DE10305953A1

DE10305953A1 - Filtermodul (Filter Module)

Info

Publication number: DE10305953A1
Application number: DE10305953A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tanaka; Akimitsu Sato; Takeshi Ishimaru; Takashi Fukuzawa
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2003-11-06
Also published as: CA2418934A1; GB0302922D0; JP3866585B2; JP2003240960A; GB2386202A; TWI275844B; TW200303427A; US20030152327A1; US7194160B2

Abstract

Ein Filtermodul, umfassend einen ersten Lichtwellenleiterkollimator (51), einen zweiten Lichtwellenleiterkollimator (52) und einen Filter (55), angeordnet zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtwellenleiterkollimator. Der erste Lichtwellenleiterkollimator (51) umfasst einen ersten Lichtwellenleiter (57), einen ersten Lichtwellenleiterchip (71) zum Halten des ersten Lichtwellenleiters und eine erste Linse (53). Der zweite Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen zweiten Lichtwellenleiter (58, 59), einen zweiten Lichtwellenleiterchip (72) zum Halten des zweiten Lichtwellenleiters und eine zweite Linse (54). Der Filter (55) ist zwischen und koaxial zu der ersten und der zweiten Linse (53, 54) angeordnet. Der Filter, die erste Linse und die zweite Linse bilden ein Zentralteil des Filtermoduls.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul, beispielsweise ein Multiplexer/Demultiplexer-Modul, das in einem optischen Kommunikationssystem mit Wellenlängenmultiplexingtechnik mit besonders hoher Dichte (dense wavelength division multiplexing - DWDM) verwendet werden.
Ein übliches optisches Kommunikationssystem verwendet Multiplexer-Module und Demultiplexer-Module. Ein Multiplexer-Modul multiplext/bündelt ist (multiplexes) zwei oder mehrere optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen und gibt die multiplexten Signale an einen einzelnen Lichtwellenleiter aus. Ein Demultiplexer-Modul demultiplext (unterteilt) die Wellenlängenmultiplexing-Signale (wavelength division-multiplex), die durch Lichtwellenleiter übermittelt wurden, in getrennte Signale.
Fig. 14 zeigt ein Filtermodul gemäß dem Stand der Technik, das, wie oben beschrieben, als Modul verwendet wird. Das Filtermodul umfasst einen einadrigen Lichtwellenleiterkollimator (Einzelfaserkollimator) 21, einen zweiadrigen Lichtwellenleiterkollimator (Zweifaserkollimator) 22, ein zylindrisches Rohr 23 zum integrierten Halten der Lichtwellenleiterkollimatoren 21, 22. Ein Filter 24 ist mit dem Ende des Einzelfaserkollimators 21 mittels eines Adhäsivs verbunden. Der Filter 24 weist eine wellenlängenselektierende Eigenschaft auf.
Der Einzelfaserkollimator 21 umfasst eine einadrige Kapillare 26, eine Gradient-Stablinse (gradient index rod lens) 27 und ein Rohr 28. Die einadrige Kapillare 26 hält einen einzelnen Lichtwellenleiter 25. Das Rohr 28 hält die einadrige Kapillare 26 und die Stablinse 27. Bezugnehmend auf Fig. 14, sind das abstrahlende Ende der Lichtwellenleiter 25 und das rechte Ende der einadrigen Kapillare 26 geschliffen um eine abgeschrägte Oberfläche zu bilden. Ein Ende der Stablinse 27, das zu der abgeschrägten Oberfläche weist, ist ebenfalls geschliffen, um eine geneigte Oberfläche zu bilden. Die einadrige Kapillare 26 und die Stablinse 27 werden zu den Achsen ausgerichtet, Winkelunterschiede werden ausgeglichen und dann mit einem Adhäsiv in dem Rohr 28 fixiert, um die justierte Position beizubehalten.
Der Zweifaserkollimator 22 umfasst eine zweiadrige Kapillare 32, eine Gradient-Stablinse 33 und ein Rohr 34. Die zweiadrige Kapillare 32 hält zwei Lichtwellenleiter 30, 31. Das Rohr 34 hält integrierend die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33. Die zueinander weisenden Enden der zweiadrigen Kapillare 32 und der Sammellinse 33 sind geschliffen, um eine abgeschrägte Oberfläche zu bilden. Die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33 sind justiert, um die Achsen auszurichten und die Winkelunterschiede aufzunehmen. Danach wird ein Adhäsiv 35 ringförmig aufgebracht und zwischen den abgeschrägten Oberflächen angeordnet, um die justierte Position beizubehalten. Das Adhäsive 35 dient dazu, die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33 miteinander zu verbinden. Die Verbindung ist mit einem Verstärkungsadhäsiv 36 bedeckt. Ein kurzes Rohr 37 ist um das rechte Ende der zweiadrigen Kapillare 32 angepasst. Das Rohr 34 ist um das Rohr 37, die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33 angeordnet. Das Adhäsiv 38 füllt den Freiraum der sich im inneren des Rohrs 34 befindet und umgibt die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33. Dementsprechend werden die zweiadrige Kapillare 32 und die Stablinse 33 in dem Rohr 34 gehalten.
Nach Erhalt der zwei Lichtwellenleiterkollimatoren 21, 22 wird der Filter 24 mit dem vorderen Ende des Einzelfaserkollimators 21, oder dem rechten Ende der Stablinse 27 mittels eines Adhäsivs verbunden. Außerdem ist eine optische Einrichtung 39, beispielsweise ein Filter, mit dem linken Ende der Stablinse 33 mittels eines Adhäsivs verbunden.
Danach werden die zwei Lichtwellenleiterkollimatoren 21, 22 ausgerichtet, um mit den Achsen zusammen zupassen und um die Winkelunterschiede auszugleichen und dann miteinander mittels Adhäsiv 40 in dem Rohr 23 so verbunden, dass die ausgerichteten Positionen beibehalten werden. Nach Fig. 14 wird das Filtermodul so hergestellt.
Jedoch werden, da das vorstehend beschriebene Filtermodul gemäß dem Stand der Technik eine hohe Anzahl an Komponenten aufweist, zu viele Justier- und Fixierverfahren benötigt. Das erhöht die Zeit zur Herstellung der Filtermodule und senkt die Zuverlässigkeit. Zudem sind die Herstellkosten erhöht.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfaches und kostengünstiges Filtermodul bereitzustellen, das zuverlässig und leicht herstellbar ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Filtermodul umfassend einen ersten Lichtwellenleiterkollimator, einen zweiten Lichtwellenleiterkollimator und ein Filter, der zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtwellenleiterkollimator angeordnet ist. Der erste Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen ersten Lichtwellenleiter, einen ersten Lichtwellenleiterchip zum Halten des ersten Lichtwellenleiters und eine erste Linse. Der zweite Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen zweiten Lichtwellenleiter, einen zweiten Lichtwellenleiterchip zum Halten des zweiten Lichtwellenleiters und eine zweite Linse. Der Filter ist zwischen und koaxial zu der ersten und der zweiten Linse angeordnet. Der Filter, die erste Linse und die zweite Linse bilden das Zentralteil oder dass Hauptteil des Filtermoduls.