JP2005201952A - 光合分波器、光送受信モジュール及び光合分波器の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光軸の調整が容易で生産性に優れ、小型化が可能な光合分波器及びそれを備えた光送受信モジュールを提供する。
【解決手段】 光合分波器１は、ガラスフェルール２内に配置されているレンズ付き光ファイバ４と、ガラスフェルール３内に配置されているレンズ付き光ファイバ５と、端面２ａに接して設置されている光学素子基板８と、端面３ａに接して設置されている光学素子基板９とを有してなる。ガラスフェルール２とガラスフェルール３とは、側面で接して互いに平行に配置されている。端面２ａは、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して角度θ_ａをなして斜めに形成され、ガラスフェルール３の端面３ａもレンズ付き光ファイバ４の光軸に対して角度θ_ａをなして、端面２ａと反対の方向に斜めに形成されている。端面２ａには光フィルタ８ａが設けられ、端面３ａには光フィルタ９ａが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、双方向光通信に用いられる光合分波器及びその光合分波器を備えた光送受信モジュールに関する。

ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ）に代表される加入者系通信システムとして、光ファイバを用いて双方向通信を行なう波長多重方式（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）や、時間分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が使用されている。

波長多重方式に用いられる光送受信モジュールおいては、送信光及び受信光がそれぞれ１波長であれば、比較的安価で小型な構造とすることが可能である。しかしながら、今後公衆回線やＣＡＴＶ回線等、多様化するサービス及び通信方式に対応するため、送信光及び受信光に更なる波長多重を行うことが考えられる。

波長多重方式に用いられる従来の光送受信モジュールは、光を合分波する光フィルタ（誘電体多層膜）が成膜された光フィルタ基板と、波長が多重化された信号を伝送する光ファイバと、光ファイバから出射された光を受光する受光素子と、光ファイバに光を入射させる発光素子とからなる。そして、レンズを用いて光を制御して、各素子の精密な位置合わせを行い、固定して光送受信モジュールを構成している。（例えば、特許文献１）。

現在、ＦＴＴＨに代表される一芯双方向通信用の光送受信モジュールは、発光素子及び受光素子をＣＡＮパッケージに搭載して、レンズ及び光ファイバ等を金属部材等に一体化して保持する構造の形態が主流であり、部品の共有化等により、経済化が大きく進んでいる。

従来の光送受信モジュールについて、図８を参照しつつ説明する。図８に示すように、光送受信モジュールとコモンファイバ２１との間では、波長Ａ（例えば１３１０ｎｍ）の光が双方向に伝送されるとともに、コモンファイバ２１から光送受信モジュールに対して波長Ｂ（例えば１５５０ｎｍ）の光が入射する。

コモンファイバ２１の光路には、レンズ２２と、光を分波する光フィルタ２３と、光を分岐する光フィルタ２６と、レンズ２７と、受光素子１３とが同軸上に配置されている。また、光フィルタ２３により分波された光の光路には出力用ファイバ２５が配置されている。更に、光フィルタ２６により分岐された光の光路にはレンズ２９と発光素子１２とが配置されている。

コモンファイバ２１から出射された波長Ｂの光は、レンズ２２により集光され、次いで光フィルタ２３により反射されて、光ファイバ２５の端面で結像する。また、コモンファイバ２１から出射された波長Ａの光は、レンズ２２により集光され、次いで光フィルタ２３を透過する。そして、光フィルタ２６を透過し、レンズ２７により集光されて受光素子１３の受光面で結像する。

また、発光素子１２から出射された波長Ａの光は、レンズ２９により集光され、次いで光フィルタ２６により反射される。そして、光フィルタ２３を透過し、レンズ２２により集光されてコモンファイバ２１の端面で結像する。このように、レンズを使用して発光する光を集光させて、光ファイバや受光素子等の端面で結像させていた。

特開平９−２１１２５８号公報（段落［００１５］−［００２３］、第１図）

しかしながら、特許文献１に記載されている光送受信モジュールにおいては、レンズを使用して発散光を集光させるため、光送受信モジュールを構成する部品が大型化するとともに、各部品の構造が複雑になる問題があった。更に、光フィルタへの光の入射角を構造上小さくすることができないため、光フィルタの波長特性、アイソレーション、受光素子及び発光素子の設計に制約があり、良好な特性を得ることができなかった。

また、光ファイバから出射された光を別の光ファイバに効率良く結合させ、結合損失を小さくするために精密な光軸の調整を行う必要がある。

本願発明は、上記の問題を解決するものであり、光軸の調整が容易で生産性に優れ、小型化が可能な光合分波器及びそれを備えた光送受信モジュールを提供するものである。

請求項１記載の発明は、透光性を有する第１の支持体と、透光性を有する第２の支持体と、前記第１の支持体内に配置された第１の光導波体と、前記第２の支持体内に配置された第２の光導波体と、前記第１の支持体の端面に接して設置された第１の光学素子と、前記第２の支持体の端面に接して設置された第２の光学素子と、を有し、前記第１の支持体は、その側面が前記第２の支持体の側面と接して配置され、前記第１の光学素子は、前記第１の光導波体内を伝送してきた光を反射させて前記第２の光学素子に入射させ、前記第２の光学素子は、前記光の一部を反射させて前記第２の光導波体に入射させることを特徴とする光合分波器である。

第１の支持体と第２の支持体とは、側面で接しているため、光導波体の光軸合わせのときに、第１の支持体と第２の支持体とを接触させながら移動させると、第１の光学素子で反射された光が第２の光学素子に入射する位置が変わる。このように、第２の光学素子に入射させる位置を変えることにより、光軸を容易に調整することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光合分波器であって、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子は、波長に応じて光を選択的に透過又は反射させるものであって、前記第１の光学素子は、前記第１の光導波体内を伝送してきた第１の波長の光及び第２の波長の光を反射させて前記第２の光学素子に入射させ、前記第２の光学素子は、前記第１の波長の光を透過させ、前記第２の波長の光を反射させて前記第２の光導波体に入射させることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光合分波器であって、前記第１の支持体の端面及び前記第１の光導波体の端面は、前記第１の光導波体の光軸に対して第１の角度をなして斜めに形成され、前記第２の支持体の端面及び前記第２の光導波体の端面は、前記第２の光導波体の光軸に対して第２の角度をなして斜めに形成されていることを特徴とするものである。

このように端面を斜めに形成することにより、第１の光導波体から出射された光は第１の光学素子により斜めに反射される。そして、第２の光学素子に対して斜めに入射し、一部の光は入射方向に対して斜めに反射され、第２の光導波体に入射する。このとき、端面の角度を調整して反射角度を変えることにより、最適な角度で第２の光導波体に一部の光を入射させることができ、効率良く結合させることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光合分波器であって、前記第１の角度及び前記第２の角度は、ほぼ４５［度］であることを特徴とするものである。

