JP2003114334A - 光フィルタモジュールおよびその製造方法 - Google Patents
光フィルタモジュールおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光導波路の経路に多層膜フィルタを挿入実装
した光フィルタモジュールに関して、入出力光ファイバ
間の光軸調整を低減し、挿入する多層膜フィルタの位置
ずれの少ない高精度な実装方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 平面基板５の主面に光ファイバが突出す
るように精密なＶ溝１０を形成し、平面基板５に光ファ
イバ４を実装し、平面基板５の主面のＶ溝１０に交差す
るように形成したフィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２
を挿入した後上部の２枚のカバーで挟持して多層膜フィ
ルタ２を固定、実装する光フィルタモジュールである。
した光フィルタモジュールに関して、入出力光ファイバ
間の光軸調整を低減し、挿入する多層膜フィルタの位置
ずれの少ない高精度な実装方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 平面基板５の主面に光ファイバが突出す
るように精密なＶ溝１０を形成し、平面基板５に光ファ
イバ４を実装し、平面基板５の主面のＶ溝１０に交差す
るように形成したフィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２
を挿入した後上部の２枚のカバーで挟持して多層膜フィ
ルタ２を固定、実装する光フィルタモジュールである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種光学フィルタを
組み込んだ光通信用の光フィルタモジュールおよびその
製造方法に関するものである。
組み込んだ光通信用の光フィルタモジュールおよびその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた光情報通信システム
において、光ファイバによる放射、吸収などにより光は
減衰する。この減衰した光を増幅するシステムとして光
ファイバアンプが用いられている。システム構成の一例
を図８（ａ）に示す。図８（ａ）において、光アイソレ
ータ５３、エルビウムをドープした光ファイバ５１、励
起用のレーザ光を入射するためのポンピングレーザ５
４、出力モニタリング用フォトダイオード５２、利得
（ゲイン）を調整するフィルタ５５からなる光ファイバ
アンプは光信号を電気信号に変換することなく出力増幅
が可能であるため光通信網に不可欠なシステムとなって
いる。ポンピングレーザ５４の波長はシングルモードフ
ァイバでは波長が１．４８μｍのものが用いられる。
において、光ファイバによる放射、吸収などにより光は
減衰する。この減衰した光を増幅するシステムとして光
ファイバアンプが用いられている。システム構成の一例
を図８（ａ）に示す。図８（ａ）において、光アイソレ
ータ５３、エルビウムをドープした光ファイバ５１、励
起用のレーザ光を入射するためのポンピングレーザ５
４、出力モニタリング用フォトダイオード５２、利得
（ゲイン）を調整するフィルタ５５からなる光ファイバ
アンプは光信号を電気信号に変換することなく出力増幅
が可能であるため光通信網に不可欠なシステムとなって
いる。ポンピングレーザ５４の波長はシングルモードフ
ァイバでは波長が１．４８μｍのものが用いられる。
【０００３】しかし、図８（ｂ）の特性Ａに示すその増
幅利得に周波数依存性をもつため、特性Ｂに示す特性Ａ
の逆特性をもつフィルタ５５を光出力増幅後の伝送経路
に挿入し、増幅利得を特性Ｃに示すように平坦化する必
要がある。このフィルタ５５をゲイン平坦化フィルタ
（ＧＦＦ）と呼ぶ。通常、このゲイン平坦化フィルタ５
５は光ファイバ間に挿入、一体化させたモジュールとし
て用いられ、そのモジュールの構造を図８（ｃ）に示
す。光ファイバ５６、集光用レンズ５７、ゲイン平坦化
フィルタ５８の光軸を調整したのち金属筐体５９に実装
して封止される。
幅利得に周波数依存性をもつため、特性Ｂに示す特性Ａ
の逆特性をもつフィルタ５５を光出力増幅後の伝送経路
に挿入し、増幅利得を特性Ｃに示すように平坦化する必
要がある。このフィルタ５５をゲイン平坦化フィルタ
（ＧＦＦ）と呼ぶ。通常、このゲイン平坦化フィルタ５
５は光ファイバ間に挿入、一体化させたモジュールとし
て用いられ、そのモジュールの構造を図８（ｃ）に示
す。光ファイバ５６、集光用レンズ５７、ゲイン平坦化
フィルタ５８の光軸を調整したのち金属筐体５９に実装
して封止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなレンズを
用いた従来型の光通路接続方法もしくはフィルタ挿入方
法であると、レンズ自体の大きさとフォーカスに必要な
光通路−レンズ間距離が必要となってしまい、モジュー
ルを考えたときに全体をある一定以上は小さくすること
ができない。
用いた従来型の光通路接続方法もしくはフィルタ挿入方
法であると、レンズ自体の大きさとフォーカスに必要な
光通路−レンズ間距離が必要となってしまい、モジュー
ルを考えたときに全体をある一定以上は小さくすること
ができない。
【０００５】また、光通路の接続は各々の光通路を非常
に正確に接続しなくてはならず、レンズを用いたモジュ
ールではそれらの調整にコストおよび時間がかかってし
まうため生産性に乏しい。
に正確に接続しなくてはならず、レンズを用いたモジュ
ールではそれらの調整にコストおよび時間がかかってし
まうため生産性に乏しい。
【０００６】次に、上記課題に対する一つの解決方法と
して特許第３１７５８１４号公報が提案されている。そ
の構成図を図９（ａ），（ｂ）に示す。これはシリコン
基板上に作製した埋め込み型光導波路に交差するように
フィルタ挿入溝を形成して多層膜フィルタを挿入、一体
化した反射型ＷＤＭ用合分波器の例である。３１はシリ
コン基板、３２はクラッド材、３３は入力用導波路、３
３ａはコモンポート、３４は第１の出力用導波路、３４
ａは第１の出力ポート、３５は第２の出力用導波路、３
５ａは第２の出力ポート、３６は多層膜フィルタの挿入
溝、３７は多層膜フィルタを示している。
して特許第３１７５８１４号公報が提案されている。そ
の構成図を図９（ａ），（ｂ）に示す。これはシリコン
基板上に作製した埋め込み型光導波路に交差するように
フィルタ挿入溝を形成して多層膜フィルタを挿入、一体
化した反射型ＷＤＭ用合分波器の例である。３１はシリ
コン基板、３２はクラッド材、３３は入力用導波路、３
３ａはコモンポート、３４は第１の出力用導波路、３４
ａは第１の出力ポート、３５は第２の出力用導波路、３
５ａは第２の出力ポート、３６は多層膜フィルタの挿入
溝、３７は多層膜フィルタを示している。
【０００７】光を導波させる通路をシリコン基板３１上
に導波路として１面に形成し、フィルタ挿入溝３６を導
波路に交差するように形成することにより導波路３３，
３５、および３４の光軸調整を不要としている。さら
に、多層膜フィルタ３７の横幅をＷ、膜厚をＤｆ、反り
の曲率半径をＲ、フィルタ挿入溝３６の幅をＤｇとする
と、 Ｒ＜Ｗ2／８（Ｄｇ−Ｄｆ） の関係を満たすようにフィルタ挿入溝３６の幅Ｄｇ、多
層膜フィルタ３７の反りの曲率半径Ｒを設定することに
より、多層膜フィルタ３７の反りを利用してフィルタ挿
入溝３６へ確実に固定できる構造を提案している。すな
わち、埋め込み型光導波路により光の導波経路を作製
し、その経路に各種フィルタを挿入、一体化させたモジ
ュール構造を提案している。
に導波路として１面に形成し、フィルタ挿入溝３６を導
波路に交差するように形成することにより導波路３３，
３５、および３４の光軸調整を不要としている。さら
に、多層膜フィルタ３７の横幅をＷ、膜厚をＤｆ、反り
の曲率半径をＲ、フィルタ挿入溝３６の幅をＤｇとする
と、 Ｒ＜Ｗ2／８（Ｄｇ−Ｄｆ） の関係を満たすようにフィルタ挿入溝３６の幅Ｄｇ、多
層膜フィルタ３７の反りの曲率半径Ｒを設定することに
より、多層膜フィルタ３７の反りを利用してフィルタ挿
入溝３６へ確実に固定できる構造を提案している。すな
わち、埋め込み型光導波路により光の導波経路を作製
し、その経路に各種フィルタを挿入、一体化させたモジ
ュール構造を提案している。
【０００８】しかし、この方式では、多層膜フィルタ３
７が必ず一定以上の曲率をもつ反りをもつため実装ずれ
による多層膜フィルタ３７への入射角が大きくずれると
いう課題がある。さらに、光の導波経路に埋め込み型導
波路を用いた場合、フィルタ挿入溝３６において必然的
