JP2971376B2 - 光回路モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、波長の異なる複
数系統の光を合成したり分離する光合波・分波器などを
構成する光回路モジュールに関し、特に、モジュールを
小型化する技術改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光合波・分波器の代表的な構成を
図１５に示している。この光回路モジュールは、光ファ
イバ１の芯線１ａを内包したフェルール２と、光ファイ
バ３の芯線３ａを内包したフェルール４と、光ファイバ
５の芯線５ａを内包したフェルール６と、各フェルール
２、４、６の光軸上にそれぞれ配置されたコリメートレ
ンズ７、８、９と、これらレンズ間に配置された光合波
分波フィルタ（「ＷＤＭ」とも称されている）１０とを
備えたものである。

【０００３】光ファイバ１を伝送されてきてフェルール
２から出射したある波長（例えば1.55μｍ）の光が光合
波分波フィルタ１０を透過してフェルール４の光ファイ
バ芯線３ａに入射する配置関係になっているとともに、
光ファイバ５を伝送されてきてフェルール６から出射し
た別の波長（例えば1.48μｍ）の光が光合波分波フィル
タ１０で反射してフェルール４の光ファイバ芯線３ａに
入射する配置関係になっている。つまり、光ファイバ１
からの波長1.55μｍの光と光ファイバ５からの波長1.48
μｍの光とが合波されて光ファイバ３に伝送される。

【０００４】これは光合波器としての動作であり、光の
伝送方向を前記とは逆にすると光分波器としても動作す
る。つまり、光ファイバ３からの波長1.55μｍの光は光
合波分波フィルタ１０を透過して光ファイバ１に伝送
し、光ファイバ３からの波長1.48μｍの光は光合波分波
フィルタ１０で反射して光ファイバ５に伝送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示した構成の
従来の光回路モジュールは小型化が難しいという問題が
あった。このモジュールは、３つのフェルール２と４と
６がケース（図示省略）に内外を貫通する形で取り付け
られ、そのケース内に３つのコリメートレンズ７と８と
９それに光合波分波フィルタ１０が収納され、各光ファ
イバ１と３と５が前記ケースから外部に引き出される。

【０００６】ここで、光合波分波フィルタ１０の透過光
路で光結合するフェルール２とフェルール４は、ほぼ同
一直線上に並んだ配置関係になる。これに対して光合波
分波フィルタ１０の反射光路で光結合するフェルール４
とフェルール６は、光合波分波フィルタ１０に向けて所
定の角度をなしてケースに取り付けられる。そのため、
フェルール２とフェルール４との配列がなす主軸に対し
てフェルール６が側方に大きく出っ張った配置関係にな
ってしまう。

【０００７】また、フェルール４用のコリメータレンズ
８とフェルール６用のコリメータレンズ９とがそれぞれ
必要になるので、ケースの内部寸法も大きくなる。した
がってケース全体が大型化するし、光ファイバ３と光フ
ァイバ５とがハの字型をなして取り付けられることにな
り、実装スペースも大きくなる。

【０００８】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、より小型で実装スペースも小さくて済み、取付・
組立が容易に行え、部品点数の削減を図ることによる製
造し易さ並びにコスト安を図るようにした光回路モジュ
ールを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ための第１の発明の光回路モジュールは、３ファイバ型
であり、１本の光ファイバ芯線を有する１芯フェルール
と、平行な２本の光ファイバ芯線を有する２芯フェルー
ルと、前記１芯フェルールの光軸上に配置された第１の
コリメートレンズと、前記２芯フェルールの２つの光軸
を含む位置に配置された第２のコリメートレンズと、第
２のコリメートレンズの焦点位置に配置された光合波分
波フィルタとを備えた。そして、前記２芯フェルールの
一方の芯線と前記第２のコリメートレンズの光軸とが同
一軸上となるように配置され、さらに、前記１芯フェル
ールの芯線と前記２芯フェルールの一方の芯線とが前記
光合波分波フィルタの透過光路で光結合し、前記２芯フ
ェルールの２本の芯線が前記光合波分波フィルタの反射
光路で光結合するように構成した（請求項１）。

【００１０】また第２の発明の光回路モジュールは、４
ファイバ型であり、平行な２本の光ファイバ芯線を有す
る第１の２芯フェルールと、平行な２本の光ファイバ芯
線を有する第２の２芯フェルールと、第１の２芯フェル
ールの２つの光軸を含む位置に配置された第１のコリメ
ートレンズと、第２の２芯フェルールの２つの光軸を含
む位置に配置された第２のコリメートレンズと、第１の
コリメートレンズの焦点位置と第２のコリメートレンズ
の焦点位置に挟まれるように配置された光合波分波フィ
ルタとを備えた。そして、前記第１の２芯フェルールの
一方の芯線と、前記第２の２芯フェルールの一方の芯線
と、前記第１，第２のコリメートレンズの光軸とが同一
軸上となるように配置され、さらに、第１の２芯フェル
ールの一方の芯線と第２の２芯フェルールの一方の芯線
とが前記光合波分波フィルタの透過光路で光結合し、第
１および第２の２芯フェルールの各２本の芯線がそれぞ
れ前記光合波分波フィルタの反射光路で光結合するよう
に構成した（請求項２）。

