JP2005070368A - Optical multiplexer/demultiplexer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いわゆる波長多重の光信号について重ね合わせと分離とを行う光合分波器に関するもので、より具体的には、光信号の波長選択のためのフィルタを配列する多数段の構成を採り、それら各段の配列の改良に関する。 The present invention relates to an optical multiplexer / demultiplexer that superimposes and separates so-called wavelength-multiplexed optical signals, and more specifically, employs a multi-stage configuration in which filters for wavelength selection of optical signals are arranged. And improvement of the arrangement of each stage.
光通信に関して、複数の異なる波長の光信号を多重化して伝送する波長多重の通信技術がよく知られており、超大容量化に向けて開発が盛んである。そして、波長多重の通信方式では光信号の重ね合わせと分離の技術が必要不可欠であり、光合分波器は各種方式が提案されている。 As for optical communication, wavelength multiplexing communication technology for multiplexing and transmitting optical signals of different wavelengths is well known, and is actively developed for ultra-large capacity. In the wavelength multiplexing communication system, a technique for superposing and separating optical signals is indispensable, and various systems for optical multiplexer / demultiplexers have been proposed.
光合分波器には波長の選択に関して多くの方法がある。一例としては、波長の選択に多層膜のフィルタを用いる方式,光ファイバにエキシマレーザを照射して周期的に屈折率を変えるファイバグレーティングによる方式,アレイ導波路の波長分散を用いる方式などがある。そして、例えば特許文献1には波長の選択にフィルタを用いる方式のものが提案されている。
There are many methods for wavelength selection in the optical multiplexer / demultiplexer. As an example, there are a method using a multilayer filter for selecting a wavelength, a method using a fiber grating that periodically irradiates an optical fiber with an excimer laser, and a method using wavelength dispersion of an arrayed waveguide. For example,
フィルタを用いた光合分波器は、図1に示すように、光信号の波長λiに対応してそれぞれ光学系を配列する多段構成になっており、各段iは光信号のポートPiと、波長λiを透過して波長λ1からλi−1の光を反射するフィルタFiを有し、そのフィルタFiの前後にコリメートレンズAi,Biをそれぞれ設ける。フィルタFiの後側のコリメートレンズBiは他段との連結側になり、当該コリメートレンズBiに向けて2つの連結ポートをレンズ主軸とのズレ位置に設け、一方は前段との連結ポートCi−1、他方は次段との連結ポートDi+1になり、それら連結ポートにそれぞれ光ファイバを接続して他段と連結する構成である。このため各段はポートP2から始まり、波長λ1に対応するポートP1はポートP2に対向する一方の連結ポートC1になっている。 As shown in FIG. 1, the optical multiplexer / demultiplexer using the filter has a multistage configuration in which optical systems are arranged corresponding to the wavelengths λi of the optical signal, and each stage i has a port Pi of the optical signal, A filter Fi that transmits the wavelength λi and reflects the light of the wavelengths λ1 to λi−1 is provided, and collimating lenses Ai and Bi are provided before and after the filter Fi, respectively. The collimator lens Bi on the rear side of the filter Fi is connected to the other stage, and two connection ports are provided at a position shifted from the lens main axis toward the collimator lens Bi, and one is a connection port Ci-1 with the previous stage. The other is a connection port Di + 1 to the next stage, and an optical fiber is connected to each of the connection ports to connect to the other stage. Therefore, each stage starts from the port P2, and the port P1 corresponding to the wavelength λ1 is one connection port C1 facing the port P2.
