JP2000066027A - 光フィルタ素子および光フィルタ素子製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で生産性が優れ製造が容易な光フィルタ
素子および光フィルタ素子製造方法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ１１は、光軸中心に高屈折率
のコア領域１１ａを有し、コア領域１１ａの周囲に低屈
折率のクラッド領域１１ｂを有し、端面１１ｃが鏡面仕
上げされている。光ファイバ１２は、光軸中心に高屈折
率のコア領域１２ａを有し、コア領域１２ａの周囲に低
屈折率のクラッド領域１２ｂを有し、端面１２ｃが鏡面
仕上げされている。誘電体多層膜フィルタ１３は、光フ
ァイバ１１の端面１１ｃに設けられ、この光フィルタ素
子の用途に応じた反射特性および透過特性を有するよう
設計される。誘電体多層膜フィルタ１３が設けられた光
ファイバ１１の端面１１ｃと光ファイバ１２の端面１２
ｃとは互いに対向して配置され、光ファイバ１１および
光ファイバ１２それぞれの光軸方向は互いに一致してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送システム等
において好適に用いられ、特定の波長帯の光を反射し他
の波長帯の光を透過させる光フィルタ素子およびその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光フィルタ素子は、特定の波長帯の光を
反射し他の波長帯の光を透過させるものであり、光伝送
システム等において用いられる。このような光フィルタ
素子として、誘電体多層膜を用いたものが知られてい
る。例えば、特開平９−６１６６８号公報には、光ファ
イバ用の光コネクタに誘電体多層膜フィルタを内蔵した
ものが開示されている。これは、光コネクタフェルール
の光ファイバガイド孔を切断するようにスリットを形成
し、このスリット内に誘電体多層膜フィルタを挿入して
接着固定したものである。そして、光ファイバガイド孔
に光ファイバが挿入され、この光ファイバを伝搬してき
た光は、その光ファイバ端面から出射されて誘電体多層
膜フィルタに入射し、波長に依り誘電体多層膜フィルタ
で反射または透過する。

【０００３】また、特開平６−１１８２６６号公報に開
示されたものは、それぞれ光ファイバが挿通された一対
の入れ子部材のうち、一方の入れ子部材の端面および光
ファイバの端面に誘電体多層膜フィルタを蒸着し、これ
を他方の入れ子部材と対向させて嵌合スリーブ内に配置
している。一方の入れ子部材に挿通された光ファイバを
伝搬してきた光は、その光ファイバ端面から出射されて
誘電体多層膜フィルタに入射し、波長に依り誘電体多層
膜フィルタで反射または透過する。誘電体多層膜フィル
タを透過した光は、他方の入れ子部材に挿通された光フ
ァイバの端面に入射する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報に開示されたものは以下のような問題点がある。す
なわち、特開平９−６１６６８号公報に開示された光フ
ィルタ素子は、光コネクタを利用して構成されるもので
あるからサイズが大きく、また、光コネクタに形成され
たスリット内に誘電体多層膜フィルタを挿入することか
ら、高精度の加工が要求され製造が容易でない。特開平
６−１１８２６６号公報に開示されたものは、光ファイ
バ端面だけでなく入れ子部材の端面にも誘電体多層膜フ
ィルタを蒸着することから、蒸着工程における生産性が
悪く、また、嵌合スリーブ内で一対の入れ子部材を対向
させることから、光軸合わせが困難であり製造が容易で
ない。

【０００５】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、小型で生産性が優れ製造が容易な光フ
ィルタ素子および光フィルタ素子製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光フィルタ
素子は、(1) 端面に誘電体多層膜フィルタが設けられた
第１の光ファイバと、(2) 第１の光ファイバの上記端面
に対向して端面が配された第２の光ファイバと、(3) 第
１および第２の光ファイバそれぞれの対向する端面の間
に充填され、第１および第２の光ファイバそれぞれとの
間で屈折率の整合をとる屈折率整合剤と、を備えること
を特徴とする。この光フィルタ素子によれば、第１の光
ファイバを伝搬してきた光は、その端面から出射し、そ
の端面に設けられた誘電体多層膜フィルタに入射する。
誘電体多層膜フィルタに入射した光は、その波長に応じ
て誘電体多層膜フィルタで反射または透過する。誘電体
多層膜フィルタを透過した光は、屈折率整合剤を透過し
て第２の光ファイバの端面に入射し、第２の光ファイバ
を伝搬していく。一方、誘電体多層膜フィルタで反射し
た光は、第１の光ファイバの端面に入射し、第１の光フ
ァイバを伝搬して逆方向に戻っていく。第２の光ファイ
バを伝搬してきた光が端面から出射し屈折率整合剤を経
て誘電体多層膜フィルタに入射する場合も、同様に波長
に応じて透過または反射する。この光フィルタ素子は、
優れた生産性で容易に製造することができ、また、部品
点数が少ないので小型で安価である。

【０００７】また、本発明に係る光フィルタ素子は、第
１の光ファイバの端面の法線が光軸に対して傾斜してい
ることを特徴とする。この場合には、第１の光ファイバ
の端面の法線すなわち誘電体多層膜フィルタの法線が光
軸に対して傾斜してので、双方の光ファイバの光軸回り
の回転方位の調整が容易であり、誘電体多層膜フィルタ
を透過すべき或る波長の光の一部が反射されて逆方向に
戻っていくことがなく、また、誘電体多層膜フィルタで
反射された他の或る波長の光が逆方向に戻っていくこと
もない。さらに、第１および第２の光ファイバの何れか
一方の端面が面取りまたは端面近傍が細径化されている
ことを特徴とする。この場合には、第１および第２の光
ファイバの相互間のコア間隔を小さくすることができ
る。

【０００８】また、本発明に係る光フィルタ素子は、屈
折率整合剤が接着剤であることを特徴とする。この場合
には、第１および第２の光ファイバを互いに固定配置す
ることができるので好適であり、また、誘電体多層膜を
保護することができ光フィルタ素子の性能劣化を防止す
ることができる点でも好適である。