に導波路３５および３３と多層膜フィルタ３７とに反り
によるギャップが形成されることになる。このギャップ
により導波路３５および３３から光が拡散し、損失する
という課題がある。また、反りをもつ部品を機械的に保
持して微小溝に挿入することは非常に困難であり、製造
面でも不利である。
７が必ず一定以上の曲率をもつ反りをもつため実装ずれ
による多層膜フィルタ３７への入射角が大きくずれると
いう課題がある。さらに、光の導波経路に埋め込み型導
波路を用いた場合、フィルタ挿入溝３６において必然的
に導波路３５および３３と多層膜フィルタ３７とに反り
によるギャップが形成されることになる。このギャップ
により導波路３５および３３から光が拡散し、損失する
という課題がある。また、反りをもつ部品を機械的に保
持して微小溝に挿入することは非常に困難であり、製造
面でも不利である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による請求項１に記載の発明は、平面基板上
に存在する光通路に交差するフィルタ挿入溝を作製し、
このフィルタ挿入溝に多層膜フィルタを挿入し、これを
２枚のカバーを用いて挟み込み固定することを特徴とす
る。もともと一本の光通路に溝を作り多層膜フィルタを
挿入するため、光通路の光軸の調整を簡素化することが
でき、さらに、レンズを用いる必要がないために、構造
も簡略化することができ、この結果、全体を小型化でき
る作用がある。
に、本発明による請求項１に記載の発明は、平面基板上
に存在する光通路に交差するフィルタ挿入溝を作製し、
このフィルタ挿入溝に多層膜フィルタを挿入し、これを
２枚のカバーを用いて挟み込み固定することを特徴とす
る。もともと一本の光通路に溝を作り多層膜フィルタを
挿入するため、光通路の光軸の調整を簡素化することが
でき、さらに、レンズを用いる必要がないために、構造
も簡略化することができ、この結果、全体を小型化でき
る作用がある。
【００１０】請求項２に記載の発明は、一本の光通路に
対して光フィルタモジュールを作製するのみならず、複
数の光通路が交差している点もしくは、複数の光通路が
並列に配置されている点に対して、光通路に交差するよ
うにフィルタ挿入溝を設け、そこに多層膜フィルタを挿
入すれば、複数の光通路に対して多層膜フィルタの効果
を共有することができ、より多機能な光フィルタモジュ
ールの作製が可能となる作用がある。
対して光フィルタモジュールを作製するのみならず、複
数の光通路が交差している点もしくは、複数の光通路が
並列に配置されている点に対して、光通路に交差するよ
うにフィルタ挿入溝を設け、そこに多層膜フィルタを挿
入すれば、複数の光通路に対して多層膜フィルタの効果
を共有することができ、より多機能な光フィルタモジュ
ールの作製が可能となる作用がある。
【００１１】請求項３に記載の発明は、光フィルタモジ
ュールを作製するにあたって、光通路は必ずしも平面基
板と一体化されている必要がなく、このことによって扱
えるものの汎用性が広がる作用がある。また、光ファイ
バのように平面基板と一体化していないものを用いると
きには、平面基板上に光ファイバを固定するために精巧
なＶ溝を作製し、これを、光ファイバを固定するときの
ガイドとする。このＶ溝に交差するようにフィルタ挿入
溝を作製すれば、光ファイバの光軸を乱すことがなく多
層膜フィルタの挿入および接続を容易に行うことができ
る作用がある。さらに、構造が非常に簡単であるために
小型化、生産性の向上といった作用もある。
ュールを作製するにあたって、光通路は必ずしも平面基
板と一体化されている必要がなく、このことによって扱
えるものの汎用性が広がる作用がある。また、光ファイ
バのように平面基板と一体化していないものを用いると
きには、平面基板上に光ファイバを固定するために精巧
なＶ溝を作製し、これを、光ファイバを固定するときの
ガイドとする。このＶ溝に交差するようにフィルタ挿入
溝を作製すれば、光ファイバの光軸を乱すことがなく多
層膜フィルタの挿入および接続を容易に行うことができ
る作用がある。さらに、構造が非常に簡単であるために
小型化、生産性の向上といった作用もある。
【００１２】請求項４に記載の発明は、光ファイバがコ
ア径拡大ファイバである請求項１に記載の光フィルタモ
ジュールであり、請求項１と同等の作用を有すると同時
にスポットサイズを拡大し光ファイバ間の損失を低減で
きる効果を有するものである。
ア径拡大ファイバである請求項１に記載の光フィルタモ
ジュールであり、請求項１と同等の作用を有すると同時
にスポットサイズを拡大し光ファイバ間の損失を低減で
きる効果を有するものである。
【００１３】請求項５に記載の発明は、フィルタ挿入溝
の壁面に面した光ファイバの端面がコア径拡大部である
請求項１に記載の光フィルタモジュールであり、請求項
１及び２と同等の作用を有するものである。
の壁面に面した光ファイバの端面がコア径拡大部である
請求項１に記載の光フィルタモジュールであり、請求項
１及び２と同等の作用を有するものである。
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１に記載
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
面が両方の溝壁面から底面にかけてテーパをつけること
によって、挿入する多層膜フィルタのぐらつきを防ぎ、
光軸に対して異なった角度で多層膜フィルタが固定され
るのを防ぐ作用がある。
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
面が両方の溝壁面から底面にかけてテーパをつけること
によって、挿入する多層膜フィルタのぐらつきを防ぎ、
光軸に対して異なった角度で多層膜フィルタが固定され
るのを防ぐ作用がある。
【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の断
面をＶ型にすることによって、請求項３と同等の作用に
加え、フィルタ挿入溝に対して極端に薄い多層膜フィル
タを挿入したときにおいても、奥まで差し込みさえすれ
ば、しっかりと固定することができ、フィルタ挿入溝に
対する多層膜フィルタの厚さの許容範囲が広がる作用が
ある。
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の断
面をＶ型にすることによって、請求項３と同等の作用に
加え、フィルタ挿入溝に対して極端に薄い多層膜フィル
タを挿入したときにおいても、奥まで差し込みさえすれ
ば、しっかりと固定することができ、フィルタ挿入溝に
対する多層膜フィルタの厚さの許容範囲が広がる作用が
ある。
【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１に記載
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
面を半円状にすることによって、請求項３と同等の作用
に加え、フィルタ挿入溝を作製するときに加工が簡便で
あるという作用がある。さらに、底面が曲面なので、フ
ィルタ挿入溝に対して多層膜フィルタを立てる角度を溝
の幅の範囲内で自在に設定できる。
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
面を半円状にすることによって、請求項３と同等の作用
に加え、フィルタ挿入溝を作製するときに加工が簡便で
あるという作用がある。さらに、底面が曲面なので、フ
ィルタ挿入溝に対して多層膜フィルタを立てる角度を溝
の幅の範囲内で自在に設定できる。
【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項１に記載
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
部が一方の溝壁面から他方の溝壁面にかけてテーパ面を
もった形状となっているため、請求項３と同等の作用に
加えて、片方の溝壁面にはテーパが切っていないため、
多層膜フィルタをその面にあわせて固定することができ
る作用がある。さらに、溝加工をする前に光ファイバと
カバーを取り付けてしまっても、このような形の溝加工
をすれば、加工時に刃がカバーにあたって逃げることな
くカバーの端面からずれることなく、フィルタ挿入溝を
作製することができる。
されている光フィルタモジュールのフィルタ挿入溝の底
部が一方の溝壁面から他方の溝壁面にかけてテーパ面を
もった形状となっているため、請求項３と同等の作用に
加えて、片方の溝壁面にはテーパが切っていないため、
多層膜フィルタをその面にあわせて固定することができ
る作用がある。さらに、溝加工をする前に光ファイバと