【００１１】ここで、光合波分波フィルタの設置位置と
なる第１のコリメートレンズの焦点位置と第２のコリメ
ートレンズの焦点位置に挟まれる位置とは、両焦点位置
が一致する場合には係る箇所に光合波分波フィルタを配
置することになり（図１１参照）、一方、両焦点位置が
離れている場合には、各焦点位置に光合波分波フィルタ
を配置することになり（図１２，図１３参照）、それら
を含む概念である。すなわち、本発明で設置する光合波
分波フィルタの設置数は１つに限られず、他の部品の相
対位置関係により設置数および場所は適宜変更される。

【００１２】そして前記の各構成において、２芯フェル
ールの端面は斜研磨し、これに含まれている２本の芯線
を結ぶ線分は前記斜研磨された端面の傾斜方向と直交さ
せる構成が望ましい（請求項３）。

【００１３】さらに、前記２芯フェルールの端面は斜研
磨し、これに含まれている２本の芯線を結ぶ線分は前記
斜研磨された端面の傾斜方向と平行または直交させる構
成（請求項４）が望ましい。

【００１４】また前記の各構成において、必要に応じて
光合波分波フィルタに向かう所定の光路上に光アイソレ
ータ等の光学部品を配設してもよく（請求項５）、好ま
しくは、前記光学部品に、前記２芯フェルールに含まれ
る２本の芯線を結ぶ線分と所定角度で交差する方向にウ
エッジ角度を持つように配置された複屈折板を用いた光
アイソレータを用いることが望ましい（請求項６）。

【００１５】また、本発明で言う光合波分波フィルタと
は、ＷＤＭ（Wavelength DivisionMultiplexer ／Demul
tiplexer ）とも称されているもので、異なった波長の
光を合成したり、分波したりする光学部品のことを意味
する。すなわち、いくつかの異なった波長を含んでいる
光から、波長を弁別してそれぞれ決められた端子に光を
出力する機能（分波機能）と、いくつかの波長の光をそ
れぞれ異なった端子から入射して、これらの波長を含ん
だ光として１つの端子から出射する機能（合波機能）の
うち、少なくとも１方の機能をもつ光部品をいう。した
がって、光合波分波フィルタとは言うが、合波機能と分
波機能を備えたものに限られず、合波機能のみ、或いは
分波機能のみを有するものも含む概念である。

【００１６】請求項１に記載の第１の発明においては、
１芯フェルールと２芯フェルールとはほぼ同一直線上に
並ぶ配置関係になり、また第２の発明においても２つの
２芯フェルールはほぼ同一直線上に並ぶ配置関係にな
る。また、２芯フェルールに内包されている２本のファ
イバ芯線はごく接近しているので、２本の芯線に対して
共通のコリメートレンズで対応できる。光合波並びに光
分波を行うためには、２つの光の光路に所定のひらき角
を設けなければならないが、本発明では、２芯フェルー
ルの各芯線の軸をコリメートレンズの光軸からずらした
位置に配置しているフェルール同士をたとえ直線上に配
置しても、２芯から入出射される２つの光路に角度があ
ることにより、交換的な光路が分離され、光の合光・分
光処理が行われる。

【００１７】そして、２芯フェルールに内包されている
２本のファイバ芯線の内、１芯フェルールと光結合する
芯線と、２芯フェルールに対応するコリメートレンズと
の光軸を同軸にするので、係るファイバ芯線から出射さ
れる光はコリメートレンズを通過しても光路は屈折され
ない。そのため、１芯フェルール及び対応するコリメー
トレンズの光軸は、２芯フェルール及び対応するコリメ
ートレンズの光軸と同軸上もしくは平行に配置すればよ
く、配置位置を容易に決定しやすく、またフェルールの
取付も簡単に行える。

【００１８】そして、請求項３のように構成すると、一
方の芯線から出射された光が光合波分波フィルタで反射
されて他方の芯線に入射される際の、一方の芯線から光
合波分波フィルタまでの光路長と、光合波分波フィルタ
から他方の芯線までの光路長が等しくなり、光路差に基
づく損失が抑制される。

【００１９】また、請求項４のように構成すると、アイ
ソレーション機能で、入射ポート側に反射戻り光がきて
もカットされ、別途独立したアイソレータを設置する必
要がなくなる（もちろん他の光学部品を設置した場合に
は、係る機能を具備した光回路モジュールとなる）。

