JP2013216785A - 光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品の傾きを高い精度で制御することができる光学部品実装構造および波長選択デバイスを提供する。
【解決手段】光学部品実装構造１０Ａは、光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品３０と、光学部品３０を載置する載置面２２を有する基礎部材２０と、光学部品３０と基礎部材２０の載置面２２との間に介在し、光学部品３０と載置面２２とを固着させる接着剤層４０とを備える。接着剤層４０はフィラー４２を含有し、フィラー４２は、光学部品３０と載置面２２との間において実質的に単層で存在している。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法に関するものである。

特許文献１には、光学素子をフレーム上に実装するための接着構造が記載されている。この接着構造では、光学素子をフレームに対して接着固定する際、光学素子とフレームとの間に間隙を設けつつ高い位置精度で接着する為に、チクソ性の高い富フィラー型接着剤を用いている。そして、接着力が弱く且つ浮きが発生し易いという富フィラー型接着剤の欠点を、粘度の低い貧フィラー型接着剤により補っている。

また、特許文献２には、チャネルルーティング用の光ファイバー波長選択スイッチが記載されている。この波長選択スイッチでは、ビームが横方向に拡大されたのち、偏光回転装置によって波長成分毎に方向付けされる。次に、方向付けされたビームは各波長成分に対応する出力ポートに方向付けされる。この方向付けは、ＭＥＭＳやＬＣＯＳアレイによって行われる。この文献には、ビームを横方向に拡大する為の光学部品や、ビームを方向付けする為の光学部品として、屈折率が調整された石英から成る部材（プリズム等）を用いることが記載されている。

特開２００４−０１０７５８号公報 特表２００９−５０８１５９号公報

例えば波長選択スイッチ等の光学装置において、プリズムやミラー等の光学部品を基礎部材上に固定する際には、光学部品の傾きを高い精度で制御する必要がある。特に、波長選択スイッチでは、光学部品の傾きが選択波長のずれの原因となるため、光学部品の傾きに対する要求精度は極めて高い。そこで、このような光学装置を製造する際には、例えば特許文献１に記載されているように、光学部品と基礎部材との間に或る程度の間隔を空けて光学部品を浮かせた状態でその隙間に接着剤を介在させ、光学部品の傾きを調整したのち接着剤を硬化させることが行われる。

しかしながら、このように光学部品を基礎部材から浮かせた状態で接着剤を硬化させると、光学装置間で接着剤の変形の度合いにばらつきが生じる。特に、接着剤にフィラーが含まれている場合には、フィラーの分布の偏りによってこのような現象が顕著となる。そして、この変形度合いのばらつきにより、接着剤硬化後の光学部品の傾きにばらつきが生じてしまう。したがって、光学部品の傾きを高い精度で制御することが困難となる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、光学部品の傾きを高い精度で制御することができる光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明による光学部品実装構造は、光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品と、光学部品を載置する載置面を有する基礎部材と、光学部品と基礎部材の載置面との間に介在し、光学部品と載置面とを固着させる接着剤層とを備え、接着剤層がフィラーを含有し、フィラーが、光学部品と載置面との間において実質的に単層で存在していることを特徴とする。

この光学部品実装構造では、接着剤層に含まれるフィラーが、光学部品と載置面との間において実質的に単層で存在している。このような単層のフィラーは、光学部品と基礎部材の載置面との間隔を一定に保つ。したがって、この光学部品実装構造によれば、光学部品の傾きを高い精度で制御することができる。なお、実質的に単層とは、フィラーの割れや欠けによって生じた極めて小さい粒子をフィラーの層数に含まない意である。また、このように実質的に単層のフィラーを含む接着剤層は、例えば光学部品と基礎部材の載置面との間に接着剤を介在させたのち、光学部品を基礎部材に押し付ける（押圧する）ことによって実現される。

