JP2001208934A

JP2001208934A - 光フィルタ、光合分波器、光学素子の製造方法、及び支持部材の製造方法

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Publication number: JP2001208934A
Application number: JP2000349174A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tachikawa; 吉明立川; Hideyuki Takahara; 秀行高原
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光フィルタにおいて、通過帯域特性を狭帯域
化させる。【解決手段】少なくとも１本の入力用光ファイバと、
前記入力用光ファイバから放射された光を平行光線に変
換する第１凸レンズと、前記平行光線を透過させる光学
素子と、該光学素子を透過した平行光線を集光する第２
凸レンズと、該第２凸レンズで集光された光を出力する
少なくとも１本の出力用光ファイバとからなる光フィル
タであって、前記光学素子は、前記平行光線の伝播方向
と垂直な方向に、前記平行光線の入射する位置によって
光学長が異なる少なくとも１つ以上の階段状の段差を有
する光フィルタである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光波長を選択（同
調）あるいは分波する光フィルタもしくは光波長を合波
あるいは分波する光合分波器、及びそれに用いる光学素
子の製造方法に関し、特に、光通信システムや光交換シ
ステム、あるいは光計測システムで用いる光フィルタも
しくは光合分波器に適用して有効な技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバ中を伝播する光信号の
中から特定の波長の光信号を選択あるいは分波する光フ
ィルタとして、例えば、誘電体多層膜を用いた干渉フィ
ルタがある。特に、光通信システムなどでは、前記干渉
フィルタの１種である帯域透過フィルタが用いられる。
前記帯域透過フィルタは、異なる波長を持つ複数の光信
号の中から所望の波長（ピーク波長）λの光信号のみを
通過させるものである。

【０００３】前記帯域透過フィルタなどに用いられる誘
電体多層膜は、例えば、石英ガラス基板上に、高屈折率
媒体であるＴｉＯ₂膜と、低屈折率媒体であるＳｉＯ₂膜
とを交互に多数積層させたものである。前記誘電体多層
膜を用いた光フィルタでは、前記積層させた各膜同士の
界面での反射光あるいは透過光の相互干渉によりフィル
タ特性を得ており、前記ＴｉＯ₂膜及び前記ＳｉＯ₂膜の
光学的厚さを、前記ピーク波長λの４分の１に設定する
ことで、前記ピーク波長λ以外の波長の光信号に位相差
を付加することによリ前記ピーク波長λの光のみをとり
出す。

【０００４】前記誘電体多層膜は、前記石英ガラス基板
上に積層させる前記ＴｉＯ₂膜及びＳｉＯ₂膜の厚さを変
えることで反射する光信号の波長を変えることができ、
任意の波長域の光フィルタを作製することができる。

【０００５】また、前記誘電体多層膜を用いた帯域透過
フィルタでは、前記ピーク波長λに近い波長の光信号に
付加される位相差が小さいため、干渉効果により完全に
除去することができず、帯域透過特性にある程度の広が
りが生じる。そのため、前記ＴｉＯ₂膜及び前記ＳｉＯ₂
膜を厚さＴで交互に積層させた時に、所定の位置を厚さ
２ｍＴ（ｍは整数）の前記ＴｉＯ₂膜層あるいは前記Ｓ
ｉＯ₂膜層のキャビティとした構成をとり、前記ピーク
波長λに近い波長の光信号にも大きい位相差が付加され
るようにしている。

【０００６】前記誘電体多層膜内に設けられたキャビテ
ィ数がｋ個の場合、前記ピーク波長λからのずれの２ｋ
乗で通過特性はすそが切れるため、前記キャビティの数
を多くすれば光フィルタの分光通過特性をシャープにす
ることができる。

【０００７】また、光学素子として干渉膜フィルタ（誘
電体多層膜）や回折格子（グレーティング）を用いた光
合分波器がある。前記光合分波器は、例えば、図１７に
示すように、光信号の入出力用の光ファイバ５１やレン
ズ５２等を、例えば、金属部材に固定しておき、ＹＡＧ
レーザ等を用いたレーザ溶接により前記金属部材を金属
製の支持部材５３に固定していた。また、前記光ファイ
バ５１やレンズ５２は前記金属部材に限らず、共通の支
持部材に有機系接着剤等を用いて接着固定する場合もあ
る。

【０００８】また、前記干渉膜フィルタ５５等の光学素
子は、例えば、石英ガラス基板５０上の所定位置に、高
屈折率媒体であるＴｉＯ₂膜と、低屈折率媒体であるＳ
ｉＯ₂とを交互に多数積層させたものであり、前記石英
ガラス基板５０は有機系接着剤等を用いて前記支持部材
５３に接着されている。図１７に示したような光合分波
器では、前記光ファイバ５１、前記レンズ５２、及び前
記光学素子等が、前記支持部材５３と一体物として製作
されていないため、前記光ファイバ５１やレンズ５２等
を金属部材あるいは共通の支持部材に固定する際に光軸
合わせが必要である。また、前記光ファイバ５１及びレ
ンズ５２を固定した金属部材及び前記干渉膜フィルタ５
５が設けられた石英ガラス基板５０を前記支持部材５３
に固定する場合にも光軸合わせが必要になる。

【０００９】また、前記光合分波器で前記干渉膜フィル
タ５５の代わりに用いられる回折格子は、例えば、石英
ガラス基板等の表面に、銅などの金属基板や金を堆積、
あるいはアルミニウムを蒸着させ、前記銅、金、アルミ
ニウム等にダイヤモンドのバイト（歯）で鋸波状の細溝
を刻線したものである。また、前記光合分波器には、そ
の他にも、アルゴンイオンレーザとフォトレジストを用
いた干渉露光法によって作成したフォログラフィック・
グレーティング等も用いられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、前記光フィルタを、光信号が伝播する光
ファイバ間に設置しているので、前記光フィルタを透過
する光信号は一つの光束内で干渉されている。また、前
記誘電体多層膜を用いた帯域通過フィルタでは、前記キ
ャビティを設けることにより分光通過特性をシャープに
することができるが、前記キャビティの数を多くすると
通過帯域のリプルが大きくなる。そのため、前記通過帯
域の狭帯域化が困難であるという問題があった。

【００１１】また、前記誘電体多層膜フィルタの前記Ｔ
ｉＯ₂膜及び前記ＳｉＯ₂膜内部の残留複屈折に基づく本
質的な偏波依存性が生じるという問題があった。

【００１２】また、前記ＴｉＯ₂膜及び前記ＳｉＯ₂膜の
耐湿性が低く、剥離あるいは劣化等が起きやすい。その
ため、前記誘電体多層膜の反射率の低下等により光フィ
ルタの信頼性が低下するという問題があった。

【００１３】また、前記誘電体多層膜は、膜厚を高精度
に制御した真空蒸着プロセスにより製造しており、製造
プロセスが複雑であるとともに歩留まりが低いため、前
記誘電体多層膜を用いた光フィルタは高価になるという
問題があった。