このように角度を設定すると、第１の光導波体から出射された光は第１の光学素子により、第１の光導波体の光軸に対して直交方向に反射される。そして、第２の光学素子にほぼ４５［度］の角度をなして入射し、一部の光は、入射方向に対してほぼ９０［度］の角度をなして反射され、第２の光導波体に入射する。第１の光導波体と第２の光導波体とを平行に配置すると、ほぼ９０［度］に反射された一部の光は第２の光導波体に平行に入射することになり、効率良く結合させることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光合分波器であって、前記第１の光導波体及び前記第２の光導波体は、光導波路又は、先端に屈折率分布型光ファイバが装着された光ファイバであることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光合分波器であって、前記第１の光学素子は、第１の光フィルタ又は第１のミラーが表面に設置された第１の光学素子基板からなり、前記第１の光フィルタ又は前記第１のミラーが前記第１の支持体の端面に接して設置され、前記第１の光フィルタ又は前記第１のミラーが設置されている面の反対の面が、前記第１の光導波体の光軸に直交する方向に対して第３の角度をなして傾斜し、前記第２の前記光学素子は、第２の光フィルタ又は第２のミラーが表面に設置された第２の光学素子基板からなり、前記第２の光フィルタ又は前記第２のミラーが前記第２の支持体の端面に接して設置され、前記第２の光フィルタ又は前記第２のミラーが設置されている面の反対の面が前記第２の光導波体の光軸に対して第４の角度をなして傾斜していることを特徴とするものである。

第２の光フィルタ又は第２のミラーを透過して第２の支持体から第２の光学素子基板に入射した光は、第２の光学素子基板に入射する際に屈折され、更に第２の光学素子基板から外部に出射される際に屈折される。このとき、第２の支持体の端面と、第２の光学素子基板の面との相対角度を変えて、外部に出射される光の角度を修正する。また、外部から第１の光学素子基板に入射する光は、第１の光学素子基板に入射する際に屈折され、更に第１の光学素子基板から第１の光導波体に入射する際に屈折される。このとき、第１の支持体の端面と、第１の光学素子基板の面との相対角度を変えて、第１の光導波体に入射する光の角度を修正する。このように、相対角度を調整することにより、角度ずれを補正することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光合分波器であって、前記第１の支持体及び前記第２の支持体は、互いに接している面が平坦であることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、受光素子とを有し、前記受光素子は、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子のいずれか一方の光学素子を透過した光を受光することを特徴とする光受信モジュールである。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、発光素子とを有し、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子のいずれか一方の光学素子は、前記発光素子から出射された光を透過させて前記第１の光導波体に入射させることを特徴とする光送信モジュールである。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、受光素子と、発光素子とを有し、前記受光素子は、前記第２の光学素子を透過した光を受光し、前記第１の光学素子は、前記発光素子から出射された光を透過させて前記第１の光導波体に入射させることを特徴とする光送受信モジュールである。

請求項１１に記載の発明は、請求項８又は請求項１０のいずれかに記載の光送受信モジュールであって、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子と前記受光素子との間の光路上にカットフィルタが配置されていることを特徴とするものである。

請求項１２に記載の発明は、透光性を有する第１の支持体と、透光性を有する第２の支持体と、前記第１の支持体内に配置された第１の光導波体と、前記第２の支持体内に配置された第２の光導波体と、前記第１の支持体の端面に接して設置された第１の光学素子と、前記第２の支持体の端面に接して設置された第２の光学素子と、を有し、前記第１の支持体は、その側面が前記第２の支持体の側面と接して配置された光合分波器に対して、前記第１の支持体の側面と前記第２の支持体の側面とを接触させながら、前記第１の支持体又は／及び前記第２の支持体を移動させることにより、前記第１の光導波体から出射され、前記第１の光学素子で反射され、更に前記第２の光学素子で反射されて前記第２の光導波体に結合する光の光軸を調整することを特徴とする光合分波器の調整方法である。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、第１の支持体と第２の支持体とを側面で接触させて、それらの端面に光学素子を設置することにより、光合分波器を小型化することが可能となる。また、光軸を調整する際に、第１の支持体と第２の支持体とを接触させながら移動させることにより、容易に位置ずれを調整することが可能となるため、光合分波器の組み立てが容易となり、生産性が向上する。

更に、請求項３に記載の発明によれば、端面の角度を調整することにより、最適な角度で第２の光導波体に光を入射させることが可能となる。その結果、角度ずれによる結合損失を小さくすることが可能となる。

更に、請求項４に記載の発明によれば、第２の光学素子で反射された一部の光を、第２の光導波体に平行に入射させることが可能となり、角度ずれによる結合損失を小さくすることが可能となる。

更に、請求項６に記載の発明によれば、端面の角度と光学素子基板の面の相対角度を調整することにより、第２の光学素子基板から外部に出射される光の出射角度を調整することができる。また、最適な角度で第１の光導波体に光を入射させることが可能となる。

更に、請求項７に記載の発明によれば、第１の支持体と第２の支持体とが接している面を平坦にすることにより、互いに接している部分で光が屈折されたり、反射されたりせず、第１の支持体から第２の支持体に光を入射させることが可能となる。

また、請求項８乃至請求項１１に記載の発明によれば、本願発明の光合分波器を備えることにより、小型で光軸の調整が容易な光受信モジュール、光送信モジュール又は光送受信モジュールを提供することが可能となる。

また、請求項１２に記載の発明によれば、第１の支持体及び第２の支持体を接触させながら移動させることにより、第２の光導波体に入射する光の光軸を容易に調整することが可能となるため、光合分波器の組み立てが容易となり、生産性が向上する。

以下、本願発明の実施形態に係る光合分波器及び光送受信モジュールについて、図１乃至図７を参照しつつ説明する。

［第１の実施の形態］
まず、本願発明の第１の実施形態に係る光合分波器の構成及び作用について図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は第１の実施形態に係る光合分波器の上面図である。図２は第１の実施形態に係る光合分波器の断面図である。図３は第１の実施形態に係る光合分波器の作用を説明するための光合分波器の上面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る光合分波器１は、透光性を有するガラスフェルール２内に配置されているレンズ付き光ファイバ４と、透光性を有するガラスフェルール３内に配置されているレンズ付き光ファイバ５と、を有する。更に、レンズ付き光ファイバ４の端部には光ファイバ６が設置され、レンズ付き光ファイバ５の端部には光ファイバ７が設置されている。また、ガラスフェルール２の端面２ａには、光学素子基板８が端面２ａに接して設置され、ガラスフェルール３の端面３ａには、光学素子基板９が端面３ａと接して設置されている。尚、ガラスフェルール２が本願発明の「第１の支持体」に相当し、ガラスフェルール３が「第２の支持体」に相当し、レンズ付き光ファイバ４が「第１の光導波体」に相当し、レンズ付き光ファイバ５が「第２の光導波体」に相当する。また、ガラスフェルール２及び３には、例えばホウケイ酸ガラスや石英ガラスが用いられている。

レンズ付き光ファイバ４は、ガラスフェルール２の中心軸に平行に配置されており、レンズ付き光ファイバ５は、ガラスフェルール３の中心軸に平行に配置されている。また、レンズ付き光ファイバ４の端面は、ガラスフェルール２の端面２ａに面しており、レンズ付き光ファイバ５の端面は、ガラスフェルール３の端面３ａに面している。また、レンズ付き光ファイバ４及びレンズ付き光ファイバ５は、ＸＺ面内において同一の面内に配置されている。

また、レンズ付き光ファイバ４は、シングルモード光ファイバ４ａの先端に、分布屈折率型レンズとしてのＧＩファイバ４ｂが融着により固定されており、レンズ付き光ファイバ５は、シングルモード光ファイバ５ａの先端に、ＧＩファイバ５ｂが融着により固定されている。ＧＩファイバ４ｂ及び５ｂは、光軸の径方向に屈折率分布を有する屈折率分布型の光ファイバであり、このＧＩファイバの径方向の屈折率分布は、次の式（１）で表される。
ｎ（ｒ）＝ｎ_０（１−（Ａ／２）ｒ^２）・・・式（１）
但し、ｒを中心軸からの径方向半径、ｎ_０を軸上屈折率とする。Ａ^１／２は屈折率分布定数であり、屈折率が２乗分布の場合、Ａ^１／２＝（２Δ）^１／２／ｒとなる。尚、Δは比屈折率差である。