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein weiteres Filtermodul umfassend einen ersten Lichtwellenleiterkollimator, einen zweiten Lichtwellenleiterkollimator und einen Filter, der zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtwellenleiterkollimator angeordnet ist. Der erste Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen ersten Lichtwellenleiter, einen ersten Lichtwellenleiterchip zum Halten des ersten Lichtwellenleiters und eine erste Stablinse. Der zweite Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen zweiten Lichtwellenleiter, einen zweiten Lichtwellenleiterchip zum Halten des zweiten Lichtwellenleiters und eine zweite Stablinse. Der Filter ist zwischen und koaxial zu der ersten und der zweiten Stablinse angeordnet und ist an der zweiten Stablinse fixiert. Der Filter, die erste Stablinse und die zweite Stablinse bilden ein Zentralteil des Filtermoduls. Die erste und die zweite Stablinse haben je eine optische Achse und eine abgeschrägtes Ende, wobei das abgeschrägte Ende relativ zu der optischen Achse in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist. Die erste und die zweite Stablinse sind jede mit einer Markierung zur Anpassung der Phasen der geneigten Enden ausgestattet. Der erste Lichtwellenleiter umfasst eine einzelne Glasfaser. Der zweite Lichtwellenleiter umfasst zwei Glasfasern.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermoduls. Das Verfahren umfasst: Einführen einer ersten Stablinse in einen ersten Linsenhalter und Fixieren der ersten Stablinse an dem ersten Linsenhalter mittels eines Adhäsivs; Einführen einer zweiten Stablinse in einen zweiten Linsenhalter und Fixieren der zweiten Stablinse an dem zweiten Linsenhalter mittels eines Adhäsivs, Anpassen des ersten Linsenhalters an den zweiten Linsenhalter und Anpassen der Phasen der abgeschrägten Enden der ersten und der zweiten Stablinse durch Rotieren des ersten und des zweiten Linsenhalters relativ zueinander um die Achsen, Ausrichten des Abstands zwischen der ersten und der zweiten Stablinse; Vervollständigen eines Zentralteils durch Fixieren des ersten und des zweiten Linsenhalters zueinander und Justieren der Positionen der Lichtwellenleiterchips relativ zu dem Zentralteil und Fixieren der Lichtwellenleiterchips an dem Zentralteil.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, welche exemplarisch die Grundsätze der Erfindung zeigen.
Die vorliegende Erfindung, zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen ist am besten verständlich in Bezug auf die folgende Beschreibung des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Filtermodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt,
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Filtermodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt,
Fig. 3(a) bis 3(d) sind Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung des Filtermoduls nach Fig. 2 zeigen,
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Filtermodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt,
Fig. 5(a) bis 5(b) sind Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung eines Filtermoduls nach Fig. 4 zeigen,
Fig. 6(a) bis 6(b) sind Diagramme, die Schritte zeigen, die den Schritten der Fig. 5(a) bis 5(b) folgen,
Fig. 7(a) bis 7(b) sind Diagramme, die Schritte zeigen, die den Schritten der Fig. 6(a) bis 6(b) folgen,
Fig. 8(a) bis 8(c) sind Diagramme, die Schritte zeigen, die den Schritten der Fig. 7(a) bis 7(b) folgen,
Fig. 9(a) bis 9(c) sind Diagramme, die Schritte zeigen, die den Schritten der Fig. 8(a) bis 8(c) (9(a) bis 9(c)) folgen,
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die ein Filtermodul gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 11 (a) bis 11 (f) sind Diagramme, die die Komponenten des Filtermoduls nach Fig. 10 zeigen,
Fig. 12(a) bis 12(e) sind Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung des Filtermoduls nach Fig. 10 zeigen,
Fig. 13(a) bis 13(c) sind Diagramme, die Schritte zeigen, die den Schritten der Fig. 12(a) bis 12(b) folgen, und
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die ein Filtermodul nach Stand der Technik zeigt.
Filtermodule gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben mit Bezug auf die Zeichnungen. Die Filtermodule der folgenden Ausführungsbeispiele werden als Multiplexer/Demultiplexer-Module in optischen Kommunikationssystem mit Wellenlängenmultiplexingtechnik oder Wellenlängenmultiplexingtechnik mit besonders hoher Dichte (dense wavelength division multiplexing - DWDM) verwendet. In der Beschreibung weisen gleiche oder ähnliche Komponenten gleiche Bezugszeichen in allen Ausführungsbeispielen auf.
Fig. 1 zeigt ein Filtermodul 50 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Schraffuren sind in Fig. 1 weggelassen. Das Filtermodul 50 ist ein Multiplexer/Demultiplexer-Modul mit einem ersten und einem zweiten Lichtwellenleiterkollimator 51, 52 und einem Filter. Die Kollimatoren 51, 52 weisen entsprechend Linsen 53, 54 auf und der Filter, der ein Wellenlängenselektions-Reflektionsfilm (waveguide selective reflection film) 55 ist, ist zwischen den Linsen 53, 54 angeordnet. Die Linsen 53, 54 sind Gradient-Stablinsen (hiernach als Stablinsen bezeichnet).
Der erste Lichtwellenleiterkollimator 51 ist ein einadriger Lichtwellenleiterkollimator (hiernach bezeichnet als einadriger Lichtwellenleiterkollimator) der eine einadrige Kapillare 57 und eine Stablinse 53 umfasst. Die einadrige Kapillare 57 weist einen Einzelbetrieb- Lichtwellenleiter 56 (hiernach bezeichnet als Lichtwellenleiter) auf. Der Lichtwellenleiter 56 und die einadrige Kapillare 57 bilden einen einadrigen Lichtwellenleiterchip 71.
Der zweite Lichtwellenleiterkollimator 52 ist eine zweiadriger Kollimator, der eine zweiadrige Kapillare 60 und die Stablinse 54 aufweist. Die zweiadrige Kapillare weist zwei Lichtwellenleiter 58, 59 auf. Die Lichtwellenleiter 58, 59 und die zweiadrige Kapillare 60 bilden einen zweiadrigen Lichtwellenleiterchip 72. In dieser Ausführung bezeichnet "Lichtwellenleiterchip" ein Bauteil, das durch Fixieren des distalen Endes eines Lichtwellenleiters mit einer Kapillare, beispielsweise der einadrige Lichtwellenleiterchip 71 und der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72, gebildet ist.
Das Filtermodul 50 weist ein Zentralteil 61 auf, in welchem die erste und die zweite Stablinse 53, 54 der Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 koaxial angeordnet und integriert sind. Ein "Zentralteil" oder "Hauptteil" bezeichnet ein Bauteil, das in einem optischen Modul, welches ein Paar Kollimatoren und optische Teile zwischen den Kollimatoren aufweist, eingesetzt wird. Ein "Zentralteil" hält die optischen Achsen von zueinanderweisenden Linsen und die optischen Komponenten so, dass die optischen Achsen ausgerichtet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Paar Kollimatoren die Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52, die zueinanderweisenden Linsen sind die Stablinsen 53, 54 und die optische Komponente ist der wellenlängenselektierende Reflektionsfilm 55. Das Filtermodul 50 wird durch Ausrichten und Fixieren des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71 und des zweiadrigen Lichtwellenleiterchips 72 gebildet.
Das rechte Ende der Stablinse 53 ist so geschliffen, dass es senkrecht zu der optischen Achse ausgebildet ist. Das linke Ende der Stablinse 53 ist so geschliffen, dass es relativ zu einer Fläche, die senkrecht zu der optischen Achse ausgebildet ist, in einem vorbestimmten Winkel (zum Beispiel: acht Grad) abgeschrägt ist. Die Stablinse 54 ist identisch zu der Stablinse 53 ausgebildet.
Der Durchmesser der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 beträgt beispielsweise 1,8 mm und die Steigung (pitch) der Linsen 53, 54 beträgt beispielsweise 0,245. Die Steigung bezieht sich auf einen mäanderförmigen Lichtverlauf in einer Stablinse. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt eine Steigung der Stablinsen 19,6 mm. Demnach beträgt die Länge einer Stablinse, die eine Steigung von 0,245 aufweist, 4,8 mm.