【００１４】さらに、前記従来の技術では、前記光合分
波器の光学素子と支持部材は同一材料で構成されていな
かった。すなわち、別個の要素を一体化したもので同一
構造物ではなかった。そのため、前記光合分波器を製作
する際に、前記光学素子及び光学部品の位置合わせ（光
軸合わせ）が必要であるという問題があった。

【００１５】また、前記従来の光合分波器は、光学素子
と支持部材が一体物でなく、それぞれを別個に製造し、
位置合わせをして固定するため、製造工程が増え製造コ
ストがかさむという問題があった。

【００１６】また、前記従来の光合分波器では、前記光
学素子と支持部材が異種材料であるため、温度変化等に
より光軸ずれが生じ易く、信頼性が低いという問題があ
った。

【００１７】また、前記光合分波器では、前記光学素子
と支持部材が同一材料で構成されていないため小型化に
限界があった。

【００１８】また、前記光学素子として用いる誘電体多
層薄膜の残留複屈折や回折格子の溝形状に基づく偏波依
存性が問題であった。さらに、前記誘電体多層膜の残留
複屈折は入射角度により偏波依存性が助長されるという
深刻な問題があった。

【００１９】本発明の目的は、光フィルタの偏波依存性
を低減させることが可能な技術を提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、光フィルタの通過特
性を狭帯域化することが可能な技術を提供することにあ
る。

【００２１】本発明の他の目的は、光フィルタの信頼性
を向上させることが可能な技術を提供することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、光フィルタの製造コ
ストを安価にすることが可能な技術を提供することにあ
る。

【００２３】本発明の他の目的は、光合分波器の製造コ
ストを大幅に低減することが可能な技術を提供すること
にある。

【００２４】本発明の他の目的は、光合分波器の信頼性
を大幅に向上することが可能な技術を提供することにあ
る。

【００２５】本発明の他の目的は、光合分波器の一層の
小型化が可能な技術を提供することにある。

【００２６】本発明の他の目的は、光合分波器の偏波無
依存化が可能な技術を提供することにある。

【００２７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明ら
かになるであろう。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００２９】（１）少なくとも１本の入力用光ファイバ
と、前記入力用光ファイバから放射される前記入力光を
平行光線に変換する第１凸レンズと、前記平行光線が透
過する光学素子と、前記光学素子を透過した平行光線を
集光する第２凸レンズと、前記第２凸レンズで集光され
た光を出力する少なくとも１本の出力用光ファイバとか
らなる光フィルタであって、前記光学素子は、前記平行
光線の伝播方向と垂直な方向に少なくとも１つ以上の段
差を有する階段状の側面を持ち、前記平行光線の入射す
る位置によって前記平行光線が透過する光学長が異なる
光フィルタである。

【００３０】（２）前記手段（１）の光フィルタにおい
て、前記光学素子は、互いに直交する３軸方向のそれぞ
れに前記光学素子を移動させる調整機構と、互いに直交
する２軸を含む平面内で前記光学素子を回転させる面内
回転機構とを備える微調整台に固定されている。

【００３１】（３）前記手段（１）または（２）の光フ
ィルタにおいて、前記入力用光ファイバ、前記第１凸レ
ンズ、前記光学素子、前記第２凸レンズ、及び前記出力
用光ファイバが共通の支持部材により連結されている。

【００３２】（４）少なくとも１本の入力用光ファイバ
と、前記入力用光ファイバから放射される前記入力光を
平行光線に変換する第１凸レンズと、前記平行光線が透
過する光学素子と、前記光学素子を透過した平行光線を
集光する第２凸レンズと、前記第２凸レンズで集光され
た光を出力する少なくとも１本の出力用光ファイバとか
らなる光合分波器であって、前記光学素子は、前記平行
光線の伝播方向と垂直な方向に少なくとも１つ以上の段
差を有する階段状の側面を持ち、かつ、前記平行光線の
入射する位置によって前記平行光線が透過する光学長が
異なるもので、前記第１凸レンズ、前記第２凸レンズ、
前記入力用光ファイバ、及び前記出力用光ファイバとと
もに、各要素を無調整で配置する収容溝を有する支持部
材と一体になっている光合分波器である。

【００３３】（５）前記手段（４）の光合分波器におい
て、前記光学素子、前記第１凸レンズ、及び前記第２凸
レンズと前記支持部材は、同種の材料で一体に構成され
る。

【００３４】（６）少なくとも１つ以上の段差を有する
階段状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、第１
基板と、前記第１基板に対して所定の角度に設置される
第２基板を有する整列治具の前記第１基板上に、平行ガ
ラス基板を積層し、前記積層された平行ガラス基板を前
記第２基板に押し当て、各平行ガラス基板の端部側面の
角部の１辺を前記第２基板に接触させて、前記積層され
た平行ガラス基板を階段状に積層した状態で保持し、前
記平行ガラス基板を光学接着剤で固定する光学素子の製
造方法である。

【００３５】（７）少なくとも１つ以上の段差を有する
階段状の側面を持ち、かつ、前記平行光線の入射する位
置によって前記平行光線が透過する光学長が異なる、各
要素を無調整で配置する収容溝を有する支持部材と一体
になっている光学素子の製造方法であって、所定の高さ
及び幅を有する段差が階段状に設けられた精密金型を用
意し、前記精密金型に溶融させた光学材料を注入し、前
記溶融させた光学材料を前記精密金型内で硬化させる。

【００３６】（８）少なくとも１つ以上の段差を有する
階段状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、方形
状の光学媒質の一つの側面を、その一部を残して、数値
制御された切削器により所定の深さだけ切削し、前記切
削器を所定の幅だけ移動させ、前記切削された面をさら
に所定の深さだけ切削し、前記手順を繰り返すことによ
り、階段状の側面を形成する光学素子の製造方法であ
る。

【００３７】（９）少なくとも１つ以上の段差を有する
階段状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、三角
柱状の光学媒質の一つの側面に、所定の間隔でならんだ
直線状のレジストを形成し、前記レジストをマスクとし
たエッチング加工により、前記光学媒質の側面に階段状
の段差を形成する光学素子の製造方法である。

【００３８】（１０）少なくとも１つ以上の段差を有す
る階段状の側面を持つ光学装置の製造方法であって、前
記光学素子と支持部材を精密金型を用いて一度に製造す
る。

【００３９】（１１）光学素子、第１凸レンズ、及び第
２凸レンズと支持部材を有する光合分波器の製造方法で
あって、前記光学素子、前記第１凸レンズ、及び前記第
２凸レンズは、前記支持部材に設けられている所定の収
容溝に配置することにより、無調整で光軸合わせを行う
光合分波器の製造方法である。

【００４０】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。

【００４１】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。

【００４２】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明によ
る実施例１の光フィルタの概略構成を示す模式図であ
り、１は入力用光ファイバ、２は第１凸レンズ、３は光
学素子、４は第２凸レンズ、５Ａ，５Ｂ，５Ｃは出力用
光ファイバである。