カバーを取り付けてしまっても、このような形の溝加工
をすれば、加工時に刃がカバーにあたって逃げることな
くカバーの端面からずれることなく、フィルタ挿入溝を
作製することができる。
【００１８】請求項１０に記載の発明は、片方の光ファ
イバおよびカバーを固定し、そこに多層膜フィルタを挟
むことによって、同時に２枚のカバーを位置合わせする
必要がなくなるので、光フィルタモジュールの作製が簡
便になる。また、多層膜フィルタをある角度で固定する
ときに、一方のカバーが固定されていれば容易にその角
度を調整することができる作用がある。
イバおよびカバーを固定し、そこに多層膜フィルタを挟
むことによって、同時に２枚のカバーを位置合わせする
必要がなくなるので、光フィルタモジュールの作製が簡
便になる。また、多層膜フィルタをある角度で固定する
ときに、一方のカバーが固定されていれば容易にその角
度を調整することができる作用がある。
【００１９】請求項１１に記載の発明は、必要とする任
意の角度で作製したフィルタ挿入溝の壁面に多層膜フィ
ルタを合わせることによって、多層膜フィルタを設計し
た任意の角度で固定することができる作用がある。
意の角度で作製したフィルタ挿入溝の壁面に多層膜フィ
ルタを合わせることによって、多層膜フィルタを設計し
た任意の角度で固定することができる作用がある。
【００２０】請求項１２に記載の発明は、平面基板に光
ファイバを固定するための精密なＶ溝を切り、そこに光
ファイバを固定し、その上でフィルタ挿入溝を作製する
ために、光軸は全くずれることなく簡便にフィルタモジ
ュールの作製を行う作用がある。さらに、多層膜フィル
タ自体は光ファイバおよびカバーによって両側から挟持
することによって固定されるために、フィルタ挿入溝の
幅の範囲で角度を調整できる作用がある。
ファイバを固定するための精密なＶ溝を切り、そこに光
ファイバを固定し、その上でフィルタ挿入溝を作製する
ために、光軸は全くずれることなく簡便にフィルタモジ
ュールの作製を行う作用がある。さらに、多層膜フィル
タ自体は光ファイバおよびカバーによって両側から挟持
することによって固定されるために、フィルタ挿入溝の
幅の範囲で角度を調整できる作用がある。
【００２１】請求項１３に記載の発明は、請求項１０の
作用に加えて、はじめから二本に分かれている光ファイ
バにおいても、全く光軸をずらすことなく多層膜フィル
タを挿入することができる作用がある。
作用に加えて、はじめから二本に分かれている光ファイ
バにおいても、全く光軸をずらすことなく多層膜フィル
タを挿入することができる作用がある。
【００２２】請求項１４に記載の発明は、カバーを固定
する際に機械的な圧力を加えずに固着することができる
ために、光軸がずれにくいという作用がある。また、実
装に要する時間を短縮化する作用を有するものである。
する際に機械的な圧力を加えずに固着することができる
ために、光軸がずれにくいという作用がある。また、実
装に要する時間を短縮化する作用を有するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に本発明による、光フィルタ
モジュールの実施の形態を図１から図９を用いて説明す
る。
モジュールの実施の形態を図１から図９を用いて説明す
る。
【００２４】（実施の形態１）図１（ａ）は本発明によ
る２芯光フィルタモジュールの上面図を示しており、図
１（ｂ）はその側面図、図１（ｃ）はその断面図を示し
ている。ここで、１はフィルタ挿入溝、２は多層膜フィ
ルタ、３はカバー、４は光ファイバからなる光通路、５
は平面基板、６は光学接着剤、１０は平面基板５の主面
に形成したＶ溝をそれぞれ示している。
る２芯光フィルタモジュールの上面図を示しており、図
１（ｂ）はその側面図、図１（ｃ）はその断面図を示し
ている。ここで、１はフィルタ挿入溝、２は多層膜フィ
ルタ、３はカバー、４は光ファイバからなる光通路、５
は平面基板、６は光学接着剤、１０は平面基板５の主面
に形成したＶ溝をそれぞれ示している。
【００２５】多層膜フィルタ２は、例えばガラスやポリ
イミドなどの樹脂基板上にＳｉＯ2やＴａ2Ｏ5などの誘
電体薄膜を多数積層したものである。カバー３および平
面基板５は例えばガラスやシリコンなどであり、光通路
４と線膨張係数は近い方が望ましいが、その固定に樹脂
系の接着剤を用いる場合、接着剤の弾性で線膨張係数差
による応力を緩和することは可能である。また、接着剤
に光硬化性のものを用いる場合は光を透過させる材料が
望ましい。
イミドなどの樹脂基板上にＳｉＯ2やＴａ2Ｏ5などの誘
電体薄膜を多数積層したものである。カバー３および平
面基板５は例えばガラスやシリコンなどであり、光通路
４と線膨張係数は近い方が望ましいが、その固定に樹脂
系の接着剤を用いる場合、接着剤の弾性で線膨張係数差
による応力を緩和することは可能である。また、接着剤
に光硬化性のものを用いる場合は光を透過させる材料が
望ましい。
【００２６】光学接着剤６は、光通路４の端面からの光
の分散を防止するため、光通路４に用いる材料と同等の
屈折率を有するものを選択する。光通路４に石英ガラス
系を用いる場合は、光学接着剤６の屈折率も石英ガラス
の屈折率１．４４にできる限り近いものを選択する方が
よい。光通路４は例えば光ファイバであり、平面基板５
には光ファイバを実装、固定するためのＶ溝１０が形成
されている。Ｖ溝１０の深さおよび角度を所定の値に加
工することにより上下に配置したカバー３および平面基
板５により挟持し、光ファイバの位置ずれなしに実装が
可能である。
の分散を防止するため、光通路４に用いる材料と同等の
屈折率を有するものを選択する。光通路４に石英ガラス
系を用いる場合は、光学接着剤６の屈折率も石英ガラス
の屈折率１．４４にできる限り近いものを選択する方が
よい。光通路４は例えば光ファイバであり、平面基板５
には光ファイバを実装、固定するためのＶ溝１０が形成
されている。Ｖ溝１０の深さおよび角度を所定の値に加
工することにより上下に配置したカバー３および平面基
板５により挟持し、光ファイバの位置ずれなしに実装が
可能である。
【００２７】なお、このＶ溝１０はカバー３においても
形成されていてもよい。例えば、Ｖ溝１０の先端角を
α、実装する光ファイバの半径をｒ、Ｖ溝１０の深さを
ｄとすると、 ｄ＝ｒ／ｓｉｎ（α／２） に設定することにより光ファイバの中心がカバー３およ
び平面基板５のちょうど表面に位置することになる。通
常、ガラス系光ファイバの光通路であるクラッド径が１
２５μｍであるからＶ溝１０の先端角度を９０度とする
とＶ溝１０の深さを約１８０μｍにすることによりカバ
ー３および平面基板５に挟持することにより光ファイバ
を確実に固定が可能である。また、カバー３および平面
基板５に形成されたＶ溝１０の深さや角度は必ずしも同
一形状である必要は無く、一方の平面基板５のＶ溝１０
に光ファイバを実装したときの光ファイバの主面からの
突出量以上に挟持する一方の平面基板５に形成するＶ溝
１０の角度および深さを設定することにより確実にカバ
ー３および平面基板５により光ファイバの実装、固定が
可能となる。
形成されていてもよい。例えば、Ｖ溝１０の先端角を
α、実装する光ファイバの半径をｒ、Ｖ溝１０の深さを
ｄとすると、 ｄ＝ｒ／ｓｉｎ（α／２） に設定することにより光ファイバの中心がカバー３およ
び平面基板５のちょうど表面に位置することになる。通
常、ガラス系光ファイバの光通路であるクラッド径が１
２５μｍであるからＶ溝１０の先端角度を９０度とする
とＶ溝１０の深さを約１８０μｍにすることによりカバ
ー３および平面基板５に挟持することにより光ファイバ
を確実に固定が可能である。また、カバー３および平面
基板５に形成されたＶ溝１０の深さや角度は必ずしも同
一形状である必要は無く、一方の平面基板５のＶ溝１０
に光ファイバを実装したときの光ファイバの主面からの
突出量以上に挟持する一方の平面基板５に形成するＶ溝
１０の角度および深さを設定することにより確実にカバ
ー３および平面基板５により光ファイバの実装、固定が
可能となる。
【００２８】また、平面基板５に形成されたフィルタ挿
入溝１は光通路４に対し所定の角度Θをもって形成され
ている。これは多層膜フィルタ２へ光通路４から入射す
る光の反射を防止するためであり、導波させる光の波長
に依存するがシングルモードファイバ（ＳＭＦ）で波長
１．４８μｍの光を導波させる場合、傾斜角Θは５〜１
０度程度が望ましい。また、光ファイバの光を閉じ込め
導波させるコア部を一部拡大させたコア径拡大ファイバ
を用いることにより、光ファイバと多層膜フィルタ２と
の結合損失をさらに低減することも可能である。
入溝１は光通路４に対し所定の角度Θをもって形成され
ている。これは多層膜フィルタ２へ光通路４から入射す
