JP2008209916A - 光合分波器およびこれを用いた光送受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】光フィルタの光の入射角度依存性を低減した光合分波器および光送受信器を提供すること。
【解決手段】第１乃至第３の光ファイバと、第１の光ファイバ１より出射される光を透過光と反射光に分波して第２の光ファイバ２または第３の光ファイバ３に入射する、あるいは第２の光ファイバ２および第３の光ファイバ３より出射される光を合波して第１の光ファイバ１に入射する光フィルタ４と、を備え、光フィルタ４は、光を分波あるいは合波するフィルタ部４ｂと第１乃至第３の光ファイバの光の出射端部の屈折率よりも大きい屈折率を有する透光性部材４ａとを有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の波長を有する光を分波、もしくは複数の光を合波する機能を有する光合分波器、およびこのような光合分波器を備えてなる光送受信器に関するものである。

近年、光通信部品の分野においては、情報の大容量化に伴い大規模化するシステムの小型化が進められている。このようなシステムにおいては、１つの光ファイバの信号光を複数の光ファイバに分割して用いる多分岐方式や1本のファイバに多数の波長の光を合波して乗せる波長多重伝送方式の採用が増大している。このような波長の多分岐または波長多重を行う光通信部品としては光合分波器が用いられている。

光合分波器１００は、図５に示すように、光ファイバ１０１の一端から２つの異なる波長領域λ１、λ２を有する光が入射されると、その光は光ファイバ１０１内を伝送して光ファイバ１０１の他端から出射され、光フィルタ１０４に入射される。そして、この光フィルタ１０４は、波長に応じて光を選択的に透過もしくは反射する機能をする薄膜１０４ｂが透明基板１０４ａ上に形成されてなる。そのため、この光フィルタ１０４が波長領域λ１の光を透過し、波長領域λ２の光を反射する機能を有する場合、波長領域λ１の光は光フィルタ１０４を透過して光ファイバ１０２に入射される。一方で、波長領域λ２の光は光フィルタ１０４で反射されて光ファイバ１０３に入射される。上述した作用により、光合分波器は、１本のファイバに複数の波長の光が混在していても、波長に応じて他の光ファイバに光を出力することができる。また、光合分波器は、先に詳述した光の進行を逆方向にすれば、各光ファイバから導入された異なる波長の光を１本のファイバに合波することができる（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００１−３４３５５１号公報

従来の光合分波器１００では、光フィルタ１０４の薄膜１０４ｂの光入射面に直交する方向に対して、光ファイバから出射された光が傾いた状態で薄膜１０４ｂに入射される。そのため、光合分波器１００では、光フィルタの入射角度依存性が大きくなり、光合分波器の光学特性が悪くなっていた。具体的に、光フィルタの光の入射角度依存性とは、光フィルタのフィルタ膜を構成する薄膜１０４ｂに対する光の入射角度に応じて、波長選択性の劣化が生じる現象である。

本発明の光合分波器は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、第１乃至第３の光ファイバと、前記第１の光ファイバより出射される光を透過光と反射光に分波して前記第２の光ファイバまたは前記第３の光ファイバに入射する、あるいは前記第２の光ファイバおよび前記第３の光ファイバより出射される光を合波して前記第１の光ファイバに入射する光フィルタと、を備え、前記光フィルタは、光を分波あるいは合波するフィルタ部と前記第１乃至第３の光ファイバの光の出射端部の屈折率よりも大きい屈折率を有する透光性部材とを有してなることを特徴とする。

また、本発明の光送受信器は、本発明の光合分波器と、該光合分波器に入射する光を送信する発光手段と、該発光手段から送信された光を前記光合分波器を介して受信する受光手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光フィルタを構成する透光性部材の屈折率を第１乃至第３の光ファイバの光の出射端部における屈折率よりも大きくしたことにより、第１の光ファイバに入力された光は、フィルタ膜の光入射面に直交する方向に対する角度が小さくなる方向に屈折するため、透光性部材内において、第１の光ファイバからの出射角度よりも小さい角度で光を伝送させることができる。その結果、本発明では、第１の光ファイバから出射された光のフィルタ膜への入射角度を小さくすることができるため、光フィルタの光の入射角度依存性を低減することができる。

また、本発明において、透光性部材の一主面に直に形成すれば、蒸着等の簡易な薄膜形成方法によってフィルタ部を形成することができるため、製造工程の簡易化という観点で好適である。

