JP2006072316A - Optical multiplexer/demultiplexer, optical communication system, and method of manufacturing the optical multiplexer/demultiplexer - Google Patents

Optical multiplexer/demultiplexer, optical communication system, and method of manufacturing the optical multiplexer/demultiplexer Download PDF

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Michiko Takushima
道子 多久島
Kenichiro Takahashi
健一郎 高橋
Susumu Inoue
享 井上
Makoto Katayama
誠 片山
Mitsuaki Tamura
充章 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical multiplexer/demultiplexer capable of possessing superior characteristics as well as reducing loss. <P>SOLUTION: An optical multiplexer/demultiplexer 100 is provided with a first member 110, a second member 120 and an optical filter 130. The first member 110 is a planar waveguide and is formed with an optical waveguide 111 and another optical waveguide 112. The second member 120 is a planar waveguide and is formed with an optical waveguide 121 and another optical waveguide 122. The optical filter 130 is a dielectric multi-layered filter and is sandwiched between the end face 110a of the first member 110 and the end face 120a of the second member 120. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数波長の信号光を伝送する光伝送システム、このような光伝送システム等において用いられる光合分波器、および、この光合分波器を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to an optical transmission system that transmits signal light having a plurality of wavelengths, an optical multiplexer / demultiplexer used in such an optical transmission system, and a method of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer.

複数波長の信号光を伝送する光伝送システムでは、これら複数波長の信号光を合波または分波する光合分波器が用いられる。特に、端局と加入者宅との間の光伝送システム(FTTH: fiber to the home)では、光合分波器は小型で安価であることが要求される。例えば非特許文献1に記載された光合分波器は、基板上において互いに交差するように2本の光導波路が形成されて、当該交差部を通るようにV溝が形成され、そのV溝内に光フィルタが挿入されて接着剤で固定されたものである。この光合分波器では、一方の光導波路を導波してきてV溝に達した光のうち、或る波長の光は光フィルタを透過して更に該光導波路を導波していき、他の波長の光は光フィルタにより反射されて他方の光導波路を導波していく。
M. Yanagisawa, et al., "Low-loss and compact TFF-embedded silica-waveguide WDM filter for video distribution services in FTTH systems", OFC2004, TuI4
In an optical transmission system that transmits signal light of a plurality of wavelengths, an optical multiplexer / demultiplexer that combines or demultiplexes the signal lights of a plurality of wavelengths is used. Particularly, in an optical transmission system (FTTH: fiber to the home) between a terminal station and a subscriber's home, an optical multiplexer / demultiplexer is required to be small and inexpensive. For example, in an optical multiplexer / demultiplexer described in Non-Patent Document 1, two optical waveguides are formed so as to cross each other on a substrate, and a V-groove is formed so as to pass through the crossing portion. An optical filter is inserted and fixed with an adhesive. In this optical multiplexer / demultiplexer, light having a certain wavelength out of the light that has been guided through one optical waveguide and reached the V-groove passes through the optical filter and is further guided through the optical waveguide. The light having the wavelength is reflected by the optical filter and guided through the other optical waveguide.
M. Yanagisawa, et al., "Low-loss and compact TFF-embedded silica-waveguide WDM filter for video distribution services in FTTH systems", OFC2004, TuI4

上記非特許文献1に記載された光合分波器では、基板上に形成されるV溝の幅を光フィルタの幅より大きくする必要があり、しかも、その溝の断面形状がV字型であるので、光導波路のV溝側端面と光フィルタとの間に隙間が生じる。通常、この隙間は、光導波路の屈折率と略等しい屈折率を有する接着剤で埋められる。しかし、光フィルタの位置や姿勢が最適状態からずれる可能性があり、また、接着剤の構造は光導波路の構造と異なることから、光合分波の際の損失が大きくなり易い。さらに、接着剤の光学的特性(屈折率等)が温度依存性を有していて、その接着剤が厚くなることから、光合分波器の合分波特性の温度依存性や信頼性の点でも問題がある。   In the optical multiplexer / demultiplexer described in Non-Patent Document 1, the width of the V-groove formed on the substrate needs to be larger than the width of the optical filter, and the cross-sectional shape of the groove is V-shaped. Therefore, a gap is generated between the V-groove side end face of the optical waveguide and the optical filter. Usually, this gap is filled with an adhesive having a refractive index substantially equal to the refractive index of the optical waveguide. However, there is a possibility that the position and posture of the optical filter may be deviated from the optimum state, and since the structure of the adhesive is different from the structure of the optical waveguide, loss during optical multiplexing / demultiplexing tends to increase. Furthermore, since the optical properties (refractive index, etc.) of the adhesive have temperature dependence and the adhesive becomes thicker, the temperature dependence and reliability of the multiplexing / demultiplexing characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer There is also a problem in terms.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、損失を小さくすることができるとともに優れた特性を有することができる光合分波器、このような光合分波器を備える光伝送システム、および、このような光合分波器を製造することができる方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an optical multiplexer / demultiplexer capable of reducing loss and having excellent characteristics, and optical transmission including such an optical multiplexer / demultiplexer. It is an object of the present invention to provide a system and a method capable of manufacturing such an optical multiplexer / demultiplexer.

本発明に係る光合分波器は、第1光導波路および第2光導波路が端面に達するまで設けられた第1部材と、第3光導波路が端面に達するまで設けられた第2部材と、第1部材の端面と第2部材の端面との間に設けられた光フィルタとを備え、光フィルタが、第1光導波路を伝搬してきて第1部材の端面から出射された光のうち、光フィルタを透過した光を第2部材の端面から第3光導波路に入射させ、光フィルタで反射した光を第1部材の端面から第2光導波路に入射させ、又は、第3光導波路を伝搬してきて第2部材の端面から出射された光のうち光フィルタを透過した光を第1部材の端面から第1光導波路に入射させ、第2光導波路を伝搬してきて第1部材の端面から出射された光のうち光フィルタで反射した光を第1部材の端面から第1光導波路に入射させることを特徴とする。   An optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention includes a first member provided until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the end surface, a second member provided until the third optical waveguide reaches the end surface, An optical filter provided between the end face of the first member and the end face of the second member, and the optical filter transmits light from the end face of the first member after propagating through the first optical waveguide. The light transmitted through the second member is incident on the third optical waveguide from the end surface of the second member, and the light reflected by the optical filter is incident on the second optical waveguide from the end surface of the first member, or has propagated through the third optical waveguide. Of the light emitted from the end face of the second member, the light transmitted through the optical filter is incident on the first optical waveguide from the end face of the first member, propagates through the second optical waveguide, and is emitted from the end face of the first member. Of the light, the light reflected by the optical filter is reflected from the end face of the first member Characterized in that to be incident on the optical waveguide.

この光合分波器は、別個に用意した第1部材と第2部材との間に光フィルタを挟む構成とされている。したがって、この光合分波器では、第1部材の端面と光フィルタとの間の距離、および、第2部材の端面と光フィルタの間の距離、それぞれを小さくすることができるので、光フィルタの位置や姿勢を最適状態にすることができ、さらに、光合分波の際の損失を小さくすることができる。さらに、光フィルタを接着剤で固定する場合に、その接着剤を薄くすることができることから、光合分波器の合分波特性の温度依存性や信頼性の点で優れる。   This optical multiplexer / demultiplexer is configured such that an optical filter is sandwiched between a first member and a second member prepared separately. Therefore, in this optical multiplexer / demultiplexer, the distance between the end face of the first member and the optical filter and the distance between the end face of the second member and the optical filter can be reduced, respectively. The position and orientation can be optimized, and the loss during optical multiplexing / demultiplexing can be reduced. Furthermore, when the optical filter is fixed with an adhesive, the adhesive can be thinned, which is excellent in terms of temperature dependence and reliability of the multiplexing / demultiplexing characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer.

本発明に係る光合分波器は、第1部材が平面導波路であるのが好適であり、第2部材が平面導波路であるのが好適であり、或いは、第2部材が光ファイバまたは光ファイバアレイであるのが好適である。ここで、平面導波路のモードフィールド径が端面において拡大されているのが好適であり、また、この第2部材としての光ファイバまたは光ファイバアレイに含まれる各光ファイバのモードフィールド径が端面において拡大されているのが好適である。また、光フィルタが誘電体多層膜フィルタであるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the first member is preferably a planar waveguide, the second member is preferably a planar waveguide, or the second member is an optical fiber or an optical fiber. A fiber array is preferred. Here, the mode field diameter of the planar waveguide is preferably enlarged at the end face, and the mode field diameter of each optical fiber included in the optical fiber or the optical fiber array as the second member is at the end face. It is preferred that it is enlarged. The optical filter is preferably a dielectric multilayer filter.

本発明に係る光合分波器は、第1部材の端面における第1光導波路の光軸と、第2部材の端面における第3光導波路の光軸とが、同一直線上にないのが好適である。すなわち、第1部材上の第1光導波路と第2部材上の第3光導波路との間の光結合が最適となるように、各光導波路が形成されている。光合分波器を構成する第1部材と第2部材とは別個に用意されるので、このように各光導波路の光軸を最適化することは容易である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, it is preferable that the optical axis of the first optical waveguide at the end face of the first member and the optical axis of the third optical waveguide at the end face of the second member are not on the same straight line. is there. That is, each optical waveguide is formed so that the optical coupling between the first optical waveguide on the first member and the third optical waveguide on the second member is optimal. Since the first member and the second member constituting the optical multiplexer / demultiplexer are prepared separately, it is easy to optimize the optical axis of each optical waveguide in this way.

本発明に係る光合分波器では、光フィルタは、第1部材の端面または第2部材の端面に蒸着されて形成されているのが好適であり、或いは、第1部材の端面または第2部材の端面に接着剤で固定されているのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, the optical filter is preferably formed by vapor deposition on the end face of the first member or the end face of the second member, or the end face of the first member or the second member. It is preferable that it is fixed to the end face of the substrate with an adhesive.