なお、温度変化による光学部品間の距離の変動を抑える為に、基礎部材の構成材料としては、例えばスーパーインバーといった熱膨張率の小さい材料が用いられることが好ましい。一方、光学部品の構成材料としては、光の透過特性や反射特性を考慮して、例えば屈折率が調整された石英などが選択される。したがって、光学部品の線膨張係数と、基礎部材の線膨張係数とが大きく異なることがある。そのような場合であっても、上述した光学部品実装構造によれば、温度変化によって光学部品と基礎部材との間に生じる応力を接着剤層の樹脂部分が吸収し、光学部品の割れ等を効果的に防ぐことができる。

また、本発明による別の光学部品実装構造は、光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品と、光学部品を載置する載置面を有する基礎部材と、光学部品と基礎部材の載置面との間に介在し、光学部品と載置面とを固着させる接着剤層とを備え、接着剤層がフィラーを含有し、光学部品と載置面との間における接着剤層の厚さが、フィラーの平均粒径の２倍よりも小さいことを特徴とする。

このように、光学部品と載置面との間における接着剤層の厚さがフィラーの平均粒径の２倍よりも小さい場合、接着剤層中のフィラーは実質的に単層で存在するといえる。したがって、この光学部品実装構造によれば、単層のフィラーによって光学部品と基礎部材の載置面との間隔を一定に保つことができ、光学部品の傾きを高い精度で制御することができる。

また、光学部品実装構造は、フィラーの粒径分布の範囲が２０μｍ以内であることを特徴としてもよい。このようにフィラーの粒径のばらつきが小さいことにより、光学部品の傾きを更に高い精度で制御することができる。

また、光学部品実装構造は、光学部品の線膨張係数が基礎部材の線膨張係数の１０倍以上であることを特徴としてもよい。このように、光学部品及び基礎部材の各線膨張係数が大きく異なる場合であっても、上述した光学部品実装構造によれば、温度変化によって光学部品と基礎部材との間に生じる応力を接着剤層の樹脂部分が吸収し、光学部品の割れ等を効果的に防ぐことができる。そして、このように光学部品及び基礎部材の各線膨張係数が大きく異なる場合としては、例えば光学部品が硝子製であり、基礎部材がインバー製又はスーパーインバー製である場合が挙げられる。

また、光学部品実装構造は、基礎部材が、載置面を囲むように形成された溝を更に有することを特徴としてもよい。基礎部材がこのような溝を有する場合、接着剤層の態様としては例えば次の二つが考えられる。一つは、接着剤層の外縁が溝によって囲まれた領域内に収まっている態様であり、他の一つは、接着剤層の外縁が溝の内部に達している態様である。

接着剤層の外縁が溝によって囲まれた領域内に収まっている場合には、接着剤層の存在範囲が、溝によって囲まれた領域内に限定されることとなる。したがって、光学部品及び基礎部材の各線膨張係数が大きく異なる場合であっても、載置面に沿った面内方向における接着剤層の伸縮度合いを或る程度限定することができる。また、接着剤層の外縁が溝の内部に達している場合には、溝がない場合と比較して、基礎部材と接着剤層との接触面積が広くなる。したがって、基礎部材に対する光学部品の固定強度をより高めることができる。

また、光学部品実装構造は、複数の光学部品と、複数の載置面を有する基礎部材と、複数の光学部品と複数の載置面との間にそれぞれ介在する複数の接着剤層とを備え、複数の光学部品それぞれが、複数の光学部品に含まれる別の光学部品と光学的に結合されていることを特徴としてもよい。この光学部品実装構造によれば、単層のフィラーによって光学部品と基礎部材の載置面との間隔が一定に保たれるので、光学部品の傾きを高い精度で制御し、光学部品同士を高い精度で光結合することができる。