このＧＩファイバは、シングルモード光ファイバから出射される発散光線束を平行光線束又は収束光線束に変換し、又は光ファイバに入射する光線束を収束光線束に変換させる機能を有する。

ガラスフェルール２とガラスフェルール３とは、互いに平行に配置されており、更にそれらの側面で接している。レンズ付き光ファイバ４はガラスフェルール２の中心軸に対して平行に配置されており、レンズ付き光ファイバ５はガラスフェルール３の中心軸に対して平行に配置されているため、レンズ付き光ファイバ４とレンズ付き光ファイバ５とは、互いに平行に配置されている。

また、レンズ付き光ファイバ４の端面及びガラスフェルール２の端面２ａは、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対してＸＺ面内において角度θ_ａをなして斜めに形成されている。レンズ付き光ファイバ５の端面及びガラスフェルール３の端面３ａもレンズ付き光ファイバ４の光軸に対してＸＺ面内において角度θ_ａをなして、端面２ａと反対の方向に斜めに形成されている。尚、角度θ_ａが本願発明の「第１の角度」及び「第２の角度」に相当する。

光学素子基板８の表面（ガラスフェルール２の端面２ａに接している面）には、誘電体多層膜からなる光フィルタ８ａが成膜されている。また、光学素子基板９の表面（ガラスフェルール３の端面３ａに接している面）には、誘電体多層膜からなる光フィルタ９ａが成膜されている。尚、光学素子基板８と光フィルタ８ａとを合わせたものが本願発明の「第１の光学素子」に相当し、光学素子基板９と光フィルタ９ａとを合わせたものが本願発明の「第２の光学素子」に相当する。光フィルタ８ａ及び９ａは誘電体多層膜からなり、波長選択性を有し、所定の波長領域の光を反射させ、別の波長領域の光を透過させる。また、光学素子基板８及び９には例えばＢＫ７（屈折率１．５０）が用いられている。

レンズ付き光ファイバ４は、その先端の位置がガラスフェルール２の端面２ａの位置と一致するように配置されている。そして、レンズ付き光ファイバ４の先端に接するように、ガラスフェルール２の端面２ａに光学素子基板８が設置されている。また、レンズ付き光ファイバ５も同様に、その先端の位置がガラスフェルール３の端面３ａの位置と一致するように配置されている。そして、レンズ付き光ファイバ５の先端に接するように、ガラスフェルール３の端面３ａに光学素子基板９が設置されている。

次に、ガラスフェルール２及び３の断面形状について図２を参照しつつ説明する。図２は、ガラスフェルール２及び３の断面図であり、図１におけるＡ−Ａ’断面図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態に係るガラスフェルール２及び３の断面形状は円形となっているが、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とが接する面は平坦な面となっている。また、図２（ｂ）に示すように、断面形状が矩形となっていてもよい。矩形状となっているため、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とが接する面は平面となっている。

また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、レンズ付き光ファイバ４及びレンズ付き光ファイバ５は、ＸＺ面内において同一の面内に配置されている。

以上のような構成をなしている光合分波器１によると、以下のような好適な作用を奏することが可能となる。

例えば、レンズ付き光ファイバ４を、波長Ａ（例えば、波長１４９０［ｎｍ］）の光と波長Ｂ（例えば、波長１５５０［ｎｍ］）の光が伝送してくる場合について説明する。また、光フィルタ８ａは、波長が１２５０〜１３６０［ｎｍ］の範囲内の光を透過させ、波長が１４６０〜１６２０［ｎｍ］の範囲内の光を反射させるものとする。従って、光フィルタ８ａは、波長Ａの光及び波長Ｂの光を反射させることとなる。一方、光フィルタ９ａは、波長が１４７０〜１５１０［ｎｍ］の範囲内の光を透過させ、波長が１５３０〜１６２０［ｎｍ］の範囲内の光を反射させるものとする。従って、光フィルタ９ａは、波長Ａの光を透過させ、波長Ｂの光を反射させることとなる。

レンズ付き光ファイバ４を伝送してきた波長Ａの光及び波長Ｂの光は、レンズ付き光ファイバ４の端面から出射され、光フィルタ８ａに入射する。光フィルタ８ａは波長Ａの光及び波長Ｂの光を反射させるため、波長Ａの光及び波長Ｂの光は光フィルタ８ａで反射され、ガラスフェルール２から出射する。ガラスフェルール２から出射された波長Ａの光及び波長Ｂの光は、ガラスフェルール３内に入射し、ガラスフェルール３の端面３ａに設置されている光フィルタ９ａに入射する。尚、図２を参照して説明したように、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とが接している面は、平面となっているため、波長Ａの光及び波長Ｂの光は、互いに接している部分で屈折されたり、反射されたりせずに、ガラスフェルール２からガラスフェルール３に入射することができる。

光フィルタ９ａは、波長Ａの光を透過させ、波長Ｂの光を反射させるため、波長Ａの光は光フィルタ９ａを透過し、屈折されて光学素子基板９に入射する。そして、光学素子基板９を透過し、屈折されて光合分波器１の外部に出射される。一方、波長Ｂの光は、光フィルタ９ａで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射する。そして、レンズ付き光ファイバ５内を伝送していく。

このように、レンズ付き光ファイバ４内を伝送してきた波長多重化された光を分波して、別のレンズ付き光ファイバ５に結合させることができる。

このとき、ガラスフェルール２とガラスフェルール３との位置関係により、レンズ付き光ファイバ５に入射する波長Ｂの光の位置ずれを最小にすることができる。この作用について、図３に示す上面図を参照しつつ説明する。ここでは、図３を参照してレンズ付き光ファイバ４及び５の光軸方向（Ｚ方向）への光軸の位置ずれの調整について説明する。

図３（ａ）は、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とが互いに側面にて接しながら、ガラスフェルール２がレンズ付き光ファイバ４及び５の光軸方向（Ｚ方向）に突出している場合の図である。この場合、光フィルタ８ａで反射され、更に光フィルタ９ａで反射された波長Ｂの光はレンズ付き光ファイバ５の光軸からずれてしまい、光軸の位置ずれが生じ、レンズ付き光ファイバ５での結合損失が大きくなってしまう。特に、ガラスフェルール２が光軸方向（Ｚ方向）に突出しているため、光軸方向（Ｚ方向）への光軸の位置ずれが生じ、その位置ずれに起因する結合損失が大きくなる。

また、図３（ｂ）は、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とが互いに側面で接しながら、ガラスフェルール３がレンズ付き光ファイバ４及び５の光軸方向（Ｚ方向）に突出している場合の図である。この場合も、波長Ｂの光はレンズ付き光ファイバ５の光軸からずれてしまい、光軸の位置ずれが生じ、レンズ付き光ファイバ５での結合損失が大きくなってしまう。ガラスフェルール３が光軸方向（Ｚ方向）に突出しているため、図３（ａ）と同様に、光軸方向（Ｚ方向）への光軸の位置ずれが生じ、その位置ずれに起因する結合損失が大きくなる。