Ein Reflektionsfilm 55 ist an dem rechten Ende der Stablinse 53 ausgebildet. Der Reflektionsfilm 55 ist ein dielektrischer Film, der eine Wellenlängenselektions-Eigenschaft aufweist. Der Reflektionsfilm 55 ist ein Kantenfilter, der Licht mit einer Wellenlänge in der Nähe von 1,55 µm, welches üblicherweise im Anwendungsgebiet von optischer Kommunikation liegt, passieren lässt. Der Reflektionsfilm 55 reflektiert Licht mit einer Wellenlänge in der Nähe von 1,48 µm (zum Beispiel 1,45-1,49 µm, Wellenlängenbereich λ2). Der Reflektionsfilm 55 wirkt wie ein Filter (Bandfilter), welcher nur Wellenlängen in einem Bereich von einigen nm bis zu einigen Zehntel nm, die in dem Anwendungsgebiet der optischen Kommunikation verwendet werden, durchlässt (oder reflektiert). Ein Anti- Reflektionsfilm ist je auf den abgeschrägten Endenoberflächen (linkes Ende) der Stablinse 53 und der Endoberflächen der Stablinse 54 entsprechend ausgebildet.
Der Wellenlängenselektions-Reflektionsfilm 55 kann auf je einer der zueinanderweisenden Oberflächen der ersten und der zweiten Linse 53, 54 ausgebildet sein, ohne die Leistung signifikant zu beeinflussen. Jedoch ist es sinnvoller und vorzuziehen, falls die Steigung der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 gleich oder kleiner 0,245 ist, den Film 55 auf einem Ende der Stablinse 53 des einadrigen Lichtwellenleiterkollimators 51 auszubildenden.
Das rechte Ende des Lichtwellenleiters 56 und das rechte Ende der einadrigen Kapillare 57 sind so geschliffen, dass diese bündig und abgeschrägt relativ zu einer Fläche, die senkrecht zu der Aderachse des Lichtwellenleiters 56 angeordnet sind, (zum Beispiel, um acht Grad). Der einadrige Lichtwellenleiterchip 71 ist ausgerichtet zu und fixiert mit dem Zentralteil 61, so dass das abgeschrägte Ende der einadrigen Kapillare 57 und das geneigte Ende der Stablinse 53 gegenseitig zueinander weisen. Auf dieselbe Weise ist der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 ausgerichtet zu und fixiert mit dem Zentralteil 61, so dass das abgeschrägte Ende der zweiadrigen Kapillare und das geneigte Ende der Stablinse 54 gegenseitig zueinander weisen.
Das integrierte Zentralteil 61 wird durch Einfügen der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 in den zylindrischen Linsenhalter 62 und Fixieren der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 mittels Adhäsiv gebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Abstand D1 zwischen den Linsen 53, 54 so ausgerichtet, um einen vorbestimmten Wert zu entsprechen. Die innere Umgebung des Linsenhalters 62 ist maschinell exakt hergestellt, um die erste und die zweite Stablinse 53, 54 koaxial zu halten. Dadurch werden die Achsen der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 einfach ausgerichtet durch Einfügen der ersten und der zweiten Stablinse in den Linsenhalter 62. Um das Ausrichten der Positionen der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 in dem Linsenhalter 62, zu erleichtern, so dass der Linsenabstand D1 entsprechend einem vorbestimmten Wert ausgerichtet ist, sind Hinweise, wie Markierungen vorzugsweise auf den Stablinsen 53, 54 und auf dem Linsenhalter 62 bereitgestellt.
Wenn die Lichtwellenleiterchips 71, 72 ausgerichtet in Bezug zu und Fixiert mit dem Zentralteil 61 sind, werden das Zentralteil 61 und die Lichtwellenleiterchips 71, 72 simultan ausgerichtet. Das Zentralteil 61 und die Lichtwellenleiterchips 71, 72, die ausgerichtet und integriert sind, bilden das Filtermodul 50. Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 ist vorzugsweise ausgerichtet in Bezug zu und Fixiert mit dem Zentralteil 61 vor dem Ausrichten und Fixieren des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71.
Das Ausrichten des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71 wird in der folgenden Weise ausgeführt. Die optische Achse der Stablinse 53 und die optische Achse des Lichtwellenleiters 56 werden ausgerichtet. Der Winkelunterschied zwischen den Achsen wird ausgerichtet. Ebenso wird der Abstand D2 zwischen der Stablinse 53 und dem Lichtwellenleiter 56 ausgerichtet.
Das heißt, die relativen Positionen der optischen Achse der Stablinse 53 und dem Ende des Lichtwellenleiters 56 wird dreidimensional ausgerichtet entlang der X-, Y- und Z-Richtung (siehe Fig. 13(a)). D2 repräsentiert den Abstand zwischen der Stablinse 53 und dem Einfallende des Lichtwellenleiters 56. Die dreidimensionale Positionsausrichtung wird in der folgenden Weise ausgeführt.
Licht mit einer Wellenlänge, welche den Reflektionsfilm 55 passiert, wird in den Film 55 von der mit dem Lichtwellenleiter 58 korrespondierenden Seite eingelassen. In diesem Zustand wird der einadrige Lichtwellenleiterchip 71 dreidimensional relativ zu dem Zentralteil 61 bewegt. Die Position des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71 wird so ausgerichtet, dass die Lichtintensität, die den Film 55 passiert und von dem Lichtwellenleiter 56 ausstrahlt, maximiert wird.
Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 wird in der selben Weise ausgerichtet. Das heißt, die optische Achse der Stablinse 54 wird dreidimensional in Bezug zu den Enden der Lichtwellenleiter 58, 59 justiert. D3 repräsentiert den Abstand der Stablinse 54 zu dem Ende der Lichtwellenleiter 58, 59. Die Positionsjustierung wird in folgender Weise ausgeführt.
Licht mit einer Wellenlänge, welche durch die Reflektionsschicht 55 reflektiert wird, trifft auf den Film 55 von der mit dem Lichtwellenleiter 58 korrespondierenden Seite. In diesem Zustand wird der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 dreidimensional relativ zu dem Zentralteil 61 bewegt. Die Position des zweiadrigen Lichtwellenleiterchips 72 wird so ausgerichtet, dass die Lichtintensität, die durch den Film 55 reflektiert wird und von dem Lichtwellenleiter 59 ausstrahlt, maximiert wird. In dieser justierten Position ist die Kupplungseffizienz der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 und der Lichtwellenleiter 58, 59 maximiert.
Um die Lichtwellenleiterchips 71, 72 mit dem Zentralteil 61 zu integrieren, wird jeder Lichtwellenleiterchip 71, 72 mit dem Zentralteil 61 fixiert mit einem Verbindungsbauteil (nicht dargestellt). Die Abstände D1, D2, D3 sind beliebig justierbar in Übereinstimmung mit den Steigungen der Stablinsen 53, 54.
Zum Beispiel, wenn ein Lichtsignal enthaltend gemischte Lichtkomponenten mit mittleren Wellenlängen in dem Wellenlängenbereich λ1, λ2 in den Lichtwellenleiter 58 eintritt, passiert die Lichtkomponente der mittleren Wellenlänge in dem Wellenlängenbereich λ1 den Wellenlängenselektions-Reflektionsfilm 55. Das durchgelassene Licht wird durch die Stablinse 53 verdichtet und mit dem Lichtwellenleiter 56 gekuppelt. Das restliche Licht, das heißt, die Lichtkomponente mit der mittleren Wellenlänge in dem Bereich λ2, wird von dem Reflektionsfilm 55 reflektiert. Das reflektierte Licht wird durch die Stablinse 54 verdichtet und wird mit dem Lichtwellenleiter 59 gekuppelt. Auf diese Weise wird ein optisches Signal mit einer mittleren Wellenlänge in dem Wellenlängenbereich λ1 separiert.
Das vorstehend konfigurierte erste Ausführungsbeispiel bietet die folgenden Vorteile.

