光从C端口向O端口传输，波长1.55μm的光从C端口向V端口传输。但是，入射的光不是100％那样传输(插入损失)，而是或者向其他端口泄漏(串扰)，或者返回入射的端口(反射衰减量)。在表1中，把在端口栏中记载的对于从左端口入射的光的强度的向右端口射出的光的强度的设计值以及实测值，区分为插入损失、串扰以及反射衰减量，用分贝单位表示。设计值，是加进3维BPM(光束传输法)的计算实验结果和光滤波器的校准光的测定值和另外测定的在由材料引起的传输损失0.3～0.5dB/cm中光纤和单模光波导的典型的结合损失求得的值。
[表1]
  项目   波长   端口   设计值   实测值
  单位   μm   入射-射出   dB   dB
  插入损失   1.31   O——C   -1.1   -1.5
  1.49   C——O   -1.0   -1.3
  1.55   C——V   -0.9   -1.2
  串扰   1.31   O——V   -59   -67
  1.49   C——V   -46   -45
  1.55   C——O   -34   -29
  放射衰减量   1.31   O——O   -38   -47
  1.49   C——C   -37   -----
  1.55   C——C   -42   -46
插入损失，分贝值越大亦即分贝值的绝对值越小越好，串扰以及反射衰减量，分贝值越小亦即分贝值的绝对值越大越好。从表1可知，在测定值中，插入损失的绝对值在1.5dB以下，串扰的绝对值在29dB以上，反射衰减量的绝对值在35dB以上，得到了良好的结果。
从上述的结果，可以确认能够把制作的MMI型光合分波器适合地用于接入系系统。具体说，在家庭侧，通过把C端口连接局侧、把O端口连接ONU(Optical Network Unit)侧、把V端口连接V(Video)-ONU侧，另外，在局侧，通过把C端口连接家庭侧、把O端口连接OLT(Optical Line Terminator)侧、把V端口连接V(Video)-OLT侧，可以把制作的MMI型光合分波器适合地用于3波长多重WDM系统用的光合分波器。
另外，关于从O端口入射在C端口射出的1.31μm的波长的光的反射衰减量，进行了比较把偏移量D0作为0μm的场合和作为0.85μm的场合的模拟。此时的MMI型光合分波器300的具体的尺寸是，W1＝17.2μm、W2＝17.0μm、L21＝258μm、L22＝316μm、D1＝5.1μm、D2＝4.9μm、WS1＝WS2＝WS3＝6.2μm。在把偏移量D0做成0μm的场合，反射衰减量是-26dB，但是在把偏移量D0做成0.85μm的场合，反射衰减量成为-36dB，与把偏移量D0做成0μm的场合相比，能够使反射衰减量的绝对值增大。
说明图14所示的作为光合分波器的第九实施形态的MMI型光合分波器330的实施例。在使用的MMI型光合分波器320中的具体的尺寸是，W1＝W2＝W3＝30μm、L21＝2425μm、L22＝2642.5μm、L23＝4752.5μm、D1＝10.6μm、D2＝10.3μm、D3＝10.3μm、WS1a＝6.2μm、WS1b＝10.6μm、WS2＝6.2μm、WS3＝6.2μm、D0＝0μm。另外，第一级光滤波器224，是反射从1.48μm到1.50μm的波长的光、透过从1.26μm到1.36μm以及从1.55μm到1.56μm的波长的光的BBF，第二级光滤波器226，使用反射从1.26μm到1.36μm的波长的光、透过从1.55μm到1.56μm的波长的光的LPF。从1.26μm到1.36μm的波长的光，从第二光输入输出单元45、46入射向第一光输入输出单元43、44传输，从1.48μm到1.50μm的波长的光，从第一光输入输出单元43、44入射向第二光输入输出单元45、46传输。从1.55μm到1.56μm的波长的光，从第一光输入输出单元43、44入射向第三光输入输出单元221、222传输。
图15是表示上述尺寸的MMI型光合分波器330的回程损耗的波长依存性的图表。图15所示的回程损耗，是使波长1.26μm～1.36μm的光从第二光输入输出单元45、46入射向第一光输入输出单元传输时返回到第二光输入输出单元45、46的光的光量的对入射光量的比。比较第一～第三的多模光波导54、56、230的宽度W1、W2、W3是30μm的上述实施例、和宽度W1、W2、W3是17μm而且与其对应调整长度L21、L22、L23的别的实施例。从图15可知，通过把宽度W1、W2、W3增大，能够减小波长1.26μm～1.36μm的光的回程损耗。另外也能够减小回程损耗的波长依存性。
另外，通过加大宽度W1、W2、W3，可以增长第1级光滤波器224和第2级光滤波器226间的间隔，所以容易安装光滤波器224、226。
另外，比较把在对多模光波导42的光学连接的部分中的第一单模光波导43的宽度WS1b作为10.6μm、把第二单模光波导45的宽度WS2作为6.2μm的上述实施例和把宽度WS1b、WS2两方都作为6.2μm的别的实施例。如上述实施例，通过把WS1b做大，能够减少从第二光输入输出单元45、46入射向第一光输入输出单元43、44传输的从1.26μm～1.36μm的光的过剩损失。