本発明に係る光合分波器では、第1光導波路,第2光導波路,第3光導波路および光フィルタを1組として、これらが複数組設けられているのが好適である。このとき、光フィルタに対して同一の側にある光導波路が共通の部材上に設けられているのが好適である。また、複数組に対して光フィルタが一体化されているのが好適である。また、光フィルタに対して同一の側にある各光導波路の光軸が、光フィルタに対向する部材端面と異なる部材端面近傍において互いに平行であるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, it is preferable that the first optical waveguide, the second optical waveguide, the third optical waveguide, and the optical filter are provided as a set, and a plurality of these sets are provided. At this time, it is preferable that the optical waveguide on the same side with respect to the optical filter is provided on the common member. Moreover, it is preferable that the optical filter is integrated with respect to a plurality of sets. In addition, it is preferable that the optical axes of the respective optical waveguides on the same side with respect to the optical filter are parallel to each other in the vicinity of the member end surface different from the member end surface facing the optical filter.

本発明に係る光合分波器では、第1光導波路または第2光導波路が第1部材において直線状に設けられているのが好適である。このとき、第1部材の平面形状は、光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、第1光導波路および第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して、第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第2辺が垂直であるのが好適である。或いは、第1部材の平面形状は、光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、第1光導波路および第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第1辺に対して第2辺が平行であるのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, it is preferable that the first optical waveguide or the second optical waveguide is provided linearly in the first member. At this time, the planar shape of the first member is a rectangle having a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. It is preferable that the third side and the fourth side are parallel and the second side is perpendicular to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide. It is. Alternatively, the planar shape of the first member is a rectangle having a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. The third side and the fourth side are parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side is parallel to the first side. Preferably there is.

本発明に係る光合分波器では、第1部材の端面および第2部材の端面それぞれが研磨面であるのが好適である。第1部材の端面および第2部材の端面それぞれが、第1導波路,第2導波路および第3導波路を含む面に対して垂直であるのが好適である。第1部材の端面および第2部材の端面それぞれが、第1導波路と第2導波路とがなす角を2分する直線に対して垂直であるのが好適である。また、第1部材の端面および第2部材の端面それぞれと光フィルタとが密着しているのが好適である。   In the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, it is preferable that each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is a polished surface. It is preferable that the end surface of the first member and the end surface of the second member are each perpendicular to the plane including the first waveguide, the second waveguide, and the third waveguide. Each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is preferably perpendicular to a straight line that bisects the angle formed by the first waveguide and the second waveguide. Further, it is preferable that the end face of the first member and the end face of the second member are in close contact with the optical filter.

本発明に係る光伝送システムは、複数波長の信号光を伝送する光伝送システムであって、上記の本発明に係る光合分波器を備え、複数波長の信号光を光合分波器により合波または分波することを特徴とする。また、第1光導波路または第2光導波路が第1部材において直線状に設けられている光合分波器を用いる場合には、直線状に設けられた光導波路に複数波長のうちの第1波長の信号光を導波させ、他方の光導波路に複数波長のうちの第1波長より短い第2波長の信号光を導波させるのが好適である。   An optical transmission system according to the present invention is an optical transmission system that transmits signal light having a plurality of wavelengths, and includes the above-described optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, and the signal light having a plurality of wavelengths is multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer. Alternatively, it is characterized by demultiplexing. When an optical multiplexer / demultiplexer in which the first optical waveguide or the second optical waveguide is linearly provided in the first member is used, the first wavelength of the plurality of wavelengths is provided in the linearly provided optical waveguide. It is preferable to guide the signal light having the second wavelength shorter than the first wavelength among the plurality of wavelengths to the other optical waveguide.

本発明に係る光合分波器製造方法は、上記の本発明に係る光合分波器を製造する方法であって、第1光導波路および第2光導波路が端面に達するまで設けられた第1部材と、第3光導波路が端面に達するまで設けられた第2部材と、を用意し、第1部材の端面または第2部材の端面に光フィルタを蒸着により形成し、第1部材の端面と第2部材の端面とを対向させて両者を固定することを特徴とする。或いは、第1部材の端面または第2部材の端面に光フィルタを接着固定し、第1部材の端面と第2部材の端面とを対向させて両者を固定することを特徴とする。また、第1部材の端面または第2部材の端面に光フィルタを蒸着により形成する前に、或いは、第1部材の端面または第2部材の端面に光フィルタを接着固定する前に、第1部材の端面および第2部材の端面それぞれを研磨するのが好適である。また、第1部材の端面および第2部材の端面それぞれを研磨する際に、当該研磨面が第1導波路,第2導波路および第3導波路を含む面に対して垂直となるように各端面を研磨するのが好適である。また、第1部材の端面および第2部材の端面それぞれを研磨した後に、第1部材の端面と第2部材の端面との間に光フィルタを挟み、その周囲を接着剤で固定するのが好適である。   An optical multiplexer / demultiplexer manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing the above-described optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention, wherein the first member is provided until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the end faces. And a second member provided until the third optical waveguide reaches the end surface, an optical filter is formed on the end surface of the first member or the end surface of the second member by vapor deposition, and the end surface of the first member Both end faces of the two members are opposed to each other, and both are fixed. Alternatively, the optical filter is bonded and fixed to the end face of the first member or the end face of the second member, and the end face of the first member and the end face of the second member are opposed to each other, and both are fixed. Further, before forming the optical filter on the end surface of the first member or the end surface of the second member by vapor deposition, or before adhering and fixing the optical filter to the end surface of the first member or the end surface of the second member, the first member It is preferable to polish each of the end surface of the second member and the end surface of the second member. Further, when each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is polished, each of the polishing surfaces is perpendicular to the plane including the first waveguide, the second waveguide, and the third waveguide. It is preferable to polish the end face. Further, it is preferable that after polishing the end surface of the first member and the end surface of the second member, an optical filter is sandwiched between the end surface of the first member and the end surface of the second member, and the periphery thereof is fixed with an adhesive. It is.

本発明に係る光合分波器は、損失を小さくすることができるとともに、優れた特性を有することができる。   The optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention can reduce loss and have excellent characteristics.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(光合分波器の第1実施形態)   (First embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

先ず、本発明に係る光合分波器の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る光合分波器100の斜視図である。図2は、第1実施形態に係る光合分波器100の平面図である。これらの図に示される光合分波器100は、第1部材110、第2部材120および光フィルタ130を備える。   First, a first embodiment of an optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 100 shown in these drawings includes a first member 110, a second member 120, and an optical filter 130.

第1部材110は、平面導波路であって、光導波路111および光導波路112が形成されている。第2部材120は、平面導波路であって、光導波路121および光導波路122が形成されている。第1部材110および第2部材120それぞれは、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。また、光フィルタ130は、誘電体多層膜フィルタであって、第1部材110の端面110aと第2部材120の端面120aとの間に挟まれている。 The first member 110 is a planar waveguide, and an optical waveguide 111 and an optical waveguide 112 are formed. The second member 120 is a planar waveguide, and an optical waveguide 121 and an optical waveguide 122 are formed. For example, each of the first member 110 and the second member 120 is formed by forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass doped with GeO 2 on a substrate made of quartz glass or silicon. . This core becomes an optical waveguide. The optical filter 130 is a dielectric multilayer filter, and is sandwiched between the end surface 110 a of the first member 110 and the end surface 120 a of the second member 120.

第1部材110上の光導波路111,112それぞれは、光フィルタ130側の第1部材110の端面110aに達するまで設けられていて、当該端面110aと反対側端面110bとの間で光を導波し得るように形成されている。第2部材120上の光導波路121,122それぞれは、光フィルタ130側の第2部材120の端面120aに達するまで設けられていて、当該端面120aと反対側端面120bとの間で光を導波し得るように形成されている。なお、第1部材110の端面110bおよび第2部材120の端面120bそれぞれにおいて、各光導波路は光ファイバまたは光ファイバアレイと光学的に接続されるのが好適である。   Each of the optical waveguides 111 and 112 on the first member 110 is provided until reaching the end face 110a of the first member 110 on the optical filter 130 side, and guides light between the end face 110a and the opposite end face 110b. It is formed to be able to. Each of the optical waveguides 121 and 122 on the second member 120 is provided until reaching the end surface 120a of the second member 120 on the optical filter 130 side, and guides light between the end surface 120a and the opposite end surface 120b. It is formed to be able to. Each optical waveguide is preferably optically connected to an optical fiber or an optical fiber array on each of the end surface 110b of the first member 110 and the end surface 120b of the second member 120.

光フィルタ130は、第1部材110の端面110aまたは第2部材120の端面120aに、蒸着されて形成されたものであるのが好適であり、或いは、別に作成された後に接着剤で固定されているのも好適である。光フィルタ130は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。例えば、透過波長λは1.55μmであり、反射波長λは1.31μmおよび1.49μmであるが、これに限られない。 The optical filter 130 is preferably formed by vapor deposition on the end surface 110a of the first member 110 or the end surface 120a of the second member 120, or is formed separately and fixed with an adhesive. It is also suitable. The optical filter 130, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R. For example, the transmission wavelength λ T is 1.55 μm and the reflection wavelength λ R is 1.31 μm and 1.49 μm, but is not limited thereto.

そして、例えば、光フィルタ130は、端面110bから第1部材110の光導波路111に導入され光導波路111を導波してきて端面110aから出射された光のうち、光フィルタ130を透過した波長λの光を第2部材120の端面120aから光導波路122に導波させ、光フィルタ130で反射した波長λの光を第1部材110の端面110aから光導波路112に導波させる。すなわち、この場合には、光合分波器100は、波長λの光と波長λの光とを分波することができる。 Then, for example, the optical filter 130 is introduced into the optical waveguide 111 of the first member 110 from the end surface 110b, and the wavelength λ T transmitted through the optical filter 130 out of the light guided through the optical waveguide 111 and emitted from the end surface 110a. the light is guided to the optical waveguide 122 from the end surface 120a of the second member 120, thereby guiding the light of the wavelength lambda R reflected by the optical filter 130 from the end surface 110a of the first member 110 to the optical waveguide 112. Namely, in this case, the optical demultiplexer 100 may demultiplex the light of the light and the wavelength lambda R of the wavelength lambda T.