また、本発明による波長選択デバイスは、光を入力する光ポートと、光ポートから入力された光を拡幅する光拡大部と、光拡大部により拡幅された光を、該光の波長成分毎に異なる光路へ分光する分光素子と、分光素子により分光された各波長成分毎に異なる位置へ光を集光する集光レンズとを備え、光拡大部、分光素子、及び集光レンズのうち少なくとも一つの光学部品が、上述したいずれかの光学部品実装構造によって基礎部材上に実装されていることを特徴とする。この波長選択デバイスによれば、接着剤層に含まれる単層のフィラーによって、光拡大部、分光素子、或いは集光レンズといった光学部品と基礎部材との間隔を一定に保つことができる。したがって、光拡大部、分光素子、或いは集光レンズといった光学部品の傾きを高い精度で制御することができ、これらを高い精度で光結合することができる。また、これにより、選択波長のずれを効果的に抑えることができる。

また、波長選択デバイスは、光拡大部が、互いに光学的に結合された複数のプリズムによって構成されていることを特徴としてもよい。この波長選択デバイスによれば、光拡大部の複数のプリズムを高い精度で光結合することができる。

また、本発明による光学部品実装構造の製造方法は、光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品を載置するための載置面を有する基礎部材の載置面に、フィラーを含有する接着剤を塗布する塗布工程と、光学部品を載置面上に載置する載置工程と、光学部品を載置面に向けて押圧することにより、フィラーを、光学部品と載置面との間において実質的に単層で存在させる押圧工程と、接着剤を硬化させて接着剤層を形成する硬化工程とを含むことを特徴とする。

基礎部材が、載置面を囲むように形成された溝を更に有し、押圧工程において、接着剤の余剰分を溝に逃がすことを特徴としてもよい。

本発明による光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法によれば、光学部品の傾きを高い精度で制御することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学部品実装構造を示す側断面図である。 図２は、光学部品実装構造の組立図である。 図３は、フィラーの粒径分布の一例を示すグラフである。 図４は、光学部品実装構造の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図５は、光学部品を基礎部材に接着する際の押圧力と、接着剤層の厚さとの関係の一例を示すグラフである。 図６は、第１実施形態の変形例として、光学部品実装構造の構成を示す側断面図である。 図７は、第１実施形態の別の変形例として、光学部品実装構造の構成を示す側断面図である。 図８は、本発明に係る光学部品実装構造の第２実施形態として、波長選択デバイスの構成を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明による光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法の実施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。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学部品実装構造１０Ａを示す側断面図である。また、図２は、光学部品実装構造１０Ａの組立図である。これらの図に示される光学部品実装構造１０Ａは、基礎部材（ベース）２０と、光学部品３０と、接着剤層４０（図２では省略）とを備えている。基礎部材２０は、光学部品３０を機械的に支持する部材であって、例えば金属製の板状部材によって構成される。基礎部材２０は、光学部品３０と、基礎部材２０上に載置される他の光学部品との距離が周囲温度の変化によって変動しないように、線膨張係数が小さい材料（例えば、インバーやスーパーインバー等）から成ることが好ましい。基礎部材２０の線膨張係数は、例えば１×１０^−６（／ｄｅｇ℃）である。

基礎部材２０は主面２１を有しており、主面２１には、光学部品３０を載置する載置面２２が含まれる。載置面２２は、所定の平面に沿った略平らな面であり、載置面２２と対向する光学部品３０の接着面３１の形状と略同様の平面形状を有する。載置面２２の面積は例えば２０ｍｍ^２以下である。また、基礎部材２０の主面２１には、溝２３が形成されている。溝２３は、載置面２２を囲むように載置面２２の外周に沿って形成されており、図１に示されるように、接着剤層４０を形成する際の接着剤の余剰分を収容する為に形成されている。