【０００９】また、本発明に係る光フィルタ素子は、第
１および第２の光ファイバそれぞれの光軸を互いに一致
させて配置するとともに第１および第２の光ファイバそ
れぞれの端面を互いに対向させる固定部材を更に備える
ことを特徴とする。この場合には、第１および第２光フ
ァイバの相互間の光軸合わせを容易に行うことができ、
接続損失を小さくすることができる。この固定部材は、
Ｖ溝中に第１および第２の光ファイバそれぞれの光軸を
互いに一致させて配置するＶ溝部材であるのが好適であ
り、また、内部に第１および第２の光ファイバそれぞれ
の光軸を互いに一致させて配置する円筒状部材であるの
も好適である。さらに、本発明に係る光フィルタ素子
は、固定部材を収納する光コネクタを更に備えることを
特徴とする。この場合には、光フィルタ素子を内蔵する
光コネクタを安価に実現できる。

【００１０】本発明に係る光フィルタ素子製造方法は、
(1) それぞれの光軸を互いに平行にして複数の光ファイ
バをパイプ内に密に収納する収納工程と、(2) 収納工程
で収納された複数の光ファイバをパイプとともに所定の
切断面で切断する切断工程と、(3) 切断工程における切
断面上の複数の光ファイバそれぞれの端面に誘電体多層
膜フィルタを形成する多層膜形成工程と、を備えること
を特徴とする。この光フィルタ素子製造方法によれば、
収納工程において、それぞれの光軸を互いに平行にして
複数の光ファイバがパイプ内に密に収納され、切断工程
において、その収納された複数の光ファイバがパイプと
ともに所定の切断面で切断され、多層膜形成工程におい
て、切断面上の複数の光ファイバそれぞれの端面に誘電
体多層膜フィルタが形成される。この光フィルタ素子製
造方法は、誘電体多層膜フィルタが端面に形成された光
ファイバを一括して且つ安価に製造することができる。

【００１１】また、本発明に係る光フィルタ素子製造方
法における収納工程は、超音波振動を利用して複数の光
ファイバをパイプ内に収納することを特徴とする。この
場合には、複数の光ファイバはパイプ内に容易に密に且
つ光軸を平行に収納される。

【００１２】また、本発明に係る光フィルタ素子製造方
法における切断工程は、切断面の法線が複数の光ファイ
バそれぞれの光軸に対して傾斜していることを特徴とす
る。この場合には、この光ファイバと他の光ファイバと
を端面同士を突き合わせたときに、双方の光ファイバの
光軸回りの回転方位の調整が容易であり、誘電体多層膜
フィルタを透過すべき或る波長の光の一部が反射されて
逆方向に戻っていくことがなく、また、誘電体多層膜フ
ィルタで反射された他の或る波長の光が逆方向に戻って
いくこともない。

【００１３】また、本発明に係る光フィルタ素子製造方
法は、収納工程前に、複数の光ファイバそれぞれの端面
を面取りまたは端面近傍を細径化する端面成形工程を更
に備えることを特徴とする。この場合には、この光ファ
イバと他の光ファイバとを端面同士を突き合わせたとき
に、双方の光ファイバの相互間のコア間隔を小さくする
ことができる。

【００１４】また、本発明に係る光フィルタ素子製造方
法は、収納工程前に、複数の光ファイバそれぞれの外周
面を被膜する被膜工程を更に備えることを特徴とする。
この場合には、複数の光ファイバそれぞれは、収納工程
の際に傷がつき難く破断し難い。

【００１５】また、本発明に係る光フィルタ素子製造方
法は、多層膜形成工程前に、切断工程における切断面を
研磨または研削する研磨工程を更に備えることを特徴と
する。この場合には、後の多層膜形成工程において光フ
ァイバの端面に形成される誘電体多層膜フィルタは、端
面との接着力が強くなり、良質かつ均質のものとなる。
また、光ファイバの端面の傾斜角を微調整することがで
きる点でも好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

【００１７】（第１の実施形態）先ず、本発明に係る光
フィルタ素子の第１の実施形態について説明する。図１
は、第１の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、光軸を含む面で切断したときの断面を示すものであ
る。この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ１１、第
２の光ファイバ１２、誘電体多層膜フィルタ１３および
屈折率整合剤１４を備えて構成されている。

【００１８】光ファイバ１１は、光軸中心に高屈折率の
コア領域１１ａを有し、コア領域１１ａの周囲に低屈折
率のクラッド領域１１ｂを有し、端面１１ｃが鏡面仕上
げされている。同様に光ファイバ１２は、光軸中心に高
屈折率のコア領域１２ａを有し、コア領域１２ａの周囲
に低屈折率のクラッド領域１２ｂを有し、端面１２ｃが
鏡面仕上げされている。誘電体多層膜フィルタ１３は、
光ファイバ１１の端面１１ｃに設けられている。この誘
電体多層膜フィルタ１３は、この光フィルタ素子の用途
に応じた反射特性および透過特性を有するよう設計され
る。誘電体多層膜フィルタ１３が設けられた光ファイバ
１１の端面１１ｃと光ファイバ１２の端面１２ｃとは互
いに対向して配置され、光ファイバ１１および光ファイ
バ１２それぞれの光軸方向は互いに一致している。

【００１９】屈折率整合剤１４は、誘電体多層膜フィル
タ１３が設けられた光ファイバ１１の端面１１ｃと光フ
ァイバ１２の端面１２ｃとの間に充填されており、光フ
ァイバ１１および１２の間で屈折率の整合をとる。この
屈折率整合剤１４としては、マッチングオイル、グリ
ス、接着剤等であって、光ファイバ１１および１２それ
ぞれの材料や誘電体多層膜フィルタ１３の材料の屈折率
に略等しい屈折率を有するものが好適に用いられる。特
に屈折率整合剤１４として接着剤が用いられる場合に
は、光ファイバ１１と光ファイバ１２とを固定配置する
ことができるので好適であり、また、誘電体多層膜１３
を保護することができ光フィルタ素子の性能劣化を防止
することができる点でも好適である。なお、この場合に
は、光ファイバ１１，１２との接着性をよくするため
に、光ファイバ１１，１２をシラン処理するのが好適で
ある。

