CN1708708A - 光合分波器和光合分波器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是在光通信的领域中，把多路复用的多个波长区的光信号分波到各波长区中，或能把各波长区的光合波的光合分波器。即把波长λ1、λ2、λ3、λ4的光多路复用的光从光纤(9a)出射，用微透镜阵列(14)的微透镜(12a)把其光轴弯曲，变为平行光，由平面镜层(19)反射，入射到滤光层(17)。滤光器(17a)只透射波长λ1的光，所以此外的波长的光反射，再次由平面镜层(19)反射，入射到滤光层(17)。透射滤光器(17a)的光由微透镜(12c)把光轴弯曲，与光纤(9c)结合。从光纤(9c、9d、9e、9f)的光出射端分别取出波长λ1、λ2、λ3、λ4的光。

Description

光合分波器和光合分波器的制造方法

技术领域

本发明涉及多通道、小型的光合分波器，还涉及该光合分波器的制造方法。

背景技术

近年来，以光纤为信号传送媒体的光通信已经普及到可以在各个家庭中使用，利用通过把波长不同的光信号多路复用而用一条光纤传送的波长多路复用传送方式的通信网络正在不断发展。与此相伴，希望把波长不同的多个光多路复用，或使把波长多路复用的光按各波长进行分波的光合分波器小型化，并且以低成本大批量生产。

图1是表示以往例(参照日本公报：特开昭60-184215号)的光分波器1的结构的概略侧视图。图1所示的光分波器1由以下部分构成：把球面透镜4和光纤2a、2b、2c、2d、2e一体化平行配置的5个平行光管3a、3b、3c、3d、3e；具有彼此平行的2个面6a、6c和与它正交的面6b的玻璃体6；并列配置在玻璃体6的面6a上，分别只有特定的波长λ1、λ2、λ3、λ4区域的光透射的干涉膜滤光器5a、5b、5c、5d；与玻璃体6的面6c紧贴的反射镜7。

在该光分波器1中，从平行光管3a出射，入射到玻璃体6的光束(把波长λ1、λ2、λ3、λ4多路复用的光)由玻璃体6的面6b全反射，在由面6c(反射镜7)全反射，入射到干涉膜滤光器5a。因为透射该干涉膜滤光器5a的波长λ1的光入射平行光管3b，所以可以从光纤2b的光出射端取出波长λ1的光。另外，由干涉膜滤光器5a反射的波长λ2、λ3、λ4的光再由反射镜7全反射，输入到干涉膜滤光器5b，透射干涉膜滤光器5b的波长λ2的光束如到平行光管3c。同样由干涉膜滤光器5a、5b、5c和反射镜7重复反射，进行分波，分别能从光纤2b、2c、2d、2e的光出射端取出透射干涉膜滤光器5a、5b、5c、5d的波长λ1、λ2、λ3、λ4的光。

但是，在图1所示的光分波器1中，必须使从平行光管3a出射的光倾斜向玻璃体6的面6a入射，分波的波长数(或者光纤的个数)越增加，从平行光管3a到玻璃体的面6a的间隔越变长，存在光分波器1大型化的问题。另外，决定平行光管3a-3e和玻璃体6的设置位置，或一个一个以高精度把多个干涉膜滤光器5a-5d贴在玻璃体6上，或以高精度在玻璃体6上形成反射镜7的制造步骤繁杂，所以无法提高生产效率，难以减少成本。

发明内容

鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于：提供分波为多个波长或波长区的光，或把多个波长或波长区的光合波的多通道型的小型廉价的光合分波器。

本发明的第一光合分波器中，构成通过使透射波长区彼此不同的多个波长选择元件与光反射面相对，一边在光反射面与波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；使用于传送多个波长的光的传送部件与在所述导光部件内导光的多个波长或波长区的光结合；使光轴方向几乎垂直于所述波长选择元件的排列方向，对所述导光部件，在与所述传送部件相同一侧配置多个光输入输出部件；在光输入输出部件与所述各波长选择元件之间设置勇于把透射所述各波长选择元件的光的光轴方向变换为分别与光输入输出部件的光轴方向平行，或者把与光输入输出部件的光轴方向平行的光分别变换为透射所述各波长选择元件的光的光轴方向的偏向元件。

在此，作为传送部件，能使用光纤或光波导等。另外，作为光输入输出部件，能使用光纤、光波导、半导体激光器元件等发光元件、光电二极管等光敏元件。作为波长选择元件，能使用滤光器、衍射光栅和CGH元件的衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的球面透镜、非球面透镜或变形透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。须指出的是，光的光轴方向是指通过光束的截面中心的光的前进方向。

在本发明的第一光合分波器中，使用在光输入输出部件与各波长选择元件之间设置的偏向元件，把透射各波长选择元件的光的光轴分别变换为光输入输出部件的光轴，或者把光输入输出部件的光轴分别变换为透射波长选择元件的光的光轴，所以能使光输入输出部件的光轴方向几乎垂直于波长选择元件的排列方向，对于导光部件，在与传送部件相同的一侧配置多个光输入输出部件。因此，由光合分波器分波或合波的波长或波长区的数量增加，光合分波器难以大型化。

在本发明的第一光合分波器的实施形态中，在所述传送部件与所述导光部件之间的光路途中设置反射防止膜。因此，在把光合分波器作为分波器使用时，能减少从传送部件出射的光在所述导光部件表面的反射引起的损失。该反射防止膜可以与所述各波长选择元件并列配置，从而其表面与所述各波长选择元件的表面成为同一面，也可以重叠配置在滤光器上。

本发明的第二光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长区彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；排列有用于传送多个波长或波长区的第一光纤、用于传送特定的波长或波长域的光的多条第二光纤，各光纤的光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的光纤阵列；与所述第一光纤和第二光纤相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；所述第一光纤通过所述偏向元件与倾斜地入射出射所述导光部件的多个波长的光结合，所述第二光纤分别通过所述偏向元件与倾斜地入射出射所述导光部件的各波长的光结合。

在此，作为波长选择元件，能使用衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的球面透镜、非球面透镜或变形透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

在本发明的第二光合分波器中，能用第一光纤使多个波长的光传送，入射到偏向元件，用该偏向元件使光的光轴方向弯曲，向着导光部件倾斜使光出射，一边用所述导光部件的波长选择元件和光反射面使光反射，一边把透射波长选择元件的各波长的光分别入射到偏向元件，能通过使透射该偏向元件的不同波长的光入射到第二光纤进行传送来取出分波的光。

另外，把本发明的第二光合分波器作为合波器使用时，用所述第二光纤把波长不同的光传送，入射到所述偏向元件，使透射偏向元件的光倾斜入射导光部件中，一边用光反射面和波长选择元件反射，一边合波，通过使合波的光透射所述偏向元件而弯曲，入射到第一光纤，能从第一光纤取出合波的光。

本发明的第二光合分波器具有平行排列第一光纤和第二光纤而构成的光纤阵列，不仅第二光纤，第一光纤的光轴也配置为与所述波长选择元件垂直，所以能使光合分波器进一步小型化。

本发明的第二光合分波器的实施形态的所述偏向元件与所述光纤阵列接合一体化。如果这样预先把偏向元件与光纤阵列一体化，则光合分波器的组装变得容易。

在本发明的第二光合分波器的其他实施形态中，把所述导光部件、所述偏向元件和所述光纤阵列收容、密封在盒子内。如果把光合分波器收容、密封在盒子内，就能从湿气保护滤光器等波长选择元件，所以耐久性提高。

本发明的第三光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长区彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；光轴配置为几乎与排列有所述波长选择元件的面垂直的用于传送多个波长的光的传送部件；光轴配置为几乎与排列有所述波长选择元件的面垂直的分别用于输出特定波长的光的多个发光元件；与所述传送部件和所述发光元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；所述传送部件通过所述偏向元件与从所述导光部件倾斜出射的多个波长的光结合，所述发光部件通过所述偏向元件使各波长的光出射，并倾斜入射所述导光部件。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为波长选择元件，能使用衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

在本发明的第三光合分波器中，从发光元件使波长不同的光出射，入射到所述偏向元件，透射该偏向元件，弯曲的光倾斜入射导光部件，一边由光反射面和波长选择元件反射，一边合波，通过使该合波的光透射所述偏向元件而弯曲，入射到传送部件，能从传送部件取出合波的光。

在本发明的第三光合分波器中，能平行排列传送部件和各发光元件，所以不仅发光元件，传送部件的光轴也能与所述波长选择元件垂直配置，能使光合分波器小型化。

本发明的第四光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的、用于传送多个波长的光的传送部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光敏元件；与所述传送部件和所述光敏元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；所述传送部件通过所述偏向元件与倾斜入射所述导光部件的多个波长的光结合，所述光敏部件分别通过所述偏向元件接受从所述导光部件倾斜出射的各波长的光。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为波长选择元件，能使用衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

在本发明的第四光合分波器中，用所述传送部件使多个波长的光传送，输入到所述偏向元件中，通过由偏向元件弯曲，向着导光部件倾斜出射，一边用所述导光部件的波长选择元件和光反射面把光反射，一边使透射波长选择元件的各波长的光分波，使各波长的光入射到偏向元件而弯曲，由各光敏元件接受透射偏向元件的光来进行传送，能取出分波的光。

在本发明的第四光合分波器中，能平行排列有所述传送部件和光敏元件，所以不仅所述光敏元件，传送部件的光轴也能与所述波长选择元件垂直配置，能使光合分波器小型化。

本发明的第五光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光输入部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，与所述光输入部件一起沿着所述波长选择元件的排列方向配置的、用于传送多个波长的光的第一传送部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光输出部件；光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，并且与所述光输入部件和所述第一传送部件的排列方向几乎平行，与所述光输出部件一起沿着所述波长选择元件的排列方向配置的、用于传送多个波长的光的第二传送部件；与所述光输入部件和所述第一传送部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；与所述光输出部件和所述第二传送部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；所述光输入部件通过所述偏向元件分别把一组的多个波长中各波长的光出射，并倾斜入射所述导光部件，所述第一传送部件通过所述偏向元件与从所述导光部件倾斜出射的所述一组多个波长的光结合；所述第二传送部件通过所述第二偏向元件与倾斜入射所述导光部件的另一组多个波长的光结合，所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别从所述导光部件倾斜出射的所述另一组多个波长的光中的各波长的光。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为光输入部件，能使用光纤、半导体激光器元件。作为光输出部件，能使用光纤、光电二极管等。作为波长选择元件，能使用衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

在本发明的第五光合分波器中，由第一偏向元件把从所述各光输入部件出射的光弯曲，倾斜入射导光部件中，使由导光部件合波的多个波长的光从导光部件倾斜出射，把从导光部件出射的多个波长的光由第一偏向元件弯曲，与第一传送部件结合，能用第一传送部件传送合波的多个波长的光。另外，从第二传送部件使由第二传送部件传送来的多个波长的光出射，用第二偏向元件把该光弯曲，倾斜入射导光部件，使由导光部件分波的各波长的光从导光部件倾斜出射，用第二偏向元件把从导光部件出射的各波长的光弯曲，能由各光输出部件受光。

在本发明的第五光合分波器中，能平行排列光输入部件、光输出部件、第一和第二传送部件，所以能把输入部件、光输出部件、第一和第二传送部件的各光轴与所述波长选择元件垂直配置，能使光合分波器小型化。另外，根据该光合分波器，能在合波一侧和分波一侧公用波长选择元件，所以光合分波器的构造单纯化，此外制造步骤也简化。

在本发明的第五光合分波器的实施形态中，所述一组多个波长的光和所述另一组多个波长的光是多个同一波长的光，所述多个波长的光按照所述第一传送部件和所述光输入部件之间的光路长度的顺序，所述第二传送部件和所述光输出部件之间的光路长度依次变短。根据这样的实施形态，连接一方的光传送部件的第一传送部件和另一方光传送部件的第二传送部件，连接一方的光传送部件的第二传送部件和另一方光传送部件的第一传送部件，连接两个光合分波器时，两个光合分波器件的光路长度(传送距离)不根据光的波长，均匀化，所以难以由于波长，插入损失偏移。

本发明的第六光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第一波长选择元件、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第二波长选择元件构成，一边在光反射面和各第一波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波，而且一边在光反射面和各第二波长选择元件使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光分波的导光部件；用于传送多个波长的光的传送部件；光轴与排列有所述第一波长选择元件的面几乎垂直，沿着所述第一波长选择元件的排列方向配置的多个光输入部件；光轴与排列有所述第二波长选择元件的面几乎垂直，沿着所述第二波长选择元件的排列方向配置的多个光输出部件；与所述光输入部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；与所述光输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；把在所述导光部件的光反射面和第一波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导且与所述传送部件结合，并且把所述传送部件传送来的另一组多个波长的光向所述导光部件的光反射面和第二波长选择元件之间引导、进行导光的光分支部件；所述光输入部件通过所述第一偏向元件分别把一组多个波长的光中的各波长的光出射，并倾斜地向所述导光部件的第一波长选择元件入射；所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别从所述导光部件的第二波长选择元件倾斜出射的另一组多个波长的光中的各波长的光。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为光输入部件，能使用光纤、半导体激光器元件。作为光输出部件，能使用光纤、光电二极管等。作为波长选择元件，能使用滤光器、衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

在本发明的第六光合分波器中，使从所述各光输入部件出射的光由第一偏向元件弯曲，倾斜入射导光部件，通过第一波长选择元件，把由导光部件合波的多个波长的光从导光部件倾斜出射，从导光部件出射的多个波长的光由第一偏向元件弯曲，与传送部件结合，合波的多个波长的光能由传送部件传送。另外，从传送部件使由传送部件传送来的多个波长的光出射，用第二偏向元件把该光弯曲，倾斜入射导光部件，通过第二波长选择元件把由导光部件分波的各波长的光从导光部件倾斜出射，从导光部件出射的各波长的光由第二偏向元件弯曲，由各光输出部件受光。