1. Das Zentralteil 61, in dem die erste und die zweite Stablinse 53, 54 der Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 koaxial integriert sind, wird gebildet. Die Lichtwellenleiterchips 71, 72 werden ausgerichtet zu und fixiert mit dem Zentralteil 61 und komplettieren dadurch das Filtermodul 50. Dadurch wird die Anzahl der Schritte, die gemäß dem Stand der Technik benötigt werden, zum Beispiel Schritte zum Justieren der Positionen und Schritte zum Fixieren der Positionen, reduziert.

Das heißt, ein Modul wird einfach durch Fixieren der Lichtwellenleiterchips 71, 72 mit dem Zentralteil 61 nach Ausrichten der Positionen hergestellt. Die reduzierte Anzahl der Schritte zur Positionsjustierung und Positionsfixierung verkürzt die Herstellzeit und erleichtert die Herstellung von Modulen. Als ein Ergebnis werden die Herstellungskosten reduziert.
Hierdurch wird die Struktur leicht vereinfacht und die Herstellung ist einfacher. Mit anderen Worten, man erhält preiswerte und zuverlässige Filtermodule.

1. Alle drei Bauteile, das heißt das Zentralteil 61, die Lichtwellenleiterchips 71, 72, werden ausgerichtet und integriert. Dies verbessert die Herstellungseffizienz und reduziert weiter die Zeit für die Herstellung.
2. Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 muss mit genauen Toleranzen ausgerichtet und fixiert werden. Beim Ausrichten der Positionen der drei Bauteile, wird der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72 ausgerichtet in Bezug zu und fixiert mit dem Zentralteil 61 vor dem Ausrichten und Fixieren des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71. Das verbessert die Effizienz des Anordnens und reduziert die Herstellungszeit. Zudem wird eine hohe Positioniergenauigkeit erzielt und die Kupplungseffizienz ist verbessert.
3. Die erste und die zweite Stablinse 53, 54 mit gleichem Aufbau werden koaxial ausgerichtet durch einfaches Einfügen der Stablinsen 53, 54 in den Linsenhalter 62. Dies vereinfacht die Herstellung des Zentralteils 61.
4. Die Abstände D1, D2, D3 sind beliebig justierbar in Abstimmung mit der Steigung der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54. Dadurch wird der Grad an Flexibilität des Aufbaus des Filtermoduls 50 durch Verändern der Steigungen erhöht.

Ein Filtermodul 50A gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels wird nun in Bezug zu Fig. 2 beschrieben. Das Filtermodul 50A umfasst ein Zentralteil 61A. Das Zentralteil 61A umfasst einen einadrigen Lichtwellenleiterchip 71A und einen zweiadrigen Lichtwellenleiterchip 72A, die ausgerichtet und fixiert sind. Die in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendete erste und zweite Stablinse 53, 54 sind dieselben, wie die erste und zweite Stablinse 53, 54, die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, mit der Ausnahme, dass die Steigung der Stablinsen 53, 54 in dem zweiten Ausführungsbeispiel 0,23 beträgt.
Das Zentralteil 61A umfasst einen ersten zylindrischen Linsenhalter 63 zum Halten der ersten Stablinse 53 und einen zweiten zylindrischen Linsenhalter 64 zum Halten der zweiten Stablinse 54. Der erste Linsenhalter 63 weist eine Öffnung mit einem kleinen Durchmesser 63a auf, eine Öffnung mit einem großen Durchmesser 63b und einen ringförmigen zylindrischen Bereich 63c auf, welche koaxial angeordnet sind. Die erste Stablinse 53 wird in die Öffnung mit dem kleinen Durchmesser 63a eingefügt und mittels eines Adhäsivs fixiert. Die Enden des ersten Linsenhalters 63 sind senkrecht zu der Achse des Linsenhalters 63 ausgebildet. Der zweite Linsenhalter 64 weist eine Öffnung mit einem kleinen Durchmesser 64a, eine Öffnung mit einem großen Durchmesser 64b und einen Umfangsbereich 64c auf, die koaxial angeordnet sind. Der Umfangsbereich wird zu dein ringförmigen, zylindrischen Bereich 63c angepasst. Die zweite Stablinse 64 wird in die Öffnung mit einem kleinen Durchmesser 64a eingefügt und mittels eines Adhäsivs fixiert. Die Enden des zweiten Linsenhalters 64 sind senkrecht zu der Achse des Linsenhalters 64 ausgebildet. Der erste und der zweite Linsenhalter 63, 64 sind aus Metall, wie zum Beispiel rostfreier Stahl oder Kovar, hergestellt.
Das Zentralteil 61A wird in der folgenden Weise hergestellt. Zuerst wird der ringförmige, zylindrische Bereich 63c des ersten Linsenhalters 63 an den Umfangsbereich 64c des zweiten Linsenhalters 64 angepasst. In diesem Zustand wird der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 justiert. Dann werden die Linsenhalter 63, 64 integriert. Das heißt, die Stablinsen 53, 54 werden in die entsprechenden Linsenhalter 63, 64 eingefügt. Dann werden die Linsenhalter 63, 64 miteinander verbunden, um die erste und die zweite Stablinse 53, 54 koaxial anzuordnen. Danach werden der ringförmige, zylindrische Bereich 63c des ersten Linsenhalters 63 und der Umfangsbereich 64c des zweiten Linsenhalters 64 miteinander mittels Verschweißen mit einem YAG-Laser fixiert. Das Zentralteil 61A ist somit komplettiert.
Die Lichtwellenleiterchips 71A, 72A werden ausgerichtet mit Bezug zu und fixiert mit dem ersten und dem zweiten Linsenhalter 64, 64 des Zentralteils 61A mittels entsprechender Verbindungsbauteile 69, 70.
Der einadrige Lichtwellenleiterchip 71A umfasst eine einadrige Kapillare 57 zum Halten des Lichtwellenleiters 56 und ein Rohr 65 zum Halten der Kapillare 57. Ebenso umfasst der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72A eine zweiadrige Kapillare 60 zum Halten der Lichtwellenleiter 58, 59 und ein Rohr 66 zum Halten der Kapillare 60.
Die Kapillaren 57, 60 werden angepasst und fixiert mit den entsprechenden Rohren 65, 66 mittels eines Adhäsivs. Die abgeschrägten Enden der Kapillaren 57, 60 ragen von den offenen Enden der entsprechenden Rohre 65, 66 heraus. Die anderen Enden der Rohre 65, 66 werden mittels Endkappen 67, 68 entsprechend versiegelt. Die Kapillaren 57, 60 sind aus Glass, wie beispielsweise Pyrex (registrierte Marke) oder Metall, wie beispielsweise Zirkonoxyd und Aluminium. Die Rohre 65, 66 werden aus Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder Kovar hergestellt.
Die Verbindungsbauteile 69, 70 sind zylindrisch und weisen ein Ende auf, das mit dem Ende des korrespondierenden Linsenhalters 63, 64 und einem zylindrischen Teil 69a, 70a, an dem die Kapillare 57, 60 angepasst sind, verbunden ist. Die Verbindungsbauteile 69, 70 sind aus einem Metall wie rostfreier Stahl oder Kovar hergestellt.
Alle optischen Komponenten die Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 aufweisen, sind mit den Rohren 65, 66 versiegelt, die mit den Linsenhaltern 63, 64 über die Verbindungsbauteile 69, 70 verbunden sind.
Das Verfahren zur Herstellung des Filtermoduls 50A wird nun mit Bezug auf die Fig. 3(a) bis 3(d) beschrieben.
Zuerst wird die erste Stablinse 53, wie in Fig. 3(a) gezeigt, in die einen kleinen Durchmesser aufweisende Öffnung 63a des ersten Linsenhalters 63 eingeführt und mit einem Adhäsiv fixiert. Die zweite Stablinse 54 wird in die einen kleinen Durchmesser aufweisende Öffnung 64a des zweiten Linsenhalters 64 (der zweiten Stablinse 54) eingeführt und mit einem Adhäsiv fixiert. Das in diesem Schritt verwendete Adhäsiv ist ein Duroplastklebstoff. Als Duroplastklebstoff wird beispielsweise ein Epoxiadhäsiv wie Epotec 353ND (Markenname, Produkt der Epoxitechnologie) verwendet.
Danach wird, wie in Fig. 3(a) gezeigt, der ringzylindrische Teil 63c des ersten Linsenhalters 63 an den Umfangsbereich 64c des zweiten Linsenhalters 64 angepasst. In diesem Zustand werden der erste und der zweite Linsenhalter 63, 64 relativ zueinander um die Achsen rotiert, um dadurch die Phasen der abgeschrägten Enden der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 anzupassen. Der erste und der zweite Linsenhalter 63, 64 werden in Z-Richtung verschoben, um dadurch den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 einzustellen. Der Abstand kann leicht durch das Anordnen eines Abstandhalters (nicht dargestellt) zwischen dem ersten und dem zweiten Linsenhalter 63, 64 eingestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen den Linsen 53, 54 im Wesentlichen 0,25 mm.
Danach wird der Bereich, der mittels Dreiecken in Fig. 3(a) dargestellt ist, mit einem YAG Laser verschweißt, um dadurch den ersten und den zweiten Linsenhalter 63, 64 miteinander zu verbinden. Damit ist der Zentralteil 61A komplettiert.
Dann werden die Positionen der Lichtwellenleiterchips 71A, 72A in Bezug auf das Zentralteil 61A abgestimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie in Fig. 3(b) dargestellt, der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72a dreidimensional in Bezug zu dem Zentralteil 61a bewegt, um die Position abzustimmen. Dann wird der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72A mit dem Zentralteil 61A fixiert. Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72A wird mit dem Zentralteil 61A durch Verschweißen des Verbindungsbauteils 70 und des zweiten Linsenhalters 64 mit einem YAG-Laser und Verschweißen des zylindrischen Bereichs 70a des Verbindungsbauteils 70 und dem Rohr 66 mit einem YAG-Laser fixiert. Die geschweißten Bereiche sind in Fig. 3(b) durch Dreiecke gekennzeichnet. Analog bezeichnen Dreiecke in anderen Figuren geschweißte Bereiche.
Als nächstes wird, wie in Fig. 3(c) gezeigt, der einadrige Lichtwellenleiterchip 71A in Bezug zu dem Zentralteil 61A dreidimensional bewegt, um die Position abzustimmen. Dann wird der einadrige Lichtwellenleiterchip 71A mit dem Zentralteil 61A in der gleichen Weise fixiert, wie der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72A. Das in Fig. 3(d) gezeigte Filtermodul 50A ist somit komplettiert.
In Ergänzung zu den Vorteilen (1) bis (3) und (5) offenbart das oben konfigurierte, zweite Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile.