【００２０】この光フィルタ素子は以下のように作用す
る。光ファイバ１１を伝搬してきた光は、端面１１ｃか
ら出射し誘電体多層膜フィルタ１３に入射する。誘電体
多層膜フィルタ１３に入射した光は、その波長に応じて
誘電体多層膜フィルタ１３で反射または透過する。誘電
体多層膜フィルタ１３を透過した光は、屈折率整合剤１
４を透過して光ファイバ１２の端面１２ｃに入射し、光
ファイバ１２を伝搬していく。一方、誘電体多層膜フィ
ルタ１３で反射した光は、光ファイバ１１の端面１１ｃ
に入射し、光ファイバ１１を伝搬して逆方向に戻ってい
く。光ファイバ１２を伝搬してきた光が端面１２ｃから
出射し屈折率整合剤１４を経て誘電体多層膜フィルタ１
３に入射する場合も、同様に波長に応じて透過または反
射する。

【００２１】本実施形態に係る光フィルタ素子は、後述
する製造方法により優れた生産性で容易に製造すること
ができ、また、部品点数が少ないので小型で安価であ
る。

【００２２】（第２の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第２の実施形態について説明する。図２
は、第２の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、光軸を含む面で切断したときの断面を示すものであ
る。この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ２１、第
２の光ファイバ２２、誘電体多層膜フィルタ２３および
屈折率整合剤２４を備えて構成されている。

【００２３】光ファイバ２１は、第１の実施形態におけ
る光ファイバ１１と略同様の構成であるが、端面２１ｃ
の法線が光軸に対して傾斜している点で異なる。一方、
光ファイバ２２は、第１の実施形態における光ファイバ
１２と同様の構成であり、端面２２ｃの法線が光軸に平
行である。誘電体多層膜フィルタ２３は、光ファイバ２
１の傾斜した端面２１ｃに設けられている。この誘電体
多層膜フィルタ２３は、この光フィルタ素子の用途に応
じた反射特性および透過特性を有するよう端面２１ｃの
傾斜角をも考慮して設計される。誘電体多層膜フィルタ
２３が設けられた光ファイバ２１の端面２１ｃと光ファ
イバ２２の端面２２ｃとは、光ファイバ２１および光フ
ァイバ２２それぞれの光軸方向が互いに一致するよう配
される。屈折率整合剤２４は、誘電体多層膜フィルタ２
３が設けられた光ファイバ２１の端面２１ｃと光ファイ
バ２２の端面２２ｃとの間に充填されており、光ファイ
バ２１および２２の間で屈折率の整合をとる。この屈折
率整合剤２４としては、マッチングオイル、グリス、接
着剤等が好適に用いられる。

【００２４】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
の実施形態が奏する効果に加えて、以下のような効果を
も奏する。すなわち、第１の実施形態に係る光フィルタ
素子（図１）のように、光ファイバ１１の端面１１ｃお
よび光ファイバ１２の端面１２ｃそれぞれの法線が共に
光軸に平行であれば、誘電体多層膜フィルタ１３を透過
すべき或る波長の光の一部が反射されて逆方向に戻って
いく。一方、従来の技術の欄で挙げた特開平６−１１８
２６６号公報に開示されたもののように、双方の光ファ
イバの端面それぞれの法線が共に光軸に対して傾斜して
いれば、双方の光ファイバの光軸回りの回転方位の調整
が困難である。これに対して、本実施例に係る光フィル
タ素子では、一方の光ファイバ２１の端面１２ｃの法線
のみが光軸に対して傾斜しており、他方の光ファイバ２
２の端面２２ｃの法線が光軸に平行であるので、双方の
光ファイバの光軸回りの回転方位の調整が容易であり、
誘電体多層膜フィルタ２３を透過すべき或る波長の光の
一部が反射されて逆方向に戻っていくことがなく、ま
た、誘電体多層膜フィルタ２３で反射された他の或る波
長の光が逆方向に戻っていくこともない。

【００２５】なお、光ファイバ２１の端面１２ｃの法線
と光軸とがなす傾斜度は０゜より大きく４５゜以下程度
であるのが好適である。傾斜角が０゜より大きく３゜以
下程度であれば、誘電体多層膜フィルタ２３を透過すべ
き或る波長の光の一部が反射されて逆方向に戻っていく
のを低減でき、また、誘電体多層膜２３で反射された他
の或る波長の光が逆方向に戻っていくことがない。傾斜
角が２°以上４５°以下程度であれば、誘電体多層膜フ
ィルタ２３を透過すべき或る波長の光の一部が反射され
て逆方向に戻っていくことがなく、また、誘電体多層膜
２３で反射された他の或る波長の光が逆方向に戻ってい
くこともない。また、傾斜角が４５°程度以下であれ
ば、光ファイバ２１の端面１２ｃの先端部の機械的強度
が確保され、また、光ファイバ２１と光ファイバ２２と
の間の間隙損が小さい。

【００２６】（第３実施形態）次に、本発明に係る光フ
ィルタ素子の第３の実施形態について説明する。図３
は、第３の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は光軸を含む面で切断したときの断面を
示すものであり、同図（ｂ）は光ファイバ３２の斜視図
である、この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ３
１、第２の光ファイバ３２、誘電体多層膜フィルタ３３
および屈折率整合剤（図示せず）を備えて構成されてい
る。