一方、図３（ｃ）に示す状態では、光軸方向（Ｚ方向）において、ガラスフェルール２の端面２ａの位置と、ガラスフェルール３の端面３ａの位置とがほぼ一致している。この場合、光軸方向（Ｚ方向）については、波長Ｂの光はレンズ付き光ファイバ５の光軸からずれることもなく、レンズ付き光ファイバ５に入射する。従って、光軸方向（Ｚ方向）への光軸の位置ずれによる結合損失は、図３（ａ）及び（ｂ）の場合と比べて小さくなる。

つまり、ガラスフェルール２の端面２ａとガラスフェルール３の端面３ａとの相対位置を変化させることにより、レンズ付き光ファイバ５に入射する波長Ｂの光の位置ずれを少なくし、位置ずれによる結合損失を減少させることができる。

本実施形態に係る光合分波器１において、ガラスフェルール２とガラスフェルール３との光軸方向（Ｚ方向）の相対位置を変えるために、光合分波器１の製造時であって光軸を調整するときに、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とをレンズ付き光ファイバ４及び５の光軸方向（Ｚ方向）に、かつ反対方向に移動させればよい。つまり、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを側面で接触させながら、レンズ付き光ファイバ３及びレンズ付き光ファイバ４の光軸方向（Ｚ方向）に移動させることにより、端面２ａと端面３ａとの光軸方向（Ｚ方向）の相対位置を変えることができる。

図１において、ガラスフェルール２及びガラスフェルール３を、矢印Ｚ１又はＺ２の方向に互いに反対方向に移動させることにより、端面２ａと端面３ａとの光軸方向（Ｚ方向）の相対位置を変えることができる。このように、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを移動させるだけで、波長Ｂの光がレンズ付き光ファイバ５に入射する位置を容易に変えることができる。従って、容易に位置ずれを最小にすることが可能となり、位置ずれによる結合損失を最小にすることが可能となる。

以上のように、ガラスフェルール２及び３を光軸方向（Ｚ方向）に移動させることにより、光軸方向（Ｚ方向）の光軸ずれを最小にすることが可能となる。これと同様に、光軸に直交する方向（Ｙ方向）の光軸ずれも最小にすることができる。光軸方向（Ｚ方向）と同様に、ガラスフェルール２及び３を光軸に直交する方向（Ｙ方向）に移動させることにより、端面２ａと端面３ａのＹ方向における相対位置を変えることができるため、Ｙ方向の光軸ずれも最小にすることが可能となる。本実施形態においては、ＸＺ面においてレンズ付き光ファイバ４及び５が同一の面内に配置されるように、ガラスフェルール２及び３をＹ方向に移動させる。このように、レンズ付き光ファイバ４及び５をＸＺ面において同一の面内に配置することにより、Ｙ方向については、波長Ｂの光はレンズ付き光ファイバ５の光軸からずれることもなく、レンズ付き光ファイバ５に入射する。従って、Ｙ方向への光軸の位置ずれによる結合損失を最小にすることが可能となる。

また、光合分波器１の外部から光学素子基板８に波長Ｄ（例えば、波長１３１０［ｎｍ］）の光が入射してくる場合について説明する。光学素子基板８に入射した波長Ｄの光は、屈折されて光フィルタ８ａに入射する。光フィルタ８ａは、波長が１２５０〜１３６０［ｎｍ］の範囲内の光を透過させるため、波長Ｄの光は光フィルタ８ａを透過し、レンズ付き光ファイバ４に入射する。そして、レンズ付き光ファイバ４内を伝送していく。このように、レンズ付き光ファイバ４内においては双方向に光が伝送していくことになる。

尚、本実施形態においては、誘電体多層膜からなる光フィルタ８ａ、９ａを用いて波長が多重化された光を分波させたが、本願発明はそれに限られない。光フィルタ８ａ、９ａの代わりに、光を分岐させるハーフミラー等のミラーを用いても良い。ハーフミラー等のミラーを用いた場合は、波長が多重化された光を分波させるのではなく、光の光量により光を分岐させることになる。

例えば、端面２ａに設置されているミラーは、光をほぼ１００［％］反射させ、端面３ａに設置されているミラーは、光をほぼ５０［％］反射させ、ほぼ５０［％］透過させるものとする。レンズ付き光ファイバ４から出射された光は、端面２ａに設置されているミラーで反射され、端面３ａに設置されているミラーに入射する。そして、このミラーにより５０［％］の光が反射され、５０［％］の光が透過させられる。反射された光はレンズ付き光ファイバ５に入射し、レンズ付き光ファイバ５内を伝送していく。ミラーを透過した光は、光学素子基板９に入射し、屈折されて光合分波器１の外部に出射される。このように、レンズ付き光ファイバ４を伝送してきた光をミラーにより反射光と透過光に分岐しても良い。

また、レンズ付き光ファイバ４とレンズ付き光ファイバ５とを互いに平行に配置したが、本願発明はそれに限られず、所定の角度をなしていても構わない。その場合であっても、光合分波器１の製造時において、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを互いに反対方向に移動させることにより、間単に光軸の調整を行うことができる。

また、シングルモード光ファイバ４ａ及び５ａの先端に、ＧＩファイバ４ｂ及びＧＩファイバ５ｂが融着固定された、レンズ付き光ファイバ４及びレンズ付き光ファイバ５を用いる必要はない。例えば、シングルモード光ファイバ４ａ及び５ａだけであってもよく、また、先端部のモードフィールド径が拡大されたシングルモード光ファイバを用いてもよい。シングルモード光ファイバに熱を加えて、コア内に存在するＧｅ等のドーパントをクラッド内に拡散させることにより、モードフィールド径を拡大させることが可能となる。

また、使用するＧＩファイバの種類及び長さにより光ファイバの焦点距離が変わるため、光ファイバ間の距離を変えて光ファイバを配置する必要がある。シングルモード光ファイバのみを用いる場合は、光ファイバ間の距離を最も短くする必要があり、一般的には、光ファイバ間の距離を０〜１００［μｍ］にする必要がある。また、モードフィールド径が拡大されたシングルモード光ファイバを用いる場合はシングルモード光ファイバのみよりはファイバ間の距離を長くすることが可能となり、光ファイバ間の距離を一般的には、０〜１０００［μｍ］とすることができる。また、ＧＩファイバが４ｂ及び５ｂが融着固定されたレンズ付き光ファイバ４及び５を用いる場合は焦点距離が長くなるため、光ファイバ間の距離を一般的に５［ｍｍ］程度まで長くすることができる。このように、光ファイバ間の距離に合わせて、シングルモード光ファイバのみを用いたり、モードフィールド径が拡大されたシングルモード光ファイバを用いたりすることが可能となる。

尚、ＧＩファイバが融着固定された光ファイバや、モードフィールド径が拡大された光ファイバを用いた場合は、光軸の位置ずれ量のトレランス（許容量）を大きくすることができる。また、光学系の設計の自由度が向上し、結合効率を向上させることができ、高性能な光送受信モジュールを供給することが可能となる。