また、例えば、光フィルタ130は、第2部材120上の光導波路122を導波してきて端面120aから出射した波長λの光を透過させて、その波長λの光を第1部材110の端面110aから光導波路111に導波させる。また、光フィルタ130は、第1部材110上の光導波路112を導波してきて端面110aから出射した波長λの光を反射させて、その波長λの光を第1部材110の端面110aから光導波路111に導波させる。すなわち、この光合分波器100は、波長λの光と波長λの光とを合波することができる。 Further, for example, the optical filter 130 transmits the light having the wavelength λ T that has been guided through the optical waveguide 122 on the second member 120 and emitted from the end face 120 a, and transmits the light having the wavelength λ T of the first member 110. The light is guided from the end face 110a to the optical waveguide 111. Further, the optical filter 130, the light of the wavelength lambda R in which the optical waveguide 112 on the first member 110 come into guided emitted from the end surface 110a is reflected, the end face 110a of the light having the wavelength lambda R first member 110 To the optical waveguide 111. That is, the optical multiplexer 100 may multiplex the light of the light and the wavelength lambda R of the wavelength lambda T.

この光合分波器100は、第1部材110および第2部材120それぞれに2本の光導波路が形成されているので種々の使用態様が有り得るが、一方の部材には1本のみ光導波路が形成されていてもよい。   In this optical multiplexer / demultiplexer 100, since two optical waveguides are formed in each of the first member 110 and the second member 120, there are various usage modes. However, only one optical waveguide is formed in one member. May be.

この光合分波器100は、非特許文献1に記載された如く互いに交差するように2本の光導波路が形成された1つの基板上にV溝を形成して該V溝内に光フィルタを挿入したものではなく、別個に用意した第1部材110と第2部材120との間に光フィルタ130を挟む構成とされている。したがって、この光合分波器100では、第1部材110の端面110aと光フィルタ130との間の距離、および、第2部材120の端面120aと光フィルタ130との間の距離、それぞれを小さくすることができるので、光フィルタ130の位置や姿勢を最適状態にすることができ、さらに、光合分波の際の損失を小さくすることができる。さらに、光フィルタ130を接着剤で固定する場合に、その接着剤を薄くすることができることから、光合分波器100の合分波特性の温度依存性や信頼性の点で優れる。   In this optical multiplexer / demultiplexer 100, as described in Non-Patent Document 1, a V-groove is formed on one substrate on which two optical waveguides are formed so as to cross each other, and an optical filter is provided in the V-groove. The optical filter 130 is sandwiched between the first member 110 and the second member 120 which are not inserted but are prepared separately. Therefore, in this optical multiplexer / demultiplexer 100, the distance between the end face 110a of the first member 110 and the optical filter 130 and the distance between the end face 120a of the second member 120 and the optical filter 130 are reduced. Therefore, the position and posture of the optical filter 130 can be optimized, and loss during optical multiplexing / demultiplexing can be reduced. Furthermore, when the optical filter 130 is fixed with an adhesive, the adhesive can be thinned, which is excellent in terms of temperature dependence and reliability of the multiplexing / demultiplexing characteristics of the optical multiplexer / demultiplexer 100.

なお、第1部材110の端面110aと光フィルタ130との間の距離は3μm以下であるのが好適であり、また、第2部材210の端面210aと光フィルタ130との間の距離は3μm以下であるのが好適である。このようにすることにより、光合分波の際の損失が低減される。   The distance between the end surface 110a of the first member 110 and the optical filter 130 is preferably 3 μm or less, and the distance between the end surface 210a of the second member 210 and the optical filter 130 is 3 μm or less. Is preferred. By doing in this way, the loss in the case of optical multiplexing / demultiplexing is reduced.

また、端面110aにおける光導波路111,112それぞれのモードフィールド径ならびに端面120aにおける光導波路121,122それぞれのモードフィールド径は、通常のシングルモード光ファイバのモードフィールド径より大きいことが好ましく、例えば20μm以上であるのが好ましい。このように光フィルタ130に対向する端面110a,120aでの光導波路のモードフィールド径を大きくすることにより、光フィルタ130での回折の影響を抑制することができ、合分波の際の損失を抑制することができる。実際には、ビーム伝搬解析などを行って、光フィルタ130への光の入射角や光導波路中での損失、高次モードの影響等を考慮して、端面110a,120aでの光導波路のモードフィールド径について最適値を選ぶ必要がある。   The mode field diameter of each of the optical waveguides 111 and 112 on the end face 110a and the mode field diameter of each of the optical waveguides 121 and 122 on the end face 120a are preferably larger than the mode field diameter of a normal single mode optical fiber, for example, 20 μm or more. Is preferred. Thus, by increasing the mode field diameter of the optical waveguide at the end faces 110a and 120a facing the optical filter 130, it is possible to suppress the influence of diffraction in the optical filter 130, and to reduce the loss during multiplexing / demultiplexing. Can be suppressed. Actually, beam propagation analysis or the like is performed to consider the incident angle of light to the optical filter 130, the loss in the optical waveguide, the influence of higher-order modes, and the like. It is necessary to select an optimum value for the field diameter.

図3は、第1実施形態に係る光合分波器100の一部拡大図である。この図3中で光の導波方向・伝搬方向が一点鎖線で示されている。この図に示されるように、第1部材110の端面110aにおける光導波路111の光軸と、第2部材120の端面120aにおける光導波路122の光軸とは、互いに平行であるが、同一直線上にない。また、第1部材110の端面110aにおける光導波路112の光軸と、第2部材120の端面120aにおける光導波路121の光軸とは、互いに平行であるが、同一直線上にない。より具体的には、光導波路111,112,121,122および光フィルタ130それぞれの屈折率を考慮して、光導波路111と光導波路122との間の透過波長λの光の結合、および、光導波路112と光導波路121との間の透過波長λの光の結合、それぞれが最適となるように、各光導波路が形成されている。光合分波器100を構成する第1部材110と第2部材120とは別個に用意されるので、このように各光導波路の光軸を最適化することは容易である。 FIG. 3 is a partially enlarged view of the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. In FIG. 3, the light guiding direction and propagation direction are indicated by a one-dot chain line. As shown in this figure, the optical axis of the optical waveguide 111 on the end surface 110a of the first member 110 and the optical axis of the optical waveguide 122 on the end surface 120a of the second member 120 are parallel to each other, but are collinear. Not. Further, the optical axis of the optical waveguide 112 on the end surface 110a of the first member 110 and the optical axis of the optical waveguide 121 on the end surface 120a of the second member 120 are parallel to each other, but are not on the same straight line. More specifically, in consideration of the refractive indexes of the optical waveguides 111, 112, 121, 122 and the optical filter 130, the coupling of light having a transmission wavelength λ T between the optical waveguide 111 and the optical waveguide 122, and Each optical waveguide is formed so as to optimize the coupling of light having a transmission wavelength λ T between the optical waveguide 112 and the optical waveguide 121. Since the first member 110 and the second member 120 constituting the optical multiplexer / demultiplexer 100 are prepared separately, it is easy to optimize the optical axis of each optical waveguide in this way.

次に、光合分波器100の製造方法について説明する。図4は、第1実施形態に係る光合分波器100を製造する方法を説明する図である。初めに、第1部材110および第2部材120を用意する(同図(a))。第1部材110の端面110a,110bを研磨するとともに、第2部材120の端面120a,120bを研磨するのが好適である。続いて、第1部材110の端面110aまたは第2部材120の端面120aに、光フィルタ130を蒸着により形成し、或いは、別に作成した光フィルタ130を接着剤で固定する(同図(b))。そして、第1部材110の端面110aと第2部材120の端面120aとを対向させて、調心した後に両者を固定する(同図(c),(d))。   Next, a method for manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer 100 will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment. First, the 1st member 110 and the 2nd member 120 are prepared (the figure (a)). It is preferable that the end surfaces 110a and 110b of the first member 110 are polished and the end surfaces 120a and 120b of the second member 120 are polished. Subsequently, the optical filter 130 is formed by vapor deposition on the end surface 110a of the first member 110 or the end surface 120a of the second member 120, or the separately created optical filter 130 is fixed with an adhesive (FIG. 5B). . And the end surface 110a of the 1st member 110 and the end surface 120a of the 2nd member 120 are made to oppose, and after aligning, both are fixed (the figure (c), (d)).

なお、第1部材110および第2部材120を用意する方法としては、予め光導波路が形成された部材の一部を切断し光導波路が端面に達するようにすること、更には切断した部材の端面を研磨すること、あるいは、予め光導波路は形成されているものの部材の端面にまでは達していないものを準備し、その後に光導波路が端面に達するまで端面を研磨すること、などが挙げられる。   As a method for preparing the first member 110 and the second member 120, a part of the member on which the optical waveguide is previously formed is cut so that the optical waveguide reaches the end surface, and further, the end surface of the cut member Or an optical waveguide that has been formed in advance but does not reach the end face of the member, and then the end face is polished until the optical waveguide reaches the end face.

当該研磨面は、光導波路を含む面に対して垂直であることが好ましく、また、第1光導波路と第2光導波路とがなす角を2分する直線に対して垂直であることが好ましい。図3に示された構成において、端面110aの垂線と光導波路111の光軸とがなす角と、端面110aの垂線と光導波路112の光軸とがなす角とが、互いに等しいことが好ましい。また、端面120aの垂線と光導波路121の光軸とがなす角と、端面120aの垂線と光導波路122の光軸とがなす角とが、互いに等しいことが好ましい。この角度は、通常、光フィルタ130への設計入射角であり、第1部材110および第2部材120の一方に1本のみ光導波路が形成されている場合には、端面の垂線と光導波路の光軸とがなす角が光フィルタ130への設計入射角となる。なお、研磨面の粗さは波長より十分小さいことが望ましく、例えば中心線平均粗さRaが10nm以下であることが望ましい。これにより、端面での光の回折や散乱が低減され、反射減衰量を大きくすることができる。   The polished surface is preferably perpendicular to the surface including the optical waveguide, and is preferably perpendicular to a straight line that bisects the angle formed by the first optical waveguide and the second optical waveguide. In the configuration shown in FIG. 3, it is preferable that the angle formed by the perpendicular of the end face 110 a and the optical axis of the optical waveguide 111 and the angle formed by the perpendicular of the end face 110 a and the optical axis of the optical waveguide 112 are equal to each other. Moreover, it is preferable that the angle formed by the perpendicular of the end surface 120a and the optical axis of the optical waveguide 121 is equal to the angle formed by the normal of the end surface 120a and the optical axis of the optical waveguide 122. This angle is usually a design incident angle to the optical filter 130. When only one optical waveguide is formed on one of the first member 110 and the second member 120, the normal of the end surface and the optical waveguide An angle formed by the optical axis is a design incident angle to the optical filter 130. Note that the roughness of the polished surface is desirably sufficiently smaller than the wavelength. For example, the center line average roughness Ra is desirably 10 nm or less. Thereby, the diffraction and scattering of the light at the end face are reduced, and the return loss can be increased.