【００２７】光ファイバ３１は、第２の実施形態におけ
る光ファイバ２１と同様の構成であり、端面３１ｃの法
線が光軸に対して傾斜している。一方、光ファイバ３２
は、第２の実施形態における光ファイバ２２と略同様の
構成であるが、端面３２ｃの周囲が面取りされている点
で異なる。誘電体多層膜フィルタ３３は、光ファイバ３
１の傾斜した端面３１ｃに設けられている。誘電体多層
膜フィルタ３３が設けられた光ファイバ３１の端面３１
ｃと光ファイバ３２の端面３２ｃとは、光ファイバ３１
および光ファイバ３２それぞれの光軸方向が互いに一致
するよう配される。屈折率整合剤は、誘電体多層膜フィ
ルタ３３が設けられた光ファイバ３１の端面３１ｃと光
ファイバ３２の端面３２ｃとの間に充填されており、光
ファイバ３１および３２の間で屈折率の整合をとる。

【００２８】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
以下のような効果をも奏する。すなわち、光ファイバ３
２の端面３２ｃの周囲が面取りされていることから、光
ファイバ３１と光ファイバ３２との間のコア間隔ｄを小
さくすることができ、接続損失が小さくなる。特に、光
ファイバ３１の端面３１ｃの傾斜角をθとし、光ファイ
バ３２の端面３２ｃの面取角をθ₁ とし、光ファイバ３
２の外径をＤ₁ とし、光ファイバ３２の端面３２ｃの面
取径をＤ₂ としたときに、θ1 ≧θであり且つ大凡Ｄ₂
≧1/2・Ｄ₁ であれば、光ファイバ３１と光ファイバ３２
との間のコア間隔ｄを小さくすることができ、また、端
面３２ｃが面取りされた光ファイバ３２の機械的強度も
確保されるので、好適である。

【００２９】（第４の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第４の実施形態について説明する。図４
は、第４の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は光軸を含む面で切断したときの断面を
示すものであり、同図（ｂ）は光ファイバ４１の斜視図
である、この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ４
１、第２の光ファイバ４２、誘電体多層膜フィルタ４３
および屈折率整合剤（図示せず）を備えて構成されてい
る。

【００３０】光ファイバ４１は、第２の実施形態におけ
る光ファイバ２１と略同様の構成であるが、端面４１ｃ
の周囲が面取りされている点で異なる。一方、光ファイ
バ４２は、第２の実施形態における光ファイバ２２と同
様の構成であり、端面４２ｃの法線が光軸に平行であ
る。誘電体多層膜フィルタ４３は、光ファイバ４１の傾
斜して面取りされた端面４１ｃに設けられている。誘電
体多層膜フィルタ４３が設けられた光ファイバ４１の端
面４１ｃと光ファイバ４２の端面４２ｃとは、光ファイ
バ４１および光ファイバ４２それぞれの光軸方向が互い
に一致するよう配される。屈折率整合剤は、誘電体多層
膜フィルタ４３が設けられた光ファイバ４１の端面４１
ｃと光ファイバ４２の端面４２ｃとの間に充填されてお
り、光ファイバ４１および４２の間で屈折率の整合をと
る。

【００３１】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
以下のような効果をも奏する。すなわち、光ファイバ４
１の端面４１ｃの周囲が面取りされていることから、光
ファイバ４１と光ファイバ４２との間のコア間隔ｄを小
さくすることができ、接続損失が小さくなる。特に、光
ファイバ４１の端面４１ｃの傾斜角をθとし、光ファイ
バ４１の端面４１ｃの先端部の面取角をθ₁ とし、光フ
ァイバ４１の外径をＤ₁ とし、光ファイバ４１の端面４
１ｃの面取径をＤ₂ としたときに、θ1 ≧θであり且つ
大凡Ｄ₂ ≧1/2・Ｄ₁ であれば、光ファイバ４１と光ファ
イバ４２との間のコア間隔ｄを小さくすることができ、
また、端面４２ｃが面取りされた光ファイバ４２の機械
的強度も確保されるので、好適である。

【００３２】（第５実施形態）次に、本発明に係る光フ
ィルタ素子の第５の実施形態について説明する。図５
は、第５の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は光軸を含む面で切断したときの断面を
示すものであり、同図（ｂ）は光ファイバ５２の斜視図
である、この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ５
１、第２の光ファイバ５２、誘電体多層膜フィルタ５３
および屈折率整合剤（図示せず）を備えて構成されてい
る。

【００３３】光ファイバ５１は、第２の実施形態におけ
る光ファイバ２１と同様の構成であり、端面５１ｃの法
線が光軸に対して傾斜している。一方、光ファイバ５２
は、第２の実施形態における光ファイバ２２と略同様の
構成であるが、端面５２ｃ近傍が細径化されている点で
異なる。誘電体多層膜フィルタ５３は、光ファイバ５１
の傾斜した端面５１ｃに設けられている。誘電体多層膜
フィルタ５３が設けられた光ファイバ５１の端面５１ｃ
と光ファイバ５２の端面５２ｃとは、光ファイバ５１お
よび光ファイバ５２それぞれの光軸方向が互いに一致す
るよう配される。屈折率整合剤は、誘電体多層膜フィル
タ５３が設けられた光ファイバ５１の端面５１ｃと光フ
ァイバ５２の端面５２ｃとの間に充填されており、光フ
ァイバ５１および５２の間で屈折率の整合をとる。

【００３４】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
以下のような効果をも奏する。すなわち、光ファイバ５
２の端面５２ｃ近傍が細径化されていることから、光フ
ァイバ５１と光ファイバ５２との間のコア間隔ｄを小さ
くすることができ、接続損失が小さくなる。特に、光フ
ァイバ５２の外径をＤ₁ とし、光ファイバ５２の細径化
部の径をＤ₂ とし、光ファイバ５２の細径化部の長さを
Ｌとしたときに、大凡Ｌ≦Ｄ₂ であり且つ大凡Ｄ₂ ≧1/
2・Ｄ₁ であれば、光ファイバ５１と光ファイバ５２との
間のコア間隔ｄを小さくすることができ、また、端面５
２ｃ近傍が細径化された光ファイバ５２の機械的強度も
確保されるので、好適である。