【００２０】このとき、請求項６のように構成すると、
１芯フェルールから出射される光は、光アイソレータに
含まれる複屈折板によって、２芯フェルールに含まれる
２本の芯線を結ぶ線分と異なる方向の平面上で分離する
ので、分離された光が２芯フェルールに含まれる２本の
芯線と光結合を起こすおそれが可及的に抑制される。よ
ってアイソレーション機能が向上し、不要な戻り光が確
実に遮断される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光回路モジュ
ールの好適な実施の形態を添付図面を参照にして詳述す
る。図１は、第１の発明に係る光回路モジュールの前提
となる一形態を示している。同図（Ａ）に示すように、
このモジュールは３ファイバ型であり、光ファイバ１１
の芯線１１ａを内包した１芯フェルール１２と、光ファ
イバ１３の芯線１３ａと光ファイバ１４の芯線１４ａを
ごく近接して平行に内包した２芯フェルール１５と、１
芯フェルール１２の光軸上に配置されたコリメートレン
ズ１６と、２芯フェルール１５の微小間隔をおいて平行
な２つの光軸を含む位置に配置されたコリメートレンズ
１７と、このコリメートレンズ１７の焦点位置に配置さ
れた光合波分波フィルタ１８とを備えている。

【００２２】また、２芯フェルール１５内の芯線１３
ａ，１４ａは、同図（Ｂ）に示すように、コリメートレ
ンズ１７の光軸とずれ、かつその光軸と平行な光が入出
射されるように位置される。具体的には、両芯線１３
ａ，１４ａは、２芯フェルール１５の軸心に対して線対
称に配置されているので、フェルール１５の軸心をコリ
メートレンズ１７の光軸に一致するように設置すること
により上記条件を満足する。これにより、図示するよう
に、一方の芯線１３ａ（１４ａ）からの光は、コリメー
トレンズ１７で曲げられて焦点位置に収束する。

【００２３】尚、図中の例では２本の芯線１３ａ，１４
ａを光軸とずらすとともに平行で線対称に配置したが、
芯線の端を光軸とずらしたり線対称にすることが必須条
件ではなく、後述するようにコリメートレンズの光軸と
平行になっていれば焦点位置に収束する。

【００２４】したがって、その焦点位置に光合波分波フ
ィルタ１８を配置すると、そこで反射された光は、他方
の芯線１４ａ（１３ａ）に到達する。この原理を利用し
て、両フェルール１２，１５をほぼ一直線上に配置しつ
つ、合波・分波を行えるようになる。なお、１芯フェル
ール１２側から入出射される光の光路も、コリメートレ
ンズ１６の光軸に対して所定距離ずらせて配置してい
る。これにより、同図（Ａ）中に破線で示すような光路
が得られる。

【００２５】すなわち、光ファイバ１１を伝送されてき
てフェルール１２から出射したある波長（例えば1.55μ
ｍ）の光が光合波分波フィルタ１８を透過して２芯フェ
ルール１５の光ファイバ芯線１３ａに入射する配置関係
になっているとともに、光ファイバ１４を伝送されてき
て２芯フェルール１５から出射した別の波長（例えば1.
48μｍ）の光が光合波分波フィルタ１８の表面で反射し
て同じ２芯フェルール１５の光ファイバ芯線１３ａに入
射する配置関係になっている。つまり、光ファイバ１１
からの波長1.55μｍの光と光ファイバ１４からの波長1.
48μｍの光とが合波されて光ファイバ１３に伝送され
る。

【００２６】これは光合波器としての動作であり、光の
伝送方向を前記とは逆にすると光分波器としても動作す
る。つまり、光ファイバ１３からの波長1.55μｍの光は
光合波分波フィルタ１８を透過して光ファイバ１１に伝
送し、光ファイバ１３からの波長1.48μｍの光は光合波
分波フィルタ１８で反射して光ファイバ１４に伝送す
る。

【００２７】２芯フェルール１５の端面は図２に示すよ
うに斜研磨されており、これに含まれている２本の芯線
１３ａ，１４ａの端面を結ぶ線分が斜研磨された端面の
傾斜方向と直交している。そして、微小間隔をおいて平
行になっている芯線１３ａの延長光軸と芯線１４ａの延
長光軸とがコリメートレンズ１７の光軸を挟んで対称に
なるように配置されており、コリメートレンズ１７の光
軸は光合波分波フィルタ１８の反斜面に直交配置されて
いる。こうすることで、芯線１３ａ，１４ａと光合波分
波フィルタ１８を結ぶ反射光路が完全に対称になり、こ
の反射光路の損失を充分に小さくできる。