また、本発明において、光フィルタを透光性部材の内部に形成すれば、たとえば外部の環境変化に伴って生じるフィルタ部の劣化を低減することができる。

また、本発明において、光ファイバと透光性部材との間に、光の光路を補正する光路補正部材を設ければ、光フィルタから出射された光（透過光もしくは反射光）の光路を所望の方向に変えることができるため、光ファイバ間で生じる光の損失を低減することができる。さらに、光路補正部材の屈折率を出射端部の屈折率よりも小さくすれば、光路補正部材を光フィルタと平行に設置することも可能となるため、光路補正部材の位置合わせが容易になる。

また、本発明において、第１乃至第３の光ファイバの出射端部をコアレスファイバとし、かつ該コアレスファイバに屈折率分布型レンズを接続してなる構成にすれば、光学的に結合する光ファイバ間の距離を広げても光の損失を低減することができるため、光フィルタを構成する透光性部材の厚みを大きくすることができる。

以下に、本発明の第１の実施形態にかかる光合分波器について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかる光合分波器を示す図であり、図１（ａ）が斜視図、図１（ｂ）が平面図、図１（ｃ）が光の伝送の様子を説明する説明図である。本発明の第１の実施形態に係る光合分波器Ｘは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、第１光ファイバ１と、第２光ファイバ２と、第３光ファイバ３と、光フィルタ４と、基板５と、光学接着剤６と、蓋体７と、を備えている。なお、光ファイバおよび光フィルタの配置を明瞭にすべく、図１（ａ）では光学接着剤を省略し、図１（ｂ）では蓋体７を省略している。

第１光ファイバ１は、屈折率分布ファイバ１ｂの一端にシングルモードファイバ１ａが接続され、他端にコアレスファイバ１ｃが接続されてなる。第２光ファイバ２は、屈折率分布ファイバ２ｂの一端にシングルモードファイバ２ａが接続され、他端にコアレスファイバ２ｃが接続されてなる。第３光ファイバ３は、屈折率分布ファイバ３ｂの一端にシングルモードファイバ３ａが接続され、他端にコアレスファイバ３ｃが接続されてなる。

シングルモードファイバ１ａ、２ａ、３ａは、屈折率の高いコア部と該コア部の外周を被覆するクラッド部からなり、コア部とクラッド部との屈折率差による反射を利用することによってコア部内で光を伝送するものであり、たとえば円柱状の石英等から構成され、クラッド部の外径が１２５μｍ、コア部の径が１０μｍ程度である。

屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂは、その軸対称に屈折率分布を備えていることからレンズ効果を有し、シングルモードファイバ１ａ、２ａ、３ａから出射する、もしくはシングルモードファイバ１ａ、２ａ、３ａに入射する光を集光あるいはコリメートする機能を有する。屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂは、たとえば円柱状の石英等から構成され、クラッド部の外径が１２５μｍ、コア部の径が５０μｍ程度であり、コア部に上述した屈折率分布を有する。また、屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂとシングルモードファイバ１ａ、２ａ、３ａは、たとえば熱による融着によって接合される。

コアレスファイバ１ｃ、２ｃ、３ｃは、略均一な屈折率分布を備える、換言すれば、略均一な屈折率で構成されたファイバである。コアレスファイバ１ｃ、２ｃ、３ｃは、その材質はたとえば石英ガラスからなり、屈折率は１．４５程度、透過損失は０．３５×１０^−６ｄＢ／ｍｍ以下であり、このように透過損失が比較的低いものが好ましい。このコアレスファイバ１ｃ、２ｃ、３ｃは、外径がシングルモードファイバおよび屈折率分布ファイバと等しく略１２５μｍであり、屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂと、たとえば熱による融着によって接合される。

このとき、光の透過損失を少なくするためには、屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂを全て同じ材質、かつ同じ長さで作製することが望ましい。これは、屈折率分布ファイバ１ｂ、２ｂ、３ｂがシングルモードファイバからのビーム光を集光またはコリメートする場合、集光またはコリメートして最適な光を伝達するためには同じ光学系をそれぞれのビームウエストに対して対称に配置すれば損失が少なくなるという観点から、同じ材料であることが望ましい。