光学部品３０は、光を反射する光反射面、及び光を透過する光透過面のうち少なくとも一方を有する。光学部品３０としては、プリズム、レンズ、或いは偏波分離光学素子といった光透過性の光学部品や、ミラー或いは回折格子といった光反射性の光学部品が挙げられる。例えば図２には、光学部品３０として、光透過面３２及び３３を有するプリズムが示されている。光学部品３０が光透過性である場合、光学部品３０の構成材料としては、例えば透過する光の波長に対して好適な屈折率を有するように成分が調整された硝子（石英など）が好適である。この場合、光学部品３０の線膨張係数は、例えば１×１０^−５（／ｄｅｇ℃）以上であり、基礎部材２０の線膨張係数の１０倍以上となることがある。光学部品３０の質量は、例えば１０グラム以下である。

なお、一実施例では、光学部品３０の光透過面（例えば図２に示された光透過面３２、３３）や光反射面は、載置面２２を含む基礎部材２０の主面２１と交差する方向（典型的には主面２１に対して垂直な方向）に延びており、これらの光透過面や光反射面において入出射する光の光軸は、主面２１に沿って延びている。

また、光学部品３０は、基礎部材２０の載置面２２と対向する接着面３１を有する。接着面３１は、光学部品３０の光透過面や光反射面と交差する方向に延びる面であって、基礎部材２０の載置面２２に沿って延びている。

接着剤層４０は、基礎部材２０の載置面２２と光学部品３０の接着面３１との間に介在し、基礎部材２０と光学部品３０とを互いに固着させる層である。接着剤層４０は、熱や紫外線等によって硬化する樹脂４１と、樹脂４１中に多数混入されたフィラー４２とを含有する。樹脂４１は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、或いはシリコーン樹脂といった有機材料を主に含んで構成されている。なお、上述したように、光学部品３０の線膨張係数は、基礎部材２０の線膨張係数よりも格段に大きくなることがある。そのような場合、周囲温度の変化に起因して基礎部材２０と光学部品３０との間に生じる応力（内部応力や、振動・衝撃などの外部応力を含み、載置面２２に沿った方向に生じる）を緩和するため、樹脂４１は硬化後も伸縮性が比較的高い材料から成ることが好ましい。フィラー４２は、樹脂４１とは異なる材質から成る微小な固形粒状物であり、例えば二酸化ケイ素、金属、或いはＡｌ_２Ｏ_３といった無機材料から成る。

図１に示されるように、フィラー４２は、光学部品３０と載置面２２との間において実質的に単層で存在している。単層とは、載置面２２の法線方向において、一つのフィラー４２のみが配置されており複数のフィラー４２が並んでいない状態をいう。したがって、光学部品３０と載置面２２との間における接着剤層４０の厚さｔは、その接着剤層４０に含まれるフィラー４２の粒径Ｌの平均値の２倍よりも小さい。なお、実質的に単層とは、フィラー４２の割れや欠けによって生じた極めて小さい粒子をフィラー４２の層数に含まない意である。

ここで、図３は、フィラー４２の粒径分布の一例を示すグラフである。図３に示されるように、フィラー４２の粒径Ｌは、例えば平均値Ｌ_０を中心とする一定の分布を有する。そして、この粒径分布の範囲、すなわち粒径Ｌの最大値Ｌ_ＭＡＸと最小値Ｌ_ＭＩＮとの差（Ｌ_ＭＡＸ−Ｌ_ＭＩＮ）は、２０μｍ以内といった小さな値であることが好ましい。典型的には、最大値Ｌ_ＭＡＸと平均値Ｌ_０との差（Ｌ_ＭＡＸ−Ｌ_０）、及び平均値Ｌ_０と最小値Ｌ_ＭＩＮとの差（Ｌ_０−Ｌ_ＭＩＮ）が互いに等しく、それぞれ１０μｍ以内となることが好ましい。