【００２８】なお、上記した形態では、１芯フェルール
１２と２芯フェルール１５を、ほぼ同一直線上（厳密に
は若干間隔をおいた平行線上）に配置したが、本発明は
これに限ることなく、例えば図３に示すように、１芯の
フェルール１２の配置を、コリメートレンズ１６と光合
波分波フィルタ１８間の光路（破線で示す）の延長線上
に配置してもよい。係る配置関係にすると、両フェルー
ル１２，１５およびそれに接続される光ファイバ１１，
１３（１４）は、平行にはならないが、実際には上記角
度は小さいとともに、２方向に延びるので、３方向に延
びていた従来のものに比べるとやはり実装スペースは十
分小さくて済む。また、係る構成にすると、１芯フェル
ール１２内の芯線１１ａとコリメートレンズ１６の軸心
を一致させることができるので、１芯フェルール１２の
組立が容易になる。

【００２９】ところで、上記したように図３の構成で
は、一方のフェルールが図示省略の筺体の側面に対して
斜めに取り付けることになり、その取付けが煩雑であ
る。しかも、１芯フェルール１２，コリメートレンズ１
６は、シフトされた所望の角度に対応して光軸を調整
し、取り付け位置を決定しなければならないので、係る
作業が煩雑である。また、図１に示す構成では、両フェ
ルール１２，１５は筺体に対して直交状態で取り付ける
ことができるので、接続作業は比較的簡単に行えるが、
両フェルールは平行に所定距離だけずれているので、係
るずれ量の調整を行う必要があり、やはりその位置調整
が煩雑である。

【００３０】図４は、上記した点の解決を図った本発明
の第１の発明に係る好適な一実施の形態を示している。
同図に示すように、２芯フェルール１５に内包される両
光ファイバ１３，１４の芯線１３ａ，１４ａを偏芯させ
て装着している。より具体的には、一方の芯線１４ａを
２芯フェルール１５の中心（軸心）に一致させ、他方の
芯線１３ａを、それと平行に所定距離だけずらした位置
に装着している。

【００３１】さらに、２芯フェルール１５をスリーブ２
１内に挿入配置するとともにそのスリーブ２１の先端に
コリメートレンズ１７を装着して２芯フェルール１５と
コリメートレンズ１７とを一体化する際に、コリメート
レンズ１７の光軸（中心）と、２芯フェルール１５の中
心とが同一直線上になるように位置決め固定する。これ
により、自動的に芯線１４ａは、コリメートレンズ１７
の光軸延長線（１点鎖線）上に位置される。また、芯線
１３ａはコリメートレンズ１７の光軸とずれ、かつその
光軸と平行な光が入出射されるように位置される。

【００３２】これにより、同図中に破線で示すように、
芯線１４ａからの光は、コリメートレンズ１７を透過し
ても屈折されず、コリメートレンズ１７の光軸の延長線
上を進む。一方、芯線１３ａからの光は、コリメートレ
ンズ１７によって屈折され、コリメートレンズ１７の焦
点上で芯線１４ａから入出射される光の光路に到達す
る。

【００３３】係る焦点に、光合波分波フィルタ１８を配
置する。このとき、光合波分波フィルタ１８は、その表
面と直交する線分が、図中破線で示した芯線１３ａから
の光路と、芯線１４ａからの光路とのなす角を二等分す
るような位置関係にする。これにより、例えば芯線１４
ａから出射された光が光合波分波フィルタ１８により反
射され、芯線１３ａの端部に到達する。

【００３４】一方、１芯フェルール１２側は、光ファイ
バ１１の芯線１１ａ及びコリメートレンズ１６の光軸を
１芯フェルール１２の軸心に一致させている。従って、
芯線１１ａから出射した光は、コリメートレンズ１６内
を直進する。そして、１芯フェルール１２側の芯線１１
ａと２芯フェルール１５側の芯線１４ａとが同一直線上
に位置するように配置している。これにより、両芯線１
１ａ，１４ａは、ともに両フェルール１２，１５の中心
に設けられているので、両フェルール１２，１５も同一
直線上に配置されることになる。

【００３５】また、係る構成にすると、１芯フェルール
１２から出射された光は、コリメートレンズ１６，光合
波分波フィルタ１８、コリメートレンズ１７内を直進
し、２芯フェルール１５側の芯線１４ａに入射される。
また、芯線１３ａから出射される光は、上記したように
光合波分波フィルタ１８により反射されて芯線１４ａに
到達する。よって光合波される。逆に芯線１４ａから出
射されたある波長の光は、光合波分波フィルタ１８によ
り反射されて芯線１３ａに到達され、また、別の波長の
光は光合波分波フィルタ１８を透過・直進し、１芯フェ
ルール１２（芯線１１ａ）に到達する。このように、各
光部品を図４に示すような配置しても、光合波フィルタ
として機能する。