1. Das Zentralteil 61A wird in der folgenden Weise hergestellt. Zuerst wird der ringzylindrische Teil 63c des ersten Linsenhalters 63 an den Umfangsteil 64c des zweiten Linsenhalters 64 angepasst. In diesem Zustand wird der Abstand zwischen den Stablinsen 53, 54 abgestimmt. Dann werden die Linsenhalter 63, 64 miteinander fixiert. Entsprechend erhält man das Zentralteil 61A mit einer hohen Steifigkeit, welches die Haltbarkeit des Filtermoduls 50A erhöht.
2. Da ein YAG-Laser zum Fixieren des ersten und des zweiten Linsenhalters 63, 64 verwendet wird, wird die Steifigkeit des Zentralteils 61A weiter erhöht. Im Vergleich zu dem Fall, indem ein Adhäsiv zum Fixieren der Linsenhalter 63, 64 verwendet wird, erhöht die Verwendung eines YAG-Lasers die Wetterbeständigkeit, die Lichtbeständigkeit Leistungseigenschaften.
3. Die Lichtwellenleiterchips 71A, 72A sind mit den Linsenhaltern 63, 64 des Zentralteils 61A mittels Verbindungsbauteilen 69, 70 entsprechend fixiert. Das erhöht die Festigkeit des gesamten Filtermoduls 50A. In anderen Worten, man erhält ein hochbeständiges Filtermodul 50A.
4. Alle optischen Komponenten, welche die Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 aufweisen, sind mit den Rohren 65, 66, die mit den Linsenhaltern 63, 64 mittels Verbindungsbauteilen 69, 70 fixiert sind, versiegelt. Daher sind die optischen Komponenten vor einer Schädigung geschützt. Entsprechend verbessert ist die Haltbarkeit.

Ein Filtermodul 50B nach einem dritten Ausführungsbeispiel wird nun in Bezug auf die Fig. 4 bis 9 beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel weist folgende zwei Eigenschaften auf.

1. In dem Filtermodul 50B des dritten Ausführungsbeispiels sind die Lichtwellenleiterchips 71B, 72B fixiert mit dem und integriert in das Zentralteil 61B, um die Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 zu bilden. Die Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 sind in einem versiegelten, äußeren Rohr 74 aufgenommen.
2. Die Lichtwellenleiterchips 71B, 72B werden direkt an den Stablinsen 53, 54 ohne Verwendung der Verbindungsbauteile 69, 70 fixiert (siehe Fig. 2).