このような実質的に単層のフィラー４２を含む接着剤層４０は、例えば次のようにして形成されることができる。図４は、光学部品実装構造１０Ａの製造方法の一例を示すフローチャートである。まず、基礎部材２０の載置面２２上に、樹脂４１及びフィラー４２を含む接着剤を塗布する（塗布工程Ｓ１１）。次に、光学部品３０を載置面２２上に載置する（載置工程Ｓ１２）。このとき、例えば光学部品３０の上面にレーザ光を当て、その反射光に基づいて光学部品３０の傾きを測定しながら、光学部品３０の傾きを調整するとよい。また、このとき、例えば光学部品３０の位置を規定する治具に光学部品３０の側面を押し当てながら光学部品３０の位置決めを行うことによって、光学部品３０の搭載位置を精度良く決定することができる。続いて、光学部品３０の上面に押圧荷重を付加することにより、光学部品３０を基礎部材２０の載置面２２に向けて押圧する（押圧工程Ｓ１３）。これにより、光学部品３０と基礎部材２０との間に挟まれたフィラー４２は実質的に単層となる。なお、この押圧工程Ｓ１４では、接着剤の余剰分を溝２３に逃がすとよい。その後、接着剤を硬化させて接着剤層４０を形成する（硬化工程Ｓ１４）。

ここで、図５は、光学部品３０を基礎部材２０に接着する際の押圧力と、接着剤層４０の厚さｔとの関係の一例を示すグラフである。図において、横軸は押圧力（単位：ＭＰａ）を示しており、縦軸は接着剤層４０の厚さｔ（単位：μｍ）を示している。また、折線Ａ１は、複数の接着剤層４０における厚さｔの分布の平均値を結ぶ線であり、線分Ａ２は、各押圧力における接着剤層４０の厚さｔの分布範囲を表している。

図５を参照すると、押圧力が約０．０１３（ＭＰａ）であるとき、厚さｔの分布の平均値は１００（μｍ）であり、厚さｔの分布範囲は±２０（μｍ）であることがわかる。また、押圧力が約０．０５（ＭＰａ）であるとき、厚さｔの分布の平均値は６０（μｍ）であり、厚さｔの分布範囲は±１２（μｍ）である。また、押圧力が約０．０７（ＭＰａ）であるとき、厚さｔの分布の平均値は５３（μｍ）であり、厚さｔの分布範囲は±７．５（μｍ）である。これらの数値に対し、０．１２（ＭＰａ）といった比較的大きい押圧力である場合には、厚さｔの分布の平均値は４２（μｍ）と小さくなり、また、厚さｔの分布範囲は±３（μｍ）と格段に小さくなる。

このように、光学部品３０に対する押圧力が大きくなるほど、接着剤層４０の厚さｔが小さくなり、且つ厚さｔの分布範囲が縮小されることがわかる。そして、押圧力が更に強くなると、厚さｔはフィラー４２の粒径Ｌ（図５中に破線Ａ３として表示）に漸近することとなる。すなわち、光学部品３０に対する押圧力が大きいほど、フィラー４２が単層に近づく。好ましくは、押圧力が０．１（ＭＰａ）以上であれば、フィラー４２を十分に単層化することができる。

以上に説明した光学部品実装構造１０Ａ及びその製造方法によって得られる効果について説明する。上述したように、光学部品実装構造１０Ａでは、接着剤層４０に含まれるフィラー４２が、光学部品３０と載置面２２との間において実質的に単層で存在している。或いは、光学部品３０と載置面２２との間における接着剤層４０の厚さが、フィラー４２の平均粒径の２倍よりも小さい。これにより、光学部品３０と載置面２２との間隔を、フィラー４２の粒径Ｌによって規定される一定値に保つことができる。したがって、この光学部品実装構造１０Ａによれば、光学部品３０の傾きを高い精度で制御することができる。

また、温度変化による光学部品３０と他の光学部品との距離の変動を抑える為に、基礎部材２０の構成材料としては、例えばスーパーインバーといった熱膨張率の小さい材料が用いられることが多い。一方、光学部品３０の構成材料としては、光の透過特性や反射特性を考慮して、例えば屈折率が調整された硝子などが選択される。したがって、光学部品３０の線膨張係数と、基礎部材２０の線膨張係数とが大きく異なることがある。そのような場合であっても、本実施形態の光学部品実装構造１０Ａによれば、温度変化によって光学部品３０と基礎部材２０との間に生じる応力を接着剤層４０の樹脂部分４１が吸収し、光学部品３０の割れ等を効果的に防ぐことができる。