各ポートP1,…,Pnには光ファイバを接続し、合波の動作では波長λ1,…,λnの光信号をそれぞれに入射する。ポートP1から入射した波長λ1はコリメートレンズB2を通って平行光になりフィル夕F2に向かう。フィルタF2は波長λ2を透過して波長λ1は反射するので、ポートP1側からの波長λ1は反射してポートP1側に戻る。ここでポートP1はコリメートレンズB2の主軸に対してズレ位置にあるので、反射して戻った波長λ1は次段との連結ポートD3に集光する。一方、ポートP2から出射した波長λ2はコリメートレンズA2を通って平行光になりフィル夕F2を透過して次段との連結ポートD3に集光する。したがって、次段との連結ポートD3には2つの波長λ1,λ2が通り、合波された光信号が次段(連結ポートC2)に向かう。 An optical fiber is connected to each of the ports P1,..., Pn, and optical signals having wavelengths λ1,. The wavelength λ1 incident from the port P1 passes through the collimating lens B2 and becomes parallel light, and travels toward the fill evening F2. Since the filter F2 transmits the wavelength λ2 and reflects the wavelength λ1, the wavelength λ1 from the port P1 side is reflected and returns to the port P1 side. Here, since the port P1 is shifted from the principal axis of the collimating lens B2, the wavelength λ1 reflected and returned is condensed on the connection port D3 with the next stage. On the other hand, the wavelength λ2 emitted from the port P2 passes through the collimator lens A2 and becomes parallel light, passes through the filter F2, and is condensed at the connection port D3 with the next stage. Therefore, the two wavelengths λ1 and λ2 pass through the connection port D3 with the next stage, and the combined optical signal goes to the next stage (connection port C2).
次段でも同様の動作になり、連結ポートC2から出射した合波λ1,λ2はコリメートレンズレンズB3を通ってフィル夕F3で反射してポートC2側に戻り、ズレ位置にある次段との連結ポートD4に集光する。そして、ポートP3から出射した波長λ3はコリメートレンズA3を通ってフィル夕F3を透過して次段との連結ポートD4に集光するので、次段との連結ポートD4には3つの波長λ1,λ2,λ3が合波された光信号が通り、次段(連結ポートC3)に向かう。 The same operation is performed at the next stage, and the combined wavelengths λ1 and λ2 emitted from the connection port C2 are reflected by the fill lens F3 through the collimating lens lens B3 and returned to the port C2 side to be connected to the next stage at the shift position. Condensed to port D4. The wavelength λ3 emitted from the port P3 passes through the collimator lens A3, passes through the filter F3, and is condensed on the connection port D4 with the next stage. Therefore, the connection port D4 with the next stage has three wavelengths λ1, The optical signal combined with λ2 and λ3 passes and goes to the next stage (connection port C3).
そして以上を繰り返すことで最終段では、最終の連結ポートDn+1に、波長λ1,…,λnが合波された光信号が通り、全波長を合波した光信号が出力する。 By repeating the above, in the final stage, the optical signal combined with the wavelengths λ1,..., Λn passes through the final connection port Dn + 1, and the optical signal combined with all wavelengths is output.
また分波の動作は逆に、波長λ1,…,λnまで全てを合波した光信号を、最終の連結ポートDn+1から入射すると、各ポートPn,…,P1には順次に波長λn,…,λ1が集光し、それぞれ波長を取り出すことができ、分波できる。
しかしながら、上記したフィルタを用いた光合分波器では、光信号の波長λiに対応してそれぞれ光学系を配列する多段構成であることから、段数に応じて構成要素も増大し、それらを組み上げるため製造に工数がかかるという問題がある。そして、各段でそれぞれ光学系をアライメントしなければならず、段数が増すと光軸アライメントの工数が非常にかかり、煩雑でありコストが高くなる。 However, since the optical multiplexer / demultiplexer using the filter described above has a multi-stage configuration in which optical systems are arranged corresponding to the wavelength λi of the optical signal, the number of components increases according to the number of stages, and these are assembled. There is a problem that man-hours are required for manufacturing. Then, the optical system must be aligned at each stage. If the number of stages increases, the man-hours for optical axis alignment become very large, which is complicated and expensive.
