JP3407945B2 - 光回路部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおい
て、光の分波や合波を行う光回路部品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムにおいて、光の分波や合
波が行われており、図６には、スターカップラ（ツリー
スプリッタ）による光の分波伝送システムの一例が示さ
れている。同図において、１×８型のスターカップラ
（１つの光通路から入射される光を８つの光通路に分け
るカップラ）20の入射側には、入射側の伝送路31が接続
されており、スターカップラ20の出射側には、それぞ
れ、狭帯域バンドパスフィルタ８ｃ１〜８ｃ８を介し
て、複数の出射側の伝送路９ｃ１〜９ｃ８が接続されて
いる。狭帯域バンドパスフィルタ８ｃ１〜８ｃ８は、フ
ィルタ８ｃ１〜８ｃ８の受光面で受光した光のうち、例
えば、フィルタ８ｃ１は波長がλ₀ とλ_c1の光を透過
し、それ以外の波長の光は反射、又は吸収し、フィルタ
８ｃ２は波長がλ₀とλ_c2の光を透過するといったよう
に、所定の波長の光のみを選択的に透過させるフィルタ
である。

【０００３】図６のシステムは、入射側の伝送路31か
ら、例えば、波長がλ₀ のパワー光と、波長がλ_c1〜λ
_c8までの複数の異なる波長を有する多波長光を共に入射
させて、パワー光の強度を８等分し、多波長光を各波長
ごとに８つの異なる波長の光に分配し、同図に示される
ように、出射側の伝送路９ｃ１には波長がλ₀ とλ_c1の
光を通し、伝送路９ｃ２には波長がλ₀ とλ_c2の光を通
すといったように、各出射側の伝送路９ｃ１〜９ｃ８
に、λ₀ の波長の光とλ_c1〜λ_c8の異なる波長の光とを
１つずつ組み合わせて通すように構成したものである。

【０００４】このシステムにおいては、入射側の伝送路
31から光を入射させると、スターカップラ20により、各
波長λ₀ ，λ_c1〜λ_c8の光の強度が８等分されて、出射
側の伝送路９ｃ１〜９ｃ８側に送られるが、そのとき、
所定の波長の光のみが狭帯域バンドパスフィルタ８ｃ１
〜８ｃ８により選択的に透過され、他の光はフィルタ８
ｃ１〜８ｃ８を透過しないために、前記のように、例え
ば、伝送路９ｃ１にはλ₀ とλ_c1の波長の光が通される
といったように、λ₀ の波長の光とλ_c1〜λ_c8の各波長
の光が１つずつ組み合わされて、各出射側の伝送路９ｃ
１〜９ｃ８に通されるしくみとなっている。

【０００５】このような光分波伝送システムを利用し
て、光ファイバ等の出射側の伝送路の欠陥の有無を検出
することも行われており、その場合は、まず、図６にお
いて、入射側の伝送路31の端面32側に、後方散乱光法に
よる計測装置であるＯＴＤＲ（Optical Time Domain Re
flectmeter）を接続し、ＯＴＤＲから、例えば、波長が
λ₀ のパワー光と波長がλ_c1〜λ_c8の多波長光を入射さ
せる。そして、その光がスターカップラ20で分波され
て、各出射側の伝送路９ｃ１〜９ｃ８に出射されると、
光は各伝送路９ｃ１〜９ｃ８の行き止まり端側で反射し
て、全波長λ_c1〜λ_c8の光がＯＴＤＲに戻ってくるため
に、その光（戻り光）のうち、例えば、λ_c1の波長の光
のみを選択してＯＴＤＲで検出し、その検出レベルが基
準レベルに達しているか否かにより、図の１番上の伝送
路９ｃ１に欠陥があるかどうかを検出することができ、
同様に、λ_c2の波長の光のみＯＴＤＲで検出すれば、伝
送路９ｃ２の欠陥検出を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６で
示したような１×Ｎ型のスターカップラ（図６ではＮ＝
８）や、２×Ｎ型のスターカップラを用いて光の分波を
行う場合は、入射側の伝送路から通した光は、通常全て
の波長領域の光のパワーがＮ等分されるため、図６にお
いて、波長がλ_c1〜λ_c8の光のうち、例えば、λ_c1の波
長の光に着目すると、光のパワーが８等分されて対応す
るフィルタ８ｃ１を通して出射側の伝送路９ｃ１を透過
することになり、光のパワーが非常に小さくなってしま
う。同様に、各伝送路９ｃ２〜９ｃ８に通される各光の
パワーも非常に弱くなってしまうため、それを防ぐため
には光のパワーの減少分を補うための強い光を入射させ
ることが必要となり、そのためには、光源のパワーを高
めるための強い電力が必要となり、光源等の装置が大型
化してしまうといった問題があった。