また、上述したように、フィラー４２の粒径分布の範囲は２０μｍ以内（典型的には、平均値±１０μｍ以内）であることが好ましい。このようにフィラー４２の粒径Ｌのばらつきが小さいことにより、光学部品３０の傾きを更に高い精度で制御することができる。

また、上述したように、光学部品３０の線膨張係数は、基礎部材２０の線膨張係数の１０倍以上であってもよい。このように、光学部品３０及び基礎部材２０の各線膨張係数が大きく異なる場合であっても、本実施形態の光学部品実装構造１０Ａによれば、温度変化によって光学部品３０と基礎部材２０との間に生じる応力を接着剤層４０の樹脂４１が吸収し、光学部品３０の割れ等を効果的に防ぐことができる。

再び図２を参照すると、本実施形態では、接着剤層４０を形成する際の樹脂４１の余剰分が溝２３に溢れており、接着剤層４０の外縁４０ａが溝２３の内部に達している。これにより、溝２３がない場合と比較して、基礎部材２０と接着剤層４０との接触面積を広くすることができる。したがって、基礎部材２０に対する光学部品３０の固定強度をより高めることができる。特に、載置面２２の周囲の全体にわたって接着剤層４０の外縁４０ａが溝２３の内部に達している場合には、溝２３に囲まれた基礎部材２０の凸状部分がアンカーとして働き、載置面２２に沿った方向における光学部品３０の位置を、極めて強固に保持することができる。

（変形例）
図６は、上記実施形態の変形例として、光学部品実装構造１０Ｂの構成を示す側断面図である。本変形例に係る光学部品実装構造１０Ｂと上記実施形態に係る光学部品実装構造１０Ａとの相違点は、溝２３に接着剤層４０が達しているか否かである。すなわち、本変形例では、接着剤層４０を形成する際の樹脂４１の余剰分が溝２３に溢れておらず、接着剤層４０の外縁４０ａが溝２３の内部に達していない。換言すれば、接着剤層４０の外縁４０ａが、溝２３によって囲まれた領域内に収まっている。

このように、接着剤層４０の外縁４０ａが溝２３によって囲まれた領域内に収まっている場合には、接着剤層４０の存在範囲が、溝２３によって囲まれた領域内に限定されることとなる。したがって、光学部品３０及び基礎部材２０の各線膨張係数が大きく異なる場合であっても、載置面２２に沿った面内方向における樹脂４１の伸縮度合いを或る程度限定することができるので、上記実施形態と比較して伸縮性が低い樹脂４１を採用することが可能になる。

図７は、上記実施形態の別の変形例として、光学部品実装構造１０Ｃの構成を示す側断面図である。本変形例に係る光学部品実装構造１０Ｃと上記実施形態に係る光学部品実装構造１０Ａとの相違点は、溝２３の有無である。すなわち、本変形例では、基礎部材２０に溝２３が形成されておらず、主面２１は平坦となっている。そして、主面２１の一部が載置面２２として機能し、その上に、接着剤層４０を介して光学部品３０が実装されている。

このように、基礎部材２０に溝２３が形成されていない場合であっても、接着剤層４０のフィラー４２が実質的に単層で存在していることにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図８は、本発明に係る光学部品実装構造の第２実施形態として、波長選択デバイス５０の構成を示す斜視図である。波長選択デバイス５０は、光Ｐを入出力する複数の光ポート５１と、光ポート５１から入力された光Ｐを拡幅する光拡大部（ビームエキスパンダ）５２と、光拡大部５２により拡幅された光Ｐを、光Ｐの波長成分毎に異なる光路へ分光する分光素子５３と、分光素子５３により分光された各波長成分毎に異なる位置へ光を集光する集光レンズ５４と、これらを支持する基礎部材６０とを備えている。