また、光デバイスとして当然ながら小型化の要求があって各要素を微小化することになるが、微小部品を多数段に組み上げてアライメントすることは作業性が悪く、コストが高くなり歩留まりの悪化を招いて製造面からよいことはない。 Of course, there is a demand for miniaturization as an optical device, and each element is miniaturized. However, it is not easy to assemble and align microparts in multiple stages, resulting in poor workability and high yield. There is nothing good in terms of manufacturing.
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、光信号の波長選択のためのフィルタを配列する多数段の構成において、少ない工数で容易に組み上げることができ、光学系のアライメントを簡単に行えて高い精度に得ることができ、シンプルな構成により小型化でき、コスト面に有利性がある光合分波器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described background, and the object of the present invention is to solve the above-described problems and reduce the number of man-hours in a multi-stage configuration in which filters for wavelength selection of optical signals are arranged. It is an object of the present invention to provide an optical multiplexer / demultiplexer that can be easily assembled, can be easily aligned with an optical system, can be obtained with high accuracy, can be downsized with a simple configuration, and is advantageous in terms of cost.
上記した目的を達成するために、本発明に係る光合分波器では、複数の異なる波長の光信号を1つに重ね合わせる合波と、合波した光信号を再びそれぞれの波長の光信号に分ける分波とを行うものであって、光信号の波長λiに対応してそれぞれ光学系を配列する多数段とし、各段iは光信号のポートPiと、波長λiを透過して波長λ1からλi−1の光を反射するフィルタFiを有し、前記フィルタFiの前後にコリメートレンズAi,Biをそれぞれ設け、前記フィルタFiの後側のコリメートレンズBiは他段との連結側とし、当該コリメートレンズBiに向けて2つの連結ポートをレンズ主軸とのズレ位置に設け、一方は前段との連結ポート、他方は次段との連結ポートとし、前記連結ポートにそれぞれ光路を接続して他段と連結する光合分波器において、前記コリメートレンズは複数を並び列に形成してレンズアレイとし、前記ポートの中で波長λiの光、及び波長λ1,…、λnを合波した光の入出力ポートなる光ファイバは複数を並び列に形成してファイバアレイとし、レンズ間を接続する前記光路は光の導波路としてガラス等の基板上に複数を並び列に形成して導波路アレイとするとともに、当該導波路アレイには各導波路の端部で当該基板の厚み方向の光と整合させる光ガイド手段を設け、前記レンズアレイを前記導波路アレイに対して重ねて配置するように構成した。 In order to achieve the above-described object, in the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the optical signal having a plurality of different wavelengths is superposed on one another, and the combined optical signal is converted into an optical signal having each wavelength again. The optical signal is arranged in multiple stages corresponding to the wavelength λi of the optical signal, and each stage i transmits the optical signal port Pi and the wavelength λi from the wavelength λ1. a filter Fi that reflects the light of λi−1, collimating lenses Ai and Bi are provided in front of and behind the filter Fi, respectively, and the collimating lens Bi on the rear side of the filter Fi is connected to the other stage. Two connecting ports facing the lens Bi are provided at a position shifted from the lens main axis, one is a connecting port with the previous stage, the other is a connecting port with the next stage, and an optical path is connected to each of the connecting ports. Connect In the optical multiplexer / demultiplexer, a plurality of the collimating lenses are arranged in a line to form a lens array, and light serving as an input / output port of light having wavelength λi and light having wavelengths λ1,. A plurality of fibers are formed in a row to form a fiber array, and the optical path connecting the lenses is formed as a waveguide array by forming a plurality of fibers in a row on a substrate such as glass as a light waveguide. The waveguide array is provided with light guide means for matching the light in the thickness direction of the substrate at the end of each waveguide, and the lens array is arranged so as to overlap the waveguide array.