以上说明了本发明的实施形态，但是本发明不限于以上的实施形态，而在权利要求的范围内记载的发明的范围内能够进行各种变更，不用说那些也包含在本发明的范围内。
在上述实施形态中，说明了波长1.49μm的光以及波长1.31μm的光两方都从第一光输入输出单元向第二光输入输出单元传输的场合，但是两波长的光双方可以都在逆方向上亦即从第二光输入输出单元向第一光输入输出单元传输，两波长的光也可以在第一光输入输出单元和第二光输入输出单元之间互相在相反方向上传输，两波长的光的传输方向还可以随时间的经过变化。
另外，在上述本发明申请的光合分波器的实施形态中，说明了在沟等光滤波器设置单元中安装光滤波器的状态，但是不限于此，实际上即使是作为商品流通的、从光合分波器取出了光滤波器的光系统，只要安装光滤波器即成为本发明申请的光合分波器，这也在本发明的范围内。
另外，在上述实施形态中，作为光滤波器使用了LPF(Long wavelength PassFilter)、BBF(Band Blocking Filter)，但是根据用途，也可以使用SPF(Shortwavelength Pass Filter)以及BPF(Band Pass Filter)。
另外，在本发明的光反射器以及光合分波器的第五实施形态中，表示出使用3级光滤波器的3个波长的光波长多路复用通信的例子，但是也可以使用4级以上的光滤波器进行4个以上波长的光波长多路复用通信。
另外，反射镜以及光滤波器，可以设置在沟、端部、台阶部，也可以通过在分离形成的光传输区域之间夹持结合设置，使作为光反射器或者光合分波器作用。
另外，在上述实施形态中，说明了光传输区域是棒状透镜、多模光波导、方向性光耦合器的场合，但是光传输区域也可以是佛瑞奈透镜等聚光元件、光栅(衍射光栅)、马赫-策恩德干涉计。
另外，在上述实施形态中，说明了通过光滤波器或者反射镜区分的光传输区域的各部分用同一材料形成的场合，但是只要至少第一棒状透镜24或者第一光波导54、128生成对应传输的光的波长的光的强度分布，光传输区域的其他各部分也可以用别的材料形成。例如，在本发明申请的光反射器以及光合分波器的第一实施形态中，可以把第二棒状透镜26不做成棒状透镜而做成空气等，在本发明申请的光反射器以及光合分波器的第二实施形态中，可以把第二光波导部56不做成多模光波导而做成空气等。另外，即使在本发明申请的光反射器以及光合分波器的第五实施形态中，也可以把第二光波导部130和/或第三光波导部132不做成多模光波导而做成空气等。
另外，可以把上述光纤的一部分或者全部置换为光波导，也可以把光波导的一部分或者全部置换为光纤。另外，在光波导和光纤连接的场合，也可以省略其任何一个。
另外，在这些实施形态中，可以把入射侧的光纤置换为相应波长的发光元件，也可以把射出侧的光纤置换为相应波长的受光元件。
另外，对于光传输区域配置第一～第三光输入输出单元14、43、84等的位置，优选根据波长、光传输区域的尺寸等决定。另外，光传输区域的各区域(例如第一～第三多模光波导部54、56、230)以及各光输入输出单元的形状、尺寸、相对位置等，优选根据插入损失、串扰以及反射衰减量的设计决定。例如，像光合分波器的第六～第九实施形态那样，可以把第一光传输区域部(多模光波导部54、光耦合器部98、棒状透镜24)对于其他的光传输区域使在横向偏移，也可以使所有光传输区域的部分互相偏移。另外，例如也可以使单模光波导43、45、221的宽度WS1、WS2、WS3、WS1a、WS1b互相不同。另外，在上述第九实施形态中，虽然把WS1b做成比WS1a大，但是只要能提高第一单模光波导43和多模光波导42之间的光的结合，也可以把WS1b做成比WS1a小。
符号说明
10、40、70、80、120光反射器
200、220、240、260、280、300、310、320光合分波器
12棒状透镜
14、44第一光纤
43第一单模光波导
16、46第二光纤
45第二单模光波导
18、48、88、122反射镜
20、50、90、124、224、266、284第一级光滤波器
42多模光波导
82光耦合器
84第一光波导
86第二光波导
126、206、226、268、286第二级光滤波器
200、220、240、260、280光合分波器
202、222、262、282第三光纤
221、281第三单模光波导
288第三级光滤波器
300、310、320、330光合分波器

Claims (17)

1.一种光反射器，其特征在于，
具有：
产生对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；
在所述光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；
在所述光传输区域的另一侧设置的反射镜；
在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和所述反射镜之间的所述光传输区域内设置的光滤波器；
所述光滤波器，反射第一波长的光而且透过第二波长的光；
所述反射镜，反射所述第二波长的光；
在所述第一光输入输出单元和所述第二光输入输出单元之间，传输所述第一波长的光以及所述第二波长的光。
2.根据权利要求1或者2所述的光反射器，其特征在于，