る光の反射を防止するためであり、導波させる光の波長
に依存するがシングルモードファイバ（ＳＭＦ）で波長
１．４８μｍの光を導波させる場合、傾斜角Θは５〜１
０度程度が望ましい。また、光ファイバの光を閉じ込め
導波させるコア部を一部拡大させたコア径拡大ファイバ
を用いることにより、光ファイバと多層膜フィルタ２と
の結合損失をさらに低減することも可能である。
【００２９】本発明での光フィルタモジュールは光通路
４に交差するようにフィルタ挿入溝１を形成し、多層膜
フィルタ２を挿入する構造となる。そのため光ファイバ
の経路がフィルタ挿入溝１で分断されることになり、多
層膜フィルタ２を介して光ファイバの端面間にフィルタ
挿入溝１の幅のギャップＧが存在することになる。光フ
ァイバの端面での光のスポットサイズｗが同一の場合、
ギャップ長Ｇを介した光ファイバの端面間の電力透過係
数Ｔｇは、多数膜フィルタ２の屈折率をｎとすると、 Ｔｇ＝[１＋（λ×Ｇ／（２×π×ｎ×Ｗ2））2]-1 で表される。λは波長を示している。この式より、透過
損失は波長あるいはギャップ長Ｇの増加に比例して増加
すること、またスポットサイズの２乗の逆数に比例して
透過損失は急激に減少することがわかる。
４に交差するようにフィルタ挿入溝１を形成し、多層膜
フィルタ２を挿入する構造となる。そのため光ファイバ
の経路がフィルタ挿入溝１で分断されることになり、多
層膜フィルタ２を介して光ファイバの端面間にフィルタ
挿入溝１の幅のギャップＧが存在することになる。光フ
ァイバの端面での光のスポットサイズｗが同一の場合、
ギャップ長Ｇを介した光ファイバの端面間の電力透過係
数Ｔｇは、多数膜フィルタ２の屈折率をｎとすると、 Ｔｇ＝[１＋（λ×Ｇ／（２×π×ｎ×Ｗ2））2]-1 で表される。λは波長を示している。この式より、透過
損失は波長あるいはギャップ長Ｇの増加に比例して増加
すること、またスポットサイズの２乗の逆数に比例して
透過損失は急激に減少することがわかる。
【００３０】このことからフィルタ挿入溝１の壁面に露
出している光ファイバの端面のスポットサイズは大きい
ほど透過損失の低減には有利となる。コア径拡大ファイ
バとしては各種の方式が提案されているが、その代表的
なものにＴＥＣ（ＴhermallyＥxpanded Ｃore）ファイ
バがある。この光ファイバはクラッド部分の一部を加熱
することによりコア部の屈折率を制御するＧｅＯ2など
のドープ元素をクラッドの一部まで拡散させることによ
り実質的にコア径を拡大させた特殊な光ファイバであ
る。この光ファイバを用いることにより光ファイバの端
面からの光のスポットサイズを大きくすることが可能で
ある。このコア径拡大ファイバを本発明の光フィルタモ
ジュールに用いる場合、光通路４においてコア径拡大部
分の最大部分を交差するようにフィルタ挿入溝１を加
工、形成すべきである。
出している光ファイバの端面のスポットサイズは大きい
ほど透過損失の低減には有利となる。コア径拡大ファイ
バとしては各種の方式が提案されているが、その代表的
なものにＴＥＣ（ＴhermallyＥxpanded Ｃore）ファイ
バがある。この光ファイバはクラッド部分の一部を加熱
することによりコア部の屈折率を制御するＧｅＯ2など
のドープ元素をクラッドの一部まで拡散させることによ
り実質的にコア径を拡大させた特殊な光ファイバであ
る。この光ファイバを用いることにより光ファイバの端
面からの光のスポットサイズを大きくすることが可能で
ある。このコア径拡大ファイバを本発明の光フィルタモ
ジュールに用いる場合、光通路４においてコア径拡大部
分の最大部分を交差するようにフィルタ挿入溝１を加
工、形成すべきである。
【００３１】フィルタ挿入溝１の形状は図２（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示すいろいろな形状が考えられる。図
２（ｂ）のフィルタ挿入溝１の底部は、両方の溝壁側が
浅く、底部中央に平坦部を残してその底部中央側が深く
なる角度Θ１をもった形状としている。図２（ｃ）はフ
ィルタ挿入溝１の底部から一方の溝壁側が平面基板５の
主面まで一定の角度Θ２をもっている場合であり、図２
（ｄ）はフィルタ挿入溝１の一方の溝壁側の底部に一部
平坦部を形成し平坦部から他方の溝壁側に一定の角度Θ
３をもたせたものである。また、図２（ｅ）はフィルタ
挿入溝１の底部を半円状に形成したものである。
（ｃ），（ｄ）に示すいろいろな形状が考えられる。図
２（ｂ）のフィルタ挿入溝１の底部は、両方の溝壁側が
浅く、底部中央に平坦部を残してその底部中央側が深く
なる角度Θ１をもった形状としている。図２（ｃ）はフ
ィルタ挿入溝１の底部から一方の溝壁側が平面基板５の
主面まで一定の角度Θ２をもっている場合であり、図２
（ｄ）はフィルタ挿入溝１の一方の溝壁側の底部に一部
平坦部を形成し平坦部から他方の溝壁側に一定の角度Θ
３をもたせたものである。また、図２（ｅ）はフィルタ
挿入溝１の底部を半円状に形成したものである。
【００３２】これらのフィルタ挿入溝１は、例えば予め
溝形状にその先端を成形したダイヤモンド砥石を用いて
形成する。すなわちダイヤモンド砥石の先端形状を溝形
状に転写することにより形成するため、加工後の溝形状
はダイヤモンド砥石の成形精度に大きく依存することに
なる。砥石幅が０．１ｍｍ以下となる場合、使用できる
ダイヤモンド粒子径の制約上加工が難しくなるが、砥石
幅が０．１ｍｍを超える場合は比較的形状加工が容易で
ある。
溝形状にその先端を成形したダイヤモンド砥石を用いて
形成する。すなわちダイヤモンド砥石の先端形状を溝形
状に転写することにより形成するため、加工後の溝形状
はダイヤモンド砥石の成形精度に大きく依存することに
なる。砥石幅が０．１ｍｍ以下となる場合、使用できる
ダイヤモンド粒子径の制約上加工が難しくなるが、砥石
幅が０．１ｍｍを超える場合は比較的形状加工が容易で
ある。
【００３３】フィルタ挿入溝１を図２に示すように一方
の壁側面に対し他方の壁側面の傾斜を浅く異形に加工す
る理由として、多層膜フィルタ２を挿入したのち多層膜
フィルタ２の傾斜を防止するためであり、また以下に説
明する製造方法において先に実装したカバー３の端面を
基準面としてフィルタ挿入溝１を形成する場合、加工用
のダイヤモンド砥石を基準面であるカバー３側に加工途
中で押し付ける方向に力が働くため、ダイヤモンド砥石
の蛇行によるフィルタ挿入溝１の加工精度劣化を防止す
るためである。
の壁側面に対し他方の壁側面の傾斜を浅く異形に加工す
る理由として、多層膜フィルタ２を挿入したのち多層膜
フィルタ２の傾斜を防止するためであり、また以下に説
明する製造方法において先に実装したカバー３の端面を
基準面としてフィルタ挿入溝１を形成する場合、加工用
のダイヤモンド砥石を基準面であるカバー３側に加工途
中で押し付ける方向に力が働くため、ダイヤモンド砥石
の蛇行によるフィルタ挿入溝１の加工精度劣化を防止す
るためである。
【００３４】本実施の形態１においては、光ファイバが
２芯の場合の一例であるが、これがさらに複数のファイ
バによる多芯アレイになっても同様である。
２芯の場合の一例であるが、これがさらに複数のファイ
バによる多芯アレイになっても同様である。
【００３５】（実施の形態２）図３（ａ）に実施の形態
１と同じような構造をもつ光フィルタモジュールの上面
図、図３（ｂ）に側面図、図３（ｃ）に断面図を示す。
実施の形態１と異なる点は、図３（ａ）において図１
（ａ）においてはフィルタ挿入溝１による散乱・反射を
防ぐため微小角Θがつけられていたが、図３（ａ）にお
いてはこの微小角Θが設けられていない、変わりに図３
（ｂ）の側面図においてフィルタ挿入溝１に微小角Θが
設けられている。このため、加工精度劣化を防止するた
めに、溝構造は図２（ｃ）もしくは図２（ｄ）のような
構造が望ましい。これ以外は、実施の形態１と同様の構
造をもつ。
１と同じような構造をもつ光フィルタモジュールの上面
図、図３（ｂ）に側面図、図３（ｃ）に断面図を示す。
実施の形態１と異なる点は、図３（ａ）において図１
（ａ）においてはフィルタ挿入溝１による散乱・反射を
防ぐため微小角Θがつけられていたが、図３（ａ）にお
いてはこの微小角Θが設けられていない、変わりに図３
（ｂ）の側面図においてフィルタ挿入溝１に微小角Θが
設けられている。このため、加工精度劣化を防止するた
めに、溝構造は図２（ｃ）もしくは図２（ｄ）のような
構造が望ましい。これ以外は、実施の形態１と同様の構
造をもつ。
【００３６】また、本実施の形態２においては、光ファ
イバが２芯の場合の一例であるが、これがさらに複数の
ファイバによる多芯アレイになっても同様である。
イバが２芯の場合の一例であるが、これがさらに複数の