更に、光ファイバの代わりに、石英系ガラスや有機材料等からなる光導波路が形成されたものであっても構わない。

次に、具体的な実施例について説明する。本実施例の光合分波器１の構成について以下に示す。
シングルモード光ファイバ３ａ及び４ａのモードフィールド径：９．０［μｍ］
シングルモード光ファイバ３ａ及び４ａのクラッド径：１２５［μｍ］
ＧＩファイバ３ｂ及び４ｂのコア径：１０５［μｍ］
ＧＩファイバ３ｂ及び４ｂのクラッド径：１２５［μｍ］
ＧＩファイバ３ｂ及び４ｂの比屈折率差Δ：０．８５
ＧＩファイバ３ｂ及び４ｂの軸上屈折率ｎ_０：１．４５８
光学素子基板８及び９（ＢＫ７）の屈折率ｎ_１：１．５０
端面２ａ及び３ａの角度θ_ａ：４５［度］
フェルール３及び４の屈折率（ホウケイ酸ガラス）：１．５２

ここで、レンズ付き光ファイバ４からレンズ付き光ファイバ５に入射する際の、角度ずれ及び位置ずれについて説明する。

角度ずれについては、端面２ａ及び端面３ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］とすることで少なくすることが可能となる。端面２ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］にすることで、光フィルタ８ａで反射される波長Ａの光及び波長Ｂの光は、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対してほぼ９０［度］の角度をなして反射されることとなる。端面３ａはレンズ付き光ファイバ５の光軸に対してほぼ４５［度］の角度をなして傾斜しているため、波長Ａの光及び波長Ｂの光は、光フィルタ９ａにほぼ４５［度］の角度をなして入射する。そして、波長Ｂの光は、光フィルタ９ａにより、入射方向に対してほぼ９０［度］の角度をなして反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射する。レンズ付き光ファイバ４とレンズ付き光ファイバ５とは平行に配置されているため、波長Ｂの光はレンズ付き光ファイバ５に平行に入射する。このように、端面２ａ及び３ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］にすることにより、波長Ｂの光をレンズ付き光ファイバ５に効率良く光を結合させることが可能となる。

位置ずれについては、図３に示したように、ガラスフェルール２とガラスフェルール３との相対位置を変えることにより調整することが可能となる。相対位置を変えることにより、レンズ付き光ファイバ５に入射する光の入射位置を変えることができるため、その調整により位置ずれを補正することができる。

以上のように、本実施形態に係る光合分波器１によれば、角度ずれ及び位置ずれを容易に調整することが可能となるため、光合分波器の生産性が向上する。また、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを、それらの側面で接触させて平行に配置することにより、光合分波器１を小型化することができる。

尚、本実施形態においては、レンズ付き光ファイバ４内を２波長の光（波長Ａの光と波長Ｂの光）が伝送してくる場合について説明したが、本願発明はそれに限られない。３波長以上の光が伝送してきてもよい。

例えば、レンズ付き光ファイバ４内を３波長に多重化された光が伝送してくる場合について説明する。波長Ａ（波長１４９０［ｎｍ］）の光と、波長Ｂ（波長１５５０［ｎｍ］）の光と、波長Ｃ（波長１５７０［ｎｍ］）の光とが多重化されて伝送してくるとする。

この場合、波長Ａ、波長Ｂ及び波長Ｃの光は光フィルタ８ａで反射され、フェルール２から出射し、フェルール３内に入射して光フィルタ９ａに入射する。光フィルタ９ａは、波長が１５３０〜１６２０［ｎｍ］の範囲内の光を反射させるため、波長Ｂの光だけでなく波長Ｃの光も光フィルタ９ａで反射されてレンズ付き光ファイバ５に入射する。波長Ｂの光と波長Ｃの光はレンズ付き光ファイバ５内を伝送していき、別の光合分波器で波長Ｂと波長Ｃとは分波されることになる。一方、波長Ａの光は、光フィルタ９ａを透過して光学素子基板９に入射し、屈折されて光合分波器１の外部に出射される。

また、４波長以上に多重化された場合も同じである。４波長以上に多重化されていても、波長が１５３０〜１６２０［ｎｍ］の範囲内の光は光フィルタ９ａで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射することになる。

［第２の実施の形態］
次に、本願発明の第２の実施形態に係る光合分波器の構成及び作用について図４を参照しつつ説明する。図４は第２の実施形態に係る光合分波器の上面図である。第２の実施形態に係る光合分波器は、第１の実施形態に係る光号分波器の構成とほぼ同じ構成を有しているが、光学素子基板８及び光学素子基板９の構造が異なる。

図４の上面図に示すように、本実施形態に係る光合分波器１０において、光学素子基板８は、ガラスフェルール２の端面２ａに接する面の反対の面８ｂが、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対してＸＺ面内において角度θ_ｂをなして傾斜し、光学素子基板９は、ガラスフェルール３の端面３ａに接する面の反対の面９ｂが、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対してＸＺ面内において角度θ_ｂをなして傾斜している。尚、角度θ_ｂが本願発明の「第３の角度」及び「第４の角度」に相当する。

以上のような構成を有する光合分波器１０によると、以下のような好適な作用を奏することが可能となる。

レンズ付き光ファイバ４を伝送してきた波長Ａの光及び波長Ｂの光は、レンズ付き光ファイバ４の端面から出射され、光フィルタ８ａで反射されてガラスフェルール２から出射し、光フィルタ９ａに入射する。波長Ａの光は光フィルタ９ａを透過し、屈折されて光学素子基板９に入射する。そして、光学素子基板９を透過し、屈折されて光学素子基板９の面９ｂから光合分波器１０の外部に出射する。

ここで、ガラスフェルール３の端面３ａはＸＺ面内において角度θ_ａをなして傾斜しており、光学素子基板９の面９ｂはＸＺ面内において角度θ_ｂをなして傾斜しているため、ガラスフェルール３と光学素子基板９の屈折率に応じて、これらの角度を調整することにより、波長Ａの光をレンズ付き光ファイバ５の光軸に対して直交する方向に出射されることができる。つまり、ガラスフェルール３から光学素子基板９に入射する際に屈折されて、更に、光学素子基板９の面９ｂから光合分波器１０の外部に出射される際に屈折されることにより、屈折による角度ずれを相殺し、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して直交する方向に波長Ａの光を出射させることが可能となる。

一方、波長Ｂの光は、光フィルタ９ａで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射し、レンズ付き光ファイバ５内を伝送していく。第１の実施形態と同様に、ガラスフェルール２の端面２ａとガラスフェルール３の端面３ａの相対位置（Ｙ方向及びＺ方向の位置）を変えることにより、波長Ｂの光を効率良くレンズ付き光ファイバ５に入射させることが可能となる。

また、光合分波器１０の外部から光学素子基板８の面８ｂに波長Ｄの光が入射した場合、屈折されて光学素子基板８を透過し、光フィルタ８ａに入射する。そして、波長Ｄの光は光フィルタ８ａを透過し、レンズ付き光ファイバ４に入射する。ここで、ガラスフェルール２の端面２ａの角度θ_ａをなして傾斜しており、光学素子基板８の端面８ｂは角度θ_ｂをなして傾斜しているため、これらの角度を調整することにより、レンズ付き光ファイバ４に波長Ｄの光を効率良く入射させることが可能となる。つまり、外部から光学素子基板８に入射する際に屈折され、更に、光フィルタ８ａから出射してレンズ付き光ファイバ４に入射する際に屈折されることにより、屈折による角度ずれを相殺することができる。そのことにより、最適な角度で波長Ｄの光をレンズ付き光ファイバ４に入射させることができ、効率良く入射させることが可能となる。