【００４３】本実施例１の光フィルタは、図１に示すよ
うに、光信号を入力する入力用光ファイバ１と、前記入
力用光ファイバ１から入力される光信号を平行光線に変
換する第１凸レンズ２と、前記第１凸レンズ２により平
行光線に変換された光信号が通過する光学素子３と、前
記光学素子３を通過した平行光線を集光する第２凸レン
ズ４と、前記第２凸レンズ４により集光された光信号を
出力する出力用光ファイバ５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより構成
されており、各構成要素はＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方
向に空間的な広がりを持っている。また、図示はしない
が、前記入力用光ファイバ１、前記第１凸レンズ２、前
記光学素子３、前記第２凸レンズ４、及び前記出力用光
ファイバ５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、その相対的な位置がずれ
ないように支持部材によって支持されている。

【００４４】本実施例１の光フィルタでは、前記入力用
光ファイバ１及び前記出力用光ファイバ５Ａ，５Ｂ，５
Ｃは、単一モード光ファイバであり、前記第１凸レンズ
２及び前記第２凸レンズ４は、石英ガラスからなる球面
あるいは非球面レンズであるとする。

【００４５】図２は、本実施例１の光学素子の概略構成
を示す模式図であり、３Ａは積層型光学素子、６は平行
ガラス基板、ΔＬは階段の高さ、ｄは階段幅である。

【００４６】前記光学素子３は、図２に示すように、例
えば、石英ガラス製の厚さΔＬの平行ガラス基板６を複
数枚重ねたものであって、前記各平行ガラス基板の一端
面は隣り合う平行ガラス基板の端面と距離ｄずつずれて
おり、階段状の側面を形成した状態で張り合わされて一
体的なものとなっている。本実施例１の光学素子では、
前記平行ガラス基板の厚さΔＬを階段の高さと呼び、前
記平行ガラス基板同士の端面の距離ｄを階段幅と呼ぶこ
とにする。

【００４７】次に、図１を参照して本実施例１の光フィ
ルタの動作を詳しく説明する。

【００４８】まず、入力用光ファイバ１を伝播し、前記
入力用光ファイバ１から放射された入力光は、前記第１
凸レンズ２で平行光線に変換される。前記第１凸レンズ
２で変換された前記平行光線は自由空間を伝播して、Ｎ
枚（Ｎは整数）の平行ガラス基板６からなる階段状の側
面を持つ光学素子３を通過する。前記光学素子３は、前
記平行光線の伝播方向に垂直な方向に前記階段状の側面
がくるように設置されており、前記平行光線は、前記光
学素子３の各階段部分の厚さに応じて、前記平行ガラス
基板６の１枚分の厚さΔＬで通過する光束からＮ枚分の
厚さＮ・ΔＬで通過する光束までのＮ本の光束に分割さ
れる。このとき、前記光学素子３を通過した各光束に
は、通過する部分の光学素子３の厚さと前記平行ガラス
基板の屈折率ｎで決まる光路長に応じて互いに一定の位
相差が付加される。

【００４９】前記光学素子３を通過した各光束は第２凸
レンズ４で集光されて、例えば、出力用光ファイバ５Ｂ
に結合される。

【００５０】前記集光された各光束が出力用光ファイバ
５Ｂに結合される際に、前記各光束により光学的な多光
束干渉を生じ、干渉光波は、前記第２凸レンズ４の焦点
において、光束の光路長差が波長の整数倍の時に強め合
い、半波長（２分の１波長）の整数倍の時に弱め合う。

【００５１】前記多光束干渉では、ある特定の波長の光
信号で見た時に、前記光学素子３を透過する際に各光束
で生じる位相差が異なるとともに、波長によって干渉す
る位置が異なる。そのため、所望の波長（ピーク波長）
λが干渉して強め合う条件を満たす位置、すなわちピー
ク波長λの焦点に出力用光ファイバを設置することによ
り、前記多光束干渉で強められた光信号、すなわちピー
ク波長λの光信号のみを前記出力用ファイバ５Ｂに出力
することができるので、通過帯域幅を非常に狭くする効
果がある。

【００５２】一般に、平行光線の断面内の光強度分布は
単一モードファイバのコア内の光強度分布を反映したガ
ウス型であり、その光強度分布をガウス関数であらわす
ことができる。数学的にはこのガウス関数のフーリエ変
換はガウス関数になることが知られており、この光学系
は光学的な手法によりフーリエ変換を行うものと言え
る。その結果、光フィルタの光スペクトル特性の通過域
形状もガウス型となる。

【００５３】また、前記ピーク波長λと異なる波長λ′
の光信号を取り出したい場合には、前記波長λ′の光信
号が干渉する位置に、例えば、出力用光ファイバ５Ａ，
５Ｃなどを配置することで、波長に応じて出力ポートを
変える、いわゆる分波機能が実現できる。この場合、単
心の単一モードファイバを複数本配置する代わりに、予
め多心のファイバアレイを焦点位置に配置しても良い。

【００５４】また、例えば、光軸近傍での前記光学素子
の階段幅ｄを始めは広く設定し、光軸から離れるにした
がって次第に狭くなり、ある点でゼロになり、さらに光
軸から離れるとまた次第に広くなるというようにして、
入射光強度分布の形状をSinc関数的にすることもでき
る。その結果、従来の光フィルタにはない平坦な通過域
特性を実現することが可能となる。

【００５５】本実施例１で示したような、階段状の側面
を持つ光学素子３は、従来、分光器として用いられてお
り、その原理と動作は、例えば、文献：Max Born and E
milWolf : Principles of Optics, p.408-410, Pergamo
n Press, 1959に記載されている。また、一般に前記光
学素子３を分光器として用いた例として、前記階段状
（鋸波状）の側面部分に平行光線を入射し、前記階段状
の側面で前記平行光線を回折させて分光する方法が良く
知られている。しかしながら、前記階段状の側面を持つ
光学素子は分光器として用いられているものであり、本
発明による光フィルタのような構成及び作用効果につい
ては開示されていない。また、前記階段状格子の具体的
な製造方法についても明記されていない。

【００５６】図３は、本実施例１の光フィルタに用いる
光学素子の製造装置の概略構成を示す模式図であり、７
は製造装置（整列治具）、７０１は保持基板、７０２は
角度調整基板、７０３は角度微調整機構、７０４は心
棒、７０５は心棒案内溝、７０６は第１押圧パッド、７
０７は第１押圧グリップ、７０８は第２押圧パッド、７
０９は第２押圧グリップ、７１０，７１１は押圧用バネ
である。