この波長選択デバイス５０において、一つの光ポート５１から光Ｐが入力されると、この光Ｐは、コリメータアレイ５７を通過したのち光拡大部５２によって拡幅される。光拡大部５２は、例えば互いに光学的に結合された複数のプリズムが光軸方向に並んで配置されて成る。光拡大部５２によって拡幅された光Ｐは、分光素子５３に入射する。分光素子５３は、例えば一対の光透過型回折格子５３ａ，５３ｂによって構成されており、光Ｐは、これらの光透過型回折格子５３ａ，５３ｂを順に通過する。このとき、回折作用によって強め合った光の出射角は光Ｐの波長によって異なるため、光透過型回折格子５３ｂから出射された光Ｐは、その波長に応じた光路へ出力される。

こうして分光素子５３によって分光された光Ｐは、折り返しミラー５５において反射したのち、集光レンズ５４に入射する。そして、光Ｐは、集光レンズ５４によって集光されつつ折り返しミラー５６において反射し、ＭＥＭＳミラーアレイ５８に達する。ＭＥＭＳミラーアレイ５８は、複数の反射面が一列に並んで配置された構成を備えており、各反射面の角度は少しずつ異なっている。集光された光Ｐは、このＭＥＭＳミラーアレイ５８の複数の反射面のうち光Ｐの波長に対応する反射面において反射する。その後、光Ｐは、上記経路を逆に辿って光ポート５１に到達する。このとき、光Ｐの光路はＭＥＭＳミラーアレイ５８によってその波長毎に異なっているので、光Ｐは、複数の光ポート５１のうち光Ｐの波長に応じた光ポート５１に到達する。こうして、光Ｐは、その波長に応じた光ポート５１から選択的に出力される。

この波長選択デバイス５０では、光拡大部５２、分光素子５３、及び集光レンズ５４のうち少なくとも一つの光学部品が、第１実施形態の光学部品実装構造１０Ａ（若しくは１０Ｂ、１０Ｃ）によって基礎部材６０上に実装されている。すなわち、基礎部材６０に設けられた載置面上にこれらの光学部品が載置され、且つ、これらの光学部品と基礎部材６０の載置面との間には、接着剤層（図１に示された接着剤層４０に相当）が介在している。そして、この接着剤層はフィラーを含有しており、該フィラーは、光学部品と載置面との間において実質的に単層で存在している。

この波長選択デバイス５０によれば、接着剤層に含まれる単層のフィラーによって、光拡大部５２、分光素子５３、或いは集光レンズ５４といった光学部品と基礎部材６０との間隔を一定に保つことができる。したがって、光拡大部５２、分光素子５３、或いは集光レンズ５４といった光学部品の傾きを高い精度で制御することができ、これらを高い精度で光結合することができる。また、これにより、選択波長のずれを効果的に抑えることができる。

なお、この波長選択デバイス５０を一つの光学部品実装構造として捉えることも可能である。その場合、この光学部品実装構造は、光拡大部５２、分光素子５３、及び集光レンズ５４といった複数の光学部品と、複数の載置面を有する基礎部材６０とを備え、更に、複数の光学部品と複数の載置面との間にそれぞれ介在する複数の接着剤層を備える。そして、複数の光学部品それぞれは、該複数の光学部品に含まれる別の光学部品と光学的に結合される。この光学部品実装構造では、単層のフィラーによって各光学部品と基礎部材６０の載置面との間隔が一定に保たれるので、各光学部品の傾きを高い精度で制御し、光学部品同士を高い精度で光結合することができる。

以上、本発明に係る光学部品実装構造、波長選択デバイス、及び光学部品実装構造の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