具体的な実施例について説明する。光学素子基板８及び９の屈折率ｎ_１＝１．５０、角度θ_ａ＝４５［度］、角度θ_ｂ＝７［度］とする。このように、屈折率、角度θ_ａ、角度θ_ｂを設置すると、屈折による角度ずれは相殺され、波長Ａの光はレンズ付き光ファイバ５の光軸に対して直交する方向に出射される。また、波長Ｄの光を、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して平行に光学素子基板８に入射させる場合、波長Ｄの光をレンズ付き光ファイバ４に最適な角度で入射させることができる。

波長Ａの光を、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して直交する方向に出射させることができるため、波長Ａの光を受光する受光素子を、光合分波器１０に対して垂直に配置することができる。また、波長Ｄの光を出射させる発光素子を、光合分波器１０に対して平行に配置することができる。そのことにより、受光素子や発光素子を配置する場合、光軸合わせが容易となる。

［製造方法］
次に、第１の実施形態に係る光合分波器１又は第２の実施形態に係る光合分波器１０の製造方法について説明する。まず、シングルモード光ファイバ４ａ（５ａ）とＧＩファイバ４ｂ（５ｂ）を融着して固定する。融着固定後、ＧＩファイバ４ｂ（５ｂ）が所定の長さとなるように、ＧＩファイバ４ｂ（５ｂ）を切断する。このようにして、レンズ付き光ファイバ４（５）を作製する。そして、レンズ付き光ファイバ４をガラスフェルール２に内に挿入し、レンズ付き光ファイバ５をガラスフェルール３内に挿入する。

次に、ガラスフェルール２の端面２ａを研磨して、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して所定の角度θ_ａ（例えば、４５［度］）をなして傾斜させる。同様に、ガラスフェルール３の端面３ａを研磨して、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して所定の角度θ_ａ（例えば、４５［度］）をなして傾斜させる。尚、このとき、シングルモード光ファイバ４ａ（５ａ）に融着固定されているＧＩファイバ４ｂ（５ｂ）が所望の長さになるように、ガラスフェルール２及び３の研磨量を制御する必要がある。

次に、端面２ａに、光フィルタ８ａが成膜されている光学素子基板８を設置し、端面３ａに、光フィルタ９ａが成膜されている光学素子基板９を設置する。また、第２の実施形態に係る光合分波器１０を作製する場合は、光学素子基板８については、光フィルタ８ａが成膜されている面の反対の面８ｂを研磨して、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して所定の角度θ_ｂ（例えば、７［度］）をなすように傾斜させる。同じように、光学素子基板９についても、光フィルタ９ａが成膜されている面の反対の面９ｂを研磨して、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して所定の角度θ_ｂ（例えば、７［度］）をなすように傾斜させる。

次に、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを、それらの側面を介して接触させて一体化させる。そして、レンズ付き光ファイバ４において、ＧＩファイバ４ｂの反対側の先端に波長Ｂの光を出射する光源を接続し、レンズ付き光ファイバ５において、ＧＩファイバ５ｂの反対側の先端に光パワーメータを接続する。そして、光源から波長Ｂの光を出射させ、光フィルタ８ａで反射され、更に光フィルタ９ａで反射されてレンズ付き光ファイバ５に入射する波長Ｂの光の光量をモニターする。波長Ｂの光をモニターしながら、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを、レンズ付き光ファイバ４及び５の光軸に平行な方向（Ｚ方向）とＺ方向に直交する方向（Ｙ方向）に移動させて、光パワーメータからの出力が最大となる位置で、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを固定する。その後、予め塗布してある紫外線硬化接着剤に紫外線を当て、硬化させて光合分波器１を作製する。このように、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを移動させて相対位置を変化させることにより、簡単に光軸の位置ずれを調整することが可能となり、光合分波器を容易に組み立てることが可能となる。

また、ガラスフェルール２及び３の外径を合わせることにより、ガラスフェルール２及び３をＺ方向のみに移動させることで光軸合わせを行うことが可能となる。図５を参照しつつ詳しく説明する。図５はガラスフェルール２及び３の断面図である。同図に示すように、平坦な板１５の上に、ガラスフェルール２を設置し、その上にガラスフェルール２と外径が等しいガラスフェルール３を設置する。そして、ガラスフェルール２及び３の側面に接するように、フェルール位置合わせ板１６をガラスフェルール２及び３の両側面に設置する。フェルール位置合わせ板１６によりガラスフェルール２及び３を側面から挟み込んで、ガラスフェルール２及び３がＹ方向に移動しないようにする。尚、レンズ付き光ファイバ４及び５が、ＸＺ面内において同一の面内に配置されるようにガラスフェルール２及び３内に挿入しておく。このように、ガラスフェルール２及び３を固定することにより、Ｙ方向の光軸合わせを行う必要がなくなり、光軸方向（Ｚ方向）の光軸合わせだけを行えば良いことになる。

また、光合分波器１０を作製する場合、以下に説明する工程によると効率良く光合分波器１０を作製することが可能となる。まず、ガラスフェルール２（３）の端面２ａ（３ａ）に光学素子基板８（９）を接着した後に、ガラスフェルール２とガラスフェルール３とを、それらの側面を介して接着する。そして、接着済みのガラスフェルール２の外径を基準として光学素子基板８の面８ｂを研磨し、次に、面８ｂに直交する角度で光学素子基板９の面９ｂを研磨する。光学素子基板８及び９の面８ｂ及び９ｂを研磨した後に、ガラスフェルール２及び３を接着すると、面８ｂと面９ｂの角度を合わせ込む必要があるが、ガラスフェルール２及び３を接着した後に面８ｂ及び９ｂを研磨して傾斜させることにより、角度を合わせ込む必要がなくなる。尚、光学素子基板８及び９を研磨する際には、ガラスフェルール２及び３の一部を一緒に研磨しても構わない。

［第３の実施の形態］
次に、本願発明の第３の実施形態として、光合分波器１０を用いた光送受信モジュールについて図６を参照しつつ説明する。図６は本願発明の第３の実施形態に係る光送受信モジュールの上面図である。

同図に示すように、本願発明の実施形態に係る光送受信モジュールは、筐体１１に、第２の実施形態に係る光合分波器１０と、光学素子基板８に光を入射させる発光素子１２と、光フィルタ９ａで分波された光を受光する受光素子１３とが設置されている。発光素子１２は光合分波器１０に対して平行に配置され、受光素子１３は光合分波器１０に対して垂直に配置されている。

筐体１１には、発光素子１２を接続するための発光素子用開口部が形成されて、側面には、受光素子１３を接続するための受光素子用開口部が形成されている。

発光素子１２は、出力波長が例えば１３１０［ｎｍ］の半導体レーザ１２ａと、半導体レーザ１２ａから出射される光の出力を検知するモニター受光素子１２ｂとが収容されたＬＤパッケージからなる。ＬＤパッケージには、発光素子用の集光レンズ１２ｃが設けられている。

受光素子１３は、ＰＤチップ１３ａとプリアンプ１３ｂとが収容されたＰＤパッケージからなる。ＰＤパッケージには、受光素子用の集光レンズ１３ｃが設けられている。尚、受光素子１２の受光径及び受光感度が充分であれば、集光レンズ１３ｃを設けなくても構わない。

また、第２の実施形態において説明したように、光学素子基板８は、ガラスフェルール２の端面２ａに接している面の反対の面が、レンズ付き光ファイバ４の光軸に直交する方向に対して角度θ_ｂをなして傾斜している。光学素子基板９は、ガラスフェルール３の端面３ａに接している面の反対の面が、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して角度θ_ｂをなして傾斜している。