【００５７】本実施例１の光学素子３Ａを製造する製造
装置７は、前記平行ガラス基板６を積層する保持基板７
０１と、前記保持基板１の一辺と接続されており、前記
保持基板１に対する角度θの調節が可能な角度調整基板
７０２と、前記角度調整基板２の前記保持基板１に対す
る角度θを微調整する角度微調整機構７０３と、前記角
度微調整機構７０３と前記角度調整基板７０２を連結す
る心棒７０４と、前記心棒７０４の突出の度合いにより
前記角度調整基板７０２の角度を変化させる心棒案内溝
７０５と、前記保持基板１上に積層された平行ガラス基
板を横方向から保持する第１押圧パッド７０６と、前記
第１押圧パッド７０６の調整をする第１押圧グリップ７
０７と、前記保持基板１上に積層された平行ガラス基板
を上から保持する第２押圧パッド７０８と、前記第２押
圧パッド７０８を調整する第２押圧グリップ７０９と、
前記第１押圧パッド７０６及び前記第２押圧パッド７０
８を押し出して平行ガラス基板を押圧するための押圧用
バネ７１０，７１１により構成される。前記角度微調整
機構７０３は、マイクロメータのようなものであり、前
記角度調整基板７０２の前記保持基板７０１に対する角
度θを高精度で調整できるものである。

【００５８】図４は本実施例１の光学素子の作製方法を
説明するための模式図である。

【００５９】以下、本実施例１の光学素子３Ａの製造方
法について説明する。

【００６０】まず、図４（ａ）に示すように、前記角度
微調整機構７０３により、前記角度調整基板７０２の前
記保持基板７０１に対する角度θを微調整した後、前記
保持基板７０１上に平行ガラス基板６を所定の枚数だけ
積層する。このとき、前記第１押圧パッド７０６及び前
記第２押圧パッド７０８は、前記平行ガラス基板６を積
層しやすいように、前記保持基板７０１から遠ざけてお
く。

【００６１】次に、図４（ｂ）に示すように、第１押圧
用グリップ７０７及び第２押圧用グリップ７０９を操作
して、前記押圧バネ７１０，７１１に押さえられた前記
第１押圧パッド７０６及び第２押圧パッド７０８によ
り、前記保持基板７０１上に積層した平行ガラス基板６
を隙間がなく、また前記階段幅ｄが等間隔になるように
保持する。その後、前記平行ガラス基板の側面に光学接
着剤８を塗布して、各平行ガラス基板同士を一体的に固
定することにより、前記光学素子３Ａを作製することが
できる。

【００６２】このとき、前記角度微調整機構７０３によ
り、前記角度調整基板７０２の前記保持基板７０１に対
する角度θを調節することにより、任意の階段幅ｄを有
する光学素子３Ａを容易に作製することができる。

【００６３】以上説明したように、本実施例１によれ
ば、従来の光フィルタに比べて極めて自由度のある帯域
通過特性を有する光フィルタを実現できる。また、干渉
する位置が波長によって変化するので、波長に応じて出
力ポートを変える、いわゆる分波機能が実現できる。

【００６４】また、前記光学素子３を入射光束に対して
傾ければ光路長が変化するので波長可変ができる。ただ
しこの時は、光学素子３の両端面に無反射コートを施す
か、あるいは両端面に斜め研磨を施して、入射光束及び
透過光束が反射しないようにする必要がある。

【００６５】また、前記光学素子３Ａを構成する平行ガ
ラス基板６は等方的な光学媒質であるため、偏波無依存
の光フィルタを実現することができる。なお、本実施例
１では、前記光学素子を構成する平行ガラス基板６とし
て石英ガラスを用いたがこれに限定されるものではな
く、例えば、ホウケイ酸ガラス、フッ化物ガラス、ＢＫ
７、ＴＡＦ３、サファイア等の光学ガラス材料や、プラ
スチック材料、あるいは高分子材料等を用いても良い。

【００６６】また、本実施例１の光フィルタでは、前記
第１凸レンズ２及び第２凸レンズ４として球面レンズを
用いたが、これに限らず非球面レンズであってもよい。
また、前記第１凸レンズ２、第２凸レンズ４としては、
石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、フッ化物ガラス、ＢＫ
７、ＴＡＦ３等の光学ガラス製のものや、プラスチック
製のもの、あるいは高分子製のものが用いることができ
る。

【００６７】また、本実施例１の光フィルタでは、前記
入力用光ファイバ１及び出力用光ファイバ５Ａ，５Ｂ，
５Ｃとして単一モードファイバを用いたが、これに限ら
ず、分散シフトファイバ、あるいは偏波保持ファイバ等
であってもよい。

【００６８】また、前記光学素子３の製造は、特別な光
学材料や作製技術を必要としないため、製造コストを大
幅に削減することができる。

【００６９】また、本実施例１の光フィルタでは、前記
光学素子３の階段の高さ、すなわち平行ガラス基板６の
厚さΔＬが光軸方向に等間隔に変化しているとしたが、
これに限定されるものではなく間隔が不均一であっても
よい。このようにすると、矩形状の急峻な立ち上がり立
ち下がり特性を保ったまま、通過帯域内において群遅延
量が増加あるいは減少する、いわゆるチャーピング特性
を実現することができる。

【００７０】（実施例２）図５は、本発明による実施例
２の光フィルタの概略構成を示す模式図であり、９は微
調整台、９０１はＸ軸調整機構、９０２はＹ軸調整機
構、９０３はＺ軸調整機構、９０４はＸＺ面内回転機構
である。

【００７１】本実施例２の光フィルタの基本的な構成は
前記実施例１で説明したものであるためその説明は省略
する。

【００７２】本実施例２の光フィルタと前記実施例１の
光フィルタとの異なる点は、図５に示すように、前記光
学素子３の平行光線に対する位置を微調整する微調整台
９を設けた点である。

【００７３】前記微調整台９は、互いに直交するＸ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向のそれぞれに前記光学素子３を移
動させる並進機構であるＸ軸調整機構９０１、Ｙ軸調整
機構９０２、及びＺ軸調整機構９０３を備えるととも
に、例えば、前記Ｘ軸及びＺ軸を含む平面内で前記光学
素子３を回転させるＸＺ面内回転機構９０４を備えてい
る。

【００７４】本実施例２の光フィルタの動作については
前記実施例１と同様なので、その説明は省略する。

【００７５】本実施例２の光フィルタでは、前記光学素
子３を微調整台９に固定することにより、前記光フィル
タを所定の場所に設置したあとに、前記Ｘ軸調整機構９
０１、前記Ｙ軸調整機構９０２、前記Ｚ軸調整機構９０
３、及び前記ＸＺ面内回転機構９０４により、前記光学
素子３を平行光線中の最適な位置に調整することが可能
である。その結果、光フィルタ特性を最適な値に微調整
することができる。

【００７６】以上説明したように、本実施例２によれ
ば、前記実施例１と同様に、極めて自由度の高い帯域通
過特性を持ち、信頼性の高い光フィルタを安価で製造す
ることができる。

【００７７】また、前記微調整台９により前記光学素子
３の平行光線に対する位置を微調整することができるた
め、前記実施例１に比べ、光フィルタ特性を最適な値に
することができる。

【００７８】（実施例３）図６は、本発明による実施例
３の光フィルタの概略構成を示す模式図であり、１０は
共通支持部材、１０Ａは入力側支持部、１０Ｂは光学素
子支持部、１０Ｃは出力側支持部である。