在本发明的第六光合分波器中，能平行排列光输入部件、光输出部件、传送部件，所以能把光输入部件、光输出部件、传送部件的各光轴与所述波长选择元件垂直配置，能使光合分波器小型化。另外，根据光合分波器，能通过一个传送部件收发光信号，所以能简化连接2个光合分波器时的施工作业。

本发明的第六光合分波器的所述光分支部件包括：对由所述传送部件送出的所述一组多个波长的光和由所述传送部件送来的所述另一组多个波长的光进行合波分波的滤光器；用于把在所述导光部件的光反射面和第一波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导的光纤、型芯、棱镜、平面镜等光传递部件、用于把由所述滤光器分离的所述另一组多个波长的光向所述导光部件的第二波长选择元件引导的光纤、型芯、棱镜、平面镜等光传递部件中的至少一方的光传递部件。

在本发明的第六光合分波器的其他实施形态中，所述传送部件由光纤构成，所述光输入部件由发光元件构成，所述光输出部件由光敏元件构成。

本发明的第七光合分波器包括：由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第一波长选择元件构成，一边在光反射面和各第一波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且把波长不同的光合波的导光部件；与和所述导光部件的光反射面相反一侧的面相对，与所述第一波长选择元件几乎平行配置的导光板；用于传送多个波长的光的传送部件；使光轴向着几乎垂直于所述导光板的方向，沿着所述第一波长选择元件的排列方向配置在所述导光板上的多个发光元件；使光轴向着几乎垂直于所述导光板的方向，配置在所述导光板上的光敏元件；与所述发光元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；设置在所述光敏元件和所述导光板之间的透射波长彼此不同的多个第二波长选择元件；把在所述导光板的光反射面与波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导且与所述传送部件结合，并且把所述传送部件传送来的另一组多个波长的光向所述导光板引导、进行导光的光分支部件；所述发光元件通过所述第一偏向元件分别把一组多个波长的光中的各波长的光出射，并倾斜地向所述导光部件的第一波长选择元件入射；所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别在所述导光板中导光的另一组多个波长的光中的各波长的光。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为波长选择元件，能使用滤光器、衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

本发明的第七光合分波器中，从发光元件出射的光由偏向元件弯曲，倾斜向导光部件入射，通过第一波长选择元件把由导光部件合波的光从导光部件倾斜出射，把从导光部件出射的多个波长的光与传送部件结合，能用传送部件把合波的多个波长的光传送。另外，由传送部件传送来的多个波长的光从传送部件出射，用光分支部件把该光分离，向导光板内因到，把各波长的光通过第二波长选择元件分波，从导光板出射，从导光板出射的各波长的光能由光敏元件受光。

在本发明的第七光合分波器中，能使光输入部件和光输出部件与导光板垂直，在导光板上配置，所以根据该光合分波器，能使用导光板把光向光敏元件引导，所以能使光合分波器小型化。

本发明的第一-七光合分波器的实施形态的所述导光部件是在透明的衬底的表面上形成有所述各波长选择元件，在所述透明的衬底的背面形成有所述光反射面。根据该实施形态，所述导光部件中使用的衬底只是一层(一个)，所以能使导光部件变薄，能使光合分波器小型化。

本发明的第一-七光合分波器的其他实施形态的所述导光部件是在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上接合在表面排列有多个所述各波长选择元件的透明的第二衬底。根据该实施形态，分别制造第一衬底和第二衬底，用透明的粘合剂粘合，接合，所以光合分波器的导光部件的制造变得容易。

本发明的第一-七光合分波器的其他实施形态的所述导光部件是在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上排列接合在各自的表面上形成有各个所述波长选择元件的多个透明的第二衬底。如果象该实施形态那样，按各透射波长排列在表面形成特定的波长或波长区分别透射的波长选择元件的第二衬底，用粘合剂粘合在第一衬底上，则光合分波器的导光部件的制造变得容易。

本发明的第一-七光合分波器的其他实施形态的所述导光部件在重叠的一对透明衬底之间形成有所述各波长选择元件，在所述衬底中位于背面一侧的衬底的背面上形成有所述光反射面。根据该实施形态，通过调整2个透明衬底的厚度，能调整第一光纤和第二光纤之间的间隔、第二光纤彼此间的间隔、传送部件和发光元件之间的间隔、发光元件彼此间的间隔、传送部件和光敏元件之间的间隔、光敏元件彼此间的间隔，所以能正确设计光合分波器的导光部件内的光路。

在本发明的第一-七光合分波器的其他实施形态中，使所述导光部件的形成有所述波长选择元件的面与所述偏向元件相对，在所述导光部件和所述偏向元件之间存在隔离块。在该实施形态中，只通过存在一定厚度的隔离块，就能保持偏向元件和光反射面的距离，所以省略调整偏向元件和传送部件或光输入输出部件的间隔的步骤，光合分波器的制造变得容易。另外，如果把隔离块与所述偏向元件一体形成，则能进一步提高波长选择元件和偏向元件的高度方向的位置精度。

在本发明的第一-七光合分波器的其他实施形态中，所述各波长选择元件的表面由保护层覆盖。通过用保护层覆盖，能防止湿气等引起的滤光器的波长选择元件的特性变化、损伤或污染物的附着。

本发明的第八光合分波器包括：由形成在一对透明衬底之间的光反射面、以及排列在两个透明衬底的外面的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，在光反射面与波长选择元件之间一边使光反射，一边在各透明衬底内进行导光的导光部件；光轴与一对透明衬底中一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的、用于传送多个波长或波长区的光的传送部件；光轴与所述一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，对于所述导光部件配置在与所述传送部件相同一侧的多个第一光输入输出部件；光轴与另一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，对于所述导光部件配置在与所述传送部件相反一侧的多个第二光输入输出部件；与所述传送部件和所述第一光输入输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；与所述第二光输入输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；所述传送部件通过所述第一偏向元件与所述导光部件的两个透明衬底内的多个波长的光结合，所述第一光输入输出部件通过所述第一偏向元件与通过配置在所述导光部件的一方的面上的各波长选择元件的光结合，所述第二光输入输出部件通过所述第二偏向元件与通过配置在所述导光部件的另一方的面上的各波长选择元件的光结合。

在此，作为传送部件，能使用光纤和光波导。作为光输入输出部件，能使用光纤、光传送路线、半导体激光器元件、光电二极管。作为波长选择元件，能使用滤光器、衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

根据本发明的第八光合分波器，成为共享光反射面地相对配置本发明的2台光合分波器的构造的光合分波器。该光合分波器中，即使分波或合波的光的波长或波长区增加，也能成为小型的光合分波器。

本发明的第九光合分波器包括：由形成在一对透明衬底之间的光反射面、以及排列在两透明衬底的外面的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，在光反射面与波长选择元件之间一边使光反射，一边在各透明衬底内进行导光的导光部件；排列有用于传送多个波长或波长区的光的第一光纤和用于传送特定的波长或波长区的光的多条第二光纤，各光纤的光轴与一对所述透明衬底中一方的透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的第一光纤阵列；排列有用于传送特定的波长或波长区的光的多条第三光纤，各光纤的光轴与另一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的第二光纤阵列；与所述第一光纤阵列和所述第二光纤阵列相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；与所述第三光纤阵列相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；所述第一光纤通过所述第一偏向元件与所述导光部件的两个透明衬底内的多个波长的光结合，所述第二光纤通过所述第一偏向元件与通过排列在所述导光部件的一方的面上的各波长选择元件的光结合，所述第三光纤通过所述第二偏向元件与通过排列在所述导光部件的另一方的面上的各波长选择元件的光结合。

在此，作为波长选择元件，能使用滤光器、衍射光栅和CGH元件等衍射元件。另外，作为偏向元件，可以由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成，可以由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的直线传播透镜构成，或者可以由棱镜或透镜构成，或者由平面镜和透镜构成。

根据本发明的第九光合分波器，成为共享光反射面地相对配置本发明的2台光合分波器的构造的光合分波器，能从两面的光纤输入输出光信号。该光合分波器中，即使分波或合波的光的波长或波长区增加，也能成为小型的光合分波器。

在本发明的第一-九光合分波器的实施形态的所述偏向元件中，由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成。如果使用这样的偏向元件，则只用透镜就能使光的光轴方向弯曲，并且能使设置透镜的区域与入射的光束一致，能减小透镜的设置区。

另外，在本发明的第一-九光合分波器的其他实施形态的所述偏向元件中，由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的球面透镜、非球面透镜或变形透镜构成。如果使用这样的偏向元件，就能使用廉价的透镜使光弯曲。

作为本发明的第一-九光合分波器的其他实施形态的所述偏向元件，作为所述偏向元件，可以由棱镜和透镜构成。根据这样的偏向元件，作为透镜能使用球面透镜或非球面透镜、变形透镜等廉价的透镜。在此，如果设置为在透明衬底一方的面上形成该棱镜，在透明衬底另一方的面上使透镜与棱镜相对，则透镜和棱镜的定位变为没有必要，此外零件数量也能减少。此外在导光部件的表面一体形成该棱镜，在与棱镜相对的位置配置透镜。此时，通过使棱镜与导光部件一体化，能减少零件数量。

另外，在本发明的第一-九光合分波器的其他实施形态中，作为所述波长选择元件，能使用滤光器或衍射元件。作为滤光器，希望是多层反射膜，作为衍射元件，能使用衍射光栅或CGH元件等。

本发明的第一光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即在背面形成有所述光反射面的透明衬底上排列有多个透射波长区彼此不同的薄膜状的所述波长选择元件，来形成波长选择元件层的步骤；在所述波长选择元件层的表面接合透明的其他衬底，在所述一对衬底间夹入所述波长选择元件层的步骤。

本发明的第二光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，通过在一对母衬底之间夹入排列有多个透射波长区彼此不同的薄膜状的所述波长选择元件而构成的波长选择元件层来进行一体化后，截断层叠的母衬底，制造多个所述导光部件。

本发明的第三光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，通过在背面形成有所述光反射面的透明衬底上排列有多个透射波长区不同的薄膜状的所述波长选择元件，形成波长选择元件层的步骤，制作所述导光部件。

本发明的第四光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即在透明的第二衬底上排列有多个透射波长区不同的薄膜状的所述各波长选择元件，形成波长选择元件层的步骤；在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上接合所述第二衬底的步骤。

本发明的第五光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即分别在多个透明的第二衬底上形成透射波长区不同的薄膜状的所述各波长选择元件的步骤；在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上排列接合多个具有透射波长区不同的波长选择元件的所述第二衬底的步骤。

根据本发明的第一-五光合分波器的制造方法，能制造具有所述构造的导光部件的光合分波器。另外，根据第二制造方法，通过截断母衬底，能高效地从母衬底生产多个导光部件。

根据本发明的第五光合分波器的制造方法，在第二衬底上形成波长选择元件的所述步骤中，在多个母衬底上分别形成透射波长区不同的所述波长选择元件，通过截断各母衬底，取得形成波长选择元件的所述第二衬底。

根据本发明的第五光合分波器的制造方法的其他实施形态，在第二衬底上形成波长选择元件的所述步骤中，在多个母衬底上分别形成透射波长区不同的所述波长选择元件，通过排列这些母衬底统一进行截断，取得形成透射波长区不同的波长选择元件的一组第二衬底。根据该实施形态，能大批量生产光合分波器的导光部件。

本发明的第六光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：在背面形成有光反射面的第一衬底和在表面上形成有成为偏向元件的多个棱镜的第二衬底之间夹入透射波长彼此不同的多个波长选择元件，在光反射面与各波长选择元件之间一边使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，包括：重叠多个板，把重叠的板的端面对于重叠的方向倾斜加工为平面状的步骤；通过再排列有所述板，通过倾斜的端面的排列，构成多个所述棱镜的翻转图案的步骤；至少在成形金属模的一部分中使用所述再排列的板，在所述第二衬底的表面使所述棱镜成形的步骤。