【００３５】（第６の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第６の実施形態について説明する。図６
は、第６の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は光軸を含む面で切断したときの断面を
示すものであり、同図（ｂ）は光ファイバ６１の斜視図
である、この光フィルタ素子は、第１の光ファイバ６
１、第２の光ファイバ６２、誘電体多層膜フィルタ６３
および屈折率整合剤（図示せず）を備えて構成されてい
る。

【００３６】光ファイバ６１は、第２の実施形態におけ
る光ファイバ２１と略同様の構成であるが、端面６１ｃ
近傍が細径化されている点で異なる。一方、光ファイバ
６２は、第２の実施形態における光ファイバ２２と同様
の構成であり、端面６２ｃの法線が光軸に平行である。
誘電体多層膜フィルタ６３は、光ファイバ６１の傾斜し
て細径化された端面６１ｃに設けられている。誘電体多
層膜フィルタ６３が設けられた光ファイバ６１の端面６
１ｃと光ファイバ６２の端面６２ｃとは、光ファイバ６
１および光ファイバ６２それぞれの光軸方向が互いに一
致するよう配される。屈折率整合剤は、誘電体多層膜フ
ィルタ６３が設けられた光ファイバ６１の端面６１ｃと
光ファイバ６２の端面６２ｃとの間に充填されており、
光ファイバ６１および６２の間で屈折率の整合をとる。

【００３７】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
以下のような効果をも奏する。すなわち、光ファイバ６
１の端面６１ｃ近傍が細径化されていることから、光フ
ァイバ６１と光ファイバ６２との間のコア間隔ｄを小さ
くすることができ、接続損失が小さくなる。特に、光フ
ァイバ６２の外径をＤ₁ とし、光ファイバ６２の細径化
部の径をＤ₂ とし、光ファイバ６２の細径化部の長さを
Ｌとしたときに、大凡Ｌ≦Ｄ₂ であり且つ大凡Ｄ₂ ≧1/
2・Ｄ₁ であれば、光ファイバ６１と光ファイバ６２との
間のコア間隔ｄを小さくすることができ、また、端面６
１ｃ近傍が細径化された光ファイバ６１の機械的強度も
確保されるので、好適である。

【００３８】（第７の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第７の実施形態について説明する。図７
は、第７の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は側面図で
ある。この光フィルタ素子は、第２の実施形態のものに
Ｖ溝部材７５および押え蓋７６が加えられたものであ
る。なお、同図（ａ）は、押え蓋７６が置かれるべき位
置が破線で示されている。

【００３９】Ｖ溝部材７５は、一つの面に断面がＶ字状
のＶ溝が形成されており、そのＶ溝中に光ファイバ２１
および２２それぞれの光軸を互いに一致させて配置し、
屈折率整合剤２４を介して光ファイバ２１の端面２１ｃ
と光ファイバ２２の端面２２ｃとを互いに対向させる。
押え蓋７６は、Ｖ溝中に光ファイバ２１および２２が配
されたＶ溝部材７５の上部を覆い、光ファイバ２１およ
び２２を固定する。Ｖ溝部材７５および押え蓋７６それ
ぞれは、例えば、ガラス、ＺｒＯ₂ 、金属、プラスチッ
ク等からなる。なお、屈折率整合剤２４として接着剤を
用い、この接着剤により光ファイバ２１および２２それ
ぞれをＶ溝部材７５のＶ溝中に固定する場合には、押え
蓋７６は不要である。

【００４０】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
光ファイバ２１と光ファイバ２２との間の光軸合わせを
容易に行うことができ、接続損失を小さくすることがで
きるという効果をも奏する。なお、第１、第３〜第６の
実施形態の何れものにもＶ溝部材７５および押え蓋７６
が加えられてもよい。

【００４１】（第８の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第８の実施形態について説明する。図８
は、第８の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、同図（ａ）は断面図である。この光フィルタ素子
は、第２の実施形態のものに円筒状部材８５が加えられ
たものである。同図（ｂ）および（ｃ）それぞれは、円
筒状部材８５の例の斜視図である。

【００４２】円筒状部材８５は、光ファイバ２１および
２２それぞれの外径より僅かに大きい内径を有し、その
内部に光ファイバ２１および２２それぞれの光軸を互い
に一致させて配置し、屈折率整合剤２４を介して光ファ
イバ２１の端面２１ｃと光ファイバ２２の端面２２ｃと
を互いに対向させる。円筒状部材８５は、例えば、ガラ
ス、ＺｒＯ₂ 、金属、プラスチック等からなる。また、
円筒状部材８５は、例えば、図８（ｂ）に示すように断
面が円環であって内径公差が極めて小さい精密キャピラ
リであるのが好適であり、また、図８（ｃ）に示すよう
に断面がＣ字状である割りスリーブであるのも好適であ
る。

【００４３】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第１
および第２の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、
光ファイバ２１と光ファイバ２２との間の光軸合わせを
容易に行うことができ、接続損失を小さくすることがで
きるという効果をも奏する。また、小型で安価でもあ
る。なお、第１、第３〜第６の実施形態の何れものにも
円筒状部材８５が加えられてもよい。

【００４４】（第９の実施形態）次に、本発明に係る光
フィルタ素子の第９の実施形態について説明する。図９
は、第９の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図であ
り、光軸を含む面で切断したときの断面を示している。
この光フィルタ素子は、第８の実施形態における円筒状
部材８５として光コネクタフェルール９５を用いたもの
である。