【００３６】そして、係る光回路モジュールを組み立て
る場合には、各フェルール１２，１５は、筐体の側面に
対して垂直に取り付けることができるとともに、各フェ
ルール間の相対的な位置合わせは、両フェルール１２，
１５が同一直線上に配置されているか否かをチェックす
れば良いので、その位置決め並びに固定・接続工程が容
易に行える。

【００３７】また、上記した図４の構成では、２芯フェ
ルール１５に２本の芯線１３ａ，１４ａを偏芯させて挿
入配置したが、図１，図３に示すように、２芯フェルー
ル１５に含まれる芯線１３ａ，芯線１４ａが、２芯フェ
ルール１５の軸を中心として、ごく近接して平行に内包
する構造としてもよい。すなわち、図５に示すように、
コリメートレンズ１７の光軸と２心フェルール１５の軸
心とを所定距離だけずらし、コリメートレンズ１７の光
軸の延長線上に、一方の芯線１４ａが位置するように配
置する。

【００３８】係る構成にしても、芯線１４ａからの光
は、コリメートレンズ１７内を直進するので、その光路
の延長線上（コリメートレンズ１７の光軸の延長線上）
に１芯フェルール１２の軸心（コリメートレンズ１６の
光軸，芯線１４ａ）が位置するように配置すると、上記
した図４の構成と同様の光路をたどり、光合波分波フィ
ルタとして機能するとともに、同様の作用効果を奏す
る。

【００３９】また、コリメートレンズ１７の光軸と、２
芯フェルール１５の中心をずらすのも、予めスリーブ２
１にずらした状態で一体化するので、光回路モジュール
を組み立てる際には問題がなく、また、スリーブ２１に
一体化する際には、芯線１４ａとコリメートレンズ１７
の光軸を合わせればよいので、比較的簡単に位置決めを
行うことができる。

【００４０】さらに、図２に示すように、２芯フェルー
ル１５の端面を斜研磨した構造の光回路モジュールの場
合にも、上記したように２芯フェルール１５に内包する
一方の芯線１４ａをコリメートレンズ１７の光軸に一致
させることにより、両フェルール１２，１５をほぼ同一
直線上に配置することができる。

【００４１】すなわち、図６に示すように、２芯フェル
ール１５に含まれている２本の芯線１３ａ，１４ａの端
面を結ぶ線分が斜研磨された端面の傾斜方向と平行で、
かつ２芯フェルール１５の中心を挟んで対称で微小間隔
をおいて配置されている場合に、コリメートレンズ１７
の光軸を、芯線１４ａと一致するように配置する。ま
た、光合波分波フィルタ１８は、上記した各形態と同様
に、両芯線１３ａ，１４ａからの光の光路の交点上に所
定角度で配置する。これにより、両芯線１３ａ，１４ａ
間での光の送受が可能となる。

【００４２】また、この例では、２芯フェルール１５の
端面を斜研磨したため、フェルール１５から入出射する
光の光路は、斜め傾斜状になるが、光線がコリメートレ
ンズ１７の軸延長線より出射するように配置することに
より、そのコリメートレンズ１７を通過すると屈曲し、
芯線１４ａと平行になるようにしている。このように芯
線１４ａと、その光路とが平行になるので、その光路の
延長線上に１芯フェルール１２，コリメータ１６の中心
を位置させている。

【００４３】これにより、両フェルール１２，１５は、
ほぼ一直線上に配置でき、しかも筐体への取り付け面は
垂直となるので、その取り付け工程が容易となる。そし
てずれ量はごくわずかであるとともに、光ファイバー１
１，１３，１４の広がりもなく、専有面積を可及的に抑
制できる。なお、その他の構成ならびに作用効果は、上
記した各形態と同様であるので、同一符号を付しその詳
細な説明を省略する。

【００４４】また、図７に示すように、２芯フェルール
１５に含まれている２本の芯線１３ａ，１４ａの端面を
結ぶ線分と斜研磨された端面の傾斜方向が垂直となるよ
うな構成でもよい。係る場合も、コリメートレンズ１７
の光軸と、芯線１４ａとが一致するように配置すること
で、芯線１４ａから斜め方向に出射された光がコリメー
トレンズ１７によって屈折され、光軸と平行となるの
で、その屈折後の光路上に１芯フェルール１２内の芯線
１１ａ及びコリメートレンズ１６の光軸を位置させるこ
とにより、両フェルール１２，１５をほぼ同一直線上に
配置することができる。よって、図６に示す例と同様の
作用効果を奏することができる。さらにこの例では、図
２に示す形態に対応するものであるので、光合波分波フ
ィルタ１８に対する芯線１３ａと芯線１４ａの光路長の
差がなくなる。なお、その他の構成ならびに作用効果
は、上記した各形態と同様であるので、同一符号を付し
その詳細な説明を省略する。