根据本发明的第六光合分波器的制造方法，能简单并且以高精度制造棱镜值作用的成形金属模。

须指出的是，只要可能，可以组合本发明的以上说明的构成要素。

附图说明

下面简要说明附图。

图1是用于说明以往例的光合分波器的构造的概略图。

图2是表示本发明实施例1的光合分波器的构造的分解立体图。

图3是实施例1的光合分波器的概略剖视图，在通过各光纤阵列的核心的面中截断。

图4是实施例1的光合分波器的侧视图。

图5是微透镜阵列的底面图。

图6是说明从光纤出射，入射到其他光纤中的光的光路的说明图。

图7(a)是说明微透镜的形状的平面图，图7(b)是其主视图。

图8是表示各滤光器的特性和虚设波膜和AR涂层的特征的图，横轴表示光的波长，纵轴表示光透射率。

图9(a)-(e)是说明滤光层的制造方法的图。

图10(f)和(g)是说明接着图9(e)的步骤的图。

图11是说明滤光层的制造方法的图。

图12(a)-(d)是说明滤光层的其他制造步骤的图。

图13(e)-(g)是说明接着图12(d)的步骤的图。

图14是说明实施例1的光合分波器的分波动作的概略剖视图。

图15是说明实施例1的光合分波器的合波动作的概略剖视图。

图16是表示把本发明的光合分波器收容在外壳中的状态的概略剖视图。

图17是本发明实施例2的光合分波器的局部概略剖视图。

图18是表示本发明实施例2的变形例的局部概略剖视图。

图19是本发明实施例3的光合分波器的局部概略剖视图。

图20是本发明实施例4的光合分波器的局部概略剖视图。

图21(a)-(e)是说明以上的实施例中使用的滤光层的制造方法的图。

图22是本发明实施例5的光合分波器的局部概略剖视图。

图23是表示本发明实施例5的变形例的局部概略剖视图。

图24(a)-(d)是说明实施例5的光合分波器中使用的滤光层的制造步骤的图。

图25是本发明实施例6的光合分波器的局部概略剖视图。

图26是本发明实施例7的光合分波器的概略剖视图。

图27是本发明实施例8的光合分波器的分解立体图。

图28是实施例8的光合分波器的剖视图。

图29是以上实施例中使用的棱镜块的立体图。

图30是表示光合波用块的制造方法的概略图。

图31(a)和(b)是表示合分波用块的制造方法的概略图。

图32(a)、(b)和(c)是表示合分波用块的其他制造方法的概略图。

图33是表示合分波用块的其他制造方法的概略图。

图34是表示合分波用块的其他制造方法的概略图。

图35是表示合分波用块的其他制造方法的概略图。

图36(a)、(b)和(c)是用于把棱镜块成形的棱镜图案成形用部分金属模的制造步骤的立体图。

图37(d)和(e)是接着图36(c)的步骤的立体图。

图38(a)和(b)是表示成形用块的制造方法的立体图。

图39是部分金属模的立体图。

图40是表示用于把棱镜块成形的金属模的剖视图。

图41(a)和(b)是表示合分波用块的组装步骤的立体图。

图42是表示棱镜块的其他形状的立体图。

图43是本发明实施例9的光合分波器的概略剖视图。

图44(a)是以上的光合分波器中使用的微透镜阵列的从背面一侧的立体图，图44(b)是从该微透镜阵列的表面一侧的立体图。

图45是实施例9的光合分波器的作用说明图。

图46是本发明实施例10的光合分波器的概略剖视图。

图47是本发明实施例11的光合分波器的分解立体图。

图48是用于以上的光合分波器的作用说明的剖视图。

图49是用于以上的光合分波器的作用说明的其他截面中的剖视图。

图50是用于以上的光合分波器的作用说明的立体图。

图51是表示以上的光合分波器的连接状态的概略图。

图52(a)是所述连接状态的作用说明图，图52(b)是与所述连接状态不同的连接状态下的作用说明图。

图53是表示本发明实施例11的变形例的分解立体图。

图54是表示本发明实施例11的其他变形例的分解立体图。

图55(a)是从图54的变形例的光合分波器中使用的微透镜阵列背面一侧的立体图，图55(b)是从该微透镜阵列的表面一侧的立体图。

图56是本发明实施例12的光合分波器的概略剖视图。

图57是表示以上的光合分波器的连接状态的概略图。

图58是表示本发明实施例12的变形例的分解立体图。

图59是表示本发明实施例12的其他变形例的分解立体图。

图60是本发明实施例13的光合分波器的概略剖视图。

图61是表示本发明实施例13的变形例的分解立体图。

图62是本发明实施例14的光合分波器的概略剖视图。

图63是表示本发明实施例14的变形例的分解立体图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明实施例。

(实施例1)

图2是表示本发明实施例1的光合分波器8a的构造的概略分解立体图。图3是通过图2所示的光合分波器8a的光纤9a-9f的核心9的面中的概略剖视图，说明分波或合波的样子。另外，图4是表示图2所示的光合分波器8a的概略侧视图。首先，说明图2-图4所示的本发明的光合分波器8a的结构。

本发明的光合分波器8a由光纤阵列11、微透镜阵列14、玻璃板等透明的盖构件20、隔离块15a、15b、15c、15d、滤光层17、导光块16、平面镜层19构成。在此，光纤阵列11是把光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f以一定间隔无间隙地平行排列，在顶端安装连接器10。微透镜阵列14在下表面具有多个(在图中6个)微透镜12a、12b、12c、12d、12e、12f。盖构件20在表面形成AR涂层(反射防止膜)21。隔离块15a、15b、15c、15d是用于把微透镜12a-12f与AR涂层21的距离保持一定的构件。滤光层17由剥离膜13和滤光器17a、17b、17c、17d、虚设薄膜18a、18b构成。平面镜层19是由反射率高的介质多层膜或金属蒸镀膜构成的层。

微透镜阵列14、AR涂层21、滤光层17、平面镜层19配置为彼此平行。另外，微透镜12a-12f设置为尽可能接近AR涂层21。连接器10内的光纤9a-9f对于微透镜阵列14垂直配置。

作为光纤阵列11的光纤9a-9f，可以使用由塑料或玻璃等的包层覆盖核心9的线束、或用塑料覆盖核心9周围的包层的线束、或用塑料等再覆盖这些线束的心线等。

下面说明微透镜阵列14的构造和作用。图5是微透镜阵列14的底面图。在微透镜阵列14的下表面上几乎无间隙地形成与光纤9a-9f同程度大小的多个(在图5中6个)微透镜12a-12f。当考虑光合分波器8a的分波动作或合波动作时，从光纤9a-9f的端面出射的光必须全部入射到微透镜12a-12f。可以按如下那样决定微透镜阵列14的厚度，从而满足该条件。

在光纤9a-9f的核心9的内部，一边重复与包层的界面的反射，光一边传播。为了使光不从核心9向包层透射，而在核心9内部传播，必须使向包层的界面的入射角(从垂直于该界面的法线测定的入射角)为全反射角以上的角度。这样限定包层界面的入射角，所以自然决定来自核心端的光得出射方向、扩散状况。因此，当具有一定的扩散角的光的截面扩大到与微透镜12a-12f同程度的大小时，或如果把微透镜阵列14的厚度设定为从核心端出来的光入射到微透镜12a-12f，直到，扩大到与微透镜12a-12f同程度的大小，就能使出射光纤9a-9f的光全体入射到微透镜12a-12f。

另外，把微透镜12a-12f配置设计为其中心轴几乎与光纤9a-9f的光轴一致，希望设计为满足以下条件的形状。图6是表示本发明的光合分波器8a的光路的概念图，L1是微透镜12a-12f的主平面，L2是平面镜层19的表面(以下称作平面镜面L2)，L3是透镜主平面L1对于平面镜面L2的镜像。微透镜12a如图6所示，希望是从光纤9a出射的光入射到透镜主平面L1(微透镜12a)后，变为使光的光轴方向弯曲的平行光，出射的形状的透镜。光的光轴方向的弯曲程度即对平面镜面L2的入射角由于后面描述的理由，希望为低于10度的最佳角度。须指出的是，以下把这样透射透镜后的光的光轴方向(把通过光束的截面中心的光线的前进方向称作光的光轴方向)对于输入到透镜前的光的光轴方向弯曲的透镜称作倾斜透镜。

另外，微透镜12c希望是所述微透镜12a的出射光由平面镜面L2反射，从斜下方入射时，把该光的光轴方向弯曲，以高效率与光纤9c结合的形状。在光合分波器8a中，光以相同的入射角入射到微透镜12c-12f，光以相同的出射角出射，所以微透镜12c-12f使用视准透镜，能变为同一形状，可以使用汇聚透镜，采取不同的形状，从而变为最佳焦距。须指出的是，在本实施例中，不是用微透镜12b，所以可以省略。但是，为了与实施例2的公共化，在图2-图5中，表示具有微透镜12b的微透镜阵列14。微透镜12b可以是与微透镜12c相同的形状。

满足所述条件的微透镜12a-12f如图7(a)和(b)的俯视图和主视图所示，通过在离开非球面透镜25的光轴的位置从非球面透镜25切为圆形而取得。

另外，通过在紫外线硬化树脂等未硬化的树脂上按压在表面具有微透镜12a-12f的翻转图案的压模，通过对在此照射紫外线，使树脂硬化的压模法，能简单形成在表面具有这样的微透镜12a-12f的微透镜阵列14。另外，如果在该压模上也形成隔离块15a、15b、15c、15d的翻转图案，就能同时形成微透镜12a-12f和隔离块15a、15b、15c、15d。如果同时形成微透镜12a-12f和隔离块15a-15d，与把个别生成的隔离块15a-15d接合到微透镜阵列14上相比，能简化制造步骤，另外，微透镜12a-12f和滤光器17a-17d的位置精度也能提高。

在本发明的光合分波器8a中，如图6所示，形成、配置各构成零件，从而从光纤9a出射，透射微透镜12a(在主平面L1中光纤9a的下方区域)，由平面镜面L2反射的平行光束入射到微透镜12c(在主平面L1中光纤9c的下方区域)。例如根据光纤9a-9f的配置，决定微透镜12a-12f的配置，再从微透镜12a的形状决定对平面镜面L2的入射角时，如图6所示，可以决定平面镜面L2的位置，从而从微透镜12a出射的平行光全部入射、汇聚到透镜主面L1对于平面镜面L2的镜像L3(微透镜12c的镜像12c’)，与光纤9c对于平面镜面L2的镜像9c’结合。也能用导光块16的厚度和盖构件20的厚度调整微透镜阵列14的平面镜层19的间隔。

另外，根据光纤9a-9f的配置，决定微透镜12a-12f的配置，再决定导光块16的厚度和盖构件20的厚度时，可以设计微透镜12a，从而微透镜12a的弯曲角度变为适当的角度。

须指出的是，为了进行光纤阵列11和微透镜阵列14的对齐，在光纤阵列11和微透镜阵列14之间涂敷未硬化的粘合剂后，在粘合剂未硬化的状态下，对各光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f照射光，一边测定透射各微透镜12a、12b、12c、12d、12e、12f的光的强度，一边调整相互的位置，在最佳的位置使粘合剂硬化。

下面说明滤光器层17。图8是表示薄膜17a-17d、虚设薄膜18a、18b和AR涂层21的透射波长特性的图，横轴表示波长，纵轴表示光的透射率。滤光器17a、17b、17c、17d如图8的实线所示，是分别透射以波长λ1、λ2、λ3、λ4为中心的波长区的光，反射此外的波长区的光的介质多层膜。另外，虚设薄膜(隔离块)18a、18b和AR涂层21例如是利用薄膜玻璃、石英、透明树脂薄膜的构件，如图8的虚线所示，透射全部波长区的光。

在此，参照图9、图10说明本发明的光合分波器8a的滤光层17的制造方法。首先，在图9(a)所示的玻璃等衬底22的表面，使用旋转镀膜机，如图9(b)所示，用透明物质形成非常薄的剥离膜13。该剥离膜13的物质可以是聚酰亚胺等形成透明薄膜后，通过提供加热或与水的接触、紫外线照射等任意的条件，从衬底22容易剥离的物质。

在剥离膜13的表面如图9(c)所示，在各衬底22上形成各特性的滤光薄膜(介质多层膜)27。按必要的滤光器17a-17d的种类准备在各衬底22上形成剥离膜13和滤光薄膜27的部件。另外，用与剥离膜13和滤光薄膜27的合计厚度相同的厚度，由透明薄板玻璃、石英、透明树脂薄膜等形成虚设薄膜18a、18b。

接着，如图9(d)所示，把衬底22上的滤光薄膜27和剥离膜13切断为光合分波器8a中使用的滤光器17a、17b、17c、17d的宽度。在此，如果切断滤光薄膜27和剥离膜13就足够了，所以没必要完全切断衬底22。如果切断滤光薄膜27和剥离膜13，就进行加热、与水的接触、紫外线照射等，如图9(e)所示，从衬底22把剥离膜13剥离。

接着，在导光块16的母衬底的表面涂敷透明的粘合剂，按照图10(f)所示的顺序一个一个排列在背面具有剥离膜13的滤光器17a、17b、17c、17d和虚设薄膜18a、18b，接合到导光块16的母衬底的表面。此时，用平板从上面按压，使滤光层17与导光块16的母衬底紧贴。另外，也可以平坦的底上向里排列滤光器17a-17d和虚设薄膜18a、18b，按压在表面涂敷透明的粘合剂的导光块16的母衬底，接合滤光层17和导光块16。然后，在导光块16的母衬底的背面粘贴形成金属薄膜的薄板，或蒸镀金属材料，形成平面镜层19。另外，也可以在导光块16的母衬底的背面事先形成平面镜层19后，在表面接合滤光器17a-17d和虚设薄膜18a、18b。

接着，如果在图11的虚线表示的部分切断在表面和背面形成滤光层17和平面镜层19的导光块16的母衬底，如图10(g)所示，切断为各导光块16的形状，就能以高效率大批量生产形成滤光层17和平面镜层19的导光块16。接着在导光块16的表面的滤光层17上接合形成AR涂层21的盖构件20。

另外，用透明的粘合剂接合母衬底上的滤光层17和在表面形成AR涂层21的盖构件20的母衬底，然后如果进行图11所示的切断，就能以更高效率制造光合分波器8a。另外，在这样切断前，如果用盖构件20覆盖滤光层17，则在切断时，不会污染滤光层17，或使滤光层17损伤，能使成品率下降。

另外，可以用参照图12、图13说明的以下方法制造滤光层17。首先，在图12(a)所示的衬底22的表面，使用旋转镀膜机，如图12(b)所示，形成剥离膜23。该剥离膜23可以是聚酰亚胺等根据加热、与水的接触、紫外线照射等，性质变化，容易从衬底22或滤光薄膜27剥离的物质。

在剥离膜23的表面，如图12(c)所示，在各衬底22上形成由各特性的介质多层膜构成的滤光薄膜27。这样，应使滤光薄膜27成膜，准备必要的滤光器。如图12(d)所示，在滤光薄膜27的表面再形成剥离膜13。