光フィルタ４は、たとえば透光性部材４ａの一方の主面にフィルタ膜（フィルタ部）４ｂが施されることにより形成されている。フィルタ膜４ｂは異なる複数の波長領域の光を含んでなる光を波長領域ごとに選択的に分離（分波）する機能を有する。具体的に、たとえばフィルタ膜４ｂは、波長λ１の光を透過し、波長λ２の光を反射する機能を担う。このように、フィルタ膜４ｂは、それぞれ所定の波長（波長領域）の光を透過し、その他の波長（波長領域）の光を反射することによって波長領域ごとに光を分波する機能を有するものである。

光フィルタ４は、たとえば以下のような手順で作製される。フィルタ膜４ｂは、たとえば二酸化ケイ素と二酸化チタン等の屈折率の異なる２種類以上の誘電体を交互に積層して構成される多層膜により構成される。この誘電体多層膜は、誘電体膜間の繰り返しの反射干渉により波長選択性を示し、各膜の膜厚は、反射させる光の波長の１／４波長分の倍数の厚みに設定される。このように、誘電体膜の膜厚を１／４波長分の倍数の厚みとすることにより、各誘電体膜界面における多重反射において、ある特定の波長の光の位相が一致し、干渉して強めあうことで波長選択性を有した膜とすることができる。そして、このようなフィルタ膜４ｂの成膜方法としては、たとえば透光性部材４ａの主面に蒸着、スパッタリング等の方法によって容易に作製することができる。また、光フィルタ４を透過する光の波長帯域が５ｎｍ以下のような狭帯域のフィルタとする場合、誘電体多層膜の積層数を１００層以上とする必要がある。

透光性部材４ａは、フィルタ膜４ｂを支持するための基板となる部材である。透光性部材４ａは、光合分波器Ｘで使用される光の透過率が９８％以上の透過特性を有している。透光性部材４ａの材質は、上述した透過率を満たすとともに、光ファイバ１乃至光ファイバ３の光の出射端部に配されたコアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃの屈折率よりも大きい材料であれば特に限定されるものではない。そのため、透光性部材４ａの材質には、コアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃが石英（屈折率：１．４５）で形成されていれば、たとえば屈折率が１．５〜１．８程度の光学ガラス（硼珪酸ガラスや白板ガラス）を選択することができる。また、透光性部材４ａの大きさは、光の有効径以上あれば特に現体されるものではなく、たとえば０．７ｍｍ角、厚みは０．８ｍｍである。

基板５は、表面にＶ溝が形成されており、このＶ溝には第１光ファイバ１、第２光ファイバ２、および第３光ファイバ３が接着剤で固定されている。さらに、この基板５上には、光フィルタ４が保持される凹部５ａが形成されている。基板５の材質は、特に限定されるものではないが、たとえば石英ガラス、低熱膨張ガラス、シリコン、または低熱膨張樹脂（たとえばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂）で形成される。また、基板５が石英ガラスで構成されているのであれば、平板の石英ガラスに切削加工によりＶ溝と凹部を加工することにより容易に作製できる。基板５に形成されるＶ溝は、光ファイバ１乃至光ファイバ３を配する位置に自由に形成される。

光学接着剤６は、コアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃと光フィルタ４を接合する機能を有する。この光学接着剤６は、コアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃと略同等の屈折率を有する材質を用いることが好ましく、たとえばコアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃが石英ガラスで形成されている場合、たとえば透光性のあるエポキシ樹脂、アクリル系樹脂、またはシリコン系樹脂のような材質を選択できる。なお、エポキシ樹脂、シリコン樹脂およびアクリル系樹脂は、添加物によって紫外線硬化または熱硬化する特性を有し、紫外線硬化および熱硬化の特性の両方を有するものであってもよい。このように、光学接着剤６とコアレスファイバ１ｃ乃至コアレスファイバ３ｃとの屈折率が整合されていれば、光学接着剤とコアレスファイバとの界面で生じる光の反射を低減させることができる。

蓋体７は、図１（ａ）に示すように、第１光ファイバ１および第３光ファイバ３を覆う蓋体７ａと、第２光ファイバ２を覆う蓋体７ｂがある。この蓋体７は、第１光ファイバ１乃至第３光ファイバの上部に配置され、基体５と協同して固定する機能を担う。なお、各光ファイバの固定には、たとえばエポキシ系の接着剤を用いることができる。蓋体７の材質は、たとえば石英ガラス、低熱膨張ガラス、シリコン、または低熱膨張樹脂（たとえばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂）で構成され、例えば、蓋体７を石英ガラスで構成する場合には、平板の石英ガラスに切削加工を施すことで所定の形状にすることが可能である。