【００７９】本実施例３の光フィルタの基本的な構成は
前記実施例１の光フィルタと同様であるため、その説明
を省略する。

【００８０】本実施例３の光フィルタと前記実施例１の
光フィルタとの異なる点は、図６に示すように、前記入
力用光ファイバ１及び第１凸レンズ２を支持する入力側
支持部１０Ａ、前記光学素子３を支持する光学素子支持
部材１０Ｂ、前記第２凸レンズ４及び出力用光ファイバ
５を支持する出力側支持部材１０Ｃを有する共通支持部
材１０により、前記入力用光ファイバ１、第１凸レンズ
２、光学素子３、第２凸レンズ４、出力用光ファイバ５
Ａ，５Ｂ，５Ｃを一体的に保持している点である。前記
共通支持部材１０は、剛性のあるものとして、例えば、
インバー、ステンレス等を用いる。

【００８１】前記実施例１で説明した光フィルタにおい
ても、図示はしていないが、前記入力用光ファイバ１、
第１凸レンズ２、光学素子３、第２凸レンズ４、及び出
力用光ファイバ５Ａ，５Ｂ，５Ｃはそれぞれ設置用の基
板等に支持されており、それぞれの相対的な位置がずれ
ないようになっている。しかしながら、例えば、前記光
フィルタを前記各構成要素毎にそれぞれ別の支持部材で
支持した場合、使用環境における温度変化あるいは機械
的振動などにより、それぞれの相対的な位置がずれやす
い。各構成要素の相対的な位置がずれることにより、光
軸の不一致や、前記出力用光ファイバへ光信号が出力さ
れない等、動作が不安定になるという問題が出てくる。

【００８２】本実施例３の光フィルタでは、前記共通支
持部材１０を用いて、前記入力用光ファイバ１及び第１
凸レンズ２を前記入力側支持部１０Ａで支持し、前記光
学素子３を前記光学素子支持部１０Ｂで支持し、前記第
２凸レンズ４及び前記出力用光ファイバ５を前記出力側
支持部１０Ｃで支持することにより、前記入力用光ファ
イバ１、第１凸レンズ２、光学素子３、第２凸レンズ
４、出力用光ファイバ５が一体的に保持される。そのた
め、前記光フィルタの設置後の温度変化や機械的振動に
対して強く、それぞれの相対的な位置関係がずれないよ
うにすることができ、前記光フィルタを安定に動作させ
ることができる。また、前記光学素子支持部１０Ｂに
は、前記実施例２で説明した微調整台９を有する光学素
子３を固定しても構わない。

【００８３】以上説明したように、本実施例３によれ
ば、前記実施例１と同様に、極めて自由度の高い帯域通
過特性を持ち、信頼性の高い光フィルタを安価で製造す
ることができる。

【００８４】また、前記光フィルタを構成する各構成要
素を共通の支持部材で一体的に支持することにより、動
作の安定した光フィルタを得ることができる。

【００８５】また、本実施例３では、前記入力側支持部
１０Ａ、光学素子支持部１０Ｂ、出力側支持部１０Ｃを
介して一体的に支持する構成になっているが、これに限
らず、各構成要素が一体的に支持されていればどのよう
な構成であってもよい。

【００８６】（実施例４）図７は、本発明による実施例
４の光フィルタに用いる光学素子の製造方法を説明する
ための模式図であり、３Ｂは光学素子、１１は精密金
型、１２はノズル、１３は溶融ガラスである。

【００８７】前記実施例１乃至３で説明した光フィルタ
に用いる光学素子３は、前記実施例１で説明した平行ガ
ラス基板を複数枚張り合わせた積層型光学素子３Ａに限
らず、一体物として製造することもできる。また、前記
実施例１で説明したような積層型光学素子３Ａでは、前
記整列治具を用いた製造になるため、前記階段幅ｄが均
一である場合には製造が容易であるが、前記実施例１で
説明したような平坦な透過帯域特性を持つ光フィルタに
用いる光学素子を形成する場合には、前記階段幅ｄが均
一でないため製造が難しくなる。

【００８８】本実施例４では、図７に沿って、前記光学
素子３を一体物として製造方法、特に精密金型１１を用
いた射出成形による製造方法について説明する。

【００８９】まず、図７（ａ）に示すような、所定の階
段幅ｄおよび階段の高さΔＬの階段状の側面を持つ光学
素子用の型が複数個設けられた精密金型１１を用意す
る。

【００９０】このときの階段幅ｄ及び階段の高さΔＬ、
ならびに段差の数は、所望の光学素子に合わせて設定す
れば良く、均一に設定されていても良いし、不等間隔で
あってもよい。

【００９１】次に、図７（ｂ）に示すように、例えば、
石英ガラスのような光学材料を溶融させた溶融ガラス１
３をノズル１２から射出して前記精密金型１１に流し込
んでいく。その後、前記溶融ガラス１３を硬化さて、前
記精密金型１１から取り出すことにより所望の階段状の
段差が設けられた光学素子３Ｂが得られる。

【００９２】以上説明したように、所定の段差を有する
光学素子用の型が複数個設けられた精密金型１１を用い
ることにより、前記段差の精度が良い光学素子３Ｂを一
度に複数個製造することができる。そのため、前記光学
素子の製造コストを低減させた低価格な光フィルタを実
現することができる。

【００９３】また、前記光学素子３Ｂを、前記精密金型
１１を用いて一体物として製造するため、前記実施例１
で説明した積層型光学素子３Ａよりも、階段幅および階
段の高さの設計自由度が高い光学素子を容易に製造する
ことができる。

【００９４】なお、本実施例４では、溶融ガラスを射
出、硬化させて前記光学素子３Ｂを製造したが、これに
限らず、加工しやすく、量産性に向いた透明なプラスチ
ック材料を用いて前記光学素子３Ｂを製造しても良い。

【００９５】（実施例５）図８は、本発明による実施例
５の光フィルタに用いる光学素子の製造方法を説明する
ための模式図であり、３Ｃは光学素子、１４は方形状の
ガラス材、１５は切削具である。

【００９６】前記実施例４では、前記階段状の側面を持
つ光学素子を、精密金型を用いて一体物として製造する
方法について説明したが、前記精密金型を用いた場合は
溶融ガラスを流し込み硬化させて製造するため、硬化時
あるいは金型から取り外す時に生じる変形などにより、
前記光学素子の段差の精度が低くなる可能性がある。

【００９７】本実施例５では、数値制御（ＮＣ）による
機械的な高精度切削加工により前記光学素子を製造する
方法について説明する。

【００９８】まず、図８（ａ）に示すように、切削具１
５を用いて、方形状のガラス材１４の一つの側面を、一
部分だけ残して階段の高さΔＬに相当する深さ分だけ切
削する。

【００９９】次に、図８（ｂ）に示すように、前記切削
器１５を、階段幅ｄに相当する距離だけずらして、前記
ガラス材１４を再び階段の高さΔＬに相当する深さ分だ
け切削する。

【０１００】以下、これを繰り返して行うことで、図８
（ｃ）に示したような、階段状の段差が形成された光学
素子３Ｃが得られる。

【０１０１】このとき、図８における紙面の法線方向に
長く伸びる方形状のガラス材１４を用いて、前記手順で
階段状の段差を形成した後、前記ガラス材１４を適当な
大きさに切断すれば、複数個の前記光学素子３Ｃを一度
に製造することができる。