更に、光学素子基板９の面９ｂに、光学素子基板１４が設置されている。この光学素子基板１４は、受光素子１３と面する表面にカットフィルタ１４ａが設けられている。このカットフィルタ１４ａは、特定の波長の光を透過させ、残りの波長の光を反射させるなどして、光フィルタ９ａで分波されて受光素子１３に入射する光のうち、余分な信号を除去する機能を有する。このカットフィルタ１４ａを設けることにより、光結合損失、光散乱又は光クロストークの影響を小さくすることが可能となる。尚、このカットフィルタ１４ａは、光学素子基板９の面９ｂに面する面に設置されていてもよい。更に、光学素子基板１４は設置されていなくてもよい。

以上のような構成を有する光送受信モジュールの作用について説明する。例えば、レンズ付き光ファイバ４内を、波長Ａ（例えば、波長１４９０［ｎｍ］）の光と波長Ｂ（例えば、波長１５５０［ｎｍ］）の光が伝送してきた場合について説明する。また、発光素子１２から波長Ｄ（例えば、波長１３１０［ｎｍ］）の光が出射されるものとする。

レンズ付き光ファイバ４を伝送してきた波長Ａの光及び波長Ｂの光は、レンズ付き光ファイバ４の端面から出射され、光フィルタ８ａに入射する。波長Ａの光及び波長Ｂの光は光フィルタ８ａで反射されてガラスフェルール２から出射し、ガラスフェルール３に入射して光フィルタ９ａに入射する。

波長Ａの光は光フィルタ９ａを透過して、屈折されて光学素子基板９に入射する。そして、波長Ａの光は光学素子基板９を透過し、更にカットフィルタ１４ａを透過して、屈折されて光合分波器１の外部に出射し、受光素子１３で受光される。このとき、端面３ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］とし、光学素子基板９の面９ｂの角度をほぼ７［度］にすると、波長Ａの光は、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対してほぼ９０［度］の角度をなして光合分波器１から出射される。そして、受光素子１４は光合分波器１に対して垂直に配置されているため、波長Ａの光は受光素子１３の受光面に垂直に入射することとなる。このように角度設定すると、受光素子１４を光合分波器１０に対して垂直に配置することができるため、光送受信モジュールの組み立てが容易になる。また、光学素子基板９から出射する際に、カットフィルタ１４ａを透過させることで余分な信号が除去される。

一方、波長Ｂの光は、光フィルタ９ａで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射する。そして、レンズ付き光ファイバ５内を伝送していく。第１の実施形態で説明したように、位置ずれを調整することにより、結合損失を小さくすることが可能となり、効率良く結合させることができる。また、端面２ａ及び端面３ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］にすることにより、波長Ｂの光を、レンズ付き光ファイア５の光軸に対して平行にレンズ付き光ファイバ５に入射させることができる。そのことにより、角度ずれを少なくし、角度ずれによる結合損失を小さくすることができる。

また、発光素子１２から出射された波長Ｄの光は、端面２ａに設置されている光学素子基板８の面８ｂに入射し、屈折されて光フィルタ８ａに入射する。そして、波長Ｄの光は光フィルタ８ａを透過し、レンズ付き光ファイバ４に入射してレンズ付き光ファイバ４内を伝送していく。このとき、端面２ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］とし、光学素子基板８の面８ｂの角度θ_ｂをほぼ７［度］にすると、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して発光素子１２を平行に配置した場合、波長Ｄの光をレンズ付き光ファイバ４に最適な角度で入射させることが可能となる。その結果、波長Ｄの光をレンズ付き光ファイバ４に効率良く結合させることが可能となる。換言すると、上記の角度に設定すると、発光素子１２を光合分波器１０に対して平行に配置することができるため、光送受信モジュールの組み立てが容易になる。

以上のように、レンズ付き光ファイバ４は、波長Ａの光と波長Ｂの光とが伝送するとともに、それらの光と反対方向に波長Ｄの光が伝送するため、双方向に光が伝送することとなる。そして、光フィルタ９ａで反射されてレンズ付き光ファイバ５に入射する光（波長Ｂの光）については、角度ずれ、位置ずれを小さくすることが可能となり、そのことにより、結合損失を小さくすることができる。

尚、本実施形態においては、第２の実施形態に係る光合分波器１０を用いたが、第１の実施形態に係る光合分波器１を用いても構わない。第１の実施形態に係る光合分波器１を用いる場合、波長Ａの光は、レンズ付き光ファイバ５に対して直交する方向に出射されないため、効率よく波長Ａの光を受光するように、角度や位置を変えて受光素子１３を配置する必要がある。また、波長Ｄの光を、レンズ付き光ファイバ４に最適な角度で入射させるために、角度や位置を変えて発光素子１２を配置する必要がある。

また、第１の実施形態と同様に、２波長だけでなく３波長以上の光がレンズ付き光ファイバ４内を伝送してきてもよい。この場合、波長が１４７０〜１５１０［ｎｍ］の範囲内の光が光フィルタ９ａを透過して受光素子１３で受光される。また、波長が１５３０〜１６２０［ｎｍ］の範囲内の光は光フィルタ９ａで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射することとなる。

［第４の実施の形態］
次に、本願発明の第４の実施形態として、光合分波器１０を用いた光送信又は光受信モジュールについて図７を参照しつつ説明する。図７は本願発明の第４の実施形態に係る光送信又は光受信モジュールの上面図である。

本実施形態に係る光送信又は光受信モジュールは、第３の実施形態に係る光送受信モジュールとほぼ同じ構成をなしているが、発光素子１２又は受光素子１３のいずれか一方の素子のみが設置されている点が異なる。まず、光送信モジュールについて説明する。

図７に示すように、本実施形態に係る光送信モジュールは、筐体１１に、第２の実施形態に係る光合分波器１０と、光学素子基板８に光を入射させる発光素子１２とが設置されている。発光素子１２は光合分波器１と平行に配置されている。尚、本実施形態においては、端面３ａには、光フィルタ９ａの代わりに、光をほぼ１００［％］反射させるミラー９ｃが設置されている。

以上の構成を有する光送信モジュールの作用について説明する。例えば、レンズ付き光ファイバ３内を、波長Ｂ（例えば、波長１５５０［ｎｍ］）の光が伝送してきた場合について説明する。また、発光素子１２から波長Ｄ（例えば、波長１３１０［ｎｍ］）の光が出射されるものとする。

レンズ付き光ファイバ４を伝送してきた波長Ｂの光は、光フィルタ８ａで反射され、ガラスフェルール３の端面３ａに設置されているミラー９ｃに入射する。更に、波長Ｂの光はミラー９ｃで反射され、レンズ付き光ファイバ５に入射する。第１の実施形態で説明したように、位置ずれを調整することにより、結合損失を小さくすることが可能となり、効率良く結合させることができる。また、端面２ａ及び端面３ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］とすることで、レンズ付き光ファイバ５の光軸に対して平行にレンズ付き光ファイバ５に波長Ｂの光を入射させることができる。そのことにより、角度ずれを少なくし、角度ずれによる結合損失を小さくすることができる。

一方、発光素子１２から出射された波長Ｄの光は、光学素子基板８の面８ｂに入射した後、屈折されて光学素子基板８を透過し、光フィルタ８ａに入射する。波長Ｄの光は光フィルタ８ａを透過し、レンズ付き光ファイバ４に入射し、レンズ付き光ファイバ４内を伝送していく。また、端面２ａの角度θ_ａをほぼ４５［度］とし、面８ｂの角度θ_ｂをほぼ７［度］にすることにより、レンズ付き光ファイバ４の光軸に対して発光素子１２を平行に配置した場合に、波長Ｄの光を最適な角度でレンズ付き光ファイバ４に入射させることができる。その結果、効率良く波長Ｄの光をレンズ付き光ファイバ４に入射させることが可能となる。換言すると、上記の角度に設定すると、発光素子１２を光合分波器１０に対して平行に配置することができるため、光送信モジュールの組み立てが容易になる。