接着，如图13(e)所示，在上方的剥离膜13的表面接合切片胶带24，如图13(f)所示，通过加热和紫外线照射等，从滤光薄膜27剥离衬底22一侧的剥离膜23。此时，可以保持下方的剥离膜23接合在滤光薄膜27上，只剥离衬底22。此时，从两面用剥离膜13、23覆盖滤光薄膜27，所以滤光薄膜27难以损伤，容易处理。

接着，把切片胶带24的形成滤光薄膜27的面朝上，如图13(g)所示，切断为滤光器17a、17b、17c、17d的宽度。然后照射紫外线，从剥离膜13剥离切片胶带24，在导光块16上排列各滤光器17a-17d，通过透明的粘合剂把剥离膜13接合在导光块16上。另外，把形成与剥离膜13和滤光薄膜27的合计厚度相同厚度的虚设薄膜18a、18b用透明的粘合剂接合到导光块16的表面上。然后，与刚才说明的制造步骤同样，进行形成各滤光层17的切断。

下面说明本发明的光合分波器8a的光的分波。图14视图3的局部放大剖视图，是说明本发明的光合分波器8a的分波的样子的图。如果把波长λ1、λ2、λ3、λ4多路复用的光从光纤9a出射，则从光纤9a入射到微透镜12a的光如上所述，通过微透镜12a，把光轴方向弯曲，变形平行光，透射AR涂层21、盖构件20，入射到滤光层17的配置虚设薄膜18a的部分。

透射虚设薄膜18a的光再透射导光块16，由平面镜层19的表面反射，再透射导光块16，到达滤光层17。在滤光层17的该位置配置有滤光器17a，所以波长λ1的光透射滤光器17a，入射到微透镜12c，把光轴方向弯曲，与光纤9c结合。因此，从光纤9c的光出射端只取出波长λ1的光。

而由滤光器17a反射的光(波长λ2、λ3、λ4)由平面镜层19的表面再度反射，入射到滤光层17。在滤光层17的该位置配置有滤光器17b，所以透射滤光器17b的波长λ2的光入射到微透镜12d，把光轴方向弯曲，与光纤9d结合。因此，从光纤9d的光出射端只取出波长λ2的光。

同样，由滤光器17b反射的光(波长λ3、λ4)再由平面镜层19的表面反射，入射到滤光层17。在滤光层17的该位置配置有滤光器17c，所以透射滤光器17c的波长λ3的光入射到微透镜12e，把光轴方向弯曲，与光纤9e结合。因此，从光纤9e的光出射端只取出波长λ3的光。

同样，由滤光器17c反射的光(波长λ4)再由平面镜层19的表面反射，入射到滤光层17。在滤光层17的该位置配置有滤光器17d，所以透射滤光器17d的波长λ4的光入射到微透镜12f，把光轴方向弯曲，与光纤9f结合。因此，从光纤9f的光出射端只取出波长λ4的光。

本发明的光合分波器8a能把多路复用的光分波。此外相反，如果把在光纤9c-9f传播的波长λ1-λ4的光多路复用，从光纤9a取出，就能作为合波器使用。

图15表示本发明的光合分波器8a的合波动作。波长λ1、λ2、λ3、λ4的光分别在光纤9c、9d、9e、9f中传播，从光纤9c、9d、9e、9f的端面出射。此时从光纤9f出射的波长λ4的光通过微透镜12f变为平行光，并且光轴方向弯曲，透射盖构件20、滤光器17d和导光块16，由平面镜层19反射。由平面镜层19反射的波长λ4的光入射到滤光器17c，由滤光器17c反射。

而从光纤9e出射的波长λ3的光通过微透镜12e，变为平行光，并且光轴方向弯曲，透射盖构件20、滤光器17c。由滤光器17c反射的波长λ4的光和透射滤光器17c的波长λ3的光在导光块16内在同一方向前进，由平面镜层19反射。由平面镜层19反射的波长λ3和λ4的光入射到滤光器17b，由滤光器17b反射。

另外，从光纤9d出射的波长λ2的光通过微透镜12d，变为平行光，并且光轴方向弯曲，透射盖构件20、滤光器17b。由滤光器17b反射的波长λ3和λ4的光和透射滤光器17b的波长λ2的光在导光块16内在同一方向前进，由平面镜层19反射。由平面镜层19反射的波长λ2、λ3和λ4的光入射到滤光器17a，由滤光器17a反射。

另外，从光纤9c出射的波长λ1的光通过微透镜12c，变为平行光，并且光轴方向弯曲，透射盖构件20、滤光器17a。由滤光器17a反射的波长λ2、λ3和λ4的光和透射滤光器17a的波长λ1的光在导光块16内在同一方向前进，由平面镜层19反射。由平面镜层19反射的波长λ1、λ2、λ3和λ4的光透射导光块16、虚设薄膜18a和盖构件20，入射到微透镜12a。

入射到微透镜12a的波长λ1、λ2、λ3和λ4的平行光通过微透镜12a把光轴方向弯曲为与光纤9a的光轴方向平行，并且汇聚，与光纤9a结合，在光纤9a内传播。这样，本发明的光合分波器8a就能把各波长的光合波，多路复用。

须指出的是，在所述说明中，透射各滤光器17b、17c、17d的光分别入射到微透镜12d、12e、12f，但是可以按照把光轴方向弯曲的光的偏向角，调整导光块16的厚度w2，从而相邻的微透镜12c、12d、12e、12f的间隔与由透镜位置的平面镜层19反射的光的间隔d2一致。

此外此时，能根据盖构件20的厚度w1调整微透镜12a和微透镜12c的间隔d1。在本发明的光合分波器8a中，盖构件20有充分的厚度，通过调整厚度，能正确地设计光路，所以能成为光损失少的光合分波器8a。另外，当导光块16的厚度w2和盖构件20的厚度w1为相同的厚度时，如果把微透镜阵列14的厚度设计为微透镜12a和微透镜12c的间隔d1变为在平面镜层19的反射的间隔d2的2倍，则光纤阵列11的光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f的各自的间隔变为等间隔，能用同一材料形成导光块16和盖构件20，能减少材料调动和加工所需的成本。

须指出的是，说明了设计微透镜12a，从而使透射微透镜12a的光向平面镜层19的入射角度为10°以下的适当角度。平面镜层19的入射角度为对滤光层17的入射角度，但是如果该角度过大，则P偏振光和S偏振光的入射角引起的透射率不同(波长依存性损失)增大，透射滤光器17a的波长λ1的光和透射前的波长λ1的光的性质变化。即光的再现性差。因此，对平面镜层19的入射角度不能过大，但是相反如果对平面镜层19的入射角度过小，则如果不增加导光块16和盖构件20的厚度，加长光路长度，则光不入射到微透镜12C，光合分波器8a大型化，光的衰减也增大。从考虑这些的计算和实验结果，希望对平面镜层19的入射角度为10°以下的适当角度。

本发明的光合分波器8a如图16的概略剖视图所示，收容在外壳32中，用粘合剂33密封入口，使用。

本发明的光合分波器8a具有微透镜阵列14，能通过微透镜12a-12f使光的光轴方向弯曲。因此，能彼此平行配置由传播的多路复用的光的光纤9a和传播分波后的各波长的光的光纤9c-9f平行排列构成的光纤阵列11的光出射端面和滤光层17或平面镜层19，即使增加分波的波长数，也能成为小型的光合分波器8a。

另外，在本发明的光合分波器8a中，通过调整盖构件20和导光块16的厚度，能设计为分波的光正确入射到微透镜12c-12f。

(实施例2)

图17是本发明实施例2的光合分波器8b的局部概略剖视图，是相当于实施例1中说明的图14的图。滤光器17a、17b、17c、17d、17e分别是透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光的介质多层膜。滤光层17由滤光器17a-17e和剥离膜13构成的区域、虚设薄膜(隔离块)18a、18b构成。滤光层17能由实施例1中说明的制造步骤制造。图17所示的光合分波器8b中，省略与实施例1中说明的结构相同的结构部分的说明。

本实施例的光合分波器8b由透明、非常薄的玻璃等的薄膜20a覆盖滤光层17的表面，从湿气保护滤光器17a-17e。在薄膜20a的表面形成AR涂层21。

各滤光器17a-17e必须配置在由平面镜层19反射的光入射到对应的微透镜12b-12f时的光路上，所以如实施例1所示，如果滤光层17上的盖构件20的厚度增加，则有必要从导光块16的厚度、光对平面镜层19的入射角设计各滤光器17a-17e的配置。

但是，如果象本实施例那样用非常薄的薄膜20a覆盖滤光层17，则与实施例1的光合分波器8a相比，更能使滤光器17a-17e和微透镜12b-12e接近。因此，即使在与微透镜12b-12e相同的位置配置滤光器17a-17e，从而在与微透镜12a相对的位置形成滤光器17a、17b、17c、17d、17e，也能使由平面镜层19反射的光入射到各滤光器17a-17e。这样，在本实施例中，象实施例1所示的光合分波器8a那样，滤光层17的配置设计不繁杂。

此外如图18所示，滤光器17a-17e的表面不一定由薄膜20a或AR涂层21覆盖。但是，为了使滤光层17的表面变得平坦，必须使薄膜20a和AR涂层21的合计厚度与剥离膜13和滤光器17a-17e的合计厚度相同。

(实施例3)

图19是本发明实施例3的光合分波器8c的局部概略剖视图，是相当于实施例1中说明的图14的图。图19所示的光合分波器8c中，省略与实施例1中说明的结构相同的结构部分的说明。滤光层17由滤光器17a-17e、剥离膜13和虚设薄膜18a构成。滤光层17能由实施例1中说明的制造方法制造。滤光器17a、17b、17c、17d、17e分别是透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光的介质多层膜。为了微透镜阵列14的高度的调整，在导光块16和微透镜阵列14之间夹着隔离块31a、31b。

在本实施例的光合分波器8c中，在玻璃等的透明板28上涂敷透明的粘合剂，在其上形成滤光层17。在滤光层17上再用透明的粘合剂接合在表面具有AR涂层21的薄膜20a。如果在导光块16的表面接合这样在表面形成滤光层17的透明板28、隔离块31a、31b，再接合微透镜阵列14，光合分波器8c就完成。

(实施例4)

图20是本发明实施例4的光合分波器8d的局部概略剖视图，是相当于实施例1中说明的图14的图。光合分波器8d中，省略与实施例1中说明的结构相同的结构部分的说明。本实施例的光合分波器8d的滤光层17由在玻璃等透明块的表面形成滤光器17a、17b、17c、17d、17e或AR涂层21的滤光块29a、29b、29c、29d、29e、29f、29g构成。滤光器17a、17b、17c、17d、17e分别是透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光，把此外的波长区的光反射的介质多层膜。

下面参照图21说明本实施例的滤光层17的制造方法。首先如图21(a)所示，在玻璃等的透明衬底22的表面形成各滤光器特性的滤光薄膜27。只准备与滤光器17a、17b、17c、17d、17e的种类相同数量的在表面形成滤光薄膜27的衬底22。另外，也准备在衬底22上形成与滤光薄膜27相同厚度的AR涂层21的部件。

接着，如图21(b)所示，研磨衬底22的背面，尽可能使衬底22的厚度变薄，如图21(c)所示，切断为光合分波器8d中使用的滤光器17a、17b、17c、17d、17e或AR涂层21的宽度。把在表面形成滤光器17a-17e或AR涂层21的衬底22切断后，变为滤光块29a-29g。

接着，如果把带有滤光器17a-17e的滤光块29a-29e和带有AR涂层21的29f、29g象图21(d)所示那样排列，把侧面粘贴在一起，研磨为背面变得平坦，则图21(e)所示的滤光层17完成。把该滤光层17用透明的粘合剂粘贴在导光块16的上面。

(实施例5)

图22是本发明实施例5的光合分波器8e的局部概略剖视图，是相当于实施例1中说明的图14和实施例4中说明的图20的图。在光合分波器8e中，省略与实施例1或4中说明的结构相同的结构部分的说明。滤光器17a、17b、17c、17d、17e分别是透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光，把此外的波长区的光反射的介质多层膜。滤光层17由在玻璃等透明块的表面形成滤光器17a-17e或AR涂层21的滤光块29a-29f构成。

如图22所示，本实施例的光合分波器8e的滤光层17(滤光块29a-29f)只配置在微透镜12a-12f的下方。对决定微透镜12a-12f和滤光层17的间隔的隔离块可以使用完全独立于图22所示的微透镜阵列14的隔离块31a、31b。但是如图23所示的光合分波器8e’那样，如果使用与微透镜阵列14一体形成的隔离块15a、15b、15c、15d、通过接在该隔离块15a-15d上而高度正好的隔离块31a、31b，就能在本实施例中利用实施例1中说明的微透镜阵列14。须指出的是，在本实施例中，接合隔离块15a和15c和隔离块31a，接合隔离块15b和15d和隔离块31b。

本实施例的滤光层17能用在实施例4中参照图21(a)说明的滤光层17的制造方法制造。但是，在形成在图21所示的衬底22的上表面上的滤光薄膜27上产生向其中新方向的拉伸应力，所以在研磨衬底22的背面时，有时由于该拉伸应力，玻璃衬底翘曲，破裂。为了解决该问题，如图24(a)所示，在衬底22的表面形成滤光薄膜27后，如图24(b)所示，用切片刀切断滤光薄膜27，然后如图24(c)所示，衬底22的背面研磨，直到变为所需的厚度。如果这样在研磨衬底22之前，截断滤光薄膜27，则各滤光薄膜27a的面积减小，应力缓和，所和时通过研磨，衬底22变薄，衬底22也不会翘曲，破裂。须指出的是，滤光薄膜27a不一定要截断为滤光器17a-17e的宽度，可以用缓和所述应力的程度的滤波器宽度的几倍的宽度截断。