ファイバによる多芯アレイになっても同様である。
【００３７】（実施の形態３）実施の形態１，２におい
て基本的な構造を記述したので、これらの構造を作製す
る方法を述べる。図４において、１はフィルタ挿入溝、
２は多層膜フィルタ、３はカバー、４は光通路としての
光ファイバ、５は平面基板、６は固着材、１０は平面基
板５の主面に作製した精密なＶ溝、１１は紫外線や熱な
どの固着材６の固着作用を促すものを示しており、上か
ら順に本発明による光フィルタモジュールを作製する手
順を示す。このとき、カバー３、平面基板５の材料とし
ては後の工程で実装、固定する光ファイバ４と同等の線
膨張係数を有する材料が望ましく、さらにカバー３およ
び平面基板５の固着に光硬化性接着剤を用いることを考
慮して光透過性を有することが望ましい。
て基本的な構造を記述したので、これらの構造を作製す
る方法を述べる。図４において、１はフィルタ挿入溝、
２は多層膜フィルタ、３はカバー、４は光通路としての
光ファイバ、５は平面基板、６は固着材、１０は平面基
板５の主面に作製した精密なＶ溝、１１は紫外線や熱な
どの固着材６の固着作用を促すものを示しており、上か
ら順に本発明による光フィルタモジュールを作製する手
順を示す。このとき、カバー３、平面基板５の材料とし
ては後の工程で実装、固定する光ファイバ４と同等の線
膨張係数を有する材料が望ましく、さらにカバー３およ
び平面基板５の固着に光硬化性接着剤を用いることを考
慮して光透過性を有することが望ましい。
【００３８】第１の工程として、図４（ａ）に示す平面
基板５に図４（ｂ）に示すように光ファイバ４を固定す
るための精巧なＶ溝１０を平面基板５に必要な本数分の
み精巧に作製する。次に第２の工程として、この精巧な
Ｖ溝１０に交差するように多層膜フィルタ２の厚さに対
して十分広いフィルタ挿入溝１を作製する。このとき、
実施の形態１もしくは２に示されるように、光軸に対し
て直角よりも微小角Θ分ずらす。具体的には５〜１０度
程度で使用する光の波長によって異なる。フィルタ挿入
溝１の形状は、図２に示されている構造のなかから最適
な形状を選んで作製する。
基板５に図４（ｂ）に示すように光ファイバ４を固定す
るための精巧なＶ溝１０を平面基板５に必要な本数分の
み精巧に作製する。次に第２の工程として、この精巧な
Ｖ溝１０に交差するように多層膜フィルタ２の厚さに対
して十分広いフィルタ挿入溝１を作製する。このとき、
実施の形態１もしくは２に示されるように、光軸に対し
て直角よりも微小角Θ分ずらす。具体的には５〜１０度
程度で使用する光の波長によって異なる。フィルタ挿入
溝１の形状は、図２に示されている構造のなかから最適
な形状を選んで作製する。
【００３９】フィルタ挿入溝１の加工は、例えば溝形状
に成形したｃＢＮやダイヤモンドを砥粒とした砥石を用
いて研削加工により形成したり、あるいはブラストなど
の粉体加工を用いたり、平面基板の材料がシリコンを用
いた場合、ウエットエッチングやドライエッチングを用
いるのも有効である。実施の形態１で説明したフィルタ
挿入溝１の断面形状を異形に加工する場合、砥石を成形
する方が形状の自由度が高く有利である。さらに、フィ
ルタ挿入溝１の形成と光ファイバ４の分割を同時に行う
ため、切断・分割された光ファイバ４の端面の表面粗さ
を向上するため、機械加工で形成する場合、使用砥粒は
可能な限り小さいものが望ましい。本発明ではダイヤモ
ンド砥石を使用し、フィルタ挿入溝１を形成したが、ダ
イヤモンド砥粒の番手を♯３０００以上を選択すること
によりほぼ鏡面に近い光ファイバ４の端面を得た。
に成形したｃＢＮやダイヤモンドを砥粒とした砥石を用
いて研削加工により形成したり、あるいはブラストなど
の粉体加工を用いたり、平面基板の材料がシリコンを用
いた場合、ウエットエッチングやドライエッチングを用
いるのも有効である。実施の形態１で説明したフィルタ
挿入溝１の断面形状を異形に加工する場合、砥石を成形
する方が形状の自由度が高く有利である。さらに、フィ
ルタ挿入溝１の形成と光ファイバ４の分割を同時に行う
ため、切断・分割された光ファイバ４の端面の表面粗さ
を向上するため、機械加工で形成する場合、使用砥粒は
可能な限り小さいものが望ましい。本発明ではダイヤモ
ンド砥石を使用し、フィルタ挿入溝１を形成したが、ダ
イヤモンド砥粒の番手を♯３０００以上を選択すること
によりほぼ鏡面に近い光ファイバ４の端面を得た。
【００４０】第３の工程として、図４（ｃ）に示すよう
に精巧なＶ溝１０に光ファイバ４を設置する。このと
き、光ファイバ４の実装部分は実装精度を考慮して被覆
を除去したクラッド部にすることが望ましい。このと
き、光ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高さになる
ようにＶ溝１０の角度及び深さを設定する。また、光フ
ァイバ４にコア径拡大ファイバを使用することにより、
光ファイバ４の端面のスポットサイズを拡大し、光ファ
イバ４間の透過損失や結合損失を低減することができよ
り効果的である。このとき、光ファイバ４のコア径がフ
ィルタ挿入溝１の部分で最大になるように設置する。
に精巧なＶ溝１０に光ファイバ４を設置する。このと
き、光ファイバ４の実装部分は実装精度を考慮して被覆
を除去したクラッド部にすることが望ましい。このと
き、光ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高さになる
ようにＶ溝１０の角度及び深さを設定する。また、光フ
ァイバ４にコア径拡大ファイバを使用することにより、
光ファイバ４の端面のスポットサイズを拡大し、光ファ
イバ４間の透過損失や結合損失を低減することができよ
り効果的である。このとき、光ファイバ４のコア径がフ
ィルタ挿入溝１の部分で最大になるように設置する。
【００４１】次に第４の工程として図４（ｄ）に示すよ
うに、平面基板５の主面に光学接着剤６を一面に塗布
し、さらに図４（ｅ）に示すように光学接着剤６が充填
されたフィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２を挿入す
る。このとき、必ず挿入した多層膜フィルタ２の上部が
平面基板５の主面より突出するように多層膜フィルタ２
の大きさを設定する。多層膜フィルタ２の突出量は少な
くともカバー３の厚みの１／２以上が望ましい。また、
前工程で形成したフィルタ挿入溝１の内部にも光学接着
剤６が充填されるようにする。光学接着剤６は、使用す
る光ファイバ４のコア材料の屈折率と同等のものを用い
ることにより光ファイバ間の結合損失を低減可能であ
る。また、光学接着剤６の硬化方法としては、紫外線な
どの光を用いる方法、加熱する方法などが考えられる
が、製造時間の短縮化には光を用いる方法が有利と思わ
れる。
うに、平面基板５の主面に光学接着剤６を一面に塗布
し、さらに図４（ｅ）に示すように光学接着剤６が充填
されたフィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２を挿入す
る。このとき、必ず挿入した多層膜フィルタ２の上部が
平面基板５の主面より突出するように多層膜フィルタ２
の大きさを設定する。多層膜フィルタ２の突出量は少な
くともカバー３の厚みの１／２以上が望ましい。また、
前工程で形成したフィルタ挿入溝１の内部にも光学接着
剤６が充填されるようにする。光学接着剤６は、使用す
る光ファイバ４のコア材料の屈折率と同等のものを用い
ることにより光ファイバ間の結合損失を低減可能であ
る。また、光学接着剤６の硬化方法としては、紫外線な
どの光を用いる方法、加熱する方法などが考えられる
が、製造時間の短縮化には光を用いる方法が有利と思わ
れる。
【００４２】次に第５の工程として図４（ｆ）に示すよ
うに、フィルタ挿入溝１から突出した多層膜フィルタ２
の両側からカバー３を移動させ、フィルタ挿入溝１に挿
入された多層膜フィルタ２を両側から挟持し固定する。
このとき、一方のカバー３の側面をフィルタ挿入溝１の
側面に沿って実装することにより、挿入する多層膜フィ
ルタ２をフィルタ挿入溝１の一方の側面に沿わせて実
装、固定することが可能であり、もう一方のカバー３で
挟持する場合の多層膜フィルタ２の割れ防止に有利であ
る。挟持する部分は多層膜フィルタ２の突出部分となる
が、多層膜フィルタ２に反りが生じている場合突出量を
長くし、カバー３で挟持する面積を広くすることにより
反りの矯正も可能となる。また、多層膜フィルタ２の形
成基板にガラス等を用いれば弾性係数が大きいため応力
による割れなどの防止に効果的である。
うに、フィルタ挿入溝１から突出した多層膜フィルタ２
の両側からカバー３を移動させ、フィルタ挿入溝１に挿
入された多層膜フィルタ２を両側から挟持し固定する。