この固定に際しては、端面110a,120bや光フィルタ130の面に接着剤を薄く塗布することで固定してもよいし(同図(c))、端面110a,120bと光フィルタ130とを突き合わせた後に当該周囲を接着剤140で固めてもよい(同図(d))。また、更に他の方法により固定してもよく、例えば、外箱や固定冶具を用いて、第1部材110,第2部材120および光フィルタ130を固定してもよい。   At the time of fixing, the end surfaces 110a and 120b and the surface of the optical filter 130 may be fixed by thinly applying an adhesive (FIG. 5C), or the end surfaces 110a and 120b and the optical filter 130 are brought into contact with each other. Later, the periphery may be hardened with an adhesive 140 ((d) in the figure). Further, the first member 110, the second member 120, and the optical filter 130 may be fixed using an outer box or a fixing jig, for example.

同図(d)に示される固定では、部材110,120と光フィルタ130とを完全に密着することができる。同図(c)に示される固定では、部材110,120の平坦度が悪くでも、接着剤がクッションの役割を果たすので、光フィルタ130の破損を防止することができる。また、同図(c)に示される固定では、接着剤は数μm以下の厚さで塗布することが可能であり、端面110a,120aと光フィルタ130とは略密着しており、ここで発生する損失を無視し得る程度とすることができる。   In the fixing shown in FIG. 4D, the members 110 and 120 and the optical filter 130 can be completely adhered. In the fixing shown in FIG. 5C, even if the flatness of the members 110 and 120 is poor, the adhesive acts as a cushion, so that the optical filter 130 can be prevented from being damaged. Further, in the fixing shown in FIG. 5C, the adhesive can be applied with a thickness of several μm or less, and the end faces 110a and 120a and the optical filter 130 are substantially in close contact with each other, and are generated here. This loss can be negligible.

同図(c)に示されるように、第1部材110および第2部材120それぞれと光フィルタ130との間に接着剤が挿入される場合、接着剤の屈折率と光導波路の屈折率とが互いに等しいことが好ましい。接着剤の屈折率と光導波路の屈折率との差が大きい場合、界面での反射が特性を劣化させるので、同図(d)に示されるように、第1部材110および第2部材120それぞれと光フィルタ130とが密着できる構成が好ましい。   As shown in FIG. 5C, when an adhesive is inserted between each of the first member 110 and the second member 120 and the optical filter 130, the refractive index of the adhesive and the refractive index of the optical waveguide are Preferably they are equal to each other. When the difference between the refractive index of the adhesive and the refractive index of the optical waveguide is large, the reflection at the interface deteriorates the characteristics, so that the first member 110 and the second member 120 are respectively shown in FIG. And the optical filter 130 are preferably in close contact with each other.

以上に説明した第1実施形態に係る光合分波器100は、種々の変形が可能である。以下では、その変形例である他の実施形態について説明する。   The optical multiplexer / demultiplexer 100 according to the first embodiment described above can be variously modified. Below, other embodiment which is the modification is described.

(光合分波器の第2実施形態)   (Second embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

次に、本発明に係る光合分波器の第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係る光合分波器200の平面および側面を示す図である。同図(a)は平面図であり、同図(b)は側面図である。この図に示される光合分波器200は、4組の光合分波器100(図1,図2)が並列配置された構成のものである。光合分波器200は、第1部材210、第2部材220および光フィルタ230を備える。   Next, a second embodiment of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a plane and a side surface of the optical multiplexer / demultiplexer 200 according to the second embodiment. The figure (a) is a top view, The figure (b) is a side view. The optical multiplexer / demultiplexer 200 shown in this figure has a configuration in which four sets of optical multiplexer / demultiplexers 100 (FIGS. 1 and 2) are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexer 200 includes a first member 210, a second member 220, and an optical filter 230.

第1部材210は、平面導波路であって、光導波路211〜211および光導波路212〜212が形成されている。第2部材220は、平面導波路であって、光導波路221〜221および光導波路222〜222が形成されている。第1部材210および第2部材220それぞれは、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。また、光フィルタ230は、誘電体多層膜フィルタであって、第1部材210の端面210aと第2部材220の端面220aとの間に挟まれている。 The first member 210 is a planar waveguide, and optical waveguides 211 1 to 211 4 and optical waveguides 212 1 to 212 4 are formed. The second member 220 is a planar waveguide, and optical waveguides 221 1 to 221 4 and optical waveguides 222 1 to 222 4 are formed. For example, each of the first member 210 and the second member 220 is formed by forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass to which GeO 2 is added on a substrate made of quartz glass or silicon. . This core becomes an optical waveguide. The optical filter 230 is a dielectric multilayer filter, and is sandwiched between the end surface 210 a of the first member 210 and the end surface 220 a of the second member 220.

第1部材210上の光導波路211,212は、光フィルタ230側の第1部材210の端面210aに達するまで設けられていて、当該端面210aと反対側端面210bとの間で光を導波し得るように形成されている。第2部材220上の光導波路221,222は、光フィルタ230側の第2部材220の端面220aに達するまで設けられていて、当該端面220aと反対側端面220bとの間で光を導波し得るように形成されている。ここで、添え字nは1以上4以下の任意の整数である。 The optical waveguides 211 n and 212 n on the first member 210 are provided until reaching the end surface 210a of the first member 210 on the optical filter 230 side, and guide light between the end surface 210a and the opposite end surface 210b. It is formed so that it can wave. The optical waveguides 221 n and 222 n on the second member 220 are provided until reaching the end surface 220a of the second member 220 on the optical filter 230 side, and guide light between the end surface 220a and the opposite end surface 220b. It is formed so that it can wave. Here, the subscript n is an arbitrary integer from 1 to 4.

第2部材220の端面220bにおいて、各光導波路は光ファイバアレイ250と光学的に接続されている。すなわち、端面220bにおいて、第2部材220の光導波路221は光ファイバアレイ250の光ファイバコア251と光学的に結合され、第2部材220の光導波路222は光ファイバアレイ250の光ファイバコア252と光学的に結合されている。 Each optical waveguide is optically connected to the optical fiber array 250 on the end surface 220 b of the second member 220. That is, at the end face 220 b, the optical waveguide 221 n of the second member 220 is optically coupled to the optical fiber core 251 n of the optical fiber array 250, and the optical waveguide 222 n of the second member 220 is the optical fiber of the optical fiber array 250. core 252 n and are optically coupled.

光フィルタ230は、第1部材210の端面210aまたは第2部材220の端面220aに、蒸着されて形成されたものであるのが好適であり、或いは、別に作成された後に接着剤で固定されているのも好適である。光フィルタ230は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。 The optical filter 230 is preferably formed by vapor deposition on the end surface 210a of the first member 210 or the end surface 220a of the second member 220. Alternatively, the optical filter 230 is separately formed and fixed with an adhesive. It is also suitable. The optical filter 230, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R.

この光合分波器200において、各組の光導波路211,212,221,222および光フィルタ230は、光合分波器100(図1,図2)と同様の構成を有し同様に動作する。 In this optical multiplexer / demultiplexer 200, each set of optical waveguides 211 n , 212 n , 221 n , 222 n and the optical filter 230 have the same configuration as that of the optical multiplexer / demultiplexer 100 (FIGS. 1 and 2). To work.

1つの第1部材210上に8本の光導波路211〜211,212〜212が形成され、また、1つの第2部材220上に8本の光導波路221〜221,222〜222が形成されている。このことから、第1部材210および第2部材220それぞれにおける1チャンネル当たりの製造コストを安価とすることができる。また、各組につき別個に光フィルタ130が設けられてもいいが、4組に対して一体化された光フィルタ130が設けられるのが好適であり、後者の場合には光合分波器200を安価に製造することができる。 Eight optical waveguides 211 1 to 211 4 , 212 1 to 212 4 are formed on one first member 210, and eight optical waveguides 221 1 to 221 4 , 222 are formed on one second member 220. 1-222 4 is formed. From this, the manufacturing cost per channel in each of the first member 210 and the second member 220 can be reduced. Further, the optical filter 130 may be provided separately for each group, but it is preferable to provide the optical filter 130 integrated for the four groups. In the latter case, the optical multiplexer / demultiplexer 200 is provided. It can be manufactured at low cost.

第1部材210上に8本の光導波路211〜211,212〜212それぞれの光軸が端面210bにおいて互いに平行であって一定間隔であるのが好適であり、また、第2部材220上に8本の光導波路221〜221,222〜222それぞれの光軸が端面220bにおいて互いに平行であって一定間隔であるのが好適である。この場合には、第1部材210,第2部材220と光ファイバアレイとを一括して調心して接合することができる。 The first member 210 onto the eight optical waveguides 211 1-211 4, 212 1 to 212 4 is preferred that a constant spacing be parallel to one another in each of the optical axes end face 210 b, also a second member It is preferable that the optical axes of the eight optical waveguides 221 1 to 221 4 and 222 1 to 222 4 are parallel to each other on the end face 220b and have a constant interval. In this case, the first member 210, the second member 220 and the optical fiber array can be aligned and joined together.