最后，如图24(d)所示，以光合分波器8e中使用的滤光器17a-17e的宽度把滤光薄膜27a和衬底22完全切断。此后的步骤与实施例4中说明的相同。

(实施例6)

图25是本发明实施例6的光合分波器8f的局部概略剖视图，是相当于实施例1中说明的图14的图。该光合分波器8f由光纤阵列11、在下表面具有微透镜12a-12f和隔离块15a、15b、15c、15d的微透镜阵列14、滤光层17和平面镜层19构成。

滤光层17由在玻璃等透明块的表面形成滤光器17a、17b、17c、17d、17e或AR涂层21或虚设薄膜18b的滤光块29a、29b、29c、29d、29e、29f、29g构成。滤光器17a、17b、17c、17d、17e分别是透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光，把此外的波长区的光反射的介质多层膜。在本实施例的光合分波器8f中，用实施例4或5中说明的制造方法(图21、图24)制造滤光层17，在滤光层17的背面形成平面镜层19。

(实施例7)

图26是本发明实施例7的光合分波器8g的概略剖视图，说明其构造和把光信号分波的样子。该光合分波器8g用平面镜层19夹着实施例1中说明的2台光合分波器，对称地配置，成为一体化的形状。

本实施例的光合分波器8g由光纤阵列11a、微透镜阵列14a|滤光层17L、导光块16a、平面镜层19、导光块16b、滤光层17M、微透镜阵列14b、光纤阵列11b构成。在此，光纤阵列11a由光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f和连接器10组成。另外，微透镜阵列14a在下表面具有微透镜12a、12b、12c、12d、12e、12f和隔离块15a、15b、15c、15d。微透镜阵列14b在下表面具有微透镜12g、12h、12i、12j、12k、12l和隔离块15a、15b、15c、15d。光纤阵列11b由光纤9g、9h、9i、9j、9k、9l和连接器10构成。

滤光层17L由AR涂层(反射防止膜)21分别透射波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光的滤光器17a、17b、17c、17d、17e、剥离膜13、虚设薄膜(隔离块)18b构成。其中，AR涂层21与微透镜12a相对，滤光器17a-17e分别与微透镜12b-12f相对。另外，滤光层17M由分别透射波长λ6、λ7、λ8、λ9、λ10的光的滤光器17f、17g、17h、17i、17j、虚设薄膜(隔离块)18a、18b构成。其中虚设薄膜18a与微透镜12g相对，滤光器17f-17j分别与微透镜12h-12i相对。平面镜层19由金属膜等反射率高的物质层形成，两面成为反射面。另外，在设置在平面镜层19的一部分的开口上设置透射波长λ6、λ7、λ8、λ9、λ10的光的滤光器17k。

下面说明光合分波器8g的光的分波动作。从光纤9a入射到微透镜12a的波长λ1-λ10的光通过透射微透镜12a，其光路弯曲，变为平行光，透射AR涂层21、导光块16a，入射到平面镜层19的滤光器17k。

在滤光器17k中，反射波长λ1-λ5的光。反射的λ1-λ5的光在滤光层17L和平面镜层19重复反射，波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光依次透射各滤光器17a、17b、17c、17d、17e，分波，从光纤9b、9c、9d、9e、9f能分别取出波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光。

另外，透射平面镜层19的滤光器17k的波长λ6-λ10的光透射导光块16b，入射到滤光层17M。在此，在滤光层17M和平面镜层19之间重复反射，波长λ6、λ7、λ8、λ9、λ10的光依次透射各滤光器17f、17g、17h、17i、17j，分波，从光纤9h、9i、9j、9k、9l分别能取出波长λ6、λ7、λ8、λ9、λ10的光。

本发明的光合分波器8g通过共享平面镜层19，能实现小型化，能分波为多个波长。

须指出的是，光纤9g和12g可以没有，在本实施例中，考虑与其他实施例的零件的公共化，设置。

(实施例8)

在实施例1-7中，作为微透镜阵列14的微透镜12a-12f，使用由能把对光纤9a-9f入射出射的光的光轴方向弯曲的非球面透镜的一部分构成的透镜(即倾斜透镜)，但是这样的透镜其形状围绕轴心不是旋转对称的，是特殊透镜，所以加工和成形困难，成本也容易变高。实施例8考虑到这点，使用棱镜使光的光轴方向弯曲。

图27是本发明实施例8的光合分波器8h的分解立体图，图28是其概略剖视图。在光合分波器8h中，排为一列的多个光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f的端部插入连接器10内，各光纤9a-9f的端部由塑料制的连接器10保持平行。在光纤阵列11的下表面，各光纤9a-9f的端面露出为一列。在连接器10的下面接合面板状的微透镜阵列34。在微透镜阵列34的表面，多个微透镜35a、35b、35c、35d、35e、35f形成一列。该微透镜35a-35f是透射透镜后的光的光轴方向(通过光束的截面中心的光线前进的方向)与入射到透镜前的光的光轴方向一致的透镜(下面称作直线前进透镜)。在这样的直线前进透镜中，是在透镜的光轴上入射的光线通过透镜的光轴上出射的一般的透镜，存在具有围绕光轴旋转对称的形状的球面透镜、非球面透镜或变形透镜等，与倾斜透镜相比，设计、制造容易，成本低。

微透镜35a-35f的排列间隔与光纤9a-9f的排列间隔相等，微透镜35a-35f分别配置为与光纤9a-9f光轴一致。另外，微透镜阵列34的厚度决定为各光纤9a-9f的端面位于各微透镜35a-35f的焦点。

在安装在光纤阵列11上的微透镜阵列34的正下方配置由棱镜块37、滤光层17和导光块16构成的合分波用块36。棱镜块37是由薄或透明塑料材料构成的大致矩形的块，如图29所示，在其上面的两端部突出设置隔离块38，在两个隔离块38之间以与微透镜35a-35f相等的间隔设置截面为三角形的多个棱镜39a、39b、39c、39d、39e、39f。各棱镜39a-39f具有相等的倾斜角，其中棱镜39b-39f向相等的方向倾斜，只有棱镜39a向与其它棱镜39b-39f相反的方向倾斜。另外，隔离块38和棱镜39a-39f在棱镜块37的上面，保持同一截面形状，在前后方向延伸。须指出的是，在图29所示的棱镜块37中，在其上表面的两端部突出设置隔离块38，如图42所示，在棱镜块37的上表面四周形成隔离块38，在设置在由隔离块38包围的区域中的凹部内设置多个棱镜39a-39f。

在一对虚设薄膜18a和18b之间设置透射波长区为λ1、λ2、λ3、λ4(参照图8)的多个滤光器17a、17b、17c、17d，构成滤光层17。滤光器17a-17d形成与微透镜35a-35f的间隔相等的宽度，使滤光层17的厚度均匀，虚设薄膜18a、18b的厚度与滤光器17a-17d的厚度相等。须指出的是，滤光器17a-17d、虚设薄膜18a、18b可以预先粘贴在薄的透明树脂薄膜(未图示)上，一体化。另外，在各滤光器17a-17d之下可以存在由聚酰亚胺膜构成的剥离层，此外在棱镜块37的表面形成AR涂层。

导光块16由玻璃、石英或透明塑料材料形成矩形，在其下表面形成由反射率高的介质多层膜或金属蒸镀膜构成的平面镜层19。

如图30所示，在棱镜块37的下表面和导光块16的上表面之间夹入该滤光层17，接合棱镜块37和导光块16，一体化，形成合分波用块36。在本实施例中，使用与滤光器17a-17d相同厚度的虚设薄膜18a、18b，所以滤光层17的表面变得平坦，容易接合棱镜块37。合分波用块36与微透镜阵列14的下面接近配置，棱镜39a-39f分别与微透镜35a-35f相对。结果微透镜35a-35f、滤光层17和平面镜层19配置为彼此平行。

在这样组装的光合分波器8h中，从光纤9a出射的光由微透镜35a变换为平行光，由棱镜39a折射，进入棱镜块37内，向着平面镜层19。相反由平面镜层19反射后，向着棱镜39a的平行光由棱镜39a折射，与光纤9a的光轴平行前进，由微透镜35a汇聚，与光纤9a结合。而且，虚设薄膜18a位于该光的光路上。

另外，从光纤9c出射的光由微透镜35c变换为平行光，由棱镜39c折射，进入棱镜块37内，向着平面镜层19。相反由平面镜层19反射后，向着棱镜39c的平行光由棱镜39c折射，与光纤9c的光轴平行前进，由微透镜35c汇聚，与光纤9c结合。而且，滤光器17a位于该光的光路上。

同样，从光纤9d-9f出射的光分别由微透镜35d-35f变换为平行光，由棱镜39d-39f折射，进入棱镜块37内，向着平面镜层19。相反由平面镜层19反射后，向着棱镜39d-39f的平行光分别由棱镜39d-39f折射，与光纤9d-9f的光轴平行前进，由微透镜35d-35f汇聚，与光纤9d-9f结合。而且，滤光器17b、17c、17d位于这些光的光路上。

须指出的是，能通过导光块16的厚度调整透射各滤光器17a-17d回到形成棱镜的平面的位置的间隔。另外，光透射棱镜39a的位置与由平面镜层19反射并且透射滤光器17a回到形成棱镜的平面的位置的水平距离能根据棱镜块37的厚度调整。因此，通过调整棱镜块37的厚度和导光块16的厚度，能把回到棱镜39c-39f的光调整为与39c-39f的位置一致。

下面参照图28说明光合分波器8h的光的分波动作。如果波长λ1、λ2、λ3、λ4从光纤9a出射，则从光纤9a入射到微透镜35a的光由微透镜35a变换为平行光后，入射到棱镜39a。入射到棱镜39a的光透射棱镜39a时，光轴方向弯曲，倾斜入射棱镜块37内，透射虚设薄膜18a和导光块16，到达平面镜层19。由平面镜层19反射的波长λ1、λ2、λ3、λ4的光再透射导光块16，到达滤光器17a。入射到滤光器17a的光中，波长λ1的光透射滤光器17a，入射到棱镜39c，透射棱镜39c时光轴方向弯曲，通过微透镜35c与光纤9c结合。因此，从光纤9c的光出射端只能取出波长λ1的光。

而由滤光器17a反射的波长λ2、λ3、λ4的光再度由平面镜层19反射，入射到滤光器17b。入射到滤光器17b的光中，波长λ2的光透射滤光器17b，入射到棱镜39d，透射棱镜39d时光轴方向弯曲，通过微透镜35d与光纤9d结合。因此，从光纤9d的光出射端只能取出波长λ2的光。

同样，由滤光器17b反射的波长λ3、λ4的光再度由平面镜层19反射，入射到滤光器17c。入射到滤光器17c的光中，波长λ3的光透射滤光器17c，入射到棱镜39e，透射棱镜39e时光轴方向弯曲，通过微透镜35e与光纤9e结合。因此，从光纤9e的光出射端只能取出波长λ3的光。

由滤光器17c反射的波长λ4的光再度由平面镜层19反射，入射到滤光器17d。透射滤光器17d的波长λ4的光入射到棱镜39f，透射棱镜39f时光轴方向弯曲，通过微透镜35f与光纤9f结合。因此，从光纤9f的光出射端只能取出波长λ4的光。

这样，光合分波器8h就能把多路复用的光分波。相反，如果把在光纤9a-9f中传送的波长λ1-λ4的光多路复用，从光纤9a取出，就能作为合波器利用(参照图15)。

在此，说明制造合分波用块36时的接合方法。在组装合分波用块36时，如图30所示，在棱镜块37和导光块16之间夹入滤光层17，通过透明的粘合剂把它们彼此接合，一体化。或者在导光块16的上面依次排列虚设薄膜18a、滤光器17a-17d、虚设薄膜18b，用粘合剂接合，从其上用粘合剂接合棱镜块37的下表面。此时，如果使虚设薄膜18a或虚设薄膜18b的端部与棱镜块37的下表面一致，就能根据虚设薄膜18a或18b的宽度对滤光器17a-17d定位。

另外，如图31(a)所示，也可以不使用虚设薄膜18a、18b，只用滤光器17a-17d(把滤光器17a-17d贴在薄膜透明树脂薄膜上)形成滤光层17，将其夹在棱镜块37与导光块16之间用粘接剂40粘接。此时，滤光层17的外侧的棱镜块37和导光块16之间的间隙由粘合剂40掩埋。

或者如图32(a)所示，使滤光层17的面积比棱镜块37的下表面和导光块16的上表面的面积还小，如图32(b)所示，把滤光层17用粘合剂接合到导光块16的上面，假固定后，如图32(c)所示，在导光块16上重叠棱镜块37，不使用粘合剂，接合棱镜块37的下表面和导光块16的上表面，并且在棱镜块37和导光块16之间夹入滤光层17。作为不使用粘合剂接合棱镜块37和导光块16的方法，能使用作用压力接合的压接法、低温加热接合的低温融敷法、超声波接合法。

此外在图30所示的例子中，根据虚设薄膜18a或虚设薄膜18b的宽度进行滤光器17a-17d的定位，但是如图33所示，在导光块16的上面可以设置用于对滤光层17定位的沟41。即设置在导光块16的上表面的沟41中，其宽度几乎与滤光层17的宽度相等，其深度与滤光层17的厚度几乎相等，所以在该沟41中容纳滤光层17，在导光块16的上面接合棱镜块37，从而能简单地进行滤光层17的定位。

同样，如图34所示，在棱镜块37的下表面设置沟42，通过在沟42中容纳滤光层17，在棱镜块37的下表面上接合导光块16，能简单地进行滤光层17的定位。从棱镜39a-39f和滤光层17的定位出发，希望在棱镜块37中设置沟42。