【０１０２】また、所望する光学素子の階段の高さΔＬ
及び階段幅ｄ、前記ガラス材の大きさ等のデータをコン
ピュータ等に入力しておき、その入力データに基づき前
記切削具１５を制御して前記ガラス材１４を切削してい
くことによリ、高精度の階段状の側面を持つ光学素子３
Ｃを製造することができる。

【０１０３】また、コンピュータ等に予め入力されたデ
ータに基づき前記切削具１５の制御を行うので、前記実
施例４と同様に、平坦な帯域通過特性を持つ光フィルタ
に用いる光学素子のように、階段幅が不等間隔な光学素
子も容易に製造することができる。

【０１０４】以上説明したように、本実施例５によれ
ば、数値制御による機械的切削加工で前記光学素子を製
造することにより、前記光学素子の製造コストを削減
し、低価格の光フィルタを実現することができる。

【０１０５】また、前記実施例４に比べ、高精度の段差
を有する光学素子を製造することができる。

【０１０６】（実施例６）図９は、本発明による実施例
６の光フィルタに用いる光学素子の製造方法を説明する
ための模式図であり、３Ｄは光学素子、１６はガラス
材、１７はフォトレジスト、１８はフォトマスクであ
る。

【０１０７】本実施例６では、微細加工技術を用いた光
学素子の製造方法について説明する。

【０１０８】まず、図９（ａ）に示すように、三角柱状
のガラス材１６の段差を形成する面に、例えば、ネガ型
のフォトレジスト１７を塗布した後、フォトマスク１８
で覆い、上部から光を照射する。その後、フォトマスク
１８をはずして、前記フォトレジスト１７の不要な部
分、すなわち光が照射されなかった部分を除去する。

【０１０９】次に、図９（ｂ）に示すように、前記ガラ
ス材１６上に残ったフォトレジスト１７をマスクにし
て、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により
前記ガラス材１６をエッチングする。

【０１１０】その後、前記ガラス材１６上のフォトレジ
スト１７を除去することにより、階段状の段差部を有す
る光学素子３Ｄが得られる。

【０１１１】本実施例６のように、フォトリソグラフィ
ーと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）による微細加工
技術を用いることにより、高さの等しい階段状の段差
を、ナノメートル単位の極めて高精度に製造することが
できる。すなわち、階段の高さΔＬの誤差を大幅に低減
することができる。その結果、より一層高性能な光フィ
ルタ特性を実現することができる。本実施例６に示した
ような製作法は従来技術にはまったく示されていない。

【０１１２】本実施例６では、階段がフォトリソグラフ
ィー及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により製作
するとしたが、化学的エッチングあるいは電子線の照射
によるエッチング加工などにより作成しても良い。

【０１１３】（実施例７）図１０乃至図１２は、本発明
による実施例７の光合分波器の概略構成を示す模式図で
あり、図１０は光合分波器の概略構成を示す斜視図、図
１１は図１０に示す光学素子の拡大斜視図、図１２は図
１０に示す支持部材の斜視図である。

【０１１４】図１０乃至図１２において、１は入力用光
ファイバ、３は光学素子、５は出力用光ファイバ（例え
ば４心光ファイバ）、２０は支持部材、２１は入力用フ
ァイバコリメータ、２２は出力用ファイバコリメータ、
２３はＶ溝、２４は矩形溝、２５は押さえ板である。

【０１１５】本実施例７の光合分波器は、図１０に示す
ように、光信号を入力する入力用光ファイバ１と、前記
入力用光ファイバ１から入力される光信号を平行光線に
変換する凸レンズ（図示しない）が設けられた入力用フ
ァイバコリメータ２１と、前記入力用ファイバコリメー
タ２１により平行光線に変換された光信号が透過する光
学素子３と、前記光学素子３を透過した平行光線を集光
する凸レンズ（図示しない）が設けられた出力用ファイ
バコリメータ２２と、前記出力用ファイバコリメータ２
２で集光された光信号を出力する出力用光ファイバ５
と、前記光学素子３、前記入力用ファイバコリメータ２
１、及び前記出力用ファイバコリメータ２２を支持する
支持部材２０により構成されている。

【０１１６】前記光学素子３は、図１１に示すように、
所定の階段幅ｄ及び階段の高さΔＬの階段状の側面を持
つ。前記階段幅ｄ及び階段の高さΔＬは、所望の特性に
合わせて設定すればよく、全て等間隔であっても良い
し、不等間隔であっても良い。

【０１１７】また、前記支持部材２０は、図１２に示す
ように、前記入力用ファイバコリメータ２１及び前記出
力用ファイバコリメータ２２を収容するＶ溝２３が形成
されている、前記Ｖ溝２３は、精密金型等を用いて形成
され、各溝の位置や形状が高精度なものであり、前記入
力用ファイバコリメータ２１及び前記出力用ファイバコ
リメータ２２を前記Ｖ溝２３にセットし、押さえ板２５
で押さえるだけで光軸合わせを無調整で行うことができ
る。また、前記支持部材２０には、前記光学素子３を収
容する矩形溝２４も形成されており、前記光学素子３を
前記矩形溝２４に収容するだけで光軸合わせが無調整で
行われる。

【０１１８】本実施例７の光合分波器に用いられる前記
光学素子３及び前記支持部材２０は、例えば、鋳物製の
精密金型を用いた射出成形により製造されるものであ
り、以下、前記光学素子３及び前記支持部材２０の製造
方法について説明する。

【０１１９】図１３は、本実施例７の光合分波器に用い
る光学素子の製造方法を説明するための模式図である。

【０１２０】本実施例７の前記光学素子３を製造するに
は、まず、図１３（ａ）に示すように、所定の階段幅ｄ
及び階段の高さΔＬの階段状の側面を持つ光学素子用の
鋳型が複数個設けられた精密金型１１を用意する。前記
精密金型１１は、例えば、鋳物製の精密金型であり、前
記光学素子３の階段幅ｄ及び高さΔＬの精度の高い金型
である。また、このときの階段幅ｄ及び階段の高さΔ
Ｌ、ならびに段差の数は、所望の光学素子３の特性に合
わせて設定すればよく、例えば、前記階段幅ｄは等間隔
に設定されていてもよいし、不等間隔であってもよい。

【０１２１】次に、図１３（ｂ）に示すように、例え
ば、石英ガラスのような光学材料を溶融させた溶融ガラ
ス１３をノズル１２から射出して前記精密金型１１に流
し込んでいく。その際、前記精密金型１１の内面に、油
を主成分とする離型剤を予め塗布しておくことは言うま
でもない。

【０１２２】その後、前記精密金型１１に流し込んだ前
記溶融ガラス１３を硬化させて、図１３（ｃ）に示すよ
うに、前記精密金型１１から取り出すことにより所望の
階段状の段差が設けられた光学素子３を得ることができ
る。