このとき、一方のカバー３の側面をフィルタ挿入溝１の
側面に沿って実装することにより、挿入する多層膜フィ
ルタ２をフィルタ挿入溝１の一方の側面に沿わせて実
装、固定することが可能であり、もう一方のカバー３で
挟持する場合の多層膜フィルタ２の割れ防止に有利であ
る。挟持する部分は多層膜フィルタ２の突出部分となる
が、多層膜フィルタ２に反りが生じている場合突出量を
長くし、カバー３で挟持する面積を広くすることにより
反りの矯正も可能となる。また、多層膜フィルタ２の形
成基板にガラス等を用いれば弾性係数が大きいため応力
による割れなどの防止に効果的である。
【００４３】最後に第６の工程として図４（ｇ）に示す
ように、カバー３と平面基板５の片側あるいは両側より
紫外線などの光１１を照射、あるいは熱１１を加え硬化
させて完成する。
ように、カバー３と平面基板５の片側あるいは両側より
紫外線などの光１１を照射、あるいは熱１１を加え硬化
させて完成する。
【００４４】（実施の形態４）図５に光ファイバ４を平
面基板５に固定した後、平面基板５にフィルタ挿入溝１
を作製し、多層膜フィルタ２を挿入する手順を示す。図
５において、１はフィルタ挿入溝、２は多層膜フィル
タ、３はカバー、４は光ファイバ、５は平面基板、６は
固着材、１０は平面基板５の主面に作製した精密なＶ
溝、１１は紫外線や熱などの固着材６の固着作用を促す
ものを示しており、上から順に本発明による光モジュー
ルを作製する手順を示す。第１の工程として、図５
（ａ）に示すように平面基板５の主面に光ファイバ４を
固定するためのＶ溝１０を必要な本数のみ精巧に作製す
る。この時、光ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高
さになるようにＶ溝１０の角度及び深さを設定する。
面基板５に固定した後、平面基板５にフィルタ挿入溝１
を作製し、多層膜フィルタ２を挿入する手順を示す。図
５において、１はフィルタ挿入溝、２は多層膜フィル
タ、３はカバー、４は光ファイバ、５は平面基板、６は
固着材、１０は平面基板５の主面に作製した精密なＶ
溝、１１は紫外線や熱などの固着材６の固着作用を促す
ものを示しており、上から順に本発明による光モジュー
ルを作製する手順を示す。第１の工程として、図５
（ａ）に示すように平面基板５の主面に光ファイバ４を
固定するためのＶ溝１０を必要な本数のみ精巧に作製す
る。この時、光ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高
さになるようにＶ溝１０の角度及び深さを設定する。
【００４５】第２の工程として、図５（ｂ）に示すよう
にＶ溝１０に光ファイバ４を設置する。また、光ファイ
バ４にコア径拡大ファイバを使用することにより、光フ
ァイバ４の端面のスポットサイズを拡大し、光ファイバ
４間の透過損失や結合損失を低減することができより効
果的である。このとき、光ファイバ４のコア径がフィル
タ挿入溝１を作製しようとしている部分で最大になるよ
うに設置する。第３の工程として、図５（ｃ）に示すよ
うに光ファイバ４に対して直角よりも微小角Θのみずら
して、多層膜フィルタ２の厚さに対して十分広いフィル
タ挿入溝１を作製する。以下の工程は、実施の形態３と
同様であるので省略する。
にＶ溝１０に光ファイバ４を設置する。また、光ファイ
バ４にコア径拡大ファイバを使用することにより、光フ
ァイバ４の端面のスポットサイズを拡大し、光ファイバ
４間の透過損失や結合損失を低減することができより効
果的である。このとき、光ファイバ４のコア径がフィル
タ挿入溝１を作製しようとしている部分で最大になるよ
うに設置する。第３の工程として、図５（ｃ）に示すよ
うに光ファイバ４に対して直角よりも微小角Θのみずら
して、多層膜フィルタ２の厚さに対して十分広いフィル
タ挿入溝１を作製する。以下の工程は、実施の形態３と
同様であるので省略する。
【００４６】（実施の形態５）図６に光ファイバを一方
の溝端面で固定し、多層膜フィルタ２を挿入した後もう
一方の光ファイバを付き合わせる手順を示す。１はフィ
ルタ挿入溝、２は多層膜フィルタ、３はカバー、４は光
ファイバ、５は平面基板、６は固着材、１０は平面基板
５の主面に作製した精密なＶ溝、１１は紫外線や熱など
の固着材６の固着作用を促すものを示しており、上から
順に本発明による光モジュールを作製する手順を示す。
このとき、カバー３および平面基板５の材料としては後
の工程で実装、固定する光ファイバ４と同等の線膨張係
数を有する材料が望ましく、さらにカバー３と平面基板
５の固着に光硬化性接着剤を用いることを考慮して光透
過性を有することが望ましい。
の溝端面で固定し、多層膜フィルタ２を挿入した後もう
一方の光ファイバを付き合わせる手順を示す。１はフィ
ルタ挿入溝、２は多層膜フィルタ、３はカバー、４は光
ファイバ、５は平面基板、６は固着材、１０は平面基板
５の主面に作製した精密なＶ溝、１１は紫外線や熱など
の固着材６の固着作用を促すものを示しており、上から
順に本発明による光モジュールを作製する手順を示す。
このとき、カバー３および平面基板５の材料としては後
の工程で実装、固定する光ファイバ４と同等の線膨張係
数を有する材料が望ましく、さらにカバー３と平面基板
５の固着に光硬化性接着剤を用いることを考慮して光透
過性を有することが望ましい。
【００４７】第１の工程として、図６（ａ）に示すよう
に平面基板５の主面に光ファイバ４を固定するためのＶ
溝１０を必要な本数のみ精巧に作製する。このとき、光
ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高さになるように
Ｖ溝１０の角度及び深さを設定する。第２の工程とし
て、図６（ｂ）に示すようにこのＶ溝１０に交差するよ
うに多層膜フィルタ２の厚さに対して十分に広いフィル
タ挿入溝１を作製する。このとき、実施の形態１もしく
は２に示されるように、光軸に対して直角よりも微小角
Θ分ずらし、図２に示されている構造のなかから最適な
形状を選んでフィルタ挿入溝１を作製する。
に平面基板５の主面に光ファイバ４を固定するためのＶ
溝１０を必要な本数のみ精巧に作製する。このとき、光
ファイバ４が平面基板５の主面と同じ高さになるように
Ｖ溝１０の角度及び深さを設定する。第２の工程とし
て、図６（ｂ）に示すようにこのＶ溝１０に交差するよ
うに多層膜フィルタ２の厚さに対して十分に広いフィル
タ挿入溝１を作製する。このとき、実施の形態１もしく
は２に示されるように、光軸に対して直角よりも微小角
Θ分ずらし、図２に示されている構造のなかから最適な
形状を選んでフィルタ挿入溝１を作製する。
【００４８】第３の工程として、図６（ｃ）に示すよう
に入出力どちらか一方の光ファイバ４のみＶ溝１０に設
置する。第４の工程として、図６（ｄ）に示すようにフ
ィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２を挿入する。そし
て、もう一方の光ファイバ４をＶ溝１０を滑らすように
して挿入してある多層膜フィルタ２までつき合わせ、多
層膜フィルタ２−光ファイバ４間の隙間を可能な限り少
なくするように設置する。このことによって、散乱・乱
反射・屈折率の変化による光の減衰を大きく減らすこと
ができる。このとき、光ファイバ４にコア径拡大ファイ
バを使用することにより、光ファイバ４の端面のスポッ
トサイズを拡大し、光ファイバ４間の透過損失や結合損
失を低減することができより効果的である。このとき、
光ファイバ４のコア径がフィルタ挿入溝１の部分で最大
になるように設置する。これ以降の工程は、実施の形態
３と同様であるので省略する。
に入出力どちらか一方の光ファイバ４のみＶ溝１０に設
置する。第４の工程として、図６（ｄ）に示すようにフ
ィルタ挿入溝１に多層膜フィルタ２を挿入する。そし
て、もう一方の光ファイバ４をＶ溝１０を滑らすように
して挿入してある多層膜フィルタ２までつき合わせ、多
層膜フィルタ２−光ファイバ４間の隙間を可能な限り少
なくするように設置する。このことによって、散乱・乱
反射・屈折率の変化による光の減衰を大きく減らすこと
ができる。このとき、光ファイバ４にコア径拡大ファイ
バを使用することにより、光ファイバ４の端面のスポッ
トサイズを拡大し、光ファイバ４間の透過損失や結合損
失を低減することができより効果的である。このとき、
光ファイバ４のコア径がフィルタ挿入溝１の部分で最大
になるように設置する。これ以降の工程は、実施の形態
３と同様であるので省略する。
【００４９】（実施の形態６）図７に平面基板に光通路
がすでに埋め込まれているときの手順を示す。１はフィ
ルタ挿入溝、２は多層膜フィルタ、３はカバー、５は片