また、発光素子１２の代わりに受光素子１３を設置してもよい。例えば、レンズ付き光ファイバ４内を波長Ａ（例えば、１４９０［ｎｍ］）の光と波長Ｂ（例えば、波長１５５０［ｎｍ］）の光が伝送してくる場合について説明する。また、光フィルタ８ａが、波長が１４７０〜１５１０［ｎｍ］の範囲内の光を透過させ、波長が１５３０〜１６２０［ｎｍ］の光を反射させるものとする。従って、光フィルタ８ａは、波長Ａの光を透過させ、波長Ｂの光を反射させる。

レンズ付き光ファイバ４内を伝送してきた波長Ａの光及び波長Ｂの光は、レンズ付き光ファイバ４の先端から出射され、光フィルタ８ａに入射する。波長Ａの光は光フィルタ８ａを透過し、更に光学素子基板８を透過して、受光素子１３で受光される。一方、波長Ｂの光は光フィルタ８ａで反射され、ガラスフェルール３の端面３ａに設置されているミラー９ｃに入射する。そして、ミラー９ｃで反射されてレンズ付き光ファイバ５に入射し、レンズ付き光ファイバ５内を伝送していく。

受光素子１３を用いた場合であっても、位置ずれ調整や端面２ａ、３ａの角度を調整することにより、波長Ｂの光をレンズ付き光ファイバ５に効率良く入射させることができる。また、面８ｂの角度を調整することにより、受光素子１３を光合分波器１０に対して平行に配置することができる。

また、ミラー９ｃの代わりに光フィルタ９ａを配置し、更に、発光素子１２又は受光素子１３を光合分波器１に対して垂直に配置しても良い。そして、光フィルタ９ａを透過した光を受光素子１２で受光したり、発光素子１３から出射された光をレンズ付き光ファイバ４に入射させたりしても良い。

本願発明の第１の実施形態に係る光合分波器の上面図である。 本願発明の第１の実施形態に係る光合分波器に用いられるガラスフェルールの断面図である。 本願発明の第１の実施形態に係る光合分波器の上面図である。 本願発明の第２の実施形態に係る光合分波器の上面図である。 本願発明の実施形態に係る光合分波器に用いられるガラスフェルールの断面図である。 本願発明の第３の実施形態に係る光送受信モジュールの上面図である。 本願発明の第４の実施形態に係る光送受信モジュールの上面図である。 従来技術に係る光合分波器の上面図である。

符号の説明

１、１０ 光合分波器
２、３ ガラスフェルール
４、５ レンズ付き光ファイバ
６、７ 光ファイバ
８、９ 光学素子基板
８ａ、９ａ 光フィルタ
１１ 筐体
１２ 発光素子
１３ 受光素子

Claims (12)

1. 透光性を有する第１の支持体と、
   透光性を有する第２の支持体と、
   前記第１の支持体内に配置された第１の光導波体と、
   前記第２の支持体内に配置された第２の光導波体と、
   前記第１の支持体の端面に接して設置された第１の光学素子と、
   前記第２の支持体の端面に接して設置された第２の光学素子と、
   を有し、
   前記第１の支持体は、その側面が前記第２の支持体の側面と接して配置され、
   前記第１の光学素子は、前記第１の光導波体内を伝送してきた光を反射させて前記第２の光学素子に入射させ、
   前記第２の光学素子は、前記光の一部を反射させて前記第２の光導波体に入射させることを特徴とする光合分波器。
2. 前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子は、波長に応じて光を選択的に透過又は反射させるものであって、
   前記第１の光学素子は、前記第１の光導波体内を伝送してきた第１の波長の光及び第２の波長の光を反射させて前記第２の光学素子に入射させ、
   前記第２の光学素子は、前記第１の波長の光を透過させ、前記第２の波長の光を反射させて前記第２の光導波体に入射させることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器。
3. 前記第１の支持体の端面及び前記第１の光導波体の端面は、前記第１の光導波体の光軸に対して第１の角度をなして斜めに形成され、
   前記第２の支持体の端面及び前記第２の光導波体の端面は、前記第２の光導波体の光軸に対して第２の角度をなして斜めに形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の光合分波器。
4. 前記第１の角度及び前記第２の角度は、ほぼ４５［度］であることを特徴とする請求項３に記載の光合分波器。
5. 前記第１の光導波体及び前記第２の光導波体は、光導波路又は、先端に屈折率分布型光ファイバが装着された光ファイバであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光合分波器。
6. 前記第１の光学素子は、第１の光フィルタ又は第１のミラーが表面に設置された第１の光学素子基板からなり、前記第１の光フィルタ又は前記第１のミラーが前記第１の支持体の端面に接して設置され、前記第１の光フィルタ又は前記第１のミラーが設置されている面の反対の面が、前記第１の光導波体の光軸に直交する方向に対して第３の角度をなして傾斜し、
   前記第２の前記光学素子は、第２の光フィルタ又は第２のミラーが表面に設置された第２の光学素子基板からなり、前記第２の光フィルタ又は前記第２のミラーが前記第２の支持体の端面に接して設置され、前記第２の光フィルタ又は前記第２のミラーが設置されている面の反対の面が前記第２の光導波体の光軸に対して第４の角度をなして傾斜していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光合分波器。
7. 前記第１の支持体及び前記第２の支持体は、互いに接している面が平坦であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光合分波器。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、受光素子とを有し、
   前記受光素子は、前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子のいずれか一方の光学素子を透過した光を受光することを特徴とする光受信モジュール。
9. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、発光素子とを有し、
   前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子のいずれか一方の光学素子は、前記発光素子から出射された光を透過させて前記第１の光導波体に入射させることを特徴とする光送信モジュール。
10. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光合分波器と、受光素子と、発光素子とを有し、
    前記受光素子は、前記第２の光学素子を透過した光を受光し、
    前記第１の光学素子は、前記発光素子から出射された光を透過させて前記第１の光導波体に入射させることを特徴とする光送受信モジュール。
11. 前記第１の光学素子又は前記第２の光学素子と前記受光素子との間の光路上にカットフィルタが配置されていることを特徴とする請求項８又は請求項１０のいずれかに記載の光送受信モジュール。
12. 透光性を有する第１の支持体と、
    透光性を有する第２の支持体と、
    前記第１の支持体内に配置された第１の光導波体と、
    前記第２の支持体内に配置された第２の光導波体と、
    前記第１の支持体の端面に接して設置された第１の光学素子と、
    前記第２の支持体の端面に接して設置された第２の光学素子と、
    を有し、
    前記第１の支持体は、その側面が前記第２の支持体の側面と接して配置された光合分波器に対して、
    前記第１の支持体の側面と前記第２の支持体の側面とを接触させながら、前記第１の支持体又は／及び前記第２の支持体を移動させることにより、前記第１の光導波体から出射され、前記第１の光学素子で反射され、更に前記第２の光学素子で反射されて前記第２の光導波体に結合する光の光軸を調整することを特徴とする光合分波器の調整方法。
    

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