【０００７】しかも、スターカップラ20の入射側からパ
ワーの強い多波長光を入射させておきながら、スターカ
ップラ20の出射端側に設けたバンドパスフィルタ８ｃ１
〜８ｃ８等により、所定の波長の光以外をわざわざカッ
トして、所定の波長の光のみを通すようにすることは非
効率的であり、光エネルギの無駄であった。

【０００８】また、ＯＴＤＲを用いて出射側の伝送路の
欠陥を検出する際には、前記のように、ＯＴＤＲにより
戻り光の検出を行うが、この戻り光の強度は原理上スタ
ーカップラ20で分波されるチャンネル数であるＮの２乗
分の１に減衰するため、たとえ、パワーの強い多波長光
を入射させたとしても、Ｎが大きくなると戻り光の強度
が非常に小さくなって、ＯＴＤＲによる戻り光の検出が
困難になり、各伝送路９ｃ１〜９ｃ８の欠陥検出ができ
なくなるといった問題があった。

【０００９】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、多波長光の光パワ
ーを分配することなく複数の異なる波長の光に分配し、
多波長光のパワー分配によるエネルギ損失のない光回路
部品を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、光のパワーを分配する第１の回路と、複数の異
なる波長を有する光を各波長ごとの異なる光に分配する
第２の回路と、複数組の光を１組ずつ合波する第３の回
路を有し、第１の回路に入力するパワー光を第１の回路
で分配して各分配光を第３の回路に入力し、その一方で
複数の異なる波長を有する多波長光を第２の回路で各波
長ごとに異なる波長の複数の光に分配して各波長の分配
光を第３の回路に入力し、第３の回路は前記第１の回路
からの各光に第２の回路から加えられる各光を１つずつ
組み合わせて、パワーが分配されたパワー光と多波長光
の各波長の光を合波する構成とし、さらに、第２の回路
と第３の回路を一体化して１つの回路にまとめ、該回路
を第５の回路として構成し、第５の回路は、光の反射と
透過を共に行う第１のフィルタと、第１のフィルタで反
射した光を受光面で受けて該光を第１のフィルタ側に反
射し、受光面と反対側の背面側から照射される光を透過
する第２のフィルタを有して構成され、第１のフィルタ
は多波長光を入射する入射側の光通路に対向して配設
し、第１のフィルタの受光面と反対側の背面には入射側
の光通路から通された光が第１および第２のフィルタ受
光面間で１回以上反射してから第１のフィルタ受光面に
入る位置に対応させて複数の出射側の光通路を配設し、
入射側の光通路から複数の波長を有する多波長光を入射
したときに第１のフィルタの各出射側光通路の位置に達
した光が各位置で異なる光に選択的に分波されるような
入射角度となるように第１のフィルタ受光面と第２のフ
ィルタ受光面とで形成される角度を設定し、第２のフィ
ルタの背面側から第１の回路によってパワー分配された
パワー光を入射させ、該パワー光が第１のフィルタに達
した位置で該第１のフィルタで選択的に分波される光と
合わせて出射側の伝送路側に出射する構成としたことを
特徴として構成されている。