或者如图35所示，也可以在棱镜块37的下表面设置台阶部43，在导光块16的上表面设置台阶部44，当接合棱镜块37和导光块16时，通过在台阶部43、44之间形成的空间中容纳滤光层17，能进行滤光层17的定位。在这样的构造中，在一方的台阶部43或台阶部44中接合滤光层17后，如果接合棱镜块37和导光块16，则与象图33或图34那样在沟41或42中容纳滤光层17相比，能使滤光层17的定位作业变得容易。

下面说明本实施例的光合分波器8h中使用的合分波用块36的制造方法。首先按照图36-图39说明用于把棱镜块37成形的金属模的制造方法。首先，按照与棱镜39a-39f的数量相等的个数准备由不锈钢、铝、黄铜等金属板构成的板45a、45b、45c、45d、45e、45f。这些板45a-45f具有与棱镜39a-39f的间隔相等的厚度，具有与棱镜块37的宽度相等的宽度，对其表面进行镜面加工。如图36(a)所示，把这些板45a-45f紧贴，重叠，使用夹具按压，彼此不错动，成为一体。在该状态下，沿着图36(a)的虚线所示的面，倾斜研削这些板45a-45f的端面，把研削面镜面加工。这样，如图36(b)所示，能一度研削各板45a-45f的端面，并且能抑制各板45a-45f的端面的研削角度的偏移。这样形成在各板45a-45f的端面上的倾斜面46的倾斜中，使倾斜面46向下是的倾斜角与棱镜39a-39f的倾角相等。

接着，如图36(c)所示，把最上方的45a反过来，重叠，把倾斜面46一侧对齐，重新把各板45a-45f对齐。在该状态下，通过各板45a-45f的倾斜面46全体形成棱镜块37的表面的棱镜形成区的图案的翻转图案。在该状态下，再次用夹具按压各板45a-45f来进行一体化后，沿着图36(c)的虚线所示的面，垂直研削与倾斜面46相反一侧的端面，把该端面彼此对齐为平面。结果如图37(d)所示，取得棱镜块37为一个宽度的棱镜图案成形用部分金属模47。如上取得的棱镜图案成形用部分金属模47如图37(e)所示，彼此紧贴，横向排列配置，成为一体。

接着，如图38(a)所示，把与棱镜块37的宽度相等宽度的金属制的块48紧贴排列，把其端面象图38(b)那样加工，取得成形用块50。成形用块50的加工面49的形状成为棱镜块37的上表面中比棱镜形成区还外侧的区域(与隔离块38相邻的凹部)的形状的颠倒形状。也按与棱镜图案成形用部分金属模47的排列数量相同的数量紧贴排列成形用块50，一体化。

分别用成形用块50夹着棱镜图案成形用部分金属模47的两面，取得图39所示的部分金属模51。作为把构成部分金属模51的各零件(板、成形用块)彼此一体化的方法，可以使用适当的夹具(钳、螺栓、螺母)，通过按压，机械地形成一体，也可以使用耐热性粘合剂接合。另外，当各零件的表面的精加工精度高时，把板45a或成形用块50彼此紧贴，接合一体化。

图39所示的部分金属模51如图40所示那样插入金属模主体52内，在部分金属模51和金属模主体52之间形成用于把棱镜块37成形的腔53。金属模主体52固定在成形机的固定台上，部分金属模51安装在成形机的升降台上。然后，使部分金属模51下降，从金属模主体52脱离后，通过用推顶杆55上推，来从金属模主体52中取出。

图41(a)是表示按所述成形的多个棱镜块37的立体图。另外，图41(a)表示形成用于容纳滤光层17的沟41的导光块16(象图33的导光块16那样具有沟时)。关于导光块16的成形步骤，省略，但是该导光块16也配合棱镜块37，一体形成多个，在下表面形成平面镜层19。在多个导光块16的沟41内容纳具有多个部分的长度的滤光层17，把导光块16和棱镜块37接合，一体化，取得图41(b)那样的多个部分的合分波用块36。

在使用图39所示的部分金属模51成形的多个部分的合分波用块36中，在图41(b)的合分波用块36中，用虚线所示，产生与棱镜图案成形用部分金属模47彼此的接合面对应的痕迹56，所以沿着该痕迹56，通过用切片锯等截断合分波用块36，能取得各合分波用块36。

在此，一次形成多个部分的合分波用块36，提高批量生产性，但是当然也可以一个一个形成合分波用块36。另外，在组装合分波用块36后，可以最后在其背面形成平面镜层19。

须指出的是，作为本实施例的变形例，虽然未图示，但是在棱镜39c、39d、39e、39f的表面分别粘贴滤波器17a、17b、17c、17d，在棱镜块37的下面形成平面镜层19。该变形例成为与图17所示的光合分波器8b同样类型的光合分波器(或者参照图44)。

另外，当图27所示的构造的光合分波器8h时，可以没有第二个棱镜39b。但是，在该实施例中，考虑与所述变形例时使用的棱镜块的公共化，设置棱镜39b。

(实施例9)

本发明实施例9的光合分波器的特征在于：在安装在光纤阵列11上的微透镜阵列14中集中微透镜35a-35f和棱镜39a-39f，使合分波用块36的形状单纯化。图43是实施例9的光合分波器8i的剖视图，除了微透镜阵列14的构造，具有与图2所示的实施例1同样的构造。

在该实施例中使用的微透镜阵列14中，如图44(a)所示，在微透镜阵列14的背面形成凹部57，在该凹部57内把直线前进透镜即多个微透镜35a-35f形成一列。另外，如图44(b)所示，在微透镜阵列14的表面也形成凹部58，在凹部58内把棱镜39a-39f形成一列。形成在微透镜阵列14的表面背面的棱镜39a-39f和微透镜35a-35f彼此一一对应，省略棱镜39a-39f和微透镜35a-35f的对位步骤。

通过这样在微透镜阵列14中设置棱镜39a-39f，合分波用块36由不设置棱镜39a-39f的单纯的矩形块(盖构件20)和滤光层17和导光决16构成。

在这样的构造的光合分波器8i中，与实施例8同样，能进行作为分波器的动作和作为合波器的动作。

另外，如果使用这样的图44(a)和(b)的微透镜阵列14，就在微透镜阵列14和合分波用块36之间产生空间，所以能在该空间中配置滤光层17。因此，如图45所示，能成为在导光块16的表面配置滤光层17，在导光块16的背面设置平面镜层19的光合分波器。它使光倾斜入射导光块16内，在滤光器17a-17e和平面镜层19之间使光一边反射，一边能从滤光器17a-17e依次取出波长λ1、λ2、λ3、λ4、λ5的光，如果除了微透镜阵列14的构造，具有图17所示的光合分波器8b相同的构造。

(实施例10)

图46是表示本发明实施例10的光合分波器8j的构造的剖视图。该光合分波器8j除了微透镜阵列14，具有与图2所示的实施例1的光合分波器8b同样的构造。

在本实施例中，在微透镜阵列14的表面把非球面或球面的直线前进透镜排列为一列，形成微透镜35a、35c-35f。在微透镜35a、35c-35f之间空出间隙。各微透镜35a、35c-35f对于各光纤9a、9c-9f的光轴方向，把各光轴错开配置，微透镜35a向微透镜35c一侧偏心，微透镜35c-35f作为全体向微透镜35a一侧偏心。

在微透镜阵列14中，不使用倾斜透镜，但是直线前进透镜即微透镜35a、35c-35f对于光纤9a、9c-9f的光轴，错开，所以从各光纤9a、9c-9f出射的光透射微透镜35a、35c-35f，变换为平行光，并且把光的出射方向向倾斜方向弯曲。另外，如果从合分波用块36出射的平行光倾斜入射各微透镜35a、35c-35f，则透射微透镜35a、35c-35f，光的前进方向弯曲与光纤9a、9c-9f的光轴平行的方向，并且汇聚到光纤9a、9c-9f的端面。

因此，在光合分波器8j中，也能与实施例1的光合分波器8a同样进行分波动作和合波动作。

(实施例11)

图47是表示本发明实施例11的光合分波器8k的分解立体图。在光合分波器8k中，光纤9a-9f和光纤59a-59f等二组平行光纤束的顶端部保持在连接器10中，构成光纤阵列11。在此，光纤9a-9f和光纤59a-59f如图47所示，如果从相反一侧按顺序排列，则光纤9c和光线59e在前后方向相对，光纤9d和光线59d在前后方向相对，光纤9e和光线59c在前后方向相对。在微透镜阵列14中，与光纤9a、9c-9f的各端面对应设置微透镜12a、12c-12f，与光纤59a、59c-59f的各端面对应设置微透镜60a、60c-60f。合分波用块36是在背面形成平面镜层19的导光块16和盖构件20之间夹入由滤光器17a-17d构成的滤光层17。

图48是在包含光纤9a-9f的平面剖开的图。光合分波器8k在该截面中作为分波器工作，从光纤9a入射的波长λ1、λ2、λ3、λ4的多路复用光信号由光合分波器8k分波，波长λ1的光信号向光纤9c入射，波长λ2的光信号向光纤9d入射，波长λ3的光信号向光纤9e入射，波长λ4的光信号向光纤9f入射。此时的分波动作如实施例1中所述(参照图14的说明)。

另外，图49是在包含光纤59a-59f的平面剖开的图。光合分波器8k在该截面中作为合波器工作，从光纤59f入射的波长λ1的光信号、从光纤59e入射的波长λ2的光信号、从光纤59d入射的波长λ3的光信号、从光纤59c入射的波长λ4的光信号由光合分波器8k合波，多路复用的波长λ1、λ2、λ3、λ4的光信号入射到光纤59a。此时的合波动作如实施例1中所述(参照图15的说明)。

因此，在该光合分波器8k中，如图50所示，通过光纤9a-9f、微透镜12a、12c-12f和滤光层17的一部分构成分波部，通过光纤59a-59f、微透镜60a、60c-60f和滤光层17的一部分构成合波部，在分波部和合波部中共享滤光器17a-17d。

图51是说明所述光合分波器8k的使用状态的模式图。设置在一方电台中的光合分波器8k和设置在另一方电台中的光合分波器8k由2芯的光缆61、62连接。即设置在一方电台中的光合分波器8k的合波部的光纤59a与设置在另一方电台中的光合分波器8k的分波部的光纤9a通过光缆61连接，设置在另一方电台中的光合分波器8k的合波部的光纤59a和设置在一方电台中的光合分波器8k的分波部的光纤9a通过光缆62连接。

于是在一方电台中，通过光合分波器8k把波长λ1、λ2、λ3、λ4的光信号合波、多路复用的波长λ1-λ4的光信号通过1条光缆61向另一方电台传送。在收到该多路复用的光信号的另一方电台的光合分波器8k中，用光合分波器8k把多路复用的光信号分波，个别取出波长λ1、λ2、λ3、λ4的光信号。同时，在另一方电台中，把波长λ1、λ2、λ3、λ4的光信号合波、多路复用的波长λ1-λ4的光信号由一条光缆62向一方电台传送。在收到该多路复用的光信号的一方电台的光合分波器8k中，用光合分波器8k把多路复用的光信号分波，个别取出波长λ1、λ2、λ3、λ4的光信号。

在图47的实施例中，合波部的光纤59a-59f和微透镜60a、60c-60f向着与分波部的光纤9a-9f和微透镜12a、12c-12f相反的方向，依次配置，对波长λ1的光依次按照波长λ2的光、波长λ3的光、波长λ4的光的顺序合波。与此相反，也能向着与分波部的光纤9a-9f和微透镜12a、12c-12f相同的方向，依次配置合波部的光纤59a-59f和微透镜60a、60c-60f，对波长λ4的光依次按照波长λ3的光、波长λ2的光、波长λ1的光的顺序合波。

图52(a)表示使用按前者那样构成的光合分波器8k，通过光缆61连接一方电台的光合分波器8k的合波部的光纤59a和另一方电台的光合分波器8k的分波部的光纤9a的样子。另外，图52(b)表示使用按后者那样构成的光合分波器8k，通过光缆61连接一方电台的光合分波器8k的合波部的光纤59a和另一方电台的光合分波器8k的分波部的光纤9a的样子。如果比较图52(a)的情形和图52(b)的情形，则在图52(b)中，首先导入波长λ4的光，在那里把波长λ3的光合波，接着把波长λ2的光合波，接着把波长λ1的光合波，用光缆61向另一方电台传送，在另一方电台中，从收到的光信号把波长λ1的光分波、取出，接着把波长λ2的光分波、取出，接着把波长λ3的光分波、取出，最后取出波长λ4的光。因此，根据这样的结构，在一方电台中最初入射的波长λ4的光在另一方电台中最后取出，在一方电台中最后合波的波长λ1的光在另一方电台中最初取出(FILO)，从入射到一方电台的光合分波器8k到从另一方电台的光合分波器8k出射的光路长度根据波长而不同。因此，根据光的波长，衰减的程度不同，或相位不同，根据波长，特性有可能变化。

而在图47的实施例的图52(a)时，首先导入波长λ1的光，在那里把波长λ2的光合波，接着把波长λ3的光合波，接着把波长λ4的光合波，用光缆61向另一方电台传送，在另一方电台中，从收到的光信号把波长λ1的光分波、取出，接着把波长λ2的光分波、取出，接着把波长λ3的光分波、取出，最后取出波长λ4的光。因此，根据图47和图52(a)的结构，在一方电台中最初入射的波长λ1的光在另一方电台中最初取出，在一方电台中最后合波的波长λ4的光在另一方电台中最后取出(FIFO)，从入射到一方电台的光合分波器8k到从另一方电台的光合分波器8k出射的光路长度不根据波长，几乎变为一定。因此，不会根据光的波长，衰减的程度不同，或相位不同，能不根据波长，使传送特性均匀化。