Das Filtermodul 50B wird nun mit Fokus auf diese Eigenschafen beschrieben. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Stablinsen 53, 54 sind die gleichen, wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten, mit der Ausnahme, dass die Steigung 0,25 beträgt. Da die Steigung 0,25 beträgt und damit größer als der Abstand der Linsen in dem ersten Ausführungsbeispiel, oder 0,245, ist, ist eine Wellenlängenselektions-Reflektionsschicht 55 an dem linken Ende der Stablinse 54 ausgebildet (siehe Fig. 5(a), 5(b)).
Wie in Fig. 4 dargestellt, umfasst das Filtermodul 50B ein Zentralteil 61B. Ein einadriger Lichtwellenleiterchip 71B und ein zweiadriger Lichtwellenleiterchip 72B sind ausgerichtet zu und fixiert mit dem Zentralteil 61B.
In dem Zentralteil 61B sind eine erste und eine zweite Stablinse 53, 54 eingeführt und an dem Linsenhalter 62B mit einem Adhäsiv fixiert. Die Enden der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 sind mit einer Wellenlängenselektions-Reflektionsschicht 55 bedeckt. Das Zentralteil 61B ist so integriert. Ein Linsenhalter 62B ist ausgerichtet an und fixiert mit einem äußeren Rohr 74 mittels eines Adhäsivs. Der Linsenhalter 62B hält die erste und die zweite Stablinse 53, 54 koaxial. Der Linsenhalter 62B und das äußere Rohr 74 sind aus einem Material mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt, wie beispielsweise Glas, insbesondere Pyrex (eingetragene Marke). Alternativ dazu ist der Linsenhalter 62B und das äußere Rohr aus einem Metall wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder Kovar hergestellt.
Der einadrige Lichtwellenleiterchip 71B umfasst eine einadrige Kapillare 57, um den Lichtwellenleiter 56 zu halten und einen zylindrischen Kapillarhalter 65B zum Halten der Kapillare 57. Das rechte Ende des Kapillarhalters 65B, das mit der Stablinse korrespondiert, ist so geschliffen, dass es den gleichen Winkel wie die Stablinse 53 aufweist. Die einadrige Kapillare 57 ist an dem Kapillarhalter 65B mit einem Adhäsiv derart fixiert, dass das abgeschrägte Ende zu der Stablinse von dem abgeschrägten Ende des Kapillarhalters 65B herausragt.
Das abgeschrägte Ende des Kapillarhalters 65B ist an dem linken Ende der Stablinse 53 mit einem Adhäsiv fixiert. Eine Ausnehmung 75 ist in dem Kapillarhalter 65B zwischen dem rechten Ende des Kapillarhalters 65B und der Kapillare 57 ausgebildet, so dass das Adhäsiv nicht die Lichtbahn des Lichtwellenleiters 56 und der Stablinse 53 beeinträchtigt (siehe Fig. 6(a)).
Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72B weist einen ähnlichen Aufbau wie der einadrige Lichtwellenleiterchip 71B auf. Eine Ausnehmung 76 ist in dem Kapillarhalter 66B an einem Ende (in Fig. 4 sichtbar als das linke Ende, in Fig. 6(b) sichtbar als das rechte Ende) zwischen dem Kapillarhalter 66B und der Kapillare 60. Die Kapillaren 57, 60 sind aus einem Glasmaterial mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten oder einer Keramik wie beispielsweise Zirkonoxyd und Aluminium. Alternativ dazu können die Kapillaren 57, 60 aus Metall hergestellt sein. Die Kapillarhalter 65B, 66B sind aus einem Metall wie rostfreiem Stahl oder Kovar hergestellt.
Endkappen 77, 78 aus Kunststoff oder Metall sind an den offenen Enden des äußeren Rohrs 75 entsprechend angebracht. Eine Durchgangsöffnung ist in der linken Endkappe 77 ausgebildet. Ein Haltebauteil 79, über welches sich der Lichtwellenleiter 56 erstreckt, ist in der Durchgangsöffnung angepasst. Analog ist eine Durchgangsöffnung in der rechten Endkappe 78 ausgebildet. Ein Haltebauteil 80, über welches sich die Lichtwellenleiter 58, 59erstrecken ist in der Durchgangsöffnung angepasst. Die Endkappen 77, 78, an denen die Haltebauteile 79, 80 angepasst sind, sind an den Enden des äußeren Rohrs 74 entsprechend angeordnet. Dieses versiegelt das äußere Rohr 74 mit den darin angeordneten Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52.
Das Verfahren zur Herstellung des Filtermoduls 50B wird nun mit Bezug auf die Fig. 5(a), 5(b), 6(a), 6(b), 7(a), 7(b), 8(a), 8(b), 8(c), 9(a) und 9(b) beschrieben.
Zuerst werden, wie in Fig. 5(a) gezeigt, die erste und die zweite Stablinse 53, 54 mit Referenzmarkierungen 53a, 54a vorbereitet. Die Referenzmarkierungen 53a, 54a werden zum Abgleichen der Phasen der abgeschrägten Enden verwendet.
Dann werden die erste und die zweite Stablinse 53, 54 in den Linsenhalter 62B eingeführt bis die einander zugewandten Enden mit der dazwischen befindlichen Reflektionsschicht 55 eingreifen, wie in Fig. 5(b) gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Referenzmarkierungen 53a, 54a ausgerichtet, damit die Phasen der abgeschrägten Enden der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 zusammen passen. Danach werden die erste und die zweite Stablinse 53, 54 an dem Linsenhalter 62B mit einem bei Ultraviolett-Licht aushärtendem Adhäsiv oder einem Duroplastklebstoff fixiert. Das Zentralteil 61B ist somit komplettiert.
Dann wird die einadrige Kapillare 57, wie in Fig. 6(a) gezeigt in den Kapillarhalter 65B in eine vorbestimmte Position eingeführt und mit einem Adhäsiv an dem Kapillarhalter 65B fixiert. Der einadrige Lichtwellenleiterchip 71B ist somit hergestellt. In der gleichen Weise wird der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72B hergestellt (siehe Fig. 6(b)). Die Referenzlinien 81, 82 zum Anpassen der Phasen der abgeschrägten Enden werden auf dem Umfang der Kapillarhalter 65B, 66B entsprechend bereitgestellt (siehe Fig. 7(a) und 8(a)).
Wie in Fig. 8(a) gezeigt, wird dann die Referenzmarkierung 54a auf der Stablinse 54 mit der Referenzlinie 82 des Kapillarhalters 66B ausgerichtet. Bei diesem Stand wird der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72B dreidimensional zu der Stablinse 54 wie in dem Ausführungsbeispiel zwei ausgerichtet. In diesem Zustand wird ein optisches Adhäsiv 83 (wie zum Beispiel ein Duroplastepoxyklebstoff) in den Freiraum zwischen der Stablinse 54 und der Kapillare 66B eingebracht um den zweiadrigen Lichtwellenleiterchip 72B mit der Stablinse 54 zu fixieren. Beim Einbringen des optischen Adhäsivs 83 wird ein Mikrospatel 84 verwendet. Das heißt, eine geringe Menge des Adhäsivs 83 wird mit dem Mikrospatel 84 abgeschöpft und dann in den Freiraum eingebracht. Da der Freiraum zwischen den Bauteilen 54, 66B einige zehntel-µm beträgt, verursacht das Tröpfeln des optischen Adhäsivs 83 ein Kapillarphänomen, welches es dem Adhäsiv 83 ermöglicht zu dem Zentrum des Kapillarhalters 66B zu dringen. Entsprechend gelangt das optische Adhäsiv 83 in die Ausnehmung 76. So wird verhindert, dass das optische Adhäsiv 83 die optische Bahn in der Stablinse 54 beeinträchtigt. Fig. 8(b) und 8(c) zeigen einen Zustand, in dem das optische Adhäsiv 83 in den gesamten Freiraum durchdrungen ist und sich ringförmig angeordnet hat. Dann wird der Kapillarhalter 65B, wie in Fig. 8(c) gezeigt, an der Stablinse 53 mit dem optischen Adhäsiv 83 in der gleichen Weise fixiert, wie der Kapillarhalter 66B, wodurch der einadrige Lichtwellenleiterchip 71B an der Stablinse 53 fixiert wird. Die integrierten Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 sind so komplettiert.
Wie in Fig. 9(a) gezeigt, werden danach die integrierten Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 in dem äußeren Rohr 74 untergebracht. Wie in Fig. 9(b), 9(c) gezeigt, werden die Endkappen 77, 78 an den offenen Enden des äußeren Rohrs 74 entsprechend angebracht. Das Filtermodul 50B ist somit komplettiert.
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) und (5) weist das oben konfigurierte, dritte Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile auf.

1. In dem Filtermodul 50B sind die integrierten Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52 in dem versiegelten äußeren Rohr 74 angeordnet. Dadurch wird eine Alterung der optischen Komponenten vermieden. Die Lebensdauer des Filtermoduls 50B ist auf diese Weise verlängert. Ebenso schützt das äußere Rohr 74 die optischen Komponenten der Lichtwellenleiterkollimatoren 51, 52.
2. Der Linsenhalter 62B ist angepasst an und mit einem Adhäsiv fixiert mit dem äußeren Rohr 74 und hält die erste und die zweite Stablinse 53, 54. Dieses vermeidet Vibration in dem äußeren Rohr 74 und verbessert die Lebensdauer.
3. Die Lichtwellenleiterchips 71B, 72B der Kapillarhalter 65B, 66B sind direkt mit der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 ohne die Verwendung von Verbindungsbauteilen 69, 70 fixiert (Fig. 2). Somit ist die Anzahl der Teile reduziert, was weiter die Herstellungskosten senkt.
4. Die Ausnehmungen 75, 76 sind entsprechend in den Enden der Kapillarhalter 65B, 66B ausgebildet. Dadurch wird vermieden, dass, wenn die Kapillarhalter 65B, 66B mit der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54 verbunden werden, das optische Adhäsiv 83 den Strahlengang der Stablinsen beeinträchtigt.