【００４５】なお、上記した図６，図７のいずれの構造
においても、図４に示すように一方の芯線を２芯フェル
ール１５の中心に一致させるようにしてもよいのはもち
ろんである。

【００４６】一方、図１の構成に加えて、図８に示すよ
うに、光合波分波フィルタ１８に向かう所定の光路上に
光アイソレータ２０を必要に応じて配設できる。図８の
例では、芯線１１ａから光合波分波フィルタ１８に向か
う光路上に光アイソレータ２０を付加している。これに
より、アイソレーション機能も具備した光複合部品が形
成される。そして、図示省略するが、上記した図３その
他の構成に対し、上記のように光アイソレータを挿入す
るようにしてももちろんよい。

【００４７】ところで、光アイソレータ２０を挿入する
場合、以下に示すような障害が存在する場合がある。す
なわち、図９に示すように、２芯フェルール１５に含ま
れている２本の芯線１３ａ，１４ａは距離ｄだけ離れて
いる。また、両芯線１３ａ，１４ａから出射される光
は、コリメートレンズ１７によって屈折され、レンズ１
７から所定距離だけ離れた場所に焦点が存在する。係る
焦点距離をＤとする。そして、両芯線１３ａ，１４ａ間
を行き来する屈折された光の光路同士の焦点付近でのな
す角度をαとすると、なす角度αは芯線同士の距離ｄと
焦点距離Ｄによって決まる。

【００４８】２芯フェルール１５に対応する１芯フェル
ール（図示省略する）から出射される光は、光アイソレ
ータ２０によって、破線矢印で示すように、光が分離さ
れる（この分離された光を分離光とする）。係る分離光
のなす角度（光線分離角度）をθとする。

【００４９】このとき、上記なす角度αと光線分離角度
θの１／２の角度が近いと、破線矢印方向の光（分離
光）２２の一部が、わずかに芯線１３ａまたは芯線１４
ａ（図示の例では芯線１４ａ）に光結合してしまい、十
分な遮断を得られないことがある。従って、係る状態に
ならないような寸法・相対位置関係に設計する必要があ
る。

【００５０】図１０に示す光回路モジュールは、上記し
た問題を解決するためのもので、同図に示すように、光
アイソレータ２０の構成を２枚の複屈折板２０ａ，２０
ｂを用いて構成する。そして、同図（Ｂ）に示すよう
に、係る２枚の複屈折板２０ａ，２０ｂは、２芯フェル
ール１５に含まれている２本の芯線１３ａ，１４ａを結
ぶ線分と直交する方向に、ウエッジ角を持つように配置
される。このため、１芯フェルールからの戻り光がアイ
ソレータ２０に入射すると、分離光２２（破線矢印の方
向）は芯線１３ａ，１４ａの端面を結ぶ線分と直交する
平面上に存在するので、芯線１３ａまたは芯線１４ａと
光結合を生じることはない。

【００５１】よって、上記した２芯フェルール１５とコ
リメートレンズ１７より構成する２つの光路のなす角度
αと、分離角度θの１／２の角度がほぼ等しくても十分
な遮断が得られるので、両芯線１３ａ，１４ａ間の距離
ｄとコリメートレンズ１７の焦点距離Ｄを任意に設定で
き、設計の自由度が増す。

【００５２】なお、この例ではウエッジ角を直交させた
が、本発明は必ずしも直交させる必要はなく、両芯線１
３ａ，１４ａを結ぶ線分と所定角度で交差するようにす
ればよい。但し、本例のように直交させた場合がもっと
も遮断効果が高くなる。

【００５３】図１１は、第２の発明に係る４ファイバ型
の前提となる一形態を示している。ここでは上記した各
例における１芯フェルール１２に替えて２芯フェルール
２３（第１の２芯フェルール）としており、光ファイバ
１１の芯線１１ａと光ファイバ１９の芯線１９ａとが微
小間隔をおいて平行に２芯フェルール２３内に配置され
ている。またコリメートレンズ１６は芯線１１ａの延長
光軸と芯線１９ａの延長光軸の両方を含む配置関係にな
っている（図２で説明した芯線１３ａ，１４ａとを含む
２芯フェルール１５（第２の２芯フェルール）とコリメ
ートレンズ１７および光合波分波フィルタ１８との関係
とまったく同じ構成になっている）。芯線１１ａと芯線
１４ａとが光合波分波フィルタ１８の透過光路で光結合
し、また芯線１３ａと芯線１４ａとが光合波分波フィル
タ１８の反射光路で光結合し、さらに芯線１１ａと芯線
１９ａとが光合波分波フィルタ１８の反射光路で光結合
している。