(光合分波器の第3実施形態)   (Third embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

次に、本発明に係る光合分波器の第3実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る光合分波器300の平面図である。この図に示される光合分波器300は、第1部材310、第2部材320および光フィルタ330を備える。   Next, a third embodiment of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 6 is a plan view of an optical multiplexer / demultiplexer 300 according to the third embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 300 shown in this figure includes a first member 310, a second member 320, and an optical filter 330.

第1部材310は、平面導波路であって、光導波路311および光導波路312が形成されている。第2部材320は、平面導波路であって、光導波路321および光導波路322が形成されている。第1部材310および第2部材320それぞれは、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。また、光フィルタ330は、誘電体多層膜フィルタであって、第1部材310の端面310aと第2部材320の端面320aとの間に挟まれている。 The first member 310 is a planar waveguide, and an optical waveguide 311 and an optical waveguide 312 are formed. The second member 320 is a planar waveguide, and an optical waveguide 321 and an optical waveguide 322 are formed. For example, each of the first member 310 and the second member 320 is formed by forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass doped with GeO 2 on a substrate made of quartz glass or silicon. . This core becomes an optical waveguide. The optical filter 330 is a dielectric multilayer filter, and is sandwiched between the end surface 310 a of the first member 310 and the end surface 320 a of the second member 320.

第1部材310上の光導波路311,312それぞれは、光フィルタ330側の第1部材310の端面310aに達するまで設けられていて、当該端面310aと反対側端面310bとの間で光を導波し得るように形成されている。第2部材320上の光導波路321,322それぞれは、光フィルタ330側の第2部材320の端面320aに達するまで設けられていて、当該端面320aと反対側端面320bとの間で光を導波し得るように形成されている。なお、第1部材310の端面310bおよび第2部材320の端面320bそれぞれにおいて、各光導波路は光ファイバまたは光ファイバアレイと光学的に接続されるのが好適である。   Each of the optical waveguides 311 and 312 on the first member 310 is provided until reaching the end surface 310a of the first member 310 on the optical filter 330 side, and guides light between the end surface 310a and the opposite end surface 310b. It is formed to be able to. Each of the optical waveguides 321 and 322 on the second member 320 is provided until reaching the end face 320a of the second member 320 on the optical filter 330 side, and guides light between the end face 320a and the opposite end face 320b. It is formed to be able to. Each optical waveguide is preferably optically connected to an optical fiber or an optical fiber array on each of the end surface 310b of the first member 310 and the end surface 320b of the second member 320.

光フィルタ330は、第1部材310の端面310aまたは第2部材320の端面320aに、蒸着されて形成されたものであるのが好適であり、或いは、別に作成された後に接着剤で固定されているのも好適である。光フィルタ330は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。例えば、透過波長λは1.55μmであり、反射波長λは1.31μmおよび1.49μmであるが、これに限られない。 The optical filter 330 is preferably formed by vapor deposition on the end surface 310a of the first member 310 or the end surface 320a of the second member 320, or is formed separately and fixed with an adhesive. It is also suitable. The optical filter 330, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R. For example, the transmission wavelength λ T is 1.55 μm and the reflection wavelength λ R is 1.31 μm and 1.49 μm, but is not limited thereto.

この光合分波器300は、光合分波器100(図1,図2)と同様の構成を有し同様に動作する。   The optical multiplexer / demultiplexer 300 has the same configuration as the optical multiplexer / demultiplexer 100 (FIGS. 1 and 2) and operates in the same manner.

一般に、光導波路が曲線状であると、導波光の波長が長いほど、導波光の伝搬損失が大きい。しかし、この光合分波器300では、第1部材310上の光導波路311は、端面310aと端面310bとの間で直線状に形成されている。同様に、第2部材320上の光導波路322は、端面320aと端面320bとの間で直線状に形成されている。そこで、この光合分波器300を使用する際には、直線状の光導波路311,322に長波長の光を導波させる一方で、曲線部分を有する光導波路312,321に短波長の光を導波させるのが好適であり、このようにすることにより、光合分波の際の損失を抑制することができる。   In general, when the optical waveguide is curved, the longer the wavelength of the guided light, the greater the propagation loss of the guided light. However, in this optical multiplexer / demultiplexer 300, the optical waveguide 311 on the first member 310 is linearly formed between the end surface 310a and the end surface 310b. Similarly, the optical waveguide 322 on the second member 320 is linearly formed between the end surface 320a and the end surface 320b. Therefore, when this optical multiplexer / demultiplexer 300 is used, long-wavelength light is guided in the linear optical waveguides 311 and 322, while short-wavelength light is guided in the optical waveguides 312 and 321 having curved portions. It is preferable to guide the light, and by doing so, it is possible to suppress loss during optical multiplexing / demultiplexing.

また、第1部材310の平面形状は、光フィルタ330に対向する第1辺(端面310a側の辺)と、この第1辺と反対側にある第2辺(端面310b側の辺)と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、直線状に設けられた光導波路311に対して、第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第2辺が垂直である。また、第1辺は第2辺に対して平行ではない。この場合には、端面310bにおいて直線状の光導波路311が垂直であるので、例えば光ファイバと光導波路311とを結合する上で好都合である。第2部材320の平面形状についても同様である。   The planar shape of the first member 310 includes a first side (side on the end surface 310a side) facing the optical filter 330, a second side (side on the end surface 310b side) opposite to the first side, A rectangular shape having a third side and a fourth side parallel to each other, and each of the third side and the fourth side is parallel to the optical waveguide 311 provided in a straight line, and the second side is vertical. It is. Further, the first side is not parallel to the second side. In this case, since the linear optical waveguide 311 is vertical on the end face 310b, it is convenient for coupling the optical fiber and the optical waveguide 311, for example. The same applies to the planar shape of the second member 320.

(光合分波器の第4実施形態)   (Fourth embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

次に、本発明に係る光合分波器の第4実施形態について説明する。図7は、第4実施形態に係る光合分波器400の平面図である。この図に示される光合分波器400は、4組の光合分波器が並列配置された構成のものである。光合分波器400は、第1部材410、第2部材420および光フィルタ430を備える。   Next, a fourth embodiment of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 7 is a plan view of an optical multiplexer / demultiplexer 400 according to the fourth embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 400 shown in this figure has a configuration in which four sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexer 400 includes a first member 410, a second member 420, and an optical filter 430.

第1部材410は、平面導波路であって、光導波路411〜411および光導波路412〜412が形成されている。第2部材420は、平面導波路であって、光導波路421〜421および光導波路422〜422が形成されている。第1部材410および第2部材420それぞれは、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。また、光フィルタ430は、誘電体多層膜フィルタであって、第1部材410の端面410aと第2部材420の端面420aとの間に挟まれている。 The first member 410 is a planar waveguide, and optical waveguides 411 1 to 411 4 and optical waveguides 412 1 to 412 4 are formed. The second member 420 is a planar waveguide, and optical waveguides 421 1 to 421 4 and optical waveguides 422 1 to 422 4 are formed. Each of the first member 410 and the second member 420 is formed by, for example, forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass doped with GeO 2 on a substrate made of quartz glass or silicon. . This core becomes an optical waveguide. The optical filter 430 is a dielectric multilayer filter, and is sandwiched between the end surface 410 a of the first member 410 and the end surface 420 a of the second member 420.

第1部材410上の光導波路411,412は、光フィルタ430側の第1部材410の端面410aに達するまで設けられていて、当該端面410aと反対側端面410bとの間で光を導波し得るように形成されている。第2部材420上の光導波路421,422は、光フィルタ430側の第2部材420の端面420aに達するまで設けられていて、当該端面420aと反対側端面420bとの間で光を導波し得るように形成されている。ここで、添え字nは1以上4以下の任意の整数である。 The optical waveguides 411 n and 412 n on the first member 410 are provided until reaching the end surface 410a of the first member 410 on the optical filter 430 side, and guide light between the end surface 410a and the opposite end surface 410b. It is formed so that it can wave. The optical waveguides 421 n and 422 n on the second member 420 are provided until reaching the end surface 420a of the second member 420 on the optical filter 430 side, and guide light between the end surface 420a and the opposite end surface 420b. It is formed so that it can wave. Here, the subscript n is an arbitrary integer from 1 to 4.

第1部材410の端面410bにおいて、各光導波路は光ファイバアレイと光学的に接続されるのが好適である。また、第2部材420の端面420bにおいて、各光導波路は光ファイバアレイと光学的に接続されるのが好適である。   In the end face 410b of the first member 410, each optical waveguide is preferably optically connected to the optical fiber array. Moreover, it is preferable that each optical waveguide is optically connected to the optical fiber array on the end surface 420b of the second member 420.

光フィルタ430は、第1部材410の端面410aまたは第2部材420の端面420aに、蒸着されて形成されたものであるのが好適であり、或いは、別に作成された後に接着剤で固定されているのも好適である。光フィルタ430は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。 The optical filter 430 is preferably formed by vapor deposition on the end surface 410a of the first member 410 or the end surface 420a of the second member 420. Alternatively, the optical filter 430 is separately formed and fixed with an adhesive. It is also suitable. The optical filter 430, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R.

この光合分波器400において、各組の光導波路411,412,421,422および光フィルタ430は、光合分波器300と略同様の構成を有し略同様に動作する。 In this optical multiplexer / demultiplexer 400, each set of optical waveguides 411 n , 412 n , 421 n , 422 n and the optical filter 430 have substantially the same configuration as the optical multiplexer / demultiplexer 300 and operate in substantially the same manner.