そして、前記光ガイド手段は、前記導波路アレイにおいて各導波路の端部の近辺を45°に研削、または研削と研磨して、当該面に反射膜を設ける構成にするとよい。また、前記レンズアレイと前記導波路アレイは、同一の基板上に一体に形成することもできる。また、前記レンズアレイおよび前記導波路アレイに、それぞれ位置マーカを設け、両者の位置マーカを位置合わせすることにより各コリメートレンズと各導波路とを互いにアライメントするようにするとなお良い。 The light guide means may be configured such that the vicinity of the end portion of each waveguide in the waveguide array is ground at 45 ° or is ground and polished, and a reflective film is provided on the surface. Further, the lens array and the waveguide array can be integrally formed on the same substrate. Further, it is more preferable that a position marker is provided on each of the lens array and the waveguide array, and that the position markers are aligned to align each collimating lens and each waveguide.
なお、前記レンズアレイの各レンズはイオン交換法や、ドライエッチング法、あるいは型転写法により形成することができる。なおまた、前記レンズアレイの各レンズは、樹脂を熱溶融して表面張力による半球状の形状を得る製法や、樹脂をマイクロディスペンサで滴下して固化する製法により形成することができる。また、前記導波路アレイの各導波路はイオン交換法や、高分子形成法、あるいは火炎堆積法や、CVD法により形成することができる。 Each lens of the lens array can be formed by an ion exchange method, a dry etching method, or a mold transfer method. Each lens of the lens array can be formed by a manufacturing method in which a resin is heat-melted to obtain a hemispherical shape due to surface tension, or a manufacturing method in which the resin is dropped and solidified by a microdispenser. Each waveguide of the waveguide array can be formed by an ion exchange method, a polymer formation method, a flame deposition method, or a CVD method.
本発明では、導波路やコリメートレンズなど、各要素は複数を並び列に形成してアレイ部品にすることから、導波路アレイやレンズアレイなどのアレイ部品における各要素はそれぞれ所定の位置に正しく配列した状態に得ることができる。また、導波路アレイやレンズアレイなどのアレイ部品には位置マーカを設けるので、これを基準にすることで正しく組み上げることができる。 In the present invention, a plurality of elements such as waveguides and collimating lenses are formed in an array to form an array part, so that each element in the array part such as a waveguide array or a lens array is correctly arranged in a predetermined position. Can be obtained. In addition, since a position marker is provided on an array component such as a waveguide array or a lens array, it can be correctly assembled by using this as a reference.
また、導波路アレイには各導波路に対して、基板の厚み方向の光と整合させる光ガイド手段を設けるので、レンズアレイなど、他の構成要素を導波路アレイに順に重ねて組み上げることができる。したがって、導波路アレイに対面させて他の構成要素を配置するので、構成がコンパクトになる。 In addition, since the waveguide array is provided with light guide means for aligning the light in the thickness direction of the substrate with respect to each waveguide, other components such as a lens array can be sequentially stacked on the waveguide array. . Therefore, since the other components are arranged facing the waveguide array, the configuration becomes compact.
本発明に係る光合分波器では、導波路やコリメートレンズなど、各要素は複数を並び列に形成してアレイ部品にすることから、アレイ部品における各要素はそれぞれ所定の位置に正しく配列した状態に得ることができる。また、導波路アレイやレンズアレイなどのアレイ部品には位置マーカを設けるので、これを基準にすることで正しく組み上げることができる。その結果、少ない工数で容易に組み上げることができ、従来のように各要素を個別にアライメントする必要はなく、光学系のアライメントを簡単に行えて高い精度に得ることができる。 In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, a plurality of elements, such as waveguides and collimating lenses, are formed in an array to form an array part, so that each element in the array part is properly arranged in a predetermined position. Can get to. In addition, since a position marker is provided on an array component such as a waveguide array or a lens array, it can be correctly assembled by using this as a reference. As a result, it can be easily assembled with a small number of man-hours, and it is not necessary to align each element individually as in the prior art, and the optical system can be easily aligned and obtained with high accuracy.