【０１２３】図１４は、本実施例７の光合分波器に用い
る支持部材の製造方法を説明するための模式図である。
図１４において、３０は精密金型、３１は逆Ｖ字陵、３
２は方形突起である。

【０１２４】本実施例７の前記支持部材２０を製造する
には、まず、図１４に示すような、断面が逆Ｖ字の逆Ｖ
字陵３１と方形突起３２が設けられた精密金型３０を用
意する。前記精密金型３０は、例えば、鋳物製の精密金
型であり、前記逆Ｖ字陵３１と方形突起３２の位置と形
状の精度が非常に高いものである。

【０１２５】次に、例えば、石英ガラスのような光学材
料を溶融させた溶融ガラス１３をノズル１２から射出し
て前記精密金型３０に流し込んでいく、その後、前記溶
融ガラス１３を硬化させて、前記精密金型３０から取り
出すことにより、図１２に示したような高精度のＶ溝２
３が設けられた支持部材２０を得ることができる。

【０１２６】なお、本実施例７では、溶融ガラスを射
出、硬化させて前記光学素子３及び前記支持部材３０を
製造するとしたが、これに限定されず、加工しやすく、
量産性に向いた、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド
系樹脂などの透明なプラスチック材料を用いてもよい。

【０１２７】以上のような手順で製造した前記光学素子
３を前記精密金型２０の矩形溝２４に設置して固定し、
前記Ｖ溝２３の一方に、凸レンズが設けられた入力用フ
ァイバコリメータ２１を収容し、もう一方のＶ溝２３に
出力用ファイバコリメータ２２を収納し、前記入力用フ
ァイバコリメータ２１及び前記出力用ファイバコリメー
タ２２を前記押さえ板２５で押さえて固定することによ
り、図１０に示したような光合分波器を得ることができ
る。

【０１２８】前記光合分波器では、前記支持部材２０の
製造に、高精度の精密金型３０を用いることにより、前
記Ｖ溝２３と矩形溝２４の形状及び位置の精度が高い。
そのため、前記入力用ファイバコリメータ２１、出力用
ファイバコリメータ２２、及び光学素子３の光学的な位
置合わせをすることなく設置することが可能となり、前
記光合分波器の製造が容易になる。

【０１２９】以上説明したように、所定の階段状の鋳型
を設けた精密金型１１及び逆Ｖ字陵３１と方形突起３２
を設けた精密金型３０を用いることにより、高精度な階
段状の段差を有する前記光学素子３及び高精度のＶ溝２
３が設けられた前記支持部材２０を一度に複数個製造す
ることができる。そのため、前記光学素子３及び前記支
持部材２０の製造コストを低減させ、低価格な光合分波
器を実現することができる。また、小型の光合分波器を
実現することができる。

【０１３０】（実施例８）図１５は、本発明による実施
例８の光合分波器に用いる支持部材付き光学素子の概略
構成を示す模式図であり、図１６は、図１５に示す支持
部材付き光学素子４３の製造方法を説明するための模式
図である。

【０１３１】本実施例８の光合分波器は、前記実施例７
の光合分波器と同様の構成であるため、その詳細な説明
は省略する。

【０１３２】前記実施例７の光合分波器は、前記光学素
子３と前記支持部材２０をそれぞれ別の精密金型により
製造し、前記支持部材２０の矩形溝２４に前記光学素子
３を設置し、固定したが、本実施例８の光合分波器で
は、図１５に示すように、前記光学素子３と前記支持部
材２０が一体物で構成された支持部材付き光学素子４３
を製造し、前記支持部材付き光学素子４３に形成された
高精度のＶ溝２３に、前記実施例７で説明した前記入力
用ファイバコリメータ２１及び前記出力用ファイバコリ
メータ２２を収容し、前記押さえ板２５で押さえること
により、前記入力用ファイバコリメータ２１、前記出力
用ファイバコリメータ２２、及び前記光学素子３の光学
的な位置合わせをすることなく設置することが可能とな
る。

【０１３３】本実施例８の光合分波器に用いられる前記
支持部材付き光学素子４３は、前記実施例７の光学素子
３及び前記支持部材２０と同様で、例えば、鋳物製の精
密金型を用いた射出成形により製造されるものであり、
以下、前記支持部材付き光学素子４３の製造方法につい
て簡単に説明する。

【０１３４】図１６は、本実施例８の光合分波器に用い
る支持部材付き光学素子の製造方法を説明するための模
式図である。

【０１３５】本実施例８の光合分波器に用いる支持部材
付き光学素子４３を製造するには、まず、図１６に示す
ように、前記支持部材部分のＶ溝２３を形成するための
逆Ｖ字陵４１と、前記光学素子３を形成するための光学
素子用階段溝４２を有する精密金型４０を準備する。前
記逆Ｖ字陵４１及び光学素子用階段溝４２は、収容する
ファイバコリメータとの光学的な位置関係、所望の光学
素子の特性に基づいて予め高精度に設計されている。

【０１３６】図１６に示したような精密金型４０に、透
明な光学材料を流し込んで硬化させた後、前記硬化した
光学材料を前記精密金型４０から取り出すと、図１５に
示したような支持部材付き光学素子４３を得ることがで
きる。前記光学材料としては、例えば、エポキシ系樹脂
やポリイミド系樹脂を用いる。また、製造工程は前記実
施例７で詳しく説明した通りで、重複するのでここでは
説明を省略する。

【０１３７】なお、本実施例８では、加工が容易で、量
産性に向いた透明なプラスチップ材料を射出、硬化させ
て前記光合分波器を製造するとしたが、これに限定され
ず、溶融ガラスを射出、硬化させて前記光合分波器を製
造してもよい。

【０１３８】前記実施例７では、階段状の側面を有する
光学素子３と、高精度のＶ溝２３を有する支持部材２０
は別々の金型を用いて製造するとしたが、本実施例８で
は、同一金型で一度に両者を製造するため、前記光学素
子３及び前記支持部材２０の製造コストをさらに低減さ
せることができる。これにより、一層低価格で一層小型
な光合分波器を実現することができる。

【０１３９】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。

【０１４０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。（１）光フィルタの通過域の狭帯域化ができる。（２）光フィルタを偏波無依存にすることができる。（３）光フィルタの信頼性を向上させることができる。（４）光フィルタを安価で製造することができる。（５）光合分波器を安価で製造することができる。（６）光合分波器を小型にすることができる。（７）光合分波器の無調整組み立てができる。（８）光合分波器を偏波無依存にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の光フィルタの概略構成
を示す模式図である。

