JP2019086681A

JP2019086681A - 光合波器

Info

Publication number: JP2019086681A
Application number: JP2017215453A
Authority: JP
Inventors: 睦佐藤; Mutsumi Sato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-06-06

Abstract

【課題】入射光と出射光の方向が同じであり、製造コストを下げることができる光合波器を得る。【解決手段】ミラー５は、入射面１ａから入射された第１の光線３ａを反射する。第１のバンドパスフィルタ６ａは、入射面１ａから入射された第２の光線３ｂを反射し、ミラー５からの第１の光線３ａを透過する。第２のバンドパスフィルタ６ｂは、入射面１ａから入射された第３の光線３ｃを反射し、第１のバンドパスフィルタ６ａからの第１及び第２の光線３ａ，３ｂを透過する。第３のバンドパスフィルタ６ｃは、入射面１ａから入射された第４の光線３ｄを透過し、第２のバンドパスフィルタ６ｂからの第１、第２及び第３の光線３ａ，３ｂ，３ｃを反射する。第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの順に長い又は短い波長を持つ。【選択図】図１

Description

本発明は、光合波器に関する。

発光素子から出射された異なる波長を持つ複数の光を合波するために光合波器が用いられている。透明基体内の複数の斜め入射平行界面に異なる特性の光学フィルタが配置された光合波器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０４−３６１２０８号公報

特許文献１の図３の光合波器は入射光と出射光の方向が９０°異なるため、波長多重光デバイス内における発光素子と光合波器の配置が制約されていた。特許文献１の図４の光合波器は入射光と出射光の方向が同じであるが、構造が複雑であるため、製造コストが増加するという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は入射光と出射光の方向が同じであり、製造コストを下げることができる光合波器を得るものである。

本発明に係る光合波器は、互いに対向する入射面と出射面の間に配置されたミラーと、前記入射面と前記出射面の間において前記ミラーの側から順に配置された第１、第２及び第３のバンドパスフィルタとを備え、前記ミラーは、前記入射面から入射された第１の光線を反射し、前記第１のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された第２の光線を反射し、前記ミラーからの前記第１の光線を透過し、前記第２のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された第３の光線を反射し、前記第１のバンドパスフィルタからの前記第１及び第２の光線を透過し、前記第３のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された前記第４の光線を透過し、前記第２のバンドパスフィルタからの前記第１、第２及び第３の光線を反射して、それぞれ前記出射面から出射させ、前記第１、第２、第３及び第４の光線の順に長い又は短い波長を持つことを特徴とする。

本発明では、第１、第２及び第３のバンドパスフィルタをある波長以上又はある波長以下を反射する特性のフィルタとすることができるため、製造コストを下げることができる。また、第３のバンドパスフィルタが、入射面から入射された第４の光線を透過し、第２のバンドパスフィルタからの第１、第２及び第３の光線を反射して、それぞれ出射面から出射させるため、光合波器への入射光と出射光の方向を同じにすることができる。

実施の形態１に係る光合波器を示す図である。第１、第２及び第３のバンドパスフィルタの特性を示す図である。実施の形態２に係る光合波器を示す図である。

実施の形態に係る光合波器について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光合波器を示す図である。光合波器１は、発光素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからそれぞれ出射された第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを合波して光ファイバ４に出射する。

光合波器１の互いに対向する入射面１ａと出射面１ｂの間にミラー５が配置されている。入射面１ａと出射面１ｂの間においてミラー５の側から順に第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃが配置されている。ミラー５及び第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃは入射面１ａ及び出射面１ｂに対して４５°傾いている。ミラー５と第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの間に透明基板７が配置されている。

ミラー５は、入射面１ａから入射された第１の光線３ａを反射して第１のバンドパスフィルタ６ａに入射させる。第１のバンドパスフィルタ６ａは、入射面１ａから入射された第２の光線３ｂを反射し、ミラー５からの第１の光線３ａを透過して、それぞれ第２のバンドパスフィルタ６ｂに入射させる。第２のバンドパスフィルタ６ｂは、入射面１ａから入射された第３の光線３ｃを反射し、第１のバンドパスフィルタ６ａからの第１及び第２の光線３ａ，３ｂを透過して、それぞれ第３のバンドパスフィルタ６ｃに入射させる。第３のバンドパスフィルタ６ｃは、入射面１ａから入射された第４の光線３ｄを透過し、第２のバンドパスフィルタ６ｂからの第１、第２及び第３の光線３ａ，３ｂ，３ｃを反射して、それぞれ出射面１ｂから出射させる。これにより、第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは光合波器１で合波される。