また、導波路アレイには各導波路に対して、基板の厚み方向の光と整合させる光ガイド手段を設けるので、レンズアレイなど、他の構成要素を導波路アレイに順に重ねて組み上げることができる。したがって、導波路アレイに対面させて他の構成要素を配置するので、構成がコンパクトになり、シンプルな構成により小型化することができ、コスト面に有利性がある。 In addition, since the waveguide array is provided with light guide means for aligning the light in the thickness direction of the substrate with respect to each waveguide, other components such as a lens array can be sequentially stacked on the waveguide array. . Accordingly, since other components are arranged facing the waveguide array, the configuration becomes compact, and the size can be reduced by a simple configuration, which is advantageous in terms of cost.
図2,図3は、本発明の第1の実施の形態を示している。本実施の形態において、光合分波器は、光信号の波長λiに対応してそれぞれ光学系を配列する多数段の構成を採り、各段iはポートPi,コリメートレンズAi,フィルタFi,コリメートレンズBiを順に配置するが、これらは各要素毎に複数を並び列に形成してアレイ部品とし、それらアレイ部品を順に組み付ける構成になっている。 2 and 3 show a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the optical multiplexer / demultiplexer has a multi-stage configuration in which optical systems are arranged corresponding to the wavelength λi of the optical signal, and each stage i includes a port Pi, a collimating lens Ai, a filter Fi, and a collimating lens. Bi is arranged in order, and a plurality of these are arranged in an array for each element to form an array part, and the array parts are assembled in order.
つまり光合分波器は、図2(b)に示すように、他段と連結する光路になる導波路アレイ1の上に、レンズアレイBx,フィルタFi,レンズアレイAxを順に重ねて組み付け、さらにレンズアレイAxに対面させてファイバアレイPxを組み付ける構成をとる。これらは導波路アレイ1の導波路Eiの端部それぞれに設けるので、導波路アレイ1上には2組が組み付くことになる。また本形態の光合分波器は、波長λ1,…,λ5までの5波を入出力する構成であり、導波路アレイ1上の2組は一方がλ1,λ3,λ5側で、他方がλ2,λ4,λa側になっている。
That is, as shown in FIG. 2B, the optical multiplexer / demultiplexer is assembled by sequentially superimposing the lens array Bx, the filter Fi, and the lens array Ax on the
導波路アレイ1は、ガラス等の基板10上に光の導波路Eiを並び列に形成し、それら複数の導波路Eiにより各段を連結するようになっている。各導波路Eiは図3に示すように、帯状パターンの両端が所定の集光ポイントに位置し、フォトリソグラフィにより形成する。また、導波路アレイ1には位置合わせのための位置マーカ2を設ける。
In the
導波路アレイ1の基板10は、各導波路Eiの端部が面する側で当該側縁を45°の傾斜面に研削、または研削と研磨して反射膜11を設ける。つまり、各導波路Eiの端部の近辺を45°の反射面に形成し、各導波路Eiの端部との光路を90°変換し、当該基板10の厚み方向の光と整合させる。したがって、これらが光の整合をガイドする光ガイド手段となり、導波路アレイ1には、レンズアレイBx,フィル夕Fi,レンズアレイAx,ファイバアレイPxを順に重ねて配置することができる。
The
なお、導波路アレイ1の各導波路Eiは、各種の方法により形成できるが、例えばイオン交換法や、高分子形成法、あるいは火炎堆積法や、CVD法により形成することができる。
Each waveguide Ei of the
レンズアレイAx,Bxは、本実施の形態では3つのコリメートレンズAi,Biを1列に並べて形成し、これを導波路アレイ1の上に2対を配置する構成である。より具体的には、一方がレンズアレイB135とレンズアレイA135を向き合わせた配列で、他方がレンズアレイB24aとレンズアレイA24aを向き合わせた配列になる。
In the present embodiment, the lens arrays Ax and Bx are formed by arranging three collimating lenses Ai and Bi in a line and arranging the two pairs on the
このレンズアレイAx,Bxはフォトリソグラフィにより形成し、コリメートレンズAi,Biの並び列の両端に位置マーカ2を設ける。なお、レンズアレイAx,Bxの各コリメートレンズAi,Biは、例えばイオン交換法や、ドライエッチング法、あるいは型転写法により形成すればよい。また、レンズアレイAx,Bxの各レンズAi,Biは、樹脂を熱溶融して表面張力による半球状の形状を得る製法や、樹脂をマイクロディスペンサで滴下して固化する製法により形成することもできる。