Im folgenden wird nun ein Filtermodul 50C gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Fig. 10, 11(a) bis 11(f), 12(a) bis 12(e) und 13(a) bis 13(d) beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel weist die folgenden zwei Eigenschaften auf.

1. Statt der ersten und zweiten Stablinse 53, 54 werden die Stablinsen 53', 54' verwendet, die einen metallbeschichteten äußeren Umfang aufweisen (siehe Fig. 10, 11(a) und 11(b)). Das Zentralteil 61C weist einen zylindrischen Linsenhalter 62 mit einem Ni-Au beschichteten inneren Umfang 62a auf, um die Stablinsen 53', 54' aufzunehmen (siehe Fig. 10, 11(c)). Die Stablinsen 53', 54' werden in den Linsenhalter 62C eingefügt. Dann werden die äußeren Oberflächen der Stablinsen 53', 54' und der innere Umfang 62a des Linsenhalters 62C miteinander verlötet.
2. Das Zentralteil 61C umfasst ein äußeres Rohr 90, das angepasst an und fixiert mit der äußeren Oberfläche des Linsenhalters 62C ist (siehe Fig. 10 und 11(d)).

Das Filtermodul 50C wird nun mit Fokus auf diese Eigenschaften beschrieben. Die Steigung der Linsen 53', 54' in diesem Ausführungsbeispiel beträgt 0,245. Ein Wellenlängenselektions-Reflektionsfilm 55 ist an einem Ende der ersten Stablinse 53' ausgebildet (siehe Fig. 11(a)).
Wie in Fig. 11(c) gezeigt, ist der Linsenhalter 62C ein zylindrisches Rohr und ist aus dem gleichen Material hergestellt, wie der Linsenhalter 62. Der innere Umfang 62a des Linsenhalters 62C ist maschinell exakt so hergestellt, um die Stablinsen 53', 54' zu halten. Der äußere Umfang 62b des Linsenhalters 62C ist maschinell so hergestellt, dass er genau mit dem inneren Umfang 90a des äußeren Rohrs 90 zusammenpasst. Ein ringförmiger Vorsprung 62c ist an dem Umfang eines ersten Endes eines Linsenhalters 62C ausgebildet. Der ringförmige Vorsprung 62c kontaktiert ein erstes offenes Ende 90b des äußeren Rohrs 90. Ein erstes Ende 62d des Linsenhalters 62C, das in der Nähe des Vorsprungs 62c angeordnet ist, greift in das Ende des Verbindungsbauteils 70 ein (siehe Fig. 11(e)). Der Linsenhalter 62C weist notwendigerweise eine Anzahl von Lötöffnungen 62e auf, jede davon erstreckt sich durch die äußere Wand des Linsenhalters 62C.
Wie in Fig. 11(d) gezeigt, ist das äußere Rohr 90 ein zylindrisches Rohr und ist aus dem gleichen Material hergestellt, wie der Linsenhalter 62C. Der innere Umfang 90a des äußeren Rohrs 90 ist maschinell so hergestellt, dass dieser mit dem äußeren Umfang 62b des Linsenhalters 62C zusammenpasst. Ein Vorsprung 90c ist an dem offenen Ende des äußeren Rohrs 90 ausgebildet. Der Vorsprung 90c ragt zum Zentrum heraus. Das zweite Ende 90d des äußeren Rohrs 90 wirkt mit dem Ende des Verbindungsbauteils 69 zusammen (siehe Fig. 11(e)).
Der einadrige Lichtwellenleiterchip 71C umfasst eine einadrige Kapillare 57 und einen zylindrischen Kapillarhalter 65C, um die Kapillare 57 zu halten. Die Enden des Kapillarhalters 65C sind flach ausgebildet. Die einadrige Kapillare 57 wird in den inneren Umfang des Kapillarhalters 65C eingepresst, wie in Fig. 11(f) gezeigt. Wie in Fig. 12(e) dargestellt, ist die einadrige Kapillare 57 so in den Kapillarhalter 65C eingepresst, dass das abgeschrägte Ende von dem linken offenen Ende des Kapillarhalters 65C herausragt und das flache Ende in dem rechten offenen Ende verdeckt ist. Der in dem Kapillarhalter 65C erzeugte Freiraum ist mit einer Harzhinterfüllung 91 gefüllt (siehe Fig. 12(e)).
Der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72C weist den gleichen Aufbau wie der einadrige Lichtwellenleiterchip 71C auf. Wie in Fig. 12(d) dargestellt, ist der in dem Kapillarhalter 66C erzeugte Freiraum ebenfalls mit einer Harzhinterfüllung 92 gefüllt.
Im Folgenden wird das Verfahren zur Herstellung des Filtermoduls 50C mit Bezug auf die Fig. 12(a) bis 12(e) und 13(a) bis 13(d) beschrieben.
Zuerst werden, wie in Fig. 12(a) gezeigt, die Stablinsen 53', 54' in den Linsenhalter 62C mit den Phasen der abgeschrägten Enden passend eingefügt.
Der Linsenhalter 62C wird einer Atmosphäre mit einer Temperatur, die gleich oder kleiner als 250 Grad beträgt (zum Beispiel in einem Ofen) ausgesetzt und Sn basiertes Lötpulver wird durch die Lötöffnungen 62e des Linsenhalters zugeführt, wodurch die Stablinsen 53', 54' und der Linsenhalter 62c fixiert werden.
Dann, wie in Fig. 12(c) gezeigt, wird der innere Umfang 90a des äußeren Rohrs 90 über den äußeren Umfang 62b des Linsenhalters 62C angepasst. Der Linsenhalter 62C und das äußere Rohr 90 werden miteinander mittels Verschweißen mit einem YAG-Laser fixiert. Der Zentralteil 61C mit den koaxialen Stablinsen 53', 54' ist somit komplettiert.
Als nächstes werden der zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72, dargestellt in Fig. 12(d), und der einadrige Lichtwellenleiterchip 71, dargestellt in Fig. 12(e), vorbereitet. Die Kapillaren 57, 60 sind mit Zirkonoxid-Keramiken hergestellt, so dass die Kapillaren 57, 60 in die Kapillarhalter 65C, 66C gepresst werden können.
Dann wird die Position des zweiadrige Lichtwellenleiterchips 72C, wie in Fig. 13(a) gezeigt, dreidimensional in Bezug auf die Stablinse 54' ausgerichtet. Der so ausgerichtete zweiadrige Lichtwellenleiterchip 72C wird von einer geeigneten Einspannvorrichtung in Positionen gehalten, die in Fig. 13(a) durch Pfeile gekennzeichnet ist.
In diesem Zustand sind drei Bauteile, oder der Linsenhalter 62C, das Verbindungsbauteil 70 und der Kapillarhalter 66C, integriert durch Verschweißen mit einem YAG-Laser.
Danach wird, wie in Fig. 13(c) dargestellt, die Position des einadrigen Lichtwellenleiterchips 71C dreidimensional in Bezug zu der Stablinse 53' ausgerichtet. Der so ausgerichtete einadrige Lichtwellenleiter 53' wird von einer Einspannvorrichtung wie vorstehend beschrieben gehalten. In diesem Stadium werden drei Bauteile, oder das äußere Rohr 90, das Verbindungsbauteil 69 und der Kapillarhalter 65 durch verschweißen mit einem YAG-Laser integriert. Das Filtermodul SOC ist somit komplettiert (siehe Fig. 13(d)).
Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (3) und (5) offenbart das so aufgebaute vierte Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile.