図２は、第１、第２及び第３のバンドパスフィルタの特性を示す図である。第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの順に長い波長λａ，λｂ，λｃ，λｄを持つ。第１のバンドパスフィルタ６ａは、第２の光線３ｂの波長λｂ以下の波長の光を反射するローパスフィルタである。第２のバンドパスフィルタ６ｂは、第３の光線３ｃの波長λｃ以下の波長の光を反射するローパスフィルタである。第３のバンドパスフィルタ６ｃは、第３の光線３ｃの波長λｃ以上の波長の光を反射するハイパスフィルタである。

このように第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃをある波長以上又はある波長以下を反射する特性のフィルタとすることができるため、製造コストを下げることができる。また、第３のバンドパスフィルタ６ｃが、入射面１ａから入射された第４の光線３ｄを透過し、第２のバンドパスフィルタ６ｂからの第１、第２及び第３の光線３ａ，３ｂ，３ｃを反射して、それぞれ出射面１ｂから出射させるため、光合波器１への入射光と出射光の方向を同じにすることができる。

また、ミラー５及び第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃは入射面１ａ及び出射面１ｂに対して４５°傾いているため、入射面１ａに対して垂直に入射した光線を出射面１ｂに対して垂直に出射することができる。また、透明基板７によりミラー５と第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃの互いの位置関係を保持することができる。

なお、第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの順に短い波長を持つようにしてもよい。この場合には、第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃの反射、透過波長特性を逆にすれば同様の効果を得ることができる。また、バンドパスフィルタは３つに限らず、２つでもよいし、４つ以上でもよい。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る光合波器を示す図である。ミラー５と第１、第２及び第３のバンドパスフィルタ６ａ，６ｂ，６ｃが金属部材８の上に固定されている。金属部材８は低線膨張率特性を持つインバー合金などである。従って、ミラー５と第１のバンドパスフィルタ６ａの間隔、第１のバンドパスフィルタ６ａと第２のバンドパスフィルタ６ｂの間隔、第２のバンドパスフィルタ６ｂと第３のバンドパスフィルタ６ｃの間隔の周囲温度による変化を抑えることができる。これにより、光合波器１から出射した第１、第２、第３及び第４の光線３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの合波状態の変動を抑えることができる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

１光合波器、１ａ入射面、１ｂ出射面、３ａ第１の光線、３ｂ第２の光線、３ｃ第３の光線、３ｄ第４の光線、５ミラー、６ａ第１のバンドパスフィルタ、６ｂ第２のバンドパスフィルタ、６ｃ第３のバンドパスフィルタ、７透明基板、８金属部材

Claims

互いに対向する入射面と出射面の間に配置されたミラーと、
前記入射面と前記出射面の間において前記ミラーの側から順に配置された第１、第２及び第３のバンドパスフィルタとを備え、
前記ミラーは、前記入射面から入射された第１の光線を反射し、
前記第１のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された第２の光線を反射し、前記ミラーからの前記第１の光線を透過し、
前記第２のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された第３の光線を反射し、前記第１のバンドパスフィルタからの前記第１及び第２の光線を透過し、
前記第３のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された前記第４の光線を透過し、前記第２のバンドパスフィルタからの前記第１、第２及び第３の光線を反射して、それぞれ前記出射面から出射させ、
前記第１、第２、第３及び第４の光線の順に長い又は短い波長を持つことを特徴とする光合波器。
前記ミラー及び前記第１、第２及び第３のバンドパスフィルタは前記入射面及び前記出射面に対して４５°傾いていることを特徴とする請求項１に記載の光合波器。
前記ミラーと前記第１、第２及び第３のバンドパスフィルタのそれぞれの間に配置された透明基板を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光合波器。
前記ミラーと前記第１、第２及び第３のバンドパスフィルタが固定された金属部材を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光合波器。
互いに対向する入射面と出射面の間に配置されたミラーと、
前記入射面と前記出射面の間において前記ミラーの側から順に配置された第１及び第２のバンドパスフィルタとを備え、
前記ミラーは、前記入射面から入射された第１の光線を反射し、
前記第１のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された第２の光線を反射し、前記ミラーからの前記第１の光線を透過し、
前記第３のバンドパスフィルタは、前記入射面から入射された前記第３の光線を透過し、前記第２のバンドパスフィルタからの前記第１及び第２の光線を反射して、それぞれ前記出射面から出射させ、
前記第１、第２及び第３の光線の順に長い又は短い波長を持つことを特徴とする光合波器。