图53是表示本发明实施例11的变形例的光合分波器8m构造的分解立体图。在光合分波器8m中，在微透镜阵列14的表面，把由直线前进透镜构成的微透镜35a、35c-35f、由直线前进透镜构成的微透镜73a、73c-73f排列为2列。另外，在下表面形成平面镜层19的导光块16和棱镜块37之间夹入滤光层17，构成合分波用块36。在棱镜块37的上面，把棱镜39a-39f和棱镜74a-74f排列为2列。而且，通过微透镜35a、35c-35f、棱镜39a、39c-39f，进行图47光合分波器8k的微透镜12a、12c-12f的动作，通过微透镜73a、73c-73f、棱镜74a、74c-74f，进行微透镜60a、60c-60f的动作。

图54是表示本发明实施例11的变形例的光合分波器8n的构造的分解立体图。在光合分波器8n中，如图55所示，在微透镜阵列14的背面，把由直线前进透镜构成的微透镜35a、35c-35f、由直线前进透镜构成的微透镜73a、73c-73f排列为2列。另外，在微透镜阵列14的表面，把棱镜39a-39f和棱镜74a-74f排列为2列。另外，在下表面形成平面镜层19的导光块16和盖构件20之间夹入滤光层17，构成合分波用块36。而且，通过微透镜35a、35c-35f、棱镜39a、39c-39f，进行图47光合分波器8k的微透镜12a、12c-12f的动作，通过微透镜73a、73c-73f、棱镜74a、74c-74f，进行微透镜60a、60c-60f的动作。

(实施例12)

图56是表示本发明实施例12的光合分波器8p的剖视图。在实施例11的光合分波器8k中，连接光合分波器8k彼此间时需要2条光缆61、62，但是在实施例12中，能用1条光缆61连接光合分波器8p彼此间。

在光合分波器8p中，把分波部和合波部形成一体。分波部由光纤阵列11中保持的光纤9a、9b、9c、9d、9e、9f、微透镜12a、12b、12c、12d、12e、12f、滤光器17a、17b、17c、17d构成。在此，滤光器17a具有使波长λ1的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器17b具有使波长λ2的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器17c具有使波长λ3的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器17d具有使波长λ4的光透射，把其他波长区的光反射的特性。

光合分波器8p的合波部由光纤阵列11中保持的光纤59a、59c、59d、59e、59f、微透镜60a、60c、60d、60e、60f、滤光器63a、63b、63c、63d构成。在此，滤光器63a具有使波长λ5的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器63b具有使波长λ6的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器63c具有使波长λ7的光透射，把其他波长区的光反射的特性，滤光器63d具有使波长λ8的光透射，把其他波长区的光反射的特性。

合波部的光纤59a与把端部配置在分波部的微透镜12a和12c之间的微透镜12b相对，连接在分波部上。另外，在滤光层17内的与滤光器17a相邻的位置，配置具有把波长λ1、λ2、λ3、λ4的光透射，使波长λ5、λ6、λ7、λ8的光反射的特性的滤光器64。

在该光合分波器8p的分波部，如果波长λ1、λ2、λ3、λ4的多路复用的光信号从光纤9a出射，则该光信号由12a变为平行光，并且光轴方向弯曲，入射到滤光器64。波长λ1、λ2、λ3、λ4的光透射滤光器64，由平面镜层19反射后，只有波长λ1的光透射滤光器17a，通过微透镜12c与光纤9c结合。另外，由滤光器17a反射的波长λ2、λ3、λ4的光再次由平面镜层19反射后，波长λ2的光透射滤光器17b，通过微透镜12d与光纤9d结合。另外，由滤光器17b反射的波长λ3、λ4的光再次由平面镜层19反射后，波长λ3的光透射滤光器17c，通过微透镜12e与光纤9e结合。由滤光器17c反射的波长λ4的光再次由平面镜层19反射后，只有波长λ4的光透射滤光器17d，通过微透镜12f与光纤9f结合。

另外，在光合分波器8p的合波部中，如果波长λ5、λ6、λ7、λ8的光从各光纤59c、59d、59e、59f出射，则从光纤59f出射的波长λ8的光由微透镜60f把光轴方向弯曲后，透射滤光器63d后，由平面镜层19反射，入射到滤光器63c。而从光纤59e出射的波长λ7的光由微透镜60e把光轴方向弯曲后，透射滤光器63c。透射滤光器63c的波长λ7的光和由滤光器63c反射的波长λ8的光由平面镜层19反射后，入射到滤光器63b。而从光纤59d出射的波长λ6的光由微透镜60d把光轴方向弯曲后，透射滤光器63b。然后，透射滤光器63b的波长λ6的光和由滤光器63b反射的波长λ8和λ7的光由平面镜层19反射后，入射到滤光器63a。而从光纤59c出射的波长λ5的光由微透镜60c把光轴方向弯曲后，透射滤光器63a。然后，透射滤光器63a的波长λ5的光和由滤光器63a反射的波长λ8、λ7和λ6的光由平面镜层19反射后，入射到微透镜60a，与光纤59a结合。

这样入射到光纤59a的波长λ5、λ6、λ7、λ8的光在光纤59a中传播，从光纤59a的另一端出射。从光纤59a的另一端出射的波长λ5、λ6、λ7、λ8的光由微透镜12b弯曲后，入射到滤光器64，由滤光器64反射，入射到微透镜12a，与光纤9a结合。

该光合分波器8p如图57所示，用一条光缆61连接设置在一方电台中的光合分波器8p和设置在另一方电台中的光合分波器8p’，进行通信，在任意的光合分波器8p、8p’中，都在光纤9a上连接光缆61。

但是，在与所述光合分波器8p连接的光合分波器8p’中，与光合分波器8p在滤光器17a-17d、63a-63d的配置上不同，并且交换合波部和分波部。即在光合分波器8p’中，通过光纤9a、9c、9d、9e、9f、微透镜12a、12c、12d、12e、12f、滤光器17a、17b、17c、17d构成合波部，滤光器17a-17d的排列与光合分波器8p相反。

在光合分波器8p’中，通过光纤59a、59c、59d、59e、59f、微透镜60a、60c、60d、60e、60f、滤光器63a、63b、63c、63d构成合波部，滤光器63a-63d的排列与光合分波器8p相反。

于是用光合分波器8p把波长λ5-λ8的光信号合波后，该多路复用光信号通过光缆61向光合分波器8p’传送，由光合分波器8p’分波为各波长λ5-λ8，取出波长λ5-λ8的光信号。在此，波长λ8的光由光合分波器8p最初合波，由光合分波器8p’最初分波，此外波长λ5的光由光合分波器8p最后合波，由光合分波器8p’最后分波，各波长λ5-λ8的光信号的传送距离(光路长度)彼此相等。

同样，用光合分波器8p’把波长λ1-λ4的光信号合波后，该多路复用光信号通过相同的光缆61向光合分波器8p传送，由光合分波器8p分波为各波长λ1-λ4，取出各波长λ1-λ4的光信号。在此，波长λ1的光由光合分波器8p’最初合波，由光合分波器8p最初分波，此外波长λ4的光由光合分波器8p’最后合波，由光合分波器8p最后分波，各波长λ1-λ4的光信号的传送距离(光路长度)彼此相等。

须指出的是，光合分波器8p、8p’的合波部和分波部在图56中串联配置，但是也可以横着并列配置。

图58是实施例12的变形例的光合分波器8q。在所述光合分波器8p中，用光线59a连接合波部和分波部，但是在图58的光合分波器8q中，使用2个直角三角形的凹部65、66连接合波部和分波部。即在该变形例中，在盖构件20的上表面设置截面为直角三角形的凹部65、66，由合波部合波的波长λ5、λ6、λ7、λ8的光由凹部65、66全反射，入射到滤波器64，由滤波器64反射后，与光纤9a结合。

图59是表示实施例12的其他变形例的光合分波器8r的构造的概略剖视图。在该光合分波器8r中，根据以下的结构制造与图56的光合分波器8p同样的光合分波器。在微透镜阵列14的下表面，与光纤9a、9c-9f的端面相对设置由直线前进透镜构成的微透镜35a和35c-35f，与光纤59c-59f的端面相对设置由直线前进透镜构成的微透镜73c-73f，与弯曲为反U字形的光纤59a的两端相对设置微透镜73a和35b。另外，在下表面形成平面镜层19的导光块16和棱镜块37之间夹入滤光层17，构成合分波用块36。在棱镜块37的上面，与微透镜35a-35f相对形成棱镜39a-39f，与微透镜73a、73c-73f相对形成棱镜74a、74c-74f。须指出的是，可以没有微透镜73b和棱镜74b。

(实施例13)

在所述各实施例中，使用光纤使各波长的光入射到光合分波器，使用光纤从光合分波器取出各波长的光。但是，也可以不使用光纤，把半导体激光器元件(LD)等发光元件安装到光合分波器的光入射部位，或者把光电二极管(PD)和光电晶体管等光敏元件安装到光合分波器的光出射部位。

例如图60所示的光合分波器(异频雷达收发机)8s是基于图56所示的光合分波器8p。如果是该情形，就只留下用于与光缆连接的光纤9a、连接合波部和分波部的光纤59a，与微透镜12c-12f相对，在微透镜阵列14上分别安装光敏元件68c、68d、68e、68f(例如把光敏元件一体化的光敏元件阵列)，与微透镜60c-60f相对，在微透镜阵列14上分别安装发光波长λ1、λ2、λ3、λ4的发光元件67c、67d、67e、67f(例如，把发光元件一体化的发光元件阵列)。光敏元件68c-68f配置为其光轴方向(光敏元件的最大灵敏度方向或垂直于光敏元件的受光面的方向)向着垂直于滤光层17的方向，发光元件67c-67f配置为其光轴方向(发光强度最大的方向，或垂直于发光元件的发光面的方向)向着垂直于滤光层17的方向。

根据这样构成的光合分波器8s，能驱动发光元件67c-67f，直接多路复用发送光信号，另外，能通过光敏元件68c-68f，直接接收光信号。在此，作为光敏元件68c-68f，如果使用光敏元件阵列，则与使用个别的光敏元件相比，能抑制成本，此时，如果象本发明那样不倾斜光敏元件阵列安装，就能抑制在光路长度变长的元件中插入损失增大，或光合分波器的尺寸增大。关于发光元件67c-67f，也同样。

图61是表示实施例13的变形例的光合分波器8t的构造的概略剖视图。在光合分波器8t中，根据以下的结构，制作与图60的光合分波器8s同样的异频雷达收发机。在微透镜阵列14的下面，与光纤9a和光敏元件68c-68f相对，设置由直线前进透镜构成的微透镜35a、35c-35f，与发光元件67c-67f相对设置由直线前进透镜构成的微透镜73a和35b。与弯曲为反U字形的光纤59a的两端相对设置微透镜73a和35b。另外，在下表面形成平面镜层19的导光块16和棱镜块37之间夹入滤光层17，构成合分波用块36。在棱镜块37的上面，与微透镜35a-35f相对形成棱镜39a-39f，与微透镜73a、73c-73f相对形成棱镜74a、74c-74f。

(实施例14)

图62是本发明实施例14的光合分波器(异频雷达收发机)8u的剖视图。在本实施例中，在导光板70的下表面设置微透镜12a、12b、12c、12d、12e、12f，与微透镜12a相对，在导光板70上连接光纤71，与微透镜12c-12d相对，在导光板70上安装发光波长λ1、λ2、λ3、λ4的发光元件67c、67d、67e、67f(例如把发光元件一体化的发光元件阵列)，在微透镜12c-12f之下配置用于合波的合分波用块36。另外，在光纤71的端面和微透镜12a之间，滤光器64以45度的角度嵌入导光板70内。导光板70比合分波用块36的宽度还长，在从导光板70的合分波用块36伸出的区域中，在导光板70的上表面形成只使波长λ5的光透射的衍射元件72a、只使波长λ6的光透射的衍射元件72b、只使波长λ7的光透射的衍射元件72c、只使波长λ8的光透射的衍射元件72d，在各衍射元件72a-72d上安装光敏元件68c-68f(例如把光敏元件一体化的光敏元件阵列)。发光元件67c-67f配置为其光轴方向向着垂直于滤光器17a-17d或导光板70的方向，光敏元件68c-68f配置为其光轴方向向着垂直于滤光器17a-17d的方向。

于是从各发光元件67c-67f出射的波长λ1、λ2、λ3、λ4的光由合分波用块36合波，从合分波用块36出射，由微透镜12a把光轴方向弯曲后，透射滤光器64，与光纤71结合，从光纤71发送。另外，从光纤71接收的波长λ5、λ6、λ7、λ8的多路复用信号由滤光器64向导光板70的伸出一侧反射，由导光板70的上表面和下表面一边重复全反射，一边在导光板70内传播。在导光板70内传播的光如果入射到衍射元件72a，则只有波长λ5的光透射衍射元件72a，由光敏元件68c受光。另外，在导光板70内传播的光如果入射到衍射元件72b、72c或72d，则只有波长λ6、λ7、或波长λ8的光透射衍射元件72b、72c或72d，分别由光敏元件68d、68e、68f受光。须指出的是，作为所述衍射元件，除了衍射光栅，也能使用CGH元件等。

图63是表示实施例14的变形例的光合分波器8v的构造的概略剖视图。在光合分波器8v中，通过以下的结构制作与图62的光合分波器8u同样的异频雷达收发机。在微透镜阵列14的下表面，与光纤71和发光元件67c-67f相对设置由直线前进透镜构成的微透镜35a、35c-35f。另外，在下表面形成平面镜层19的导光块16和棱镜块37之间夹入滤光层17，构成合分波用块36。在棱镜块37的上面，与微透镜35a、35c-35f相对形成棱镜39a、39c-39f。