1. Es werden die Stablinsen 53', 54' mit metallbeschichtetem äußerem Umfang verwendet. Der innere Umfang 62a des Linsenhalters 62C ist mit Ni-Au beschichtet. Der äußere Umfang der Stablinsen 53'; 54' und der innere Umfang des Linsenhalters 62C werden miteinander durch Löten fixiert. Diese verbessert die Steifigkeit des Zentralteils 61C und verbessert damit die Zuverlässigkeit des Filtermoduls 50C.
2. Das Zentralteil 61C umfasst das äußere Rohr 90, dass angepasst um und fixiert mit dem äußeren Umfang des Linsenhalters 62C ist. Dies verbessert weiter die Steifigkeit des Zentralteils 61C und erhöht damit die Zuverlässigkeit des Filtermoduls 50C.

Für den Fachmann sollte es offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt sein kann, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sollte es deutlich werden, dass die Erfindung in den folgenden Formen ausführbar ist.
In dem ersten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel können die zwei Stablinsen durch zwei Konvexlinsen ersetzt werden. In diesem Fall sind die Konvexlinsen koaxial ausgerichtet und integriert um das Zentralteil zu bilden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel können die Bezugslinien 81, 82 an dem äußeren Umfang der Kapillarhalter 65B, 66B durch Kerben oder durch eine Referenzmarkierung 81', wie in Fig. 7(b) ersetzt werden.
Das Verfahren zur Anpassung der Phasen der abgeschrägten Enden der ersten und der zweiten Stablinse 53, 54, das in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann in jedem anderen Ausführungsbeispiel angewendet werden.
Aus diesem Grund sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als veranschaulichend und nicht beschränkend zu betrachten und die Erfindung ist nicht begrenzt durch die hier gegebenen Details, sondern kann im Rahmen des geltenden Äquivalenzbereichs der Ansprüche modifiziert werden.

Claims

1. Ein Filtermodul umfassend einen ersten Lichtwellenleiterkollimator (51), einen zweiten Lichtwellenleiterkollimator (52) und einen Filter, der zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtwellenleiterkollimator angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen ersten Lichtwellenleiter (57), einen ersten Lichtwellenleiterchip (71) zum Halten des ersten Lichtwellenleiters und eine erste Linse (53),
wobei der zweite Lichtwellenleiterkollimator umfasst einen zweiten Lichtwellenleiter (58, 59), einen zweiten Lichtwellenleiterchip zum Halten des zweiten Lichtwellenleiters und eine zweite Linse (54) und
wobei der Filter (55) zwischen und koaxial zu der ersten und der zweiten Linse (53, 54) angeordnet ist und wobei der Filter, die erste Linse und die zweite Linse ein Zentralteil des Filtermoduls bilden.

2. Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Linse als Gradient-Stablinsen ausgebildet sind.

3. Filtermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter an der Stirnseite der ersten oder zweiten Linse ausgebildet ist.

4. Filtermodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Stablinse je eine optische Achse und ein abgeschrägtes Ende aufweisen, wobei das abgeschrägte Ende relativ zu der optischen Achse in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist und wobei die erste und zweite Linse jede eine Markierung zur Abgleichung der Phasen der abgeschrägten Enden aufweist.

5. Filtermodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Lichtwellenleiterchip mit dem Zentralteil derart fixiert sind, dass die Positionen des ersten und des zweiten Lichtwellenleiterchips relativ zu dem Zentralteil ausgerichtet sind.

6. Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtwellenleiter eine einzelne Faser umfasst und wobei der zweite Lichtwellenleiter zwei Glasfasern umfasst.

7. Filtermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des ersten und des zweiten Lichtwellenleiters so geschliffen sind, dass diese den gleichen Neigungswinkel wie die abgeschrägten Enden der ersten und zweiten Stablinse aufweisen.

8. Filtermodul nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil einen Linsenhalter zum koaxialen Halten der ersten und zweiten Linse umfasst.

9. Filtermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenhalter als zylindrisches Rohr ausgebildet ist.

10. Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil umfasst einen ersten Linsenhalter (63) zum Halten der ersten Linse und einen zweiten Linsenhalter (64) zum Halten der zweiten Linse und wobei die erste und die zweite Linse koaxial angeordnet sind, durch Anpassen der Linsenhalter zueinander.

11. Filtermodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Verbindungsbauteil zum Fixieren des ersten und zweiten Lichtwellenleiterchips entsprechend mit dem ersten und zweiten Linsenhalter vorhanden ist.

12. Filtermodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Lichtwellenleiterkollimator (51, 52) derart versiegelt sind, dass der erste und der zweite Lichtwellenleiterchip mit dem Zentralteil fixiert ist.

13. Filtermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußeres Rohr (74) zur Aufnahme des ersten und des zweiten Lichtwellenleiterkollimators in einem versiegelten Zustand vorhanden ist.

14. Filtermodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenhalter (62B) angepasst an und verbunden ist mit dem äußeren Rohr.

15. Filtermodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der ersten und zweiten Lichtwellenleiterchips umfasst eine Kapillare zum Halten des korrespondierenden Lichtwellenleiters und einen zylindrischen Kapillarhalter zum Halten der Kapillare und wobei jeder Kapillarhalter mit der korrespondierenden Stablinse verbunden ist.

16. Filtermodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kapillarhalter eine Ausnehmung aufweist, welche zwischen dem Kapillarhalter und der korrespondierenden Kapillare angeordnet ist.

17. Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Linse als Gradient-Stablinsen ausgebildet sind, jede mit einem metallbeschichteten äußeren Umfang, wobei das Zentralteil einen zylindrischen Linsenhalter mit einem inneren beschichteten Umfang umfasst und wobei die erste und die zweite Linse eingefügt in und verlötet mit dem. Linsenhalter sind.

18. Filtermodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil eine äußeres Rohr umfasst, wobei das äußere Rohr angepasst an und verbunden mit dem äußeren Umfang des Linsenhalters ist.

19. Filtermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Lichtwellenleiterchip je eine Markierung zum Ausrichten der Position relativ zu der korrespondierenden Linse aufweisen.

20. Verfahren zur Herstellung eines Filtermoduls, gekennzeichnet durch:
Einfügen einer ersten Stablinse (53) in einen ersten Linsenhalter (63) und Fixieren der ersten Stablinse mit dem ersten Linsenhalter mittels eines adhäsiven Materials,
Einfügen einer zweiten Stablinse (54) in einen zweiten Linsenhalter (64) und Fixieren der zweiten Stablinse mit dem zweiten Linsenhalter mittels eines adhäsiven Materials,
Anpassen des ersten Linsenhalters (63) zu dem zweiten Linsenhalter (64) und Abgleichen der Phasen der abgeschrägten Enden der ersten und der zweiten Stablinse (53, 54) durch Rotieren des ersten und zweiten Linsenhalters (63, 64) relativ zueinander um die Achsen,
Justieren des Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Stablinse (53, 54),
Vervollständigen eines Zentralteils (61A) durch Fixieren des ersten und des zweiten Linsenhalters (63, 64) miteinander und Justieren der Position der Lichtwellenleiterchips (71A, 72A) relativ zu dem Zentralteil (61A) und Fixieren der Lichtwellenleiterchips mit dem Zentralteil.