【００１１】また、パワー光と多波長光が合わされた光
をパワー光と多波長光とに分波する第４の回路を第１お
よび第２の回路の入射側に設け、第４の回路で分波した
パワー光を第１の回路に入射させ、多波長光を第２の回
路に入射させる構成としたことも本発明の特徴的な構成
とされている。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】上記構成の本発明において、パワー光は第１の
回路に入力され、第１の回路で光のパワーが分配され
て、各分配光が第３の回路に入力される一方で、多波長
光は第２の回路に入力されて、第２の回路で各波長ごと
に異なる波長の複数の光に分配され、各波長の光が第３
の回路に入力される。そして、第３の回路は、第１の回
路からの各光に第２の回路から加えられる各光を１つず
つ組み合わせて、パワーが分配されたパワー光と多波長
光の各波長の光を合波する。このように、多波長光は光
のパワーを分配されることなく、各波長の分配光に分配
され、パワー分配されたパワー光と合わされるため、多
波長光の各波長の分配光のパワーは維持されたまま、パ
ワー光の分配光と合波される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明と同様な光の分波と合波を行
う、本発明者が提案した光回路部品の第１例が示されて
いる。同図において、入射側の光ファイバ５ａは、入射
光を波長が１．３μｍ帯の光と、波長が１．５５μｍ帯
の光とに分波する第４の回路として機能する光ファイバ
溶融型カップラ４に接続されており、光ファイバ溶融型
カップラ４は、光のパワーを８等分して分配する第１の
回路として機能する石英導波路型の１×８ツリースプリ
ッタ１に、接続用光ファイバ５ｂ２により接続されてお
り、ツリースプリッタ１は、８本の接続用光ファイバ５
ｃ１〜５ｃ８により、複数組の光を１組ずつ合波する第
３の回路として機能する光合波器３に接続されており、
光合波器３には、８本の出射側の光ファイバ５ｅ１〜５
ｅ８がそれぞれ接続されている。

【００１６】また、前記光ファイバ溶融型カップラ４
は、多波長光を波長ごとに異なる波長の８つの光に分配
する第２の回路として機能する光分波器２に、接続用光
ファイバ５ｂ１によって接続されており、光分波器２
は、８本の接続用光ファイバ５ｄ１〜５ｄ８により、前
記光合波器３に接続されている。なお、接続用光ファイ
バ５ｂ１は、光ファイバ溶融型カップラ４から伸設され
ている光ファイバの端面と、光分波器２から伸設されて
いる光ファイバの端面を融着接続することにより形成さ
れており、その他の接続用光ファイバも同様に、光合波
器３等の光素子から伸設されている光ファイバの融着接
続により形成されている。前記光分波器２は、グレーテ
ィング素子を用いて多波長光を分配する回路であり、中
心波長1.51〜1.58μｍの光を、波長間隔10ｎｍ、各波長
での透過半値幅５ｎｍで分配する機能を有している。

【００１７】光合波器３は、図２に示すように、８本の
光合波回路６ａ１〜６ａ８を有しており、接続用光ファ
イバ５ｃ１の出射側の端部から出射される光が、光合波
器３内に形成されている回路６ａ１に入射するようにな
っており、接続用光ファイバ５ｃ２の端部から出射され
る光が、光合波器３の回路６ａ２に入射するようになっ
ているといったように、接続用光ファイバ５ｃ１〜５ｃ
８の出射側の端部から光合波器３に入射した光は、それ
ぞれ、光合波器３の回路６ａ１〜６ａ８に入射するよう
になっている。また、同様にして、接続用光ファイバ５
ｄ１〜５ｄ８の出射側の端部から光合波器３に入射した
光は、それぞれ、光合波器３の回路６ａ１〜６ａ８に入
射するようになっている。また、光合波器３の各回路６
ａ１〜６ａ８の出射端側には、それぞれ、前記出射側の
光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８が接続されている。

【００１８】第１例の光回路部品は以上のように構成さ
れており、次に、その動作について図１，２に基づいて
説明する。例えば、入射側の光ファイバ５ａから、波長
が１．３μｍ帯のパワー光と、波長が１．５１μｍ〜
１．５８μｍまでの０．０１μｍ間隔で８個の波長の光
を有する多波長光を合わせて入射すると、その光は、光
ファイバ溶融型カップラ４により、波長が１．３μｍ帯
のパワー光と、波長が１．５５μｍ帯の多波長光に分配
されて、パワー光は光ファイバ５ｂ２を通ってツリース
プリッタ１に加えられ、多波長光は光ファイバ５ｂ１を
通って光分波器２に加えられる。そして、パワー光はツ
リースプリッタ１により光のパワーが８等分されて、そ
の分配光が光ファイバ５ｃ１〜５ｃ８にそれぞれ通さ
れ、光ファイバ５ｃ〜５ｃ８の端部側から光合波器３の
光合波回路６ａ１〜６ａ８にそれぞれ入射する。