The lens arrays Ax and Bx are formed by photolithography, and
ファイバアレイPxは本形態では3つのポートを1列に並べて形成し、これを導波路アレイ1の上に2つ配置する構成であり、一方がポートP1,P3,P5の配列で、他方がポートP2,P4,Paの配列になる。
In this embodiment, the fiber array Px is formed by arranging three ports in a line and arranging them on the
フィルタFiは、波長λiを透過して波長λ1からλi−1の光を反射する特性であり、ガラス板に形成してある。このフィルタFiはレンズアレイBxとレンズアレイAxとの間に配置するが、最初と最終のステージには必要なく、つまりポートP1およびポートPaに対面する位置には配置しない。 The filter Fi has a characteristic of transmitting the wavelength λi and reflecting the light having the wavelengths λ1 to λi−1, and is formed on the glass plate. The filter Fi is disposed between the lens array Bx and the lens array Ax, but is not necessary for the first and last stages, that is, not disposed at positions facing the ports P1 and Pa.
*合波動作と分波動作
以上にように、導波路アレイ1の上に各アレイ部品を順に重ねて組み付ける構成は、各ポートPiの側からその光学系を見れば図4に示すようになり、これは前述した図1に示す多段構成と概ね同一であって同様な動作になる。
* Multiplexing operation and demultiplexing operation As described above, the configuration in which each array component is assembled on the
つまり、各ポートP1,…,P5には光ファイバを接続し、合波の動作では波長λ1,…,λ5の光信号をそれぞれに入射する。ポートP1から入射した波長λ1はレンズA1を通り、そしてこのλ1ステージにはフィルタを配置しないので、そのまま対向するコリメートレンズB1を通過し、基板10の反射膜11に集光して反射し、その反射光と整合している導波路E1に入射する。さらにこの波長λ1は導波路E1を通ってその他端から出射して反射膜11で反射し、次段(λ2ステージ)に向かう。
That is, an optical fiber is connected to each of the ports P1,..., P5, and optical signals having wavelengths λ1,. The wavelength λ1 incident from the port P1 passes through the lens A1, and no filter is disposed on the λ1 stage. Therefore, the wavelength λ1 passes through the collimating lens B1 facing the light as it is, and is collected and reflected by the
反射光はコリメートレンズB2にはレンズ主軸とのズレ位置から入り、フィル夕F2へ向かう。フィル夕F2は波長λ1を反射して波長λ2を透過するので、導波路E1からの光はフィル夕F2で反射して戻り、コリメートレンズB2を再び通って次段(λ3ステージ)と連結する導波路E2に集光する。そしてポートP2から出射した波長λ2はコリメートレンズA2,フィル夕F2,コリメートレンズB2を順に通り、光路を整合させてある導波路E2に集光し、したがって導波路E2には2つの波長λ1,λ2が通り、合波された光信号が次段(λ3ステージ)に向かう。 The reflected light enters the collimating lens B2 from a position shifted from the lens main axis and travels toward the fill evening F2. Since the film evening F2 reflects the wavelength λ1 and transmits the wavelength λ2, the light from the waveguide E1 is reflected back by the film evening F2 and again passes through the collimating lens B2 to be connected to the next stage (λ3 stage). Condensed to the waveguide E2. Then, the wavelength λ2 emitted from the port P2 passes through the collimating lens A2, the filter lens F2, and the collimating lens B2 in order, and is condensed on the waveguide E2 whose optical path is aligned. , And the combined optical signal goes to the next stage (λ3 stage).