进一步具有在所述光滤波器和所述反射镜间设置的至少一级追加的光滤波器，所述各个追加的光滤波器，由其反射透过所有位于所述第一以及第二光输入输出单元侧的光滤波器的规定的波长的光、而且透过所述第二波长的光，
在所述第一光输入输出单元和所述第二光输入输出单元之间，传输所述第一波长的光、所述第二波长的光、以及所述规定的波长的光。
3.根据权利要求1或者2所述的光反射器，其特征在于，
所述光传输区域用聚光元件、光栅、多模光波导、马赫-策恩德干涉计、或者方向性光耦合器形成。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的光反射器，其特征在于，
所述光传输区域，在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和与其最接近的所述光滤波器之间，构成第一光传输区域部，
所述第一光传输区域部，对于所述光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
5.一种光系统，其特征在于，
具有：
生成对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；
在所述光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；
在所述光传输区域的另一侧连接的第三光输入输出单元；和
用于设置在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和所述第三光输入输出单元之间的所述光传输区域内设置的至少两级的光滤波器的光滤波器设置单元。
6.根据权利要求5所述的光系统，其特征在于，
所述光传输区域用聚光元件、光栅、多模光波导、马赫-策恩德干涉计、或者方向性光耦合器形成。
7.根据权利要求5或者6中任何一项所述的光系统，其特征在于，
所述光传输区域，在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和与其最接近的所述光滤波器设置单元之间，构成第一光传输区域部，
所述第一光传输区域部，对于所述光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
8.根据权利要求5～7中任何一项所述的光系统，其特征在于，
所述光滤波器设置单元是在所述光传输区域中设置的沟。
9.根据权利要求5～8中任何一项所述的光系统，其特征在于，
所述第一、第二、以及第三光输入输出单元是单模光波导。
10.根据权利要求5～8中任何一项所述的光系统，其特征在于，
所述第一以及第二光输入输出单元是单模光波导，所述第三光输入输出单元是光纤。
11.一种光合分波器，其特征在于，
具有：
生成对应传输的光的波长的光的强度分布的光传输区域；
在所述光传输区域的一侧连接的第一光输入输出单元以及第二光输入输出单元；
在所述光传输区域的另一侧连接的第三光输入输出单元；和
在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和所述第三光输入输出单元之间的所述光传输区域内设置的两级的光滤波器；
所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元侧的所述光滤波器，反射第一波长的光而且透过第二波长的光以及第三波长的光；
所述第三光输入输出单元侧的所述光滤波器，反射所述第二波长的光而且透过所述第三波长的光；
在所述第一光输入输出单元和所述第二光输入输出单元之间，传输所述第一波长的光以及所述第二波长的光；
在所述第一光输入输出单元或者所述第二光输入输出单元和所述第三光输入输出单元之间传输所述第三波长的光。
12.根据权利要求11所述的光合分波器，其特征在于，
进一步具有在所述两级的光滤波器之间设置的至少一级的追加的光滤波器，所述各个追加的光滤波器，由其反射透过所有位于所述第一以及第二光输入输出单元侧的光滤波器的规定的波长的光而且透过所述第二波长的光以及所述第三波长的光，
在所述第一光输入输出单元和所述第二光输入输出单元之间，传输所述第一波长的光、所述第二波长的光、以及所述规定的波长的光。
13.根据权利要求11或者12所述的光合分波器，其特征在于，
所述光传输区域，用聚光元件、光栅、多模光波导、马赫-策恩德干涉计、或者方向性光耦合器形成。
14.根据权利要求11～13中任何一项所述的光合分波器，其特征在于，
所述光传输区域，在所述第一光输入输出单元以及所述第二光输入输出单元和与其最接近的所述光滤波器之间，构成第一光传输区域部；
所述第一光传输区域部，对于所述光传输区域的其他的部分，在和光的传输方向垂直的方向上偏移。
15.根据权利要求11～14中任何一项所述的光合分波器，其特征在于，
所述第一、第二、以及第三光输入输出单元是单模光波导。
16.根据权利要求11～14中任何一项所述的光合分波器，其特征在于，
所述第一以及第二光输入输出单元是单模光波导，所述第三光输入输出单元是光纤。
17.根据权利要求1所述的光反射器，其特征在于，
所述光滤波器进一步透过第三波长的光，
所述反射镜，是反射所述第二波长的光、透过第三波长的第二光滤波器。
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