【００５４】そして、係るモジュールは、例えば片側
（出射側）で合波処理をしつつ、反対側（入射側）では
入射光の一部を取り出して、各種の検査を行うようにし
たり、或いは、入射側でも入力信号と異なる検査用の波
長を合波し、出力側でその合波した波長成分（検査用）
と本来の入力信号を分波し、それぞれを別々の芯線に入
射させ、信号の伝送と各種検査を行うなど種々の態様に
利用できる。

【００５５】なお、上記した図１１に示す実施の形態で
は、コリメートレンズ１６，１７間に実装する光合波分
波フィルタ１８を１個としたが、本発明はこれに限るこ
となく、例えば図１２に示すように、光合波分波フィル
タ１８をレンズ１６，１７間に２個挿入配置してもよ
い。この場合に、設置位置は、それぞれ近接するコリメ
ートレンズ１６，１７の焦点位置となる（図中フェルー
ル２２，１５間の破線は、光路を示す）。また、使用す
る２つの光合波分波フィルタ１８の特性は、同じもので
もよく、異なるものでもよい。そして、光合波分波フィ
ルタ１８を２つ設け、それらを異なる特性とすると、入
射側と出射側での合波，分波する波長成分を替えられる
ため、便利となる。

【００５６】さらには、係る構成において図１３に示す
ように２つの光合波分波フィルタ１８，１８間に光アイ
ソレータ２０を実装し、アイソレーション機能を付加さ
せるようにしてもよく、種々の変更実施が可能となる。
そして、係る場合に、その光アイソレータ２０を上記し
た図１０に示す構成としてもよいのはもちろんである。

【００５７】図１４は、第２の発明の好適な実施の形態
を示している。この実施の形態は上記した各図の形態を
前提とし、４ファイバ型の光回路モジュールにおいて
も、第１，第２の２芯フェルール２３，１５の一方の芯
線１９ａ，１４ａを対応する第１，第２のコリメートレ
ンズ１６，１７の光軸と同軸上にあわせるとともに、透
過光路を同軸上にするようにした。これにより両フェル
ール２３，１５をほぼ同一直線上に配置できる。そして
この構成は、図１１，図１３に示す構成にも適用できる
のはもちろんである。

【００５８】

【発明の効果】上記したように、第１の発明においては
１芯フェルールと２芯フェルールとはほぼ同一直線上に
並ぶ配置関係になり、また第２の発明においても２つの
２芯フェルールはほぼ同一直線上に並ぶ配置関係にな
る。また、２芯フェルールに内包されている２本のファ
イバ芯線はごく接近しているので、２本の芯線に対して
共通のコリメートレンズで対応できる。したがってモジ
ュールのケース自体を従来のものより相当小型にでき、
その小型ケースの相対向する２つの面にファイバ取付口
がある装置形態となり、３本または４本の光ファイバを
装置の両側にほぼ一直線上に取り付けることができ、モ
ジュールの実装スペースが非常に小さくなる。

【００５９】また、第１の発明において、２芯フェルー
ルに内包される芯線のうちの１つの芯線を、対応するコ
リメートレンズの光軸と同軸上に配置したので、両フェ
ルールを同一直線上または微小間隔を置いた平行に配置
することができる。よって、各フェルールの取付が容易
に行えるとともに、相対的な位置決めも容易に行える。
さらに各フェルールに装着された光ファイバも平行にな
り、広がりがないので専有面積を可及的に抑制できる。

【００６０】さらに、光回路モジュールでは、光合波分
波フィルタに向かう所定の光路上に光アイソレータを必
要に応じて配設できるが、係る場合に、光アイソレータ
の構成に、２芯フェルールに内包される２つの芯線を結
ぶ線分に対して所定角度に交差する方向にウエッジ角度
を持つ複屈折板を用いることによって、より確実に戻り
光を遮断することができ、設計の自由度が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は第１の発明である３ファイバ型光回路モジュー
ルの前提となる一形態を示す概略構成図である。 （Ｂ）はコリメートレンズとフェルール（芯線）の相対
位置関係を説明する図である。

【図２】同上発明の実施の形態における２芯フェルール
の端面の構成を示す詳細図である。

【図３】この発明の実施の形態の３ファイバ型光回路モ
ジュールを構成する部品の配置レイアウトの他の例を示
す図である。

【図４】第１の発明の好適な一実施の形態の３ファイバ
型光回路モジュールを構成する部品の配置レイアウト及
びコリメートレンズとフェルールの相対位置関係を説明
する図である。

【図５】この発明の他の実施の形態の３ファイバ型光回
路モジュールを構成する部品の配置レイアウト及びコリ
メートレンズとフェルールの相対位置関係を説明する図
である。