【００４５】光コネクタフェルール９５は、光ファイバ
２１および２２それぞれの外径より僅かに大きい内径を
有し、その内部に光ファイバ２１および２２それぞれの
光軸を互いに一致させて配置し、屈折率整合剤を介して
光ファイバ２１の端面２１ｃと光ファイバ２２の端面２
２ｃとを互いに対向させる。光コネクタフェルール９５
は、例えば、ガラス、ＺｒＯ₂ 、金属、プラスチック等
からなる。フェルール保持部材９６は、光ファイバ２２
の被覆部２２ｅを保持し、また、光コネクタフェルール
９５に嵌合してこれを保持する。なお、光ファイバ２１
は短尺のものであり、光ファイバ２１の端面２１ｃに対
して反対側にある端面２１ｄは光コネクタフェルール９
５の端面と同一面上にある。

【００４６】本実施形態に係る光フィルタ素子は、第８
の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、光フィルタ
素子を内蔵する光コネクタを安価に実現できるという効
果を奏する。

【００４７】（第１０の実施形態）次に、本発明に係る
光フィルタ素子の第１０の実施形態について説明する。
図１０は、第１０の実施形態に係る光フィルタ素子の構
成図であり、光軸を含む面で切断したときの断面を示し
ている。この光フィルタ素子は、第８の実施形態のもの
をフェルール保持部材９６内に内蔵したものである。

【００４８】円筒状部材８５は、光ファイバ２１および
２２それぞれの外径より僅かに大きい内径を有し、その
内部に光ファイバ２１および２２それぞれの光軸を互い
に一致させて配置し、屈折率整合剤を介して光ファイバ
２１の端面２１ｃと光ファイバ２２の端面２２ｃとを互
いに対向させる。フェルール保持部材９６は、円筒状部
材８５の外径より僅かに大きい内径を有し、その内部に
円筒状部材８５を保持するとともに、光ファイバ２２の
被覆部２２ｅを保持し、また、光コネクタフェルール９
５に嵌合してこれを保持する。なお、光ファイバ２１は
短尺のものであり、光ファイバ２１の端面２１ｃに対し
て反対側にある端面２１ｄは光コネクタフェルール９５
の端面と同一面上にある。

【００４９】本実施形態に係る光フィルタ素子も、第８
の実施形態それぞれが奏する効果に加えて、光フィルタ
素子を内蔵する光コネクタを安価に実現できるという効
果を奏する。なお、フェルール保持部材９６内の円筒状
部材８５に替えてＶ溝部材やメカニカルスプライス等で
あってもよい。

【００５０】（第１１の実施形態）次に、本発明に係る
光フィルタ素子製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る光フィルタ素子製造方法は、特に、以
上に説明した光フィルタ素子のうち誘電体多層膜フィル
タが端面に設けられた光ファイバ１１，２１，３１，４
１，５１または６１を製造するものである。以下では、
第４の実施形態における光ファイバ４１を製造する場合
について中心に説明するが、他の場合も同様である。図
１１は、光フィルタ素子製造方法を説明するフローチャ
ートであり、図１２〜図１６それぞれは、光フィルタ素
子製造の各工程の説明図である。

【００５１】初めに端面成形工程で、光ファイバ４１の
端面４１ｃの面取りを行う。例えば図１２に示すよう
に、複数の光ファイバ４１₁ 〜４１₄ それぞれを光軸を
互いに平行にして保持具１で保持する。このとき、複数
の光ファイバ４１₁ 〜４１₄ それぞれは保持具１から一
定長さＬ1 だけ突出している。そして、光ファイバ４１
₁ 〜４１₄ それぞれの保持具１からの突出部分の光軸を
研磨定盤２の研磨面に対して垂直に維持し、且つ、保持
具１と研磨定盤２との間の距離をＬ2 （ただし、Ｌ2 ＜
Ｌ1 ）に維持して、保持具１を研磨定盤２上で公転運動
させる。このようにすることにより、光ファイバ４１₁
〜４１₄ それぞれの保持具１からの突出部分が図示のと
おり撓み、この撓みが光ファイバ４１₁ 〜４１₄ それぞ
れを研磨定盤２に押さえつける力となって、光ファイバ
４１₁ 〜４１₄ それぞれの端面の周囲が一括して面取り
される。図１３（ａ）は、この工程前の光ファイバ４１
の断面図であり、図１３（ｂ）は、この工程後の光ファ
イバ４１の断面図である。なお、第６の実施形態におけ
る光ファイバ６１のように端面６１ｃ近傍を細径化する
には、端面６１ｃ近傍をフッ酸により溶かすことで可能
である。面取りおよび細径化の何れも行わない場合に
は、この工程は不要である。

【００５２】次に被膜工程で、光ファイバ４１の外周面
を被膜する。これにより形成される薄膜は、例えば、カ
ーボン、金属、プラスチック、セラミックス、グリス、
オイル等からなる。なお、後述する組立工程で光ファイ
バ４１の端面４１ｃと光ファイバ４２の端面４２ｃとを
対向させて接続することを考慮すると、薄膜の膜厚は光
ファイバ４１の外径と比べて非常に薄いのが好適であ
る。もし、この被膜工程で形成された薄膜の膜厚が接続
に支障を与える程度である場合には、接続前に薄膜の膜
厚を減じる処理を行うことが必要である。なお、被膜工
程と端面成形工程とは逆の順序で行われてもよい。

【００５３】次に収納工程で、端面が面取りされ外周面
が被膜された光ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）を、それ
ぞれの光軸を互いに平行にしてパイプ３内に密に収納す
る。図１４の断面図に示すように、パイプ３の一方の端
面は、図４に示す光ファイバ４１の端面４１ｃの傾斜角
θに略等しい角度で傾斜している。そして、光ファイバ
４１_i （i=1,2,3,…）それぞれの面取りされた端面とパ
イプ３の該一方の端面とが略同一面上になるように、光
ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）それぞれはパイプ３内に
収納される。光ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）それぞれ
は、外周面が被膜されているので、この収納工程の際に
傷がつき難く破断し難い。なお、超音波振動を利用して
光ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）をパイプ３内に収納す
れば、容易に密に且つ光軸を平行に収納することができ
るので好適である。