１０Ａ〜１０Ｃ…光学部品実装構造、２０…基礎部材、２１…主面、２２…載置面、２３…溝、３０…光学部品、３１…接着面、３２，３３…光透過面、４０…接着剤層、４１…樹脂、４２…フィラー、５０…波長選択デバイス、５１…光ポート、５２…光拡大部、５３…分光素子、５３ａ，５３ｂ…光透過型回折格子、５４…集光レンズ、５５，５６…ミラー、５７…コリメータアレイ、５８…ミラーアレイ、６０…基礎部材。

Claims (13)

1. 光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品と、
   前記光学部品を載置する載置面を有する基礎部材と、
   前記光学部品と前記基礎部材の前記載置面との間に介在し、前記光学部品と前記載置面とを固着させる接着剤層と
   を備え、
   前記接着剤層がフィラーを含有し、
   前記フィラーが、前記光学部品と前記載置面との間において実質的に単層で存在していることを特徴とする、光学部品実装構造。
2. 光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品と、
   前記光学部品を載置する載置面を有する基礎部材と、
   前記光学部品と前記基礎部材の前記載置面との間に介在し、前記光学部品と前記載置面とを固着させる接着剤層と
   を備え、
   前記接着剤層がフィラーを含有し、
   前記光学部品と前記載置面との間における前記接着剤層の厚さが、前記フィラーの平均粒径の２倍よりも小さいことを特徴とする、光学部品実装構造。
3. 前記フィラーの粒径分布の範囲が２０μｍ以内であることを特徴とする、請求項１または２に記載の光学部品実装構造。
4. 前記光学部品の線膨張係数が前記基礎部材の線膨張係数の１０倍以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部品実装構造。
5. 前記光学部品が硝子製であり、
   前記基礎部材がインバー製又はスーパーインバー製であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部品実装構造。
6. 前記基礎部材が、前記載置面を囲むように形成された溝を更に有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学部品実装構造。
7. 前記接着剤層の外縁が、前記溝によって囲まれた領域内に収まっていることを特徴とする、請求項６に記載の光学部品実装構造。
8. 前記接着剤層の外縁が前記溝の内部に達していることを特徴とする、請求項６に記載の光学部品実装構造。
9. 複数の前記光学部品と、
   複数の前記載置面を有する前記基礎部材と、
   前記複数の光学部品と前記複数の載置面との間にそれぞれ介在する複数の前記接着剤層と
   を備え、
   前記複数の光学部品それぞれが、前記複数の光学部品に含まれる別の前記光学部品と光学的に結合されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学部品実装構造。
10. 光を入力する光ポートと、
    光ポートから入力された光を拡幅する光拡大部と、
    前記光拡大部により拡幅された光を、該光の波長成分毎に異なる光路へ分光する分光素子と、
    前記分光素子により分光された各波長成分毎に異なる位置へ前記光を集光する集光レンズと
    を備え、
    前記光拡大部、前記分光素子、及び前記集光レンズのうち少なくとも一つの光学部品が、請求項１〜９のいずれか一項に記載された光学部品実装構造によって前記基礎部材上に実装されていることを特徴とする、波長選択デバイス。
11. 前記光拡大部が、互いに光学的に結合された複数のプリズムによって構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の波長選択デバイス。
12. 光を反射する反射面、及び光を透過する透過面のうち少なくとも一方を有する光学部品を載置するための載置面を有する基礎部材の前記載置面に、フィラーを含有する接着剤を塗布する塗布工程と、
    前記光学部品を前記載置面上に載置する載置工程と、
    前記光学部品を前記載置面に向けて押圧することにより、前記フィラーを、前記光学部品と前記載置面との間において実質的に単層で存在させる押圧工程と、
    前記接着剤を硬化させて接着剤層を形成する硬化工程と
    を含むことを特徴とする、光学部品実装構造の製造方法。
13. 前記基礎部材が、前記載置面を囲むように形成された溝を更に有し、
    前記押圧工程において、前記接着剤の余剰分を前記溝に逃がすことを特徴とする、請求項１２に記載の光学部品実装構造の製造方法。

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