また、第1部材410の平面形状は、光フィルタ430に対向する第1辺(端面410a側の辺)と、この第1辺と反対側にある第2辺(端面410b側の辺)と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、直線状に設けられた光導波路411に対して第3辺および第4辺それぞれが平行であり、第1辺に対して第2辺が平行である。この場合には、光導波路411〜411それぞれの導波路長を一定値にすることができるとともに、光導波路412〜412それぞれの導波路長をも一定値にすることができる。第2部材420の平面形状についても同様である。したがって、4組の光合分波器それぞれにおける合分波の際の損失を一定にすることができる。 The planar shape of the first member 410 includes a first side facing the optical filter 430 (side on the end surface 410a side), a second side opposite to the first side (side on the end surface 410b side), A rectangular shape having a third side and a fourth side parallel to each other, each of the third side and the fourth side being parallel to the linearly provided optical waveguide 411, and to the first side The second side is parallel. In this case, the waveguide lengths of the optical waveguides 411 1 to 411 4 can be set to a constant value, and the waveguide lengths of the optical waveguides 412 1 to 412 4 can also be set to a constant value. The same applies to the planar shape of the second member 420. Therefore, the loss at the time of multiplexing / demultiplexing in each of the four sets of optical multiplexer / demultiplexers can be made constant.

(光合分波器の第5実施形態)   (Fifth embodiment of optical multiplexer / demultiplexer)

次に、本発明に係る光合分波器の第5実施形態について説明する。図8は、第5実施形態に係る光合分波器500の平面図である。この図に示される光合分波器500は、4組の光合分波器が並列配置された構成のものである。光合分波器500は、第1部材510、第2部材としての光ファイバアレイ520、および、光フィルタ530を備える。   Next, a fifth embodiment of the optical multiplexer / demultiplexer according to the present invention will be described. FIG. 8 is a plan view of an optical multiplexer / demultiplexer 500 according to the fifth embodiment. The optical multiplexer / demultiplexer 500 shown in this figure has a configuration in which four sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexer 500 includes a first member 510, an optical fiber array 520 as a second member, and an optical filter 530.

第1部材510は、平面導波路であって、光導波路511〜511および光導波路512〜512が形成されている。第1部材510は、例えば、石英ガラスまたはシリコンからなる基板上に、石英ガラスからなるクラッド、および、GeOが添加された石英ガラスからなるコアが形成されたものである。このコアが光導波路となる。第2部材としての光ファイバアレイ520は、光ファイバコア522〜522が並列配置されたものである。また、光フィルタ530は、誘電体多層膜フィルタであって、第1部材510の端面510aと光ファイバアレイ520の端面520aとの間に挟まれている。 The first member 510 is a planar waveguide, and optical waveguides 511 1 to 511 4 and optical waveguides 512 1 to 512 4 are formed. For example, the first member 510 is formed by forming a clad made of quartz glass and a core made of quartz glass doped with GeO 2 on a substrate made of quartz glass or silicon. This core becomes an optical waveguide. The optical fiber array 520 as the second member is one in which optical fiber cores 522 1 to 522 4 are arranged in parallel. The optical filter 530 is a dielectric multilayer filter, and is sandwiched between the end surface 510a of the first member 510 and the end surface 520a of the optical fiber array 520.

第1部材510上の光導波路511,512は、光フィルタ530側の第1部材510の端面510aに達するまで設けられていて、当該端面510aと反対側端面510bとの間で光を導波し得るように形成されている。光ファイバアレイ520の光ファイバコア522は、第1部材510上の光導波路511を導波してきて光フィルタ530を透過した光を、端面に入射して導波させる。ここで、添え字nは1以上4以下の任意の整数である。 The optical waveguides 511 n and 512 n on the first member 510 are provided until reaching the end surface 510a of the first member 510 on the optical filter 530 side, and guide light between the end surface 510a and the opposite end surface 510b. It is formed so that it can wave. The optical fiber core 522 n of the optical fiber array 520 guides the light that has been guided through the optical waveguide 511 n on the first member 510 and transmitted through the optical filter 530 to the end face. Here, the subscript n is an arbitrary integer from 1 to 4.

第1部材510の端面510bにおいて、各光導波路は光ファイバアレイと光学的に接続されるのが好適である。   Each optical waveguide is preferably optically connected to the optical fiber array at the end face 510b of the first member 510.

光フィルタ530は、第1部材510の端面510aに、蒸着されて形成されたものであるのが好適であり、或いは、別に作成された後に接着剤で固定されているのも好適である。光フィルタ530は、或る波長λの光を透過させる一方で、他の波長λの光を反射させる。 The optical filter 530 is preferably formed by vapor deposition on the end surface 510a of the first member 510. Alternatively, the optical filter 530 is preferably formed separately and fixed with an adhesive. The optical filter 530, while transmitting light of a certain wavelength lambda T, to reflect light of other wavelengths lambda R.

この光合分波器500における第1部材510の平面形状は、光合分波器400における第1部材410の平面形状と同様である。この光合分波器500において、各組の光導波路511,512,522および光フィルタ530は、光合分波器400と略同様に動作する。 The planar shape of the first member 510 in the optical multiplexer / demultiplexer 500 is the same as the planar shape of the first member 410 in the optical multiplexer / demultiplexer 400. In this optical multiplexer / demultiplexer 500, each set of optical waveguides 511 n , 512 n , 522 n and optical filter 530 operate in substantially the same manner as the optical multiplexer / demultiplexer 400.

また、端面520aの近傍において、光ファイバアレイ520に含まれる各光ファイバコア522の添加物が拡散されて、各光ファイバのモードフィールド径が拡大されているのが好適である。このようにすることで、光合分波の際の損失が抑制される。 Further, in the vicinity of the end face 520a, and the addition of each optical fiber core 522 n included in the optical fiber array 520 is diffused, it is preferable that the mode field diameter of the optical fibers is enlarged. By doing in this way, the loss in the case of optical multiplexing / demultiplexing is suppressed.

(光伝送システムの第1実施形態)   (First Embodiment of Optical Transmission System)

次に、本発明に係る光伝送システムの第1実施形態について説明する。図9は、第1実施形態に係る光伝送システム1の構成図である。この図に示される光伝送システム1は、局10と加入者宅21〜23との間で双方向に信号光を送受信するFTTH(fiber to the home)システムである。   Next, a first embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of the optical transmission system 1 according to the first embodiment. The optical transmission system 1 shown in this figure is an FTTH (fiber to the home) system that transmits and receives signal light bidirectionally between a station 10 and subscriber homes 21 to 23.

局10内には、データ伝送装置11〜11、映像信号送信機12〜12および光合分波器13が設けられている。データ伝送装置11〜11それぞれは、インターネットに接続されていて、デジタルデータを加入者宅21〜23との間で送受信するものである。映像信号送信機12〜12それぞれは、映像信号(アナログデータ)を加入者宅21〜23へ送信するものである。なお、加入者宅21〜23からデータ伝送装置11〜11へ送られる信号光の波長は1.31μmであり、データ伝送装置11〜11から加入者宅21〜23へ送られる信号光の波長は1.49μmであり、また、映像信号送信機12〜12から加入者宅21〜23へ送られる信号光の波長は1.55μmである。 In the station 10, data transmission devices 11 1 to 11 3 , video signal transmitters 12 1 to 12 3 and an optical multiplexer / demultiplexer 13 are provided. Each of the data transmission devices 11 1 to 11 3 is connected to the Internet and transmits / receives digital data to / from the subscriber homes 21 to 23. Each of the video signal transmitters 12 1 to 12 3 transmits a video signal (analog data) to the subscriber homes 21 to 23. The wavelength of the signal light transmitted from the subscriber's home 21 to 23 to the data transmission device 11 1 to 11 3 is 1.31 .mu.m, the signal sent from the data transmission device 11 1 to 11 3 to the subscriber's home 21 to 23 The wavelength of the light is 1.49 μm, and the wavelength of the signal light transmitted from the video signal transmitters 12 1 to 12 3 to the subscriber homes 21 to 23 is 1.55 μm.

局10内に設けられた光合分波器13は、データ伝送装置11〜11および映像信号送信機12〜12により送受信される3波長の信号光を合分波する。この光合分波器13として、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられ、中でも、複数組の光合分波器が並列配置された光合分波器200,400,500が特に好適に用いられ得る。 The optical multiplexer / demultiplexer 13 provided in the station 10 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths transmitted / received by the data transmission apparatuses 11 1 to 11 3 and the video signal transmitters 12 1 to 12 3 . As the optical multiplexer / demultiplexer 13, the optical multiplexer / demultiplexer of each embodiment described above is used, and among them, the optical multiplexer / demultiplexers 200, 400, 500 in which a plurality of sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel are particularly preferable. Can be used.

加入者宅21には光受信機41が設けられ、この光受信機41内に光合分波器51が設けられている。他の加入者宅22,23にも光受信機が設けられている。また、加入者宅21〜23の近くにスターカプラ30が設けられている。このスターカプラ30は、局10から送信された信号光(波長1.49μm,1.55μm)を分岐して、その分岐した各々の信号光を加入者宅21〜23側へ送出するとともに、加入者宅21〜23側から送信された信号光(波長1.33μm)を局10へ送出する。光合分波器51は、3波長の信号光を合分波するものであり、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられる。   An optical receiver 41 is provided in the subscriber's home 21, and an optical multiplexer / demultiplexer 51 is provided in the optical receiver 41. Other subscriber homes 22 and 23 are also provided with optical receivers. Further, a star coupler 30 is provided in the vicinity of the subscriber homes 21 to 23. This star coupler 30 branches the signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) transmitted from the station 10, sends each branched signal light to the subscriber homes 21 to 23, and joins it. Signal light (wavelength: 1.33 μm) transmitted from the side of the user's homes 21 to 23 is sent to the station 10. The optical multiplexer / demultiplexer 51 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths, and the optical multiplexer / demultiplexer of each embodiment described above is used.

この光伝送システム1では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光はスターカプラ30により分岐され、その分岐された信号光は光受信機41内の光合分波器51により分波され、その分波された一方の信号光(波長1.49μm)は加入者宅21内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)は加入者宅21内のテレビ受像機に送信される。加入者宅21内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機41内の光合分波器51、スターカプラ30および局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In this optical transmission system 1, the signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) output from the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is branched by the star coupler 30, the branched signal light is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 51 in the optical receiver 41, and one of the demultiplexed signal lights (wavelength) 1.49 μm) is transmitted to the personal computer in the subscriber's house 21, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is transmitted to the television receiver in the subscriber's house 21. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in the subscriber's home 21 passes through the optical multiplexer / demultiplexer 51 in the optical receiver 41, the star coupler 30, and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10. Received by the transmission device 11 n .