次に、光合分波器Ｘの動作について図１（ｃ）を参照しつつ説明する。

まず、光合分波器Ｘの光の分波作用について説明する。光ファイバ１のシングルモードファイバ１ａに波長λ１、波長λ２の光が入射されると、その光は屈折率分布ファイバ１ｂによって集光もしくはコリメータされ、コアレスファイバ１ｃから出射される。そして、コアレスファイバ１ｃから出射された光は、光学接着剤６を介して光フィルタ４の透光性部材４ａに入射される。このとき、透光性部材４ａに入射された光は、透光性部材４ａの屈折率がコアレスファイバ１ｃの屈折率より高く設定されているため、光の屈折が生じ、コアレスファイバ１ｃからの出射角度に対して小さい角度で透光性部材４ａ内を伝送することとなる。すなわち、透光性部材４ａを伝送する光は、コアレスファイバ１ｃと透光性部材４ａの屈折率が同等であった場合に比べて光の角度が小さくなるとともに、光路を長くすることができる。なお、上述した光の角度とは、光フィルタ４のフィルタ膜４ｂの光入射面４ｂ’と直交する方向に対して傾く角度を指す。その後、透光性部材４ａを伝送する光は、光の集光位置付近もしくはコリメータ光の中心付近に配置したフィルタ膜４ｂに入射される。フィルタ膜４ｂは、波長λ１の光を透過し、それ以外の波長領域を有する光を反射させて進入を防止する機能を有する。すなわち、本実施形態の場合は、波長λ１の光を透過し、波長λ２の光を反射することとなる。したがって、フィルタ膜４ｂに入射され光のうち、波長λ１の光は、フィルタ膜４ｂおよび光学接着剤６を透過してコアレスファイバ２ｃに入射され、屈折率分布ファイバ２ｂを介してシングルモードファイバ２ａに出力される。一方で、フィルタ膜４ｂに入射され光のうち、波長λ２の光は、フィルタ膜４ｂの表面で反射され、再度、透光性部材４ａ内を伝送し、光学接着剤６を透過してコアレスファイバ３ｃに入射され、屈折率分布ファイバ３ｂを介してシングルモードファイバ３ａに出力される。以上のような作用によって、光合分波器Ｘは、複数の波長の光を分波して、所望の光ファイバに出力することができる。また、光合分波器Ｘでは、上述した光を逆方向に進行させれば、合波器として機能する。具体的には、光ファイバ２に波長λ１の光を入射し、光ファイバ３に波長λ２の光を入射すれば、光ファイバ１で波長λ１と波長λ２の合波光を得ることができる。

このように本発明の光合分波器によれば、光フィルタ４を構成する透光性部材４ａの屈折率を第１光ファイバ１乃至第３光ファイバ３の光の出射端部（コアレスファイバ１ｃ、２ｃ、３ｃ）における屈折率よりも大きくしたことにより、第１光ファイバ１から光フィルタ４に向かって出射する光は、フィルタ膜４ｂの光入射面４ｂ’に直交する方向に対する角度が小さくなるように屈折がするため、透光性部材４ａ内において、第１光ファイバ１の出射角度に対して小さい角度で光を伝送させることができる。その結果、本発明では、第１光ファイバ１から出射された光のフィルタ膜への入射角度を小さくすることができるため、光フィルタの光の入射角度依存性を低減することができる。すなわち、本発明の光合分波器では、従来のような光ファイバの配置を変更することなく、光フィルタの光の入射角度依存性を低減することができるため、光ファイバからの出射角度が小さくなるように光ファイバを新たに配置する必要がない。また、本発明の光合分波器では、透光性部材４ａ内を伝送する光の光路を長くすることができるため、透光性部材４ａの厚みを大きくできることから、フィルタ膜４ｂの反りを低減させることができる。すなわち、本発明では、光ファイバ間のスペースを過度に大きくすることなく透光性部材４ａの厚みを確保し、フィルタ膜４ｂに生じる反りを低減できる。

次に、本発明の第１の実施形態に係る光合分波器Ｘの製造方法の一例について説明する。

＜基板の作製＞
基板５は、たとえば石英ガラスからなる平板状部材の一方の面に、ダイシング等の切削加工を施し、光ファイバを保持するためのＶ溝を互いに中央部で交差するように２本形成することにより得ることができる。