【００５４】次に切断工程で、収納工程で収納された光
ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）をパイプ３とともに所定
平面で切断する。図１５の部分断面図に示すように、光
ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）およびパイプ３を図中の
一点鎖線で示す切断面でダイサを用いて切断する。この
切断面の法線と光軸とがなす角度は、図４に示す光ファ
イバ４１の端面４１ｃの傾斜角θに略等しい。

【００５５】次に研磨工程では、切断工程における切断
面を研磨または研削する。研磨する際には、例えば、ダ
イヤモンド砥粒による研磨や、ＣｅＯ₂ 粒やＳｉＯ₂ 粒
を用いたバフ研磨を行うのが好適である。また、研削す
る際には、例えば、ダイヤモンド砥石を用いて行うのが
好適である。なお、この研磨工程を切断工程と同時に行
ってもよく、例えば、ダイヤモンド遊離砥粒やＳｉＯ₂
遊離砥粒を混ぜた水を用いてダイサによる切断を行え
ば、同時にダイサの側面で研削を行うことができる。こ
のように研磨または研削を行って光ファイバ４１の端面
４１ｃを鏡面仕上げすることにより、後述する多層膜形
成工程において端面４１ｃに形成される誘電体多層膜フ
ィルタ４３は、端面４１ｃとの接着力が強くなり、良質
かつ均質のものとなる。また、光ファイバ４１の端面４
１ｃの傾斜角θを微調整することができる点でも好適で
ある。

【００５６】次に多層膜形成工程では、切断面上の光フ
ァイバ４１_i （i=1,2,3,…）それぞれの端面に誘電体多
層膜フィルタを形成する。図１６の部分断面図に示すよ
うに、光ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）がパイプ３に収
納された状態で、それぞれの端面４１ｃに誘電体多層膜
フィルタ４３を一括して蒸着等により形成する。

【００５７】以上のようにして、図４（ｂ）に示すよう
な端面４１ｃが面取りされ誘電体多層膜フィルタ４３が
端面に形成された光ファイバ４１が多数製造される。例
えば、パイプ３の内径が３０ｍｍであれば、約２６００
０本の光ファイバ４１が一括して且つ安価に製造され
る。そして、光ファイバ４１_i （i=1,2,3,…）それぞれ
はパイプ３から取り出されて個々に分離される。このと
き、端面４１ｃが面取り（または細径化）されていれ
ば、パイプ３内に収納されていたときに隣接していた２
つの光ファイバを互いに分離するときに誘電体多層膜フ
ィルタが端面から剥がれるのが防止される。

【００５８】そして最後に組立工程では、以上のように
して製造された光ファイバ４１と光ファイバ４２とを屈
折率整合剤を介して突き合わせて図４に示すような構成
とする。さらに必要に応じて、図７から図１０それぞれ
に示すような固定部材（Ｖ溝部材７５、円筒状部材８
５、光コネクタフェルール９５、９６…フェルール保持
部材９６）を用いて固定する。

【００５９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光フィルタ素子は、端面に誘電体多層膜フィルタが
設けられた第１の光ファイバと、第１の光ファイバの上
記端面に対向して端面が配された第２の光ファイバと、
第１および第２の光ファイバそれぞれの対向する端面の
間に充填された屈折率整合剤とを備えて構成されるの
で、優れた生産性で容易に製造することができ、また、
部品点数が少ないので小型で安価である。

【００６０】また、第１の光ファイバの端面の法線が光
軸に対して傾斜している場合には、誘電体多層膜フィル
タの法線も光軸に対して傾斜してので、双方の光ファイ
バの光軸回りの回転方位の調整が容易であり、誘電体多
層膜フィルタを透過すべき或る波長の光の一部が反射さ
れて逆方向に戻っていくことがなく、また、誘電体多層
膜フィルタで反射された他の或る波長の光が逆方向に戻
っていくこともない。さらに、第１および第２の光ファ
イバの何れか一方の端面が面取りまたは端面近傍が細径
化されている場合には、第１および第２の光ファイバの
相互間のコア間隔を小さくすることができる。

【００６１】また、屈折率整合剤が接着剤である場合に
は、第１および第２の光ファイバを互いに固定配置する
ことができ、また、誘電体多層膜を保護することができ
性能劣化を防止することができる。

【００６２】また、第１および第２の光ファイバそれぞ
れの光軸を互いに一致させて配置するとともに第１およ
び第２の光ファイバそれぞれの端面を互いに対向させる
固定部材を更に備える場合には、第１および第２光ファ
イバの相互間の光軸合わせを容易に行うことができ、接
続損失を小さくすることができる。さらに、固定部材を
収納する光コネクタを更に備える場合には、光フィルタ
素子を内蔵する光コネクタを安価に実現できる。

【００６３】本発明に係る光フィルタ素子製造方法によ
れば、収納工程において、それぞれの光軸を互いに平行
にして複数の光ファイバがパイプ内に密に収納され、切
断工程において、その収納された複数の光ファイバがパ
イプとともに所定の切断面で切断され、多層膜形成工程
において、切断面上の複数の光ファイバそれぞれの端面
に誘電体多層膜フィルタが形成されるので、誘電体多層
膜フィルタが端面に形成された光ファイバを一括して且
つ安価に製造することができる。

【００６４】また、収納工程は、超音波振動を利用して
複数の光ファイバをパイプ内に収納する場合には、複数
の光ファイバはパイプ内に容易に密に且つ光軸を平行に
収納される。

【００６５】また、切断工程において切断面の法線が複
数の光ファイバそれぞれの光軸に対して傾斜している場
合には、この光ファイバと他の光ファイバとを端面同士
を突き合わせたときに、双方の光ファイバの光軸回りの
回転方位の調整が容易であり、誘電体多層膜フィルタを
透過すべき或る波長の光の一部が反射されて逆方向に戻
っていくことがなく、また、誘電体多層膜フィルタで反
射された他の或る波長の光が逆方向に戻っていくことも
ない。