产业上的可利用性

本发明的光合分波器在光通信系统或光信号传送系统中，能用于对光信号进行合波或者分波。

Claims (36)

1.一种光合分波器，其特征在于，

构成通过使透射波长区彼此不同的多个波长选择元件与光反射面相对，一边在光反射面与波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；

使用于传送多个波长的光的传送部件与在所述导光部件内导光的多个波长或波长区的光结合；

使光轴方向几乎垂直于所述波长选择元件的排列方向，对所述导光部件，在与所述传送部件相同一侧配置多个光输入输出部件；

在光输入输出部件与所述各波长选择元件之间设置有用于把透射所述各波长选择元件的光的光轴方向变换为分别与光输入输出部件的光轴方向平行，或者把与光输入输出部件的光轴方向平行的光分别变换为透射所述各波长选择元件的光的光轴方向的偏向元件。

2.根据权利要求1所述的光合分波器，其特征在于，

在所述传送部件与所述导光部件之间的光路途中设置有反射防止膜。

3.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面和排列在与该光反射面平行的面内的透射波长区彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；

排列有用于传送多个波长或波长区的第一光纤和用于传送特定的波长或波长域的光的多条第二光纤，且各光纤的光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的光纤阵列；

与所述第一光纤和第二光纤相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；

所述第一光纤通过所述偏向元件与倾斜地入射出射所述导光部件的多个波长的光结合，所述第二光纤分别通过所述偏向元件与倾斜地入射出射所述导光部件的各波长的光结合。

4.根据权利要求3所述的光合分波器，其特征在于，

所述偏向元件与所述光纤阵列的端面接合一体化。

5.根据权利要求3所述的光合分波器，其特征在于，

把所述导光部件、所述偏向元件和所述光纤阵列收容、密封在盒子内。

6.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长区彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；

光轴配置为几乎与排列有所述波长选择元件的面垂直的、用于传送多个波长的光的传送部件；

光轴配置为几乎与排列有所述波长选择元件的面垂直的、分别输出特定波长的光的多个发光元件；和

与所述传送部件和所述发光元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；

所述传送部件通过所述偏向元件与从所述导光部件倾斜出射的多个波长的光结合，所述发光部件通过所述偏向元件使各波长的光出射，并倾斜入射所述导光部件。

7.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；

光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的、用于传送多个波长的光的传送部件；

光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光敏元件；和

与所述传送部件和所述光敏元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；

所述传送部件通过所述偏向元件与倾斜入射所述导光部件的多个波长的光结合，所述光敏部件分别通过所述偏向元件接受从所述导光部件倾斜出射的各波长的光。

8.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波或分波的导光部件；

光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光输入部件；

使光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，与所述光输入部件一起沿着所述波长选择元件的排列方向配置的、用于传送多个波长的光的第一传送部件；

光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的多个光输出部件；

使光轴与排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，并且与所述光输入部件和所述第一传送部件的排列方向几乎平行，与所述光输出部件一起沿着所述波长选择元件的排列方向配置的、用于传送多个波长的光的第二传送部件；

与所述光输入部件和所述第一传送部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；

与所述光输出部件和所述第二传送部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；

所述光输入部件通过所述偏向元件分别把一组的多个波长中各波长的光出射，并倾斜入射所述导光部件，所述第一传送部件通过所述偏向元件与从所述导光部件倾斜出射的所述一组多个波长的光结合；

所述第二传送部件通过所述第二偏向元件与倾斜入射所述导光部件的另一组多个波长的光结合，所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别从所述导光部件倾斜出射的所述另一组多个波长的光中的各波长的光。

9.根据权利要求8所述的光合分波器，其特征在于，

所述一组多个波长的光和所述另一组多个波长的光是多个同一波长的光，所述多个波长的光按照所述第一传送部件和所述光输入部件之间的光路长度的顺序，所述第二传送部件和所述光输出部件之间的光路长度依次变短。

10.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第一波长选择元件、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第二波长选择元件构成，一边在光反射面和各第一波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光合波，而且，一边在光反射面和各第二波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且使波长不同的光分波的导光部件；

用于传送多个波长的光的传送部件；

使光轴与排列有所述第一波长选择元件的面几乎垂直，沿着所述第一波长选择元件的排列方向而配置的多个光输入部件；

使光轴与排列有所述第二波长选择元件的面几乎垂直，沿着所述第二波长选择元件的排列方向而配置的多个光输出部件；

与所述光输入部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；

与所述光输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；和

把在所述导光部件的光反射面和第一波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导且与所述传送部件结合，并且把在所述传送部件传送来的另一组多个波长的光向所述导光部件的光反射面和第二波长选择元件之间引导、进行导光的光分支部件；

所述光输入部件通过所述第一偏向元件分别把一组多个波长的光中的各波长的光出射，并倾斜地向所述导光部件的第一波长选择元件入射；

所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别从所述导光部件的第二波长选择元件倾斜出射的另一组多个波长的光中的各波长的光。

11.根据权利要求10所述的光合分波器，其特征在于，

所述光分支部件包括：

对由所述传送部件送出的所述一组多个波长的光和由所述传送部件送来的所述另一组多个波长的光进行合波分波的滤光器；和

用于把在所述导光部件的光反射面和第一波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导的光纤、型芯、棱镜、平面镜等光传递部件、用于把由所述滤光器分离的所述另一组多个波长的光向所述导光部件的第二波长选择元件引导的光纤、型芯、棱镜、平面镜等光传递部件中的至少一方的光传递部件。

12.根据权利要求10所述的光合分波器，其特征在于，

所述传送部件由光纤构成，所述光输入部件由发光元件构成，所述光输出部件由光敏元件构成。

13.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由光反射面、排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个第一波长选择元件构成，一边在光反射面和各第一波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且把波长不同的光合波的导光部件；

与和所述导光部件的光反射面相反一侧的面相对，与所述第一波长选择元件几乎平行地配置的导光板；

用于传送多个波长的光的传送部件；

使光轴向着几乎垂直于所述导光板的方向，沿着所述第一波长选择元件的排列方向配置在所述导光板上的多个发光元件；

使光轴向着几乎垂直于所述导光板的方向，配置在所述导光板上的光敏元件；

与所述发光元件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个偏向元件；

设置在所述光敏元件和所述导光板之间的、透射波长彼此不同的多个第二波长选择元件；和

把在所述导光板的光反射面与波长选择元件之间合波的一组多个波长的光向所述传送部件引导且与所述传送部件结合，并且把所述传送部件传送来的另一组多个波长的光向所述导光板引导、进行导光的光分支部件；

所述发光元件通过所述第一偏向元件分别把一组多个波长的光中的各波长的光出射，并倾斜地向所述导光部件的第一波长选择元件入射；

所述光输出部件通过所述第二偏向元件接受分别在所述导光板中导光的另一组多个波长的光中的各波长的光。

14.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述导光部件在透明衬底的表面上形成有所述各波长选择元件，且在所述透明衬底的背面形成有所述光反射面。

15.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述导光部件在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上接合在表面上排列有多个所述各波长选择元件的透明的第二衬底。

16.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述导光部件在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上排列并接合在各自的表面上形成有各个所述波长选择元件的多个透明的第二衬底。

17.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述导光部件在重叠的一对透明衬底之间形成有所述各波长选择元件，在所述衬底中位于背面一侧的衬底的背面上形成有所述光反射面。

18.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

使所述导光部件的形成有所述波长选择元件的面与所述偏向元件相对，在所述导光部件和所述偏向元件之间存在隔离块。

19.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述隔离块与所述偏向元件一体形成。

20.根据权利要求1、3、6、7、8、10或13所述的光合分波器，其特征在于，

所述各波长选择元件的表面由保护层覆盖。

21.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由形成在一对透明衬底之间的光反射面、以及排列在两个透明衬底的外面的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，在光反射面与波长选择元件之间一边使光反射，一边在各透明衬底内进行导光的导光部件；

使光轴与一对所述透明衬底中一方的透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的、用于传送多个波长或波长区的光的传送部件；

使光轴与所述一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，对于所述导光部件配置在与所述传送部件相同一侧的多个第一光输入输出部件；

使光轴与另一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直，对于所述导光部件配置在与所述传送部件相反一侧的多个第二光输入输出部件；

与所述传送部件和所述第一光输入输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；

与所述第二光输入输出部件相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；

所述传送部件通过所述第一偏向元件与所述导光部件的两个透明衬底内的多个波长的光结合，所述第一光输入输出部件通过所述第一偏向元件与通过配置在所述导光部件的一方的面上的各波长选择元件的光结合，所述第二光输入输出部件通过所述第二偏向元件与通过配置在所述导光部件的另一方的面上的各波长选择元件的光结合。

22.一种光合分波器，其特征在于，包括：

由形成在一对透明衬底之间的光反射面、以及排列在两透明衬底的外面的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，在光反射面与波长选择元件之间一边使光反射，一边在各透明衬底内进行导光的导光部件；

排列有用于传送多个波长或波长区的光的第一光纤和用于传送特定的波长或波长区的光的多条第二光纤，各光纤的光轴与一对所述透明衬底中一方的透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的第一光纤阵列；

排列有用于传送特定的波长或波长区的光的多条第三光纤，各光纤的光轴与另一方透明衬底的排列有所述波长选择元件的面几乎垂直地配置的第二光纤阵列；

与所述第一光纤和所述第二光纤相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第一偏向元件；和

与所述第三光纤相对配置的、用于使透射的光的光轴方向弯曲的一个或多个第二偏向元件；

所述第一光纤通过所述第一偏向元件与所述导光部件的两个透明衬底内的多个波长的光结合，所述第二光纤通过所述第一偏向元件与通过排列在所述导光部件的一方的面上的各波长选择元件的光结合，所述第三光纤通过所述第二偏向元件与通过排列在所述导光部件的另一方的面上的各波长选择元件的光结合。

23.根据权利要求1、3、6、7、8、10、13、21或22所述的光合分波器，其特征在于，

所述偏向元件由在其中心轴周围没有成为旋转对称的透镜构成。

24.根据权利要求1、3、6、7、8、10、13、21或22所述的光合分波器，其特征在于，

所述偏向元件由透射的光束的截面的中心从其光轴偏移地配置的球面透镜、非球面透镜或变形透镜构成。

25.根据权利要求1、3、6、7、8、10、13、21或22所述的光合分波器，其特征在于，

所述偏向元件由棱镜和透镜构成。

26.根据权利要求25所述的光合分波器，其特征在于，

所述棱镜形成在透明衬底的一方的面上，在所述透明衬底的另一方的面上与所述棱镜相对地设置有所述透镜。

27.根据权利要求25所述的光合分波器，其特征在于，

所述棱镜一体形成在所述导光部件的表面上，所述透镜配置在与所述棱镜相对的位置上。

28.根据权利要求1、3、6、7、8、10、13、21或22所述的光合分波器，其特征在于，

所述波长选择元件由滤光器或衍射元件构成。

29.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，

所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即

在背面形成有所述光反射面的透明衬底上排列有多个透射波长区彼此不同的薄膜状的所述波长选择元件，来形成波长选择元件层的步骤；

在所述波长选择元件层的表面上接合透明的其他衬底，在所述一对衬底之间夹入所述波长选择元件层的步骤。

30.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，

通过在一对母衬底之间夹入排列有多个透射波长区彼此不同的薄膜状的所述波长选择元件而构成的波长选择元件层来进行一体化后，通过截断所层叠的母衬底来制造多个所述导光部件。

31.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，

所述导光部件，通过在背面形成有所述光反射面的透明衬底上排列多个透射波长区不同的薄膜状的所述波长选择元件，形成波长选择元件层的步骤来制作。

32.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，

所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即

在透明的第二衬底上排列多个透射波长区不同的薄膜状的所述各波长选择元件，来形成波长选择元件层的步骤；和

在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上接合所述第二衬底的步骤。

33.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：由光反射面、以及排列在与该光反射面平行的面内的透射波长彼此不同的多个波长选择元件构成，且一边在光反射面与各波长选择元件之间使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，

所述导光部件通过以下步骤来进行制作，即

分别在多个透明的第二衬底上形成透射波长区不同的薄膜状的所述各波长选择元件的步骤；和

在背面形成有所述光反射面的透明的第一衬底上排列并接合多个具有透射波长区不同的波长选择元件的所述第二衬底的步骤。

34.根据权利要求33所述的光合分波器的制造方法，其特征在于，

在第二衬底上形成波长选择元件的所述步骤中，在多个母衬底上分别形成透射波长区不同的所述波长选择元件，通过截断各个母衬底来取得形成有波长选择元件的所述第二衬底。

35.根据权利要求33所述的光合分波器的制造方法，其特征在于，

在第二衬底上形成波长选择元件的所述步骤中，在多个母衬底上分别形成透射波长区不同的所述波长选择元件，通过排列这些母衬底统一进行截断来形成一组第二衬底，而该一组第二衬底形成有透射波长区不同的波长选择元件。

36.一种光合分波器的制造方法，该光合分波器具有：在背面形成有光反射面的第一衬底和在表面上形成有成为偏向元件的多个棱镜的第二衬底之间夹入透射波长彼此不同的多个波长选择元件，且在光反射面与各波长选择元件之间一边使光反射一边进行导光，并且对多个波长的光进行合波或分波的导光部件，其特征在于，包括：

重叠多个板，并使所重叠的板的端面相对所重叠的方向倾斜来进行平面状加工的步骤；

通过再排列有所述板，通过倾斜的端面的排列来构成多个所述棱镜的翻转图案的步骤；和

至少在成形金属模的一部分中使用经所述再排列的板，在所述第二衬底的表面上使所述棱镜成形的步骤。

Images