面基板、６は固着材、１１は紫外線や熱などの固着材６
の固着作用を促すもの、２０は光通路を示しており、上
から順に本発明による光モジュールを作製する手順を示
す。このとき、カバー３および平面基板５の材料として
は後の工程で実装、固定する光通路２０と同等の線膨張
係数を有する材料が望ましく、さらにカバー３と平面基
板５の固着に光硬化性接着剤６を用いることを考慮して
光透過性を有することが望ましい。
がすでに埋め込まれているときの手順を示す。１はフィ
ルタ挿入溝、２は多層膜フィルタ、３はカバー、５は片
面基板、６は固着材、１１は紫外線や熱などの固着材６
の固着作用を促すもの、２０は光通路を示しており、上
から順に本発明による光モジュールを作製する手順を示
す。このとき、カバー３および平面基板５の材料として
は後の工程で実装、固定する光通路２０と同等の線膨張
係数を有する材料が望ましく、さらにカバー３と平面基
板５の固着に光硬化性接着剤６を用いることを考慮して
光透過性を有することが望ましい。
【００５０】図７（ａ）に示されるように、拡散ガラス
導波路やポリマ導波路のような光通路２０が平面基板５
に埋め込まれているときは、Ｖ溝１０を作製する必要は
ない。光軸に対して直角よりも微小角Θのみずらして、
図７（ｂ）に示すように多層膜フィルタ２の厚さに対し
て十分広いフィルタ挿入溝１を作製し、図７（ｃ）に示
すように平面基板５の上面に固着材６を塗布し、図７
（ｄ）に示すように多層膜フィルタ２を挿入する。この
ときこの固着材６の屈折率はなるべく光通路２０の屈折
率に近いものを選ぶ。フィルタ挿入溝１に多層膜フィル
タ２を挿入した後図７（ｅ）に示すように平面基板５上
に配置した２つのカバー３を移動させて多層膜フィルタ
２を挟持する。このとき、多層膜フィルタ２の固定する
角度に注意する。求める角度で多層膜フィルタ２を挟持
できたら、光もしくは熱１１によって固着させる。
導波路やポリマ導波路のような光通路２０が平面基板５
に埋め込まれているときは、Ｖ溝１０を作製する必要は
ない。光軸に対して直角よりも微小角Θのみずらして、
図７（ｂ）に示すように多層膜フィルタ２の厚さに対し
て十分広いフィルタ挿入溝１を作製し、図７（ｃ）に示
すように平面基板５の上面に固着材６を塗布し、図７
（ｄ）に示すように多層膜フィルタ２を挿入する。この
ときこの固着材６の屈折率はなるべく光通路２０の屈折
率に近いものを選ぶ。フィルタ挿入溝１に多層膜フィル
タ２を挿入した後図７（ｅ）に示すように平面基板５上
に配置した２つのカバー３を移動させて多層膜フィルタ
２を挟持する。このとき、多層膜フィルタ２の固定する
角度に注意する。求める角度で多層膜フィルタ２を挟持
できたら、光もしくは熱１１によって固着させる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、精巧なＶ溝を用いて光通
路を光軸がずれることなく固定することによって、光通
路の接続においてもっとも重要で困難とされる光軸の調
整を容易に行うことができる。また、光軸に対して直角
よりも微小角Θずらしてフィルタ挿入溝を作製すること
によって溝壁面などによって起こる反射・散乱光が光通
路に侵入することを防ぐことができる。作製するフィル
タ挿入溝は挿入する多層膜フィルタまたは加工時におい
てもっとも適切な形を選ぶことによってより精巧に多層
膜フィルタ−光通路間の接続を行うことができる。以上
により、今まで正確に光軸をあわせつつフィルタを挿入
することが困難であり、小型化の点でも問題であった光
フィルタモジュールを容易にまた非常に小さく作製する
ことが可能となる。
路を光軸がずれることなく固定することによって、光通
路の接続においてもっとも重要で困難とされる光軸の調
整を容易に行うことができる。また、光軸に対して直角
よりも微小角Θずらしてフィルタ挿入溝を作製すること
によって溝壁面などによって起こる反射・散乱光が光通
路に侵入することを防ぐことができる。作製するフィル
タ挿入溝は挿入する多層膜フィルタまたは加工時におい
てもっとも適切な形を選ぶことによってより精巧に多層
膜フィルタ−光通路間の接続を行うことができる。以上
により、今まで正確に光軸をあわせつつフィルタを挿入
することが困難であり、小型化の点でも問題であった光
フィルタモジュールを容易にまた非常に小さく作製する
ことが可能となる。
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における光フィル
タモジュールの構造の一例を示す平面図 （ｂ）同側面図 （ｃ）同断面図
タモジュールの構造の一例を示す平面図 （ｂ）同側面図 （ｃ）同断面図
【図２】（ａ）〜（ｅ）本発明の実施の形態１による光
フィルタモジュールの構造におけるフィルタ挿入溝形状
の一例を示す断面図
フィルタモジュールの構造におけるフィルタ挿入溝形状
の一例を示す断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２による光フィルタ
モジュールの構造の一例を示す平面図 （ｂ）同側面図 （ｃ）同断面図
モジュールの構造の一例を示す平面図 （ｂ）同側面図 （ｃ）同断面図
【図４】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態３による光
フィルタモジュールの製造方法の説明図
フィルタモジュールの製造方法の説明図
【図５】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態４による光
フィルタモジュールの製造方法の説明図
フィルタモジュールの製造方法の説明図
【図６】（ａ）〜（ｆ）本発明の実施の形態５による光
フィルタモジュールの製造方法の説明図
フィルタモジュールの製造方法の説明図
【図７】（ａ）〜（ｆ）本発明の実施の形態６による光
フィルタモジュールの製造方法の説明図
フィルタモジュールの製造方法の説明図
【図８】（ａ）従来例の光アンプシステムの構成図
（ｂ）同特性図
（ｃ）従来の光フィルタモジュールの断面図
【図９】（ａ），（ｂ）従来の光フィルタの実装方法の
説明図
説明図
１ フィルタ挿入溝
２ 多層膜フィルタ
３ カバー
４ 光通路、光ファイバ
５ 平面基板
６ 固着材
１０ Ｖ溝
１１ 光もしくは熱
２０ 埋め込み型光通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島村 徹郎
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 出川 三喜夫
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 2H038 AA21 BA23 BA24
Claims (14)
- 【請求項１】 光通路を有する平面基板と、この平面基
板に上記光通路と交差するように形成したフィルタ挿入
溝と、このフィルタ挿入溝に挿入された多層膜フィルタ
と、この多層膜フィルタのフィルタ挿入溝から突出する
上部を挟持し上記平面基板に固着された２つのカバーか
らなる光フィルタモジュール。 - 【請求項２】 光通路が交差部を有する光通路で構成
し、この光通路の交差部と交差するフィルタ挿入溝を有
する請求項１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項３】 光通路が光ファイバである請求項１に記
載の光フィルタモジュール。 - 【請求項４】 光通路がコア径拡大ファイバである請求
項１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項５】 フィルタ挿入溝の壁面に面した光通路の
端面がコア径拡大ファイバのコア径拡大部である請求項
１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項６】 フィルタ挿入溝の底部が両方の溝壁面か
ら底面にかけてテーパ面をもった形状としてなる請求項
１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項７】 フィルタ挿入溝の底部をＶ形状としてな
る請求項１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項８】 フィルタ挿入溝の底部を半円形状として
なる請求項１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項９】 フィルタ挿入溝の底部が一方の溝壁面か
ら他方の溝壁面にかけてテーパ面をもった形状としてな
る請求項１に記載の光フィルタモジュール。 - 【請求項１０】 フィルタ挿入溝のいずれか一方の溝壁
面に沿って多層膜フィルタを固定した請求項１に記載の