【図２】本実施例１の光フィルタに用いる光学素子の概
略構成を示す模式図である。

【図３】本実施例１の光フィルタに用いる光学素子の製
造装置の概略構成を示す模式図である。

【図４】本実施例１の光学素子の製造方法を説明するた
めの模式図である。

【図５】本発明による実施例２の光フィルタの概略構成
を示す模式図である。

【図６】本発明による実施例３の光フィルタの概略構成
を示す模式図である。

【図７】本発明による実施例４の光フィルタに用いる光
学素子の製造方法を説明するための模式図である。

【図８】本発明による実施例５の光フィルタに用いる光
学素子の製造方法を説明するための模式図である。

【図９】本発明による実施例６の光フィルタに用いる光
学素子の製造方法を説明するための模式図である。

【図１０】本発明による実施例７の光合分波器の概略構
成を示す模式図である。

【図１１】図１０に示す光学素子の拡大図である。

【図１２】図１０に示す支持部材の概略構成を示す模式
図である。

【図１３】本実施例７の光合分波器に用いる光学素子の
製造方法を説明するための模式図である。

【図１４】本実施例７の光合分波器に用いる支持部材の
製造方法を説明するための模式図である。

【図１５】本発明による実施例８の光合分波器に用いる
支持部材付き光学素子の概略構成を示す模式図である。

【図１６】本実施例８の支持部材付き光学素子の製造方
法を説明するための模式図である。

【図１７】従来技術の光合分波器の概略構成を示す模式
図である。

【符号の説明】

１…入力用光ファイバ２…第１凸レン
ズ３…光学素子３Ａ…積層型光
学素子３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ…一体型光学素子４…第２凸レン
ズ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…出力用光ファイバ６…平行ガラス
基板７…整列治具７０１…保持基
板７０２…角度調整基板７０３…角度微
調整機構７０４…心棒７０５…心棒案
内溝７０６…第１押圧パッド７０７…第１押
圧グリップ７０８…第２押圧パッド７０９…第２押
圧グリップ７１０，７１１…押圧用バネ８…光学接着剤９…微調整台９０１…Ｘ軸調
整機構９０２…Ｙ軸調整機構９０３…Ｚ軸調
整機構９０４…ＸＺ面内回転機構１０…共通支持
部材１０Ａ…入力側支持部１０Ｂ…光学素
子支持部１０Ｃ…出力側支持部１１…精密金型１２…ノズル１３…溶融ガラ
ス１４…ガラス材１５…切削具１６…ガラス材１７…フォトレ
ジスト１８…フォトマスク２０…支持部材２１…入力用ファイバコリメータ２２…出力用フ
ァイバコリメータ２３…Ｖ溝２４…矩形溝２５…押さえ板３０…精密金型３１…逆Ｖ字陵３２…方形突起４０…精密金型４１…逆Ｖ字陵４２…光学素子用階段溝４３…支持部材
付き光学素子５０…石英ガラス基板５１…光ファイ
バ５２…レンズ５３…支持部材５４…レーザ溶接部５５…干渉膜
（誘電体多層膜）フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１本の入力用光ファイバと、
前記入力用光ファイバから放射される前記入力光を平行
光線に変換する第１凸レンズと、前記平行光線が透過す
る光学素子と、前記光学素子を透過した平行光線を集光
する第２凸レンズと、前記第２凸レンズで集光された光
を出力する少なくとも１本の出力用光ファイバとからな
る光フィルタであって、前記光学素子は、前記平行光線
の伝播方向と垂直な方向に少なくとも１つ以上の段差を
有する階段状の側面を持ち、前記平行光線の入射する位
置によって前記平行光線が透過する光学長が異なること
を特徴とする光フィルタ。
【請求項２】前記光学素子は、互いに直交する３軸方
向のそれぞれに前記光学素子を移動させる調整機構と、
互いに直交する２軸を含む平面内で前記光学素子を回転
させる面内回転機構とを備える微調整台に固定されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の光フィルタ。
【請求項３】前記入力用光ファイバ、前記第１凸レン
ズ、前記光学素子、前記第２凸レンズ、及び前記出力用
光ファイバが共通の支持部材により連結されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の光フィルタ。
【請求項４】少なくとも１本の入力用光ファイバと、
前記入力用光ファイバから放射される前記入力光を平行
光線に変換する第１凸レンズと、前記平行光線が透過す
る光学素子と、前記光学素子を透過した平行光線を集光
する第２凸レンズと、前記第２凸レンズで集光された光
を出力する少なくとも１本の出力用光ファイバとからな
る光合分波器であって、前記光学素子は、前記平行光線
の伝播方向と垂直な方向に少なくとも１つ以上の段差を
有する階段状の側面を持ち、かつ、前記平行光線の入射
する位置によって前記平行光線が透過する光学長が異な
るもので、前記第１凸レンズ、前記第２凸レンズ、前記
入力用光ファイバ、及び前記出力用光ファイバと共に、
各要素を無調整で配置する収容溝を有する支持部材と一
体になっていることを特徴とする光合分波器。
【請求項５】前記光学素子、前記第１凸レンズ、及び
前記第２凸レンズと前記支持部材は、同種の材料で一体
に構成されることを特徴とする請求項４に記載の光合分
波器。
【請求項６】少なくとも１つ以上の段差を有する階段
状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、第１基板
と、前記第１基板に対して所定の角度に設置される第２
基板を有する整列治具の前記第１基板上に、平行ガラス
基板を積層し、前記積層された平行ガラス基板を前記第
２基板に押し当て、各平行ガラス基板の端部側面の角部
の１辺を前記第２基板に接触させて、前記積層された平
行ガラス基板を階段状に積層した状態で保持し、前記平
行ガラス基板を光学接着剤で固定することを特徴とする
光学素子の製造方法。
【請求項７】少なくとも１つ以上の段差を有する階段
状の側面を持ち、かつ、前記平行光線の入射する位置に
よって前記平行光線が透過する光学長が異なる、各要素
を無調整で配置する収容溝を有する支持部材と一体にな
っている光学素子の製造方法であって、所定の高さ及び
幅を有する段差が階段状に設けられた精密金型を用意
し、前記精密金型に溶融させた光学材料を注入し、前記
溶融させた光学材料を前記精密金型内で硬化させること
を特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】少なくとも１つ以上の段差を有する階段
状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、方形状の
光学媒質の一つの側面を、その一部を残して、数値制御
された切削器により所定の深さだけ切削し、前記切削器
を所定の幅だけ移動させ、前記切削された面をさらに所
定の深さだけ切削し、前記手順を繰り返すことにより、
階段状の側面を形成することを特徴とする光学素子の製
造方法。
【請求項９】少なくとも１つ以上の段差を有する階段
状の側面を持つ光学素子の製造方法であって、三角柱状
の光学媒質の一つの側面に、所定の間隔でならんだ直線
状のレジストを形成し、前記レジストをマスクとしたエ
ッチング加工により、前記光学媒質の側面に階段状の段
差を形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項１０】少なくとも１つ以上の段差を有する階
段状の側面を持つ光学装置の製造方法であって、前記光
学素子と支持部材を精密金型を用いて一度に製造するこ
とを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項１１】光学素子、第１凸レンズ及び第２凸レ
ンズと支持部材を有する光合分波器の製造方法であっ
て、前記光学素子、前記第１凸レンズ、及び前記第２凸
レンズは、前記支持部材に設けられている所定の収容溝
に配置することにより、無調整で光軸合わせを行うこと
を特徴とする光合分波器の製造方法。