こうして各ポートP1,…,P5からの波長λ1,…,λ5は順次に合波し、そして最終段(λaステージ)にはフィルタFiは配置せず、コリメートレンズBa,コリメートレンズAaを順に通り、当該ステージのポートPaには波長λ1,…,λ5が集光し、全波長を合波した光信号が出力する。 In this way, the wavelengths λ1,..., Λ5 from the ports P1,. The wavelengths λ1,..., Λ5 are collected at the port Pa of the stage, and an optical signal obtained by combining all wavelengths is output.
また分波の動作は逆に、波長λ1,…,λ5まで全てを合波した光信号を、最終段のポートPaから出射すると、光路を逆に巡って各ポートP1,…,P5には順次に波長λ1,…,λ5が集光し、それぞれ波長を取り出すことができ、分波できる。 On the other hand, when the demultiplexing operation is reversed, when an optical signal obtained by combining all the wavelengths λ1,..., Λ5 is emitted from the port Pa at the last stage, the ports P1,. The wavelengths λ1,..., Λ5 are condensed and the wavelengths can be extracted and demultiplexed.
このように、導波路EiやコリメートレンズAi,Biなど、各要素は複数を並び列に形成してアレイ部品にすることから、導波路アレイ1やレンズアレイAx,BxそしてファイバアレイPxなどのアレイ部品における各要素はそれぞれ所定の位置に正しく配列した状態に得ることができる。また、導波路アレイ1やレンズアレイAx,Bxなどのアレイ部品には位置マーカ2を設けるので、これを基準にすることで正しく組み上げることができる。
Thus, since a plurality of elements such as the waveguide Ei and the collimating lenses Ai and Bi are formed in an array to form an array part, an array such as the
その結果、少ない工数で容易に組み上げることができ、従来のように各要素を個別にアライメントする必要はなく、光学系のアライメントを簡単に行えて高い精度に得ることができる。 As a result, it can be easily assembled with a small number of man-hours, and it is not necessary to align each element individually as in the prior art, and the optical system can be easily aligned and obtained with high accuracy.
また、導波路アレイ1には各導波路Eiに対して、基板10の厚み方向の光と整合させる光ガイド手段を設けるので、他の構成要素(レンズアレイBx,フィル夕Fi,レンズアレイAx,ファイバアレイPx)を導波路アレイ1に順に重ねて組み上げることができる。したがって、導波路アレイ1に対面させて他の構成要素を配置するので、構成がコンパクトになり、シンプルな構成により小型化することができ、コスト面に有利性がある。
In addition, since the
図5,図6は、本発明の第2の実施の形態を示している。この第2の実施の形態は、第1の実施の形態と同様に波長λ1,…,λ5までの5波を入出力する構成を採る。そして、本実施の形態では、コリメートレンズAiはベース板上に3個並びの2列を形成して1枚のアレイ部品(レンズアレイ3)とし、またコリメートレンズBiは導波路アレイ4の側に3個並びの2列を一体に形成している。そして、他の構成要素は前述した第1の実施の形態と同様であり同一符号を付してその説明を省略する。この場合、アレイ部品はレンズアレイ3,導波路アレイ4の2枚になり、両者の間にフィルタFiを配置して重ね合わせる。
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. As in the first embodiment, the second embodiment employs a configuration that inputs and outputs five waves up to wavelengths λ1,. In this embodiment, the collimating lens Ai forms two arrays of three rows on the base plate to form one array component (lens array 3), and the collimating lens Bi is located on the
*重ね方向での位置出し
導波路アレイ4とレンズアレイ3には、図5(b)に示すように、両者の対向面に突き当て部5を設け、両者を重ね合わせる組み付けに際して突き当て部5を接面させる構成になっている。この突き当て部5はコリメートレンズAi,Biを形成するフォトリソグラフィにおいて当該面を残すようにすることで形成でき、高さ位置の基準面になる。
* Positioning in Overlapping Direction As shown in FIG. 5B, the
つまり、フィルタFiはガラス板に形成することから平面精度が十分にあり、組み付け時には突き当て部5を接面させるので、導波路アレイ4,フィルタFi,レンズアレイ3を単に重ね合わせることで高さ位置と傾き位置が所定にアライメントし、組み付けが完了する。
In other words, since the filter Fi is formed on a glass plate, the plane accuracy is sufficiently high, and the abutting
このように、導波路アレイ4の側にコリメートレンズBiを直接に形成することで、製造時のアライメント作業を一部省略できるメリットがある。
Thus, by forming the collimating lens Bi directly on the
本形態は上記したようにアレイ部品が2枚になり、導波路アレイ4,フィルタFi,レンズアレイ3を単に重ね合わせることでアライメントでき、組み付けが完了することから、アライメント工数をさらに低減できる。したがって、コストを低減する効果が大きく、そして構成がさらにシンプルになり小型化をより進めることができる。
In the present embodiment, as described above, there are two array parts, alignment can be performed by simply superimposing the