【図６】 （Ａ）はこの発明の実施の形態の３ファイバ型光回路モ
ジュールの別の例を示す概略構成図である。 （Ｂ）はそのＸ矢印方向から見た図である。

【図７】 （Ａ）はこの発明の実施の形態の３ファイバ型光回路モ
ジュールの別の例を示す概略構成図である。 （Ｂ）はそのＸ矢印方向から見た図である。

【図８】光アイソレータを付加した発明の実施の形態の
概略構成図である。

【図９】光アイソレータを付加した発明の実施の形態の
戻り光の状態を説明する図である。

【図１０】 （Ａ）は光アイソレータを付加した発明の実施の形態の
他の例を示す概略構成図である。 （Ｂ）はそのＸ矢印方向から見た図である。

【図１１】第２の発明である４ファイバ型光回路モジュ
ールの前提となる一形態の概略構成図である。

【図１２】第２の発明である４ファイバ型光回路モジュ
ールの変形例を示す概略構成図である。

【図１３】第２の発明である４ファイバ型光回路モジュ
ールの変形例を示す概略構成図である。

【図１４】第２の発明である４ファイバ型光回路モジュ
ールの好適な一実施の形態を示す図である。

【図１５】従来の３ファイバ型光回路モジュールの概略
構成図である。

【符号の説明】

１１，１３，１４，１９ 光ファイバ １１ａ，１３ａ，１４ａ，１９ａ 芯線 １２ １芯フェルール １５ ２芯フェルール（第２の２芯フェルール） １６，１７ コリメートレンズ １８ 光合波分波フィルタ ２０ 光アイソレータ ２０ａ，２０ｂ 複屈折板 ２３ ２芯フェルール（第１の２芯フェルール）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 昭宏 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−181035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 6/26 - 6/43

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本の光ファイバ（１１）の芯線（１１
   ａ）を有する１芯フェルール（１２）と、 平行な２本の光ファイバ（１３，１４）の芯線（１３
   ａ，１４ａ）を有する２芯フェルール（１５）と、 前記１芯フェルールの光軸上に配置された第１のコリメ
   ートレンズ（１６）と、 前記２芯フェルールの２つの光軸を含む位置に配置され
   た第２のコリメートレンズ（１７）と、 第２のコリメートレンズの焦点位置に配置された光合波
   分波フィルタ（１８）とを備え、前記２芯フェルールの一方の芯線と前記第２のコリメー
   トレンズの光軸とが同一軸上となるように配置され、 前記１芯フェルールの芯線と前記２芯フェルールの一方
   の芯線とが前記光合波分波フィルタの透過光路で光結合
   し、前記２芯フェルールの２本の芯線が前記光合波分波
   フィルタの反射光路で光結合することを特徴とする光回
   路モジュール。
2. 【請求項２】 平行な２本の光ファイバ（１１，１９）
   の芯線（１１ａ，１９ａ）を有する第１の２芯フェルー
   ル（２２）と、 平行な２本の光ファイバ（１３，１４）の芯線（１３
   ａ，１４ａ）を有する第２の２芯フェルール（１５）
   と、 第１の２芯フェルールの２つの光軸を含む位置に配置さ
   れた第１のコリメートレンズ（１６）と、 第２の２芯フェルールの２つの光軸を含む位置に配置さ
   れた第２のコリメートレンズ（１７）と、 第１のコリメートレンズの焦点位置と第２のコリメート
   レンズの焦点位置に挟まれるように配置された光合波分
   波フィルタ（１８）とを備え、前記第１の２芯フェルールの一方の芯線と、前記第２の
   ２芯フェルールの一方の芯線と、前記第１，第２のコリ
   メートレンズの光軸とが同一軸上となるように配置さ
   れ、 第１の２芯フェルールの一方の芯線と第２の２芯フェル
   ールの一方の芯線とが前記光合波分波フィルタの透過光
   路で光結合し、第１および第２の２芯フェルールの各２
   本の芯線がそれぞれ前記光合波分波フィルタの反射光路
   で光結合することを特徴とする光回路モジュール。
3. 【請求項３】 前記２芯フェルールの端面は斜研磨され
   ており、これに含まれている２本の芯線の端面を結ぶ線
   分は前記斜研磨された端面の傾斜方向と直交しているこ
   とを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光
   回路モジュール。
4. 【請求項４】 前記２芯フェルールの端面は斜研磨され
   ており、これに含まれている２本の芯線を結ぶ線分は前
   記斜研磨された端面の傾斜方向と平行または直交してい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の光回路モ
   ジュール。
5. 【請求項５】 前記光合波分波フィルタに向かう所定の
   光路上に光アイソレータ等の光学部品が配設されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光回
   路モジュール。
6. 【請求項６】 前記光学部品が、前記２芯フェルールに
   含まれる２本の芯線を結ぶ線分と所定角度で交差する方
   向に、ウエッジ角度を持つように配置された複屈折板
   （２０ａ，２０ｂ）を用いた光アイソレータであること
   を特徴とする請求項５に記載の光回路モジュール。