本実施形態では、光合分波器13,52として、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられるので、この合分波の際の損失が小さく、高品質の信号光伝送が可能である。   In the present embodiment, since the optical multiplexer / demultiplexer of each of the embodiments described above is used as the optical multiplexer / demultiplexers 13 and 52, loss during the multiplexing / demultiplexing is small, and high-quality signal light transmission is possible. is there.

(光伝送システムの第2実施形態)   (Second Embodiment of Optical Transmission System)

次に、本発明に係る光伝送システムの第2実施形態について説明する。図10は、第2実施形態に係る光伝送システム2の構成図である。この図に示される光伝送システム2は、局10とマンション20内の加入者宅21,22との間で双方向に信号光を送受信するFTTHシステムである。第1実施形態に係る光伝送システム1(図9)と比較すると、この第2実施形態に係る光伝送システム2は、加入者宅21,22がマンション20内の集合住宅である点、および、マンション20に対して1つの光受信機40が設けられている点、で相違する。   Next, a second embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 10 is a configuration diagram of the optical transmission system 2 according to the second embodiment. The optical transmission system 2 shown in this figure is an FTTH system that transmits and receives signal light bidirectionally between the station 10 and the subscriber homes 21 and 22 in the apartment 20. Compared with the optical transmission system 1 according to the first embodiment (FIG. 9), the optical transmission system 2 according to the second embodiment is such that the subscriber homes 21 and 22 are apartment houses in the apartment 20, and The difference is that one optical receiver 40 is provided for the apartment 20.

マンション20に設けられた光受信機40内に、光合分波器50が設けられている。この光合分波器50は、3波長の信号光を合分波するものであり、既に説明した各実施形態の光合分波器が用いられ、中でも、複数組の光合分波器が並列配置された光合分波器200,400,500が特に好適に用いられ得る。なお、スターカプラ30は光受信機40内に設けられていてもよい。   An optical multiplexer / demultiplexer 50 is provided in the optical receiver 40 provided in the apartment 20. This optical multiplexer / demultiplexer 50 multiplexes / demultiplexes signal light of three wavelengths, and the optical multiplexer / demultiplexer of each embodiment described above is used. Among them, a plurality of sets of optical multiplexer / demultiplexers are arranged in parallel. The optical multiplexer / demultiplexers 200, 400, and 500 can be particularly preferably used. The star coupler 30 may be provided in the optical receiver 40.

この光伝送システム2では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光はスターカプラ30により分岐され、その分岐された信号光は光受信機40内の光合分波器50により分波され、その分波された一方の信号光(波長1.49μm)は各加入者宅内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)は各加入者宅内のテレビ受像機に送信される。各加入者宅内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機40内の光合分波器50、スターカプラ30および局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In the optical transmission system 2, signal light (wavelengths 1.49 μm and 1.55 μm) output from the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is branched by the star coupler 30, and the branched signal light is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40, and one of the demultiplexed signal lights (wavelength). 1.49 μm) is transmitted to a personal computer in each subscriber's house, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is transmitted to a television receiver in each subscriber's house. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in each subscriber's home passes through the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40, the star coupler 30, and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10 to transmit data. Received by device 11n .

(光伝送システムの第3実施形態)   (Third embodiment of optical transmission system)

次に、本発明に係る光伝送システムの第3実施形態について説明する。図11は、第3実施形態に係る光伝送システム3の構成図である。この図に示される光伝送システム3は、局10とマンション20内の加入者宅21,22との間で双方向に信号光を送受信するFTTHシステムである。第2実施形態に係る光伝送システム2(図10)と比較すると、この第3実施形態に係る光伝送システム3は、光受信機40内にスターカプラ31,32および光合分波器50が設けられている点で相違する。   Next, a third embodiment of the optical transmission system according to the present invention will be described. FIG. 11 is a configuration diagram of the optical transmission system 3 according to the third embodiment. The optical transmission system 3 shown in this figure is an FTTH system that transmits and receives signal light bidirectionally between the station 10 and the subscriber homes 21 and 22 in the apartment 20. Compared with the optical transmission system 2 (FIG. 10) according to the second embodiment, the optical transmission system 3 according to the third embodiment includes the star couplers 31 and 32 and the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40. Is different.

この光伝送システム3では、局10内において、データ伝送装置11および映像信号送信機12それぞれから出力された信号光(波長1.49μm,1.55μm)は、光合分波器13により合波されて送出される。局10から送出された信号光は、光受信機40内の光合分波器50により分波される。光合分波器50により分波された一方の信号光(波長1.49μm)はスターカプラ31により分岐されて各加入者宅内のパソコンに送信され、他方の信号光(波長1.55μm)はスターカプラ32により分岐されて各加入者宅内のテレビ受像機に送信される。各加入者宅内のパソコンから送出された信号光(波長1.33μm)は、光受信機40内のスターカプラ31および光合分波器50ならびに局10内の光合分波器13を経て、データ伝送装置11により受信される。 In this optical transmission system 3, signal light (wavelength 1.49 μm, 1.55 μm) output from each of the data transmission device 11 n and the video signal transmitter 12 n in the station 10 is combined by the optical multiplexer / demultiplexer 13. Waved and sent out. The signal light transmitted from the station 10 is demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40. One signal light (wavelength 1.49 μm) demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 50 is branched by the star coupler 31 and transmitted to a personal computer in each subscriber's home, and the other signal light (wavelength 1.55 μm) is star-coupled. The data is branched by the coupler 32 and transmitted to the television receiver in each subscriber's house. The signal light (wavelength 1.33 μm) transmitted from the personal computer in each subscriber's house passes through the star coupler 31 and the optical multiplexer / demultiplexer 50 in the optical receiver 40 and the optical multiplexer / demultiplexer 13 in the station 10 for data transmission. Received by device 11n .

第1実施形態に係る光合分波器100の斜視図である。1 is a perspective view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to a first embodiment. 第1実施形態に係る光合分波器100の平面図である。1 is a plan view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to a first embodiment. 第1実施形態に係る光合分波器100の一部拡大図である。1 is a partially enlarged view of an optical multiplexer / demultiplexer 100 according to a first embodiment. 第1実施形態に係る光合分波器100を製造する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to manufacture the optical multiplexer / demultiplexer 100 which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る光合分波器200の平面および側面を示す図である。It is a figure which shows the plane and side surface of the optical multiplexer / demultiplexer 200 which concern on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る光合分波器300の平面図である。It is a top view of the optical multiplexer / demultiplexer 300 which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る光合分波器400の平面図である。It is a top view of the optical multiplexer / demultiplexer 400 which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る光合分波器500の平面図である。It is a top view of the optical multiplexer / demultiplexer 500 which concerns on 5th Embodiment. 第1実施形態に係る光伝送システム1の構成図である。1 is a configuration diagram of an optical transmission system 1 according to a first embodiment. FIG. 第2実施形態に係る光伝送システム2の構成図である。It is a block diagram of the optical transmission system 2 which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る光伝送システム3の構成図である。It is a block diagram of the optical transmission system 3 which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3…光伝送システム、10…局、11…データ伝送装置、12…映像信号送信機、13…光合分波器、20…マンション、21〜23…加入者宅、30〜32…スターカプラ、40,41…光受信機、50,51…光合分波器、100…光合分波器、110…第1部材、111,112…光導波路、120…第2部材、121,122…光導波路、130…光フィルタ、140…接着剤、200…光合分波器、210…第1部材、211,212…光導波路、220…第2部材、221,222…光導波路、230…光フィルタ、250…光ファイバアレイ、251,252…光ファイバコア、300…光合分波器、310…第1部材、311,312…光導波路、320…第2部材、321,322…光導波路、330…光フィルタ、400…光合分波器、410…第1部材、411,412…光導波路、420…第2部材、421,422…光導波路、430…光フィルタ、500…光合分波器、510…第1部材、511,512…光導波路、520…光ファイバアレイ、522…光ファイバコア、530…光フィルタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Optical transmission system, 10 ... Station, 11 ... Data transmission apparatus, 12 ... Video signal transmitter, 13 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 20 ... Condominium, 21-23 ... Subscriber's house, 30-32 ... Star coupler , 40, 41 ... optical receiver, 50, 51 ... optical multiplexer / demultiplexer, 100 ... optical multiplexer / demultiplexer, 110 ... first member, 111, 112 ... optical waveguide, 120 ... second member, 121, 122 ... optical waveguide , 130 ... optical filter, 140 ... adhesive, 200 ... optical multiplexer / demultiplexer, 210 ... first member, 211, 212 ... optical waveguide, 220 ... second member, 221, 222 ... optical waveguide, 230 ... optical filter, 250 ... Optical fiber array, 251, 252 ... Optical fiber core, 300 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 310 ... First member, 311, 312 ... Optical waveguide, 320 ... Second member, 321, 322 ... Optical waveguide, 330 ... Optical filter , DESCRIPTION OF SYMBOLS 00 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 410 ... 1st member, 411, 412 ... Optical waveguide, 420 ... 2nd member, 421, 422 ... Optical waveguide, 430 ... Optical filter, 500 ... Optical multiplexer / demultiplexer, 510 ... 1st member 511, 512 ... Optical waveguide, 520 ... Optical fiber array, 522 ... Optical fiber core, 530 ... Optical filter.