光フィルタモジュール。 - 【請求項１１】 平面基板に形成された光通路を交差す
るようにフィルタ挿入溝を形成し、このフィルタ挿入溝
に多層膜フィルタを挿入し、平面基板上に配置した２つ
のカバーを移動させて多層膜フィルタのフィルタ挿入溝
より突出した上部を２つのカバーで挟持した後、この２
つのカバーを平面基板に固着させる光フィルタモジュー
ルの製造方法。 - 【請求項１２】 平面基板上にＶ溝を形成し、このＶ溝
に光通路を形成する光ファイバを取り付け、この光ファ
イバの一部を切断し光ファイバと交差するように上記平
面基板にフィルタ挿入溝を形成し、このフィルタ挿入溝
に多層膜フィルタを挿入し、平面基板上に配置した２つ
のカバーを移動させて上記多層膜フィルタのフィルタ挿
入溝より突出した上部を２つのカバーで挟持した後、こ
の２つのカバーを平面基板に固着する光フィルタモジュ
ールの製造方法。 - 【請求項１３】 平面基板上にＶ溝を形成し、このＶ溝
に交差するようにフィルタ挿入溝を形成し、上記Ｖ溝に
それぞれ一端がフィルタ挿入溝に合致するように光通路
を形成する光ファイバを取り付け、上記フィルタ挿入溝
に多層膜フィルタを挿入し、上記平面基板上に配置した
２つのカバーを移動させて上記多層膜フィルタのフィル
タ挿入溝より突出した上部を２つのカバーで挟持した
後、この２つのカバーを平面基板に固着する光フィルタ
モジュールの製造方法。 - 【請求項１４】 ２つのカバーと平面基板の固着は光硬
化型接着剤または熱硬化型接着剤を用いて行う請求項９
〜１３のいずれか１つに記載の光フィルタモジュールの
製造方法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2001308309A JP2003114334A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 光フィルタモジュールおよびその製造方法 |
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| CNB028042115A CN1206548C (zh) | 2001-10-04 | 2002-10-04 | 滤光器组件及其制造方法 |
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| US10/470,295 US7044649B2 (en) | 2001-10-04 | 2002-10-04 | Optical filter module, and manufacturing method thereof |
| EP02800767A EP1434067A4 (en) | 2001-10-04 | 2002-10-04 | OPTICAL FILTER MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308309A JP2003114334A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 光フィルタモジュールおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003114334A true JP2003114334A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308309A Pending JP2003114334A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 光フィルタモジュールおよびその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7044649B2 (ja) |
| EP (1) | EP1434067A4 (ja) |
| JP (1) | JP2003114334A (ja) |
| CN (1) | CN1206548C (ja) |
| TW (1) | TWI229754B (ja) |
| WO (1) | WO2003032032A1 (ja) |
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| JPH0234806A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分波合波器及びその製造方法 |
| JP2893268B2 (ja) * | 1989-04-08 | 1999-05-17 | 株式会社フジクラ | 光ファイバのフィルタコネクタ付のジルコニア製コネクタフェルール |
| JPH02284103A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光部品及びその製造方法 |
| JPH0634837A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光部品 |
| JPH0659143A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | フィルタ付き導波路 |
| JPH075346A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光素子用光ファイバ固定具および光素子に光ファイバを接続固定する方法 |
| JPH07281049A (ja) * | 1994-04-11 | 1995-10-27 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | ファイバ集積型光部品の製造方法 |
| JP3247021B2 (ja) | 1994-12-26 | 2002-01-15 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ型光フィルタ |
| JPH08184712A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-07-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ型光フィルタ |
| JPH08211228A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | フィルタ入り光ファイバ |
| JP3500765B2 (ja) * | 1995-04-25 | 2004-02-23 | 住友電気工業株式会社 | 光フィルタの製造方法 |
| JPH0921912A (ja) | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 誘電体多層膜フィルタおよびその作製方法および誘電体多層膜フィルタの光導波路への挿入構造 |
| JPH0961664A (ja) * | 1995-08-21 | 1997-03-07 | Fujitsu Ltd | 光伝送装置用部品 |
| JP3175814B2 (ja) | 1995-10-09 | 2001-06-11 | 日本電信電話株式会社 | 導波形光素子及びその製造方法 |
| JPH1048439A (ja) | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光学フィルタ |
| JPH10300936A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学フィルタ内蔵光通信部品およびその製造方法 |
| JPH10307221A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Hitachi Ltd | 半導体光結合装置及びその組立方法 |
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- 2001-10-04 JP JP2001308309A patent/JP2003114334A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-03 TW TW091122876A patent/TWI229754B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-10-04 WO PCT/JP2002/010360 patent/WO2003032032A1/ja active Application Filing
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