＜光ファイバの作製＞
光ファイバ１と光ファイバ２は、部品組み立て時は一直線上に繋がったものとして作製し、組み立て後にダイシング等の切削加工によって基体５に凹部５ａを形成すると同時に光ファイバ１と光ファイバ２に分離するため、まず、光ファイバ１と光ファイバ２とが一体的に形成された光ファイバ体を作製する。

まず、シングルモードファイバ１ａ、屈折率分布ファイバ１ｂ、コアレスファイバ１ｃ、コアレスファイバ２ｃ、屈折率分布ファイバ２ｂ、シングルモードファイバ２ａを、一直線上になるように放電等の手段で融着接合し、１本の光ファイバ体を作製する。一方で、シングルモードファイバ３ａ、屈折率分布ファイバ３ｂ、コアレスファイバ３ｃを、一直線上になるように放電等の手段で融着接合し、光ファイバ３を作製する。

＜光合分波器の組立＞
まず、基体５のＶ溝に、光ファイバを固定するための紫外線硬化型樹脂からなる接着剤を塗布する。次に、基体５のＶ溝の交点に光ファイバ体のコアレスファイバ部の中心がくるように位置決めして光ファイバ体を１本目のＶ溝内に配置する。次いで、光ファイバ３をもう一方のＶ溝内に配置する。このとき、光ファイバ３は、コアレスファイバ３ｃが光ファイバ体のコアレスファイバ部に近接するように配置する。その後、各光ファイバを覆うように蓋体７を載置した後、上方から各光ファイバを押さえて接着剤に紫外線を照射することによって固定する。

次いで、Ｖ溝交点の中心を結ぶ線を中心として、ダイシング等の加工により凹部５ａを形成し、光フィルタ４を配置する空間を確保すると同時に、コアレスファイバをコアレスファイバ１ｃ、２ｃに、また蓋体７をそれぞれ蓋体７ａ、７ｂに分離する。なお、凹部５ａの幅は、光フィルタ４の幅より若干大きくなるようにする。

次いで、光学接着剤６を凹部５ａに充填した後に、凹部５ａの所定の位置に光フィルタ４を配置する。そして、この光学接着剤６を硬化させる前に光フィルタ４の光学調整を行う。具体的には、まず、光ファイバ１から光を入力し、光ファイバ２から出力する光が最大となる角度になるよう光フィルタ４を調整する。この状態で、光学接着剤６に紫外線を照射することによって硬化して光フィルタ４を位置決め固定する。以上の工程によって、光合分波器Ｘが作製される。なお、光フィルタ４と各コアレスファイバ１ｃ〜３ｃの間には、光学接着剤６が十分充填されるようにする。

本実施の形態では、コアレスファイバ１ｃ〜３ｃをそれぞれ屈折率分布ファイバ１ｂ〜３ｂの端部に接続し、光フィルタ４の表面近くまで配置することにより、物理的に位置決めがしやすく、光フィルタ４とコアレスファイバ１ｃ〜３ｃを接合する光学接着剤６の量を低減することができる。これにより、光学接着剤６の光吸収や、光学接着剤６の熱膨張によるズレや応力の影響を抑制でき、挿入損失を低減することができる。

以下に、本発明の他の実施形態について、図２および図３を用いて説明する。なお、図１を参照して先に説明した光合分波器Ｘと同様な要素および部材については同一の符号を付してあり、重複説明は省略する。

図２は、本発明の第２の実施形態にかかる光合分波器Ｘ１を示す断面図である。光合分波器Ｘ１は、透光性部材の内部にフィルタ膜４ｂが形成されている光フィルタ４’を用いている点で第１の実施形態の光合分波器Ｘと相違する。すなわち光フィルタ４は、透光性部材４ａおよび透光性部材４ａ’の間にフィルタ膜４ｂが挟み込まれている。このようにフィルタ膜４ｂが透光性部材の内部に形成されていれば、たとえば光フィルタ４に外部から応力や熱衝撃が作用しても、フィルタ膜４ｂに対する影響を低減させることができるため、フィルタ膜４ｂの劣化を抑制することができる。