Claims (29)

第1光導波路および第2光導波路が端面に達するまで設けられた第1部材と、第3光導波路が端面に達するまで設けられた第2部材と、前記第1部材の前記端面と前記第2部材の前記端面との間に設けられた光フィルタと、を備え、
前記光フィルタが、
前記第1光導波路を伝搬してきて前記第1部材の前記端面から出射された光のうち、前記光フィルタを透過した光を前記第2部材の前記端面から前記第3光導波路に入射させ、前記光フィルタで反射した光を前記第1部材の前記端面から前記第2光導波路に入射させ、
又は、前記第3光導波路を伝搬してきて前記第2部材の前記端面から出射された光のうち前記光フィルタを透過した光を前記第1部材の前記端面から前記第1光導波路に入射させ、前記第2光導波路を伝搬してきて前記第1部材の前記端面から出射された光のうち前記光フィルタで反射した光を前記第1部材の前記端面から前記第1光導波路に入射させる、
ことを特徴とする光合分波器。
A first member provided until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the end surface, a second member provided until the third optical waveguide reaches the end surface, the end surface of the first member, and the second member An optical filter provided between the end face of the member,
The optical filter is
Of the light propagating through the first optical waveguide and emitted from the end face of the first member, the light transmitted through the optical filter is incident on the third optical waveguide from the end face of the second member, and The light reflected by the optical filter is incident on the second optical waveguide from the end face of the first member;
Or, the light that has propagated through the third optical waveguide and has been transmitted through the optical filter out of the light emitted from the end surface of the second member is incident on the first optical waveguide from the end surface of the first member, The light that has propagated through the second optical waveguide and is reflected by the optical filter out of the light emitted from the end surface of the first member is incident on the first optical waveguide from the end surface of the first member.
An optical multiplexer / demultiplexer characterized by that.
前記第1部材が平面導波路であることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the first member is a planar waveguide. 前記第2部材が平面導波路であることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the second member is a planar waveguide. 前記第2部材が光ファイバまたは光ファイバアレイであることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the second member is an optical fiber or an optical fiber array. 前記平面導波路のモードフィールド径が前記端面において拡大されていることを特徴とする請求項2または3に記載の光合分波器。   4. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 2, wherein a mode field diameter of the planar waveguide is enlarged at the end face. 前記光ファイバまたは前記光ファイバアレイに含まれる各光ファイバのモードフィールド径が前記端面において拡大されていることを特徴とする請求項4記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 4, wherein a mode field diameter of each optical fiber included in the optical fiber or the optical fiber array is enlarged at the end face. 前記光フィルタが誘電体多層膜フィルタであることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the optical filter is a dielectric multilayer filter. 前記第1部材の前記端面における前記第1光導波路の光軸と、前記第2部材の前記端面における前記第3光導波路の光軸とが、同一直線上にない、ことを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical axis of the first optical waveguide at the end face of the first member and the optical axis of the third optical waveguide at the end face of the second member are not collinear. The optical multiplexer / demultiplexer according to 1. 前記光フィルタが前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に蒸着されて形成されていることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the optical filter is formed by vapor deposition on the end surface of the first member or the end surface of the second member. 前記光フィルタが前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に接着剤で固定されていることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the optical filter is fixed to the end face of the first member or the end face of the second member with an adhesive. 前記第1光導波路,前記第2光導波路,前記第3光導波路および前記光フィルタを1組として、これらが複数組設けられている、ことを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein a plurality of sets of the first optical waveguide, the second optical waveguide, the third optical waveguide, and the optical filter are provided. 前記光フィルタに対して同一の側にある光導波路が共通の部材上に設けられていることを特徴とする請求項11記載の光合分波器。   12. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 11, wherein an optical waveguide on the same side with respect to the optical filter is provided on a common member. 前記複数組に対して前記光フィルタが一体化されていることを特徴とする請求項11記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 11, wherein the optical filter is integrated with the plurality of sets. 前記光フィルタに対して同一の側にある各光導波路の光軸が、前記光フィルタに対向する部材端面と異なる部材端面近傍において互いに平行である、ことを特徴とする請求項11記載の光合分波器。   12. The optical joint according to claim 11, wherein the optical axes of the respective optical waveguides on the same side with respect to the optical filter are parallel to each other in the vicinity of a member end surface different from the member end surface facing the optical filter. Waver. 前記第1光導波路または前記第2光導波路が前記第1部材において直線状に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the first optical waveguide or the second optical waveguide is linearly provided in the first member. 前記第1部材の平面形状が、前記光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して、前記第3辺および前記第4辺それぞれが平行であり、前記第2辺が垂直である、
ことを特徴とする請求項15記載の光合分波器。
The planar shape of the first member is a rectangle having a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. There,
The third side and the fourth side are each parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side is vertical.
16. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 15, wherein
前記第1部材の平面形状が、前記光フィルタに対向する第1辺と、この第1辺と反対側にある第2辺と、互いに平行な第3辺および第4辺と、を有する矩形であって、
前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた光導波路に対して前記第3辺および前記第4辺それぞれが平行であり、前記第1辺に対して前記第2辺が平行である、
ことを特徴とする請求項15記載の光合分波器。
The planar shape of the first member is a rectangle having a first side facing the optical filter, a second side opposite to the first side, and a third side and a fourth side parallel to each other. There,
Each of the third side and the fourth side is parallel to the linearly provided optical waveguide of the first optical waveguide and the second optical waveguide, and the second side with respect to the first side Are parallel,
16. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 15, wherein
前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれが研磨面であることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   2. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is a polished surface. 前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれが、前記第1導波路,前記第2導波路および前記第3導波路を含む面に対して垂直である、ことを特徴とする請求項18記載の光合分波器。   Each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is perpendicular to a plane including the first waveguide, the second waveguide, and the third waveguide. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 18. 前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれが、前記第1導波路と前記第2導波路とがなす角を2分する直線に対して垂直である、ことを特徴とする請求項19記載の光合分波器。   Each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is perpendicular to a straight line that bisects an angle formed by the first waveguide and the second waveguide. The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 19. 前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれと前記光フィルタとが密着していることを特徴とする請求項1記載の光合分波器。   The optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the end face of the first member and the end face of the second member are in close contact with the optical filter. 複数波長の信号光を伝送する光伝送システムであって、請求項1〜21の何れか1項に記載の光合分波器を備え、前記複数波長の信号光を前記光合分波器により合波または分波する、ことを特徴とする光伝送システム。   An optical transmission system for transmitting signal light of a plurality of wavelengths, comprising the optical multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 1 to 21, wherein the signal light of the plurality of wavelengths is multiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer. An optical transmission system characterized by demultiplexing. 複数波長の信号光を伝送する光伝送システムであって、請求項15〜17の何れか1項に記載の光合分波器を備え、前記第1光導波路および前記第2光導波路のうち直線状に設けられた一方の光導波路に前記複数波長のうちの第1波長の信号光を導波させ、他方の光導波路に前記複数波長のうちの第1波長より短い第2波長の信号光を導波させる、ことを特徴とする光伝送システム。   An optical transmission system for transmitting signal light having a plurality of wavelengths, comprising the optical multiplexer / demultiplexer according to any one of claims 15 to 17, wherein the first optical waveguide and the second optical waveguide are linear. Of the plurality of wavelengths is guided to one optical waveguide provided in the optical waveguide, and a signal light having a second wavelength shorter than the first wavelength of the plurality of wavelengths is guided to the other optical waveguide. An optical transmission system characterized by causing waves. 請求項1記載の光合分波器を製造する方法であって、
第1光導波路および第2光導波路が端面に達するまで設けられた第1部材と、第3光導波路が端面に達するまで設けられた第2部材と、を用意し、
前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に光フィルタを蒸着により形成し、
前記第1部材の前記端面と前記第2部材の前記端面とを対向させて両者を固定する、
ことを特徴とする光合分波器製造方法。
A method of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1,
Preparing a first member provided until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the end surface, and a second member provided until the third optical waveguide reaches the end surface;
Forming an optical filter on the end surface of the first member or the end surface of the second member by vapor deposition;
Fixing the both by facing the end surface of the first member and the end surface of the second member;
An optical multiplexer / demultiplexer manufacturing method.
請求項1記載の光合分波器を製造する方法であって、
第1光導波路および第2光導波路が端面に達するまで設けられた第1部材と、第3光導波路が端面に達するまで設けられた第2部材と、を用意し、
前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に光フィルタを接着固定し、
前記第1部材の前記端面と前記第2部材の前記端面とを対向させて両者を固定する、
ことを特徴とする光合分波器製造方法。
A method of manufacturing the optical multiplexer / demultiplexer according to claim 1,
Preparing a first member provided until the first optical waveguide and the second optical waveguide reach the end surface, and a second member provided until the third optical waveguide reaches the end surface;
An optical filter is bonded and fixed to the end face of the first member or the end face of the second member;
Fixing the both by facing the end surface of the first member and the end surface of the second member;
An optical multiplexer / demultiplexer manufacturing method.
前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に前記光フィルタを蒸着により形成する前に、前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれを研磨する、ことを特徴とする請求項24記載の光合分波器製造方法。   Before forming the optical filter on the end face of the first member or the end face of the second member by vapor deposition, the end face of the first member and the end face of the second member are polished. An optical multiplexer / demultiplexer manufacturing method according to claim 24. 前記第1部材の前記端面または前記第2部材の前記端面に前記光フィルタを接着固定する前に、前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれを研磨する、ことを特徴とする請求項25記載の光合分波器製造方法。   Each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is polished before the optical filter is bonded and fixed to the end surface of the first member or the end surface of the second member. An optical multiplexer / demultiplexer manufacturing method according to claim 25. 前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれを研磨する際に、当該研磨面が前記第1導波路,前記第2導波路および前記第3導波路を含む面に対して垂直となるように各端面を研磨する、ことを特徴とする請求項27記載の光合分波器製造方法。   When each of the end surface of the first member and the end surface of the second member is polished, the polishing surface is perpendicular to a plane including the first waveguide, the second waveguide, and the third waveguide. 28. The method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 27, wherein each end face is polished so that 前記第1部材の前記端面および前記第2部材の前記端面それぞれを研磨した後に、前記第1部材の前記端面と前記第2部材の前記端面との間に前記光フィルタを挟み、その周囲を接着剤で固定する、ことを特徴とする請求項28記載の光合分波器製造方法。   After polishing the end surface of the first member and the end surface of the second member, the optical filter is sandwiched between the end surface of the first member and the end surface of the second member, and the periphery thereof is bonded. 29. The method of manufacturing an optical multiplexer / demultiplexer according to claim 28, wherein the optical multiplexer / demultiplexer is fixed with an agent.
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CN111630440A (en) * 2018-01-22 2020-09-04 三菱电机株式会社 Optical multiplexer/demultiplexer

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