1,4 導波路アレイ
2 位置マーカ
3,Ax,Bx レンズアレイ
5 突き当て部
10 基板
11 反射膜
Ai,Bi コリメートレンズ
Fi フィルタ
Ei 導波路
Pi ポート
Px ファイバアレイ
1, 4
Claims (5)
光信号の波長λiに対応してそれぞれ光学系を配列する多数段とし、
各段iは光信号のポートPiと、波長λiを透過して波長λ1からλi−1の光を反射するフィルタFiを有し、
前記フィルタFiの前後にコリメートレンズAi,Biをそれぞれ設け、
前記フィルタFiの後側のコリメートレンズBiは他段との連結側とし、
当該コリメートレンズBiに向けて2つの連結ポートをレンズ主軸とのズレ位置に設け、一方は前段との連結ポート、他方は次段との連結ポートとし、前記連結ポートにそれぞれ光路を接続して他段と連結する光合分波器において、
前記コリメートレンズは複数を並び列に形成してレンズアレイとし、
前記光路は光の導波路としてガラス等の基板上に複数を並び列に形成して導波路アレイとするとともに、当該導波路アレイには各導波路の端部で当該基板の厚み方向の光と整合させる光ガイド手段を設け、前記レンズアレイを前記導波路アレイに対して重ねて配置することを特徴とする光合分波器。 A combination of superposing a plurality of optical signals of different wavelengths into one, and a demultiplexing of the combined optical signal into optical signals of the respective wavelengths again,
The optical system is arranged in multiple stages corresponding to the wavelength λi of the optical signal,
Each stage i has an optical signal port Pi and a filter Fi that transmits the wavelength λi and reflects the light of the wavelengths λ1 to λi−1.
Collimating lenses Ai and Bi are provided before and after the filter Fi,
The collimator lens Bi on the rear side of the filter Fi is connected to the other stage,
Two connection ports are provided at a position shifted from the lens main axis toward the collimating lens Bi, one of which is a connection port with the previous stage and the other is a connection port with the next stage. In the optical multiplexer / demultiplexer connected to the stage,
A plurality of collimating lenses are formed in a line to form a lens array;
A plurality of optical paths are formed in a row on a substrate such as glass as light waveguides to form a waveguide array. The waveguide array includes light in the thickness direction of the substrate at the end of each waveguide. An optical multiplexer / demultiplexer characterized in that a light guide means for matching is provided, and the lens array is disposed so as to overlap the waveguide array.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003299368A JP2005070368A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Optical multiplexer/demultiplexer |
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JP2003299368A JP2005070368A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Optical multiplexer/demultiplexer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005070368A true JP2005070368A (en) | 2005-03-17 |
Family
ID=34404595
Family Applications (1)
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JP2003299368A Withdrawn JP2005070368A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Optical multiplexer/demultiplexer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005070368A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015011203A (en) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | Optical device |
JP2016009160A (en) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 富士通株式会社 | Optical device, optical module, and method for manufacturing optical device |
-
2003
- 2003-08-22 JP JP2003299368A patent/JP2005070368A/en not_active Withdrawn
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