また、光合分波器Ｘ１では、第２光ファイバ２側の透光性部材４ａ’を光ファイバ２の出射端部の屈折率（本実施形態ではコアレスファイバ２ｃの屈折率）よりも大きくすれば、光ファイバ２から光フィルタ４’に向けて出射される光のフィルタ膜４ｂの入射角度を小さくすることができるという点でも優れている。このような光フィルタ４の製造方法としては、たとえば平板状の透光性部材４ａの一主面にフィルタ膜４ｂを形成した部材に、該フィルタ膜４ｂを挟み込むように他の透光性部材を貼り付けることにより作製することができる。

図３は、本発明の第３の実施形態にかかる光合分波器Ｘ２を示す断面図である。光合分波器Ｘ２は、図３（ａ）に示すように、第２光ファイバ２と光フィルタ４との間に、光の光路を補正する光路補正部材１０を設けた点で第１の実施形態の光合分波器Ｘと相違する。

光路補正部材１０は、光フィルタ４から出射された光の光路を変換し、損失が小さくなるように当該出射光を所望の光ファイバに入射できるよう、光路を補正するための部材である。光路補正部材１０は、光ファイバ１〜３の出射端部の（コアレスファイバ１ｃ〜３ｃ）と異なる屈折率を有するように形成され、コアレスファイバ１ｃ〜３ｃが石英で形成されているのであれば、たとえば硼珪酸ガラス、白板ガラス等の光学ガラス、あるいはエポキシ系、アクリル系の透光性樹脂からなり、屈折率は１．５〜１．８程度で調整されたものを好適に利用できる。また、光路補正部材１０の形状は、平板状、楔形状のような様々な形状を選択できる。光路補正部材１０の大きさは、光の有効径以上あればよく、平板状の光路補正部材を用いるのであれば、たとえば０．５ｍｍ角、厚みは０．４ｍｍに設定される。

このように、光路補正部材１０は、光フィルタから出射された光（透過光もしくは反射光）の光路を所望の方向に変えることができるため、光ファイバとの挿入損失を低減することができる。さらに、光路補正部材１０を用いた光合分波器Ｘ２であれば、光フィルタ４から出射された光の光路を自由に変えることができるため、光合分波器の設計の自由度を向上させることができる。この光路補正部材１０は、光フィルタ４と同様に光学接着剤６で固定され、光合分波器の組立時においては、光フィルタを配置した後に、光学調整を行いつつ光学接着剤６で固定される。また、光路補正部材１０は、光フィルタから出射光または光フィルタへの入射光の光路を変換できるような位置（光ファイバと光フィルタとの間）であれば、配置方法は特に限定されるものではく、たとえば光フィルタ４と当接させてもよく、離間させた状態で配置してもよい。但し、光路補正部材１０の光学調整を光フィルタ４と独立して高精度に行うという観点では、離間させた状態で配置すると好適である。なお、図３（ａ）に示した光合分波器２では、第２光ファイバと光フィルタ４との間に光路補正部材１０を配置した形態を示したが、本発明ではこのような形態に限られることなく、たとえば第１光ファイバおよび第３光ファイバと光フィルタとの間に光路補正部材１０を設けてもよく、また、第１光ファイバおよび第３光ファイバと光フィルタとの間、第２光ファイバと光フィルタとの間にそれぞれ光路補正部材１０を配置した形態であってもよい。

また、光合分波器Ｘ２では、光路補正部材１０の屈折率を光ファイバ１〜３の出射端部に接続されたコアレスファイバ１ｃ〜３ｃの屈折率よりも小さくすれば、光が透光性部材４ａで屈折した方向と逆方向に光路補正部材１０内で屈折する。そのため、このような形態によれば、図３（ｂ）に示すように、光ファイバ１および光ファイバ２を一直線上に配置し、かつ光路補正部材１０を光フィルタ４と平行に設置することも可能となるため、光合分波器の組み立てが容易になる。なお、光路補正部材１０の屈折率を調整するためには、たとえばエポキシ系やアクリル系の透光性樹脂にフッ素を混ぜることにより屈折率を１．３〜１．４程度まで小さくすることが可能である。すなわち、上述した屈折率が小さい光路補正部材１０を用いる場合には、製造の容易性という観点から、光路補正部材を構成する材料として、樹脂材料が好適である。