【００６６】また、収納工程前に複数の光ファイバそれ
ぞれの端面を面取りまたは端面近傍を細径化する端面成
形工程を更に備える場合には、この光ファイバと他の光
ファイバとを端面同士を突き合わせたときに、双方の光
ファイバの相互間のコア間隔を小さくすることができ
る。

【００６７】また、収納工程前に複数の光ファイバそれ
ぞれの外周面を被膜する被膜工程を更に備える場合に
は、複数の光ファイバそれぞれは、収納工程の際に傷が
つき難く破断し難い。

【００６８】また、多層膜形成工程前に切断工程におけ
る切断面を研磨または研削する研磨工程を更に備える場
合には、後の多層膜形成工程において光ファイバの端面
に形成される誘電体多層膜フィルタは、端面との接着力
が強くなり、良質かつ均質のものとなる。また、光ファ
イバの端面の傾斜角を微調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図２】第２の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図３】第３の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図４】第４の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図５】第５の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図６】第６の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図７】第７の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図８】第８の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図９】第９の実施形態に係る光フィルタ素子の構成図
である。

【図１０】第１０の実施形態に係る光フィルタ素子の構
成図である。

【図１１】光フィルタ素子製造方法を説明するフローチ
ャートである。

【図１２】光フィルタ素子製造方法の端面成形工程の説
明図である。

【図１３】光フィルタ素子製造方法の端面成形工程によ
り得られる光ファイバの説明図である。

【図１４】光フィルタ素子製造方法の収納工程の説明図
である。

【図１５】光フィルタ素子製造方法の切断工程の説明図
である。

【図１６】光フィルタ素子製造方法の多層膜形成工程の
説明図である。

【符号の説明】

１１，１２…光ファイバ、１３…誘電体多層膜フィル
タ、１４…屈折率整合剤、２１，２２…光ファイバ、２
３…誘電体多層膜フィルタ、２４…屈折率整合剤、３
１，３２…光ファイバ、３３…誘電体多層膜フィルタ、
４１，４２…光ファイバ、４３…誘電体多層膜フィル
タ、５１，５２…光ファイバ、５３…誘電体多層膜フィ
ルタ、６１，６２…光ファイバ、６３…誘電体多層膜フ
ィルタ、７５…Ｖ溝部材、７６…押え蓋、８５…円筒状
部材、９５…光コネクタフェルール、９６…フェルール
保持部材。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端面に誘電体多層膜フィルタが設けられ
   た第１の光ファイバと、 前記第１の光ファイバの前記端面に対向して端面が配さ
   れた第２の光ファイバと、 前記第１および前記第２の光ファイバそれぞれの対向す
   る端面の間に充填され、前記第１および前記第２の光フ
   ァイバそれぞれとの間で屈折率の整合をとる屈折率整合
   剤と、 を備えることを特徴とする光フィルタ素子。
2. 【請求項２】 前記第１の光ファイバの前記端面の法線
   が光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１
   記載の光フィルタ素子。
3. 【請求項３】 前記第１および前記第２の光ファイバの
   何れか一方の端面が面取りまたは端面近傍が細径化され
   ていることを特徴とする請求項２記載の光フィルタ素
   子。
4. 【請求項４】 前記屈折率整合剤が接着剤であることを
   特徴とする請求項１記載の光フィルタ素子。
5. 【請求項５】 前記第１および前記第２の光ファイバそ
   れぞれの光軸を互いに一致させて配置するとともに前記
   第１および前記第２の光ファイバそれぞれの端面を互い
   に対向させる固定部材を更に備えることを特徴とする請
   求項１記載の光フィルタ素子。
6. 【請求項６】 前記固定部材は、Ｖ溝中に前記第１およ
   び前記第２の光ファイバそれぞれの光軸を互いに一致さ
   せて配置するＶ溝部材であることを特徴とする請求項５
   記載の光フィルタ素子。
7. 【請求項７】 前記固定部材は、内部に前記第１および
   前記第２の光ファイバそれぞれの光軸を互いに一致させ
   て配置する円筒状部材であることを特徴とする請求項５
   記載の光フィルタ素子。
8. 【請求項８】 前記固定部材を収納する光コネクタを更
   に備えることを特徴とする請求項５記載の光フィルタ素
   子。
9. 【請求項９】 それぞれの光軸を互いに平行にして複数
   の光ファイバをパイプ内に密に収納する収納工程と、 前記収納工程で収納された前記複数の光ファイバを前記
   パイプとともに所定の切断面で切断する切断工程と、 前記切断工程における前記切断面上の前記複数の光ファ
   イバそれぞれの端面に誘電体多層膜フィルタを形成する
   多層膜形成工程と、 を備えることを特徴とする光フィルタ素子製造方法。
10. 【請求項１０】 前記収納工程は、超音波振動を利用し
    て前記複数の光ファイバを前記パイプ内に収納すること
    を特徴とする請求項９記載の光フィルタ素子製造方法。
11. 【請求項１１】 前記切断工程は、前記切断面の法線が
    前記複数の光ファイバそれぞれの光軸に対して傾斜して
    いることを特徴とする請求項９記載の光フィルタ素子製
    造方法。
12. 【請求項１２】 前記収納工程前に、前記複数の光ファ
    イバそれぞれの端面を面取りまたは端面近傍を細径化す
    る端面成形工程を更に備えることを特徴とする請求項９
    記載の光フィルタ素子製造方法。
13. 【請求項１３】 前記収納工程前に、前記複数の光ファ
    イバそれぞれの外周面を被膜する被膜工程を更に備える
    ことを特徴とする請求項９記載の光フィルタ素子製造方
    法。
14. 【請求項１４】 前記多層膜形成工程前に、前記切断工
    程における前記切断面を研磨または研削する研磨工程を
    更に備えることを特徴とする請求項９記載の光フィルタ
    素子製造方法。