また、光合分波器Ｘ２では、光路補正部材１０の屈折率を透光性部材板４ａの屈折率よりも大きくすれば、光路補正部材１０内を伝送する光を大きく屈折させることができる。その結果、このような形態であれば、比較的小さい光路補正部材１０であっても、光ファイバ同士の光学的な接続を精度よく行うことができるため、部品の小型化という観点から好適である。光路補正部材１０には、たとえば鉛イオン等の重金属イオンをガラスに含有させることによりできる高屈折率ガラスなど屈折率が１．５〜１．８程度の光学ガラス（硼珪酸ガラスや白板ガラス）や結晶材料を選択することができる。
次に、本発明の光送受信器について図面を参照しつつ説明する。図４は本発明の一実施形態である光送受信器Ｙを説明する模式図である。

光送受信器Ｙは、本発明の第１の実施形態に係る光合分波器Ｘを２つ備えている。さらに、光送受信器Ｙは、一方の光合分波器（以下、第１光合分波器とする）に入射する光を送信する発光手段２１ａ、２１ｂと、第１光合分波器で合波された光を伝送する伝送ファイバ２２と、該伝送ファイバ２２を伝送する光が入射される他方の光合分波器（以下、第２光合分波器とする）で分波された光を受光する受光手段２３ａ、２３ｂと、を備えている。

次に、光送受信器Ｙの機能について説明する。まず、外部から入力される２つの送信信号２４ａ、２４ｂは発光手段２１ａ、２１ｂによって互いに波長の異なる光信号に変換された後、第１光合分波器の合波機能により１つに合波される。次に、合波された光は、伝送ファイバ２２内を受信手段側に向かって伝送される。次いで、伝送ファイバ２２によって伝送された波長多重信号光（合波光）は、第２光合分波器の分波機能によって分離され、分離された光が受光手段２３ａ、２３ｂによりもとの信号２４ａ、２４ｂに変換される。したがって、この光送受信器Ｙでは、１本の伝送ファイバ２４を用い、さらに２つの光合分波器を用いることによって大容量の情報を簡単な構成で伝送できる利点がある。

本発明の第１の実施形態にかかる光合分波器を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は光の伝送の様子を説明する説明図である 本発明の第２の実施形態にかかる光合分波器を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる光合分波器を示す平面図である。 本発明の光送受信器を示す模式図である。 従来の光合分波器を示す平面図である。

符号の説明

Ｘ、Ｘ１、Ｘ２：光合分波器
１：第１光ファイバ
２：第２光ファイバ
３：第３光ファイバ
１ａ〜３ａ：シングルモードファイバ
１ｂ〜３ｂ：屈折率分布ファイバ
１ｃ〜３ｃ：コアレスファイバ
４、４’：光フィルタ
４ａ、４ａ’：透光性部材
４ｂ：フィルタ膜（フィルタ部）
５：基板
５ａ：凹部
６：光学接着剤
７：蓋体
１０：光路補正部材
２１、２１ａ、２１ｂ：発光手段
２２：伝送ファイバ
２２、２２ａ、２２ｂ：受光手段
２４ａ、２４ｂ：信号

Claims (8)

1. 第１乃至第３の光ファイバと、
   前記第１の光ファイバより出射される光を透過光と反射光に分波して前記第２の光ファイバまたは前記第３の光ファイバに入射する、あるいは前記第２の光ファイバおよび前記第３の光ファイバより出射される光を合波して前記第１の光ファイバに入射する光フィルタと、を備え、
   前記光フィルタは、光を分波あるいは合波するフィルタ部と前記第１乃至第３の光ファイバの光の出射端部の屈折率よりも大きい屈折率を有する透光性部材とを有してなることを特徴とする光合分波器。
2. 前記光フィルタは、前記透光性部材の一主面に直に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光合分波器。
3. 前記光フィルタは、前記透光性部材の内部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光合分波器。
4. 前記第１乃至第３の光ファイバのうち、少なくとも１つの光ファイバと前記光フィルタとの間に、光の光路を補正する光路補正部材をさらに設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光合分波器。
5. 前記光路補正部材の屈折率は、前記第１乃至第３の光ファイバの光の出射端部の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の光合分波器。
6. 前記光路補正部材の屈折率は、前記透光性部材の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の光合分波器。
7. 前記第１乃至第３の光ファイバは、その出射端部がコアレスファイバであり、かつ該コアレスファイバに屈折率分布型ファイバを接続してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光合分波器。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の光合分波器と、
   該光合分波器に入射する光を送信する発光手段と、
   該発光手段から送信された光を前記光合分波器を介して受信する受光手段と、を備えた光送受信器。

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