【００１９】また、その一方で、光分波器２に加えられ
た多波長光は、光分波器２により、中心波長が1.51μ
ｍ，1.52μｍといったように、波長間隔0.01μｍの８つ
の異なる波長の光に分配され、その波長分配された光が
光ファイバ５ｄ１〜５ｄ８にそれぞれ通され、光ファイ
バ５ｄ１〜５ｄ８の端部側から光合波器３の光合波回路
６ａ１〜６ａ８にそれぞれ入射する。

【００２０】そして、光合波器３は、光ファイバ５ｃ１
から加えられる波長1.3 μｍ帯のパワー光の分配光と、
光ファイバ５ｄ１から加えられる波長1.51μｍの多波長
光の波長分配光を、光合波回路６ａ１で組み合わせて合
波し、光ファイバ５ｃ２から加えられる波長1.3 μｍ帯
のパワー光の分配光と、光ファイバ５ｄ２から加えられ
る波長1.52μｍの多波長の波長分配光を、光合波回路６
ａ２で組み合わせて合波するといったように、ツリース
プリッタ１から光ファイバ５ｃ１〜５ｃ８を通って加え
られる各光と、光分波器２から光ファイバ５ｄ１〜５ｄ
８を通って加えられる各光を、各回路６ａ１〜６ａ８で
１つずつ組み合わせて合波する。そして、合波された各
光は、それぞれ光合波器３の各回路６ａ１〜６ａ８から
出射側の光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８に通される。

【００２１】実際に、波長が１．３μｍ帯のパワー光
と、ＤＦＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＦｅｅｄ Ｂａｃ
ｋ ）レーザから出射した波長が、１．５１〜１．５８
μｍまでの波長間隔０．０１μｍの多波長光を合わせ
て、第１例の光回路部品に入射したところ、上記の動作
により光の分波および合波が行われた。そして、出射側
の光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８に接続した受光装置によ
り、波長１．３１μｍのパワー光の各分配光の通過損失
を検出したところ、平均１０．５ｄＢ、最大１０．０ｄ
Ｂであった。また、同様に、光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８
に接続した受光装置により、中心波長１．５１μｍ〜
１．５８μｍまでの波長間隔０．０１μｍの各波長の分
配光の通過損失を検出したところ、最大４ｄＢであっ
た。

【００２２】第１例の光回路部品によれば、上記のよう
な動作により、パワー光は光のパワーを８等分して分配
され、多波長光はパワー分配されずに８つの異なる波長
の光に分配されて、各分配光が１つずつ組み合わされて
合波される。したがって、従来例のように、多波長光も
そのパワーが分配されて光の強度が弱まることはない。
そのため、例えば、入射側の光ファイバ５ａ側にＯＴＤ
Ｒを接続し、ＯＴＤＲから光を照射した後、出射側の光
ファイバ５ｅ１〜５ｅ８の行き止まり端側で反射して戻
って来る光のうち、特定の波長の光の強度をＯＴＤＲに
より選択的に検出して、光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８の欠
陥検出を行う場合にも、従来例のように、多波長光のパ
ワーが分配されて戻り光の検出が困難となり、光ファイ
バ５ｅ１〜５ｅ８の欠陥検出ができなくなるということ
はない。

【００２３】また、この回路部品を光通システムに組み
込んで使用するときにも、従来例のように、多波長光の
パワーが分配されることを考慮して、入射側からパワー
の強い多波長光を入射させる必要もなく、従来例のよう
に、パワーの強い光を入射させておきながら、その後、
出射側の光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８側で、フィルタ等を
用いて必要な波長の光を選択的に取り出し、他の波長の
光は除くといった非効率的な操作も必要なくなり、非常
に効率的に光の分波・合波を行うことができる。

【００２４】そして、実際に、各光の透過損失を検出し
た結果からもわかるように、光回路部品を通過して光回
路部品から出射される各光の通過損失も小さく、光の分
波・合波を精度良く行うことができる。

【００２５】図３には、本発明と同様な光の分波と合波
を行う、本発明者が提案した光回路部品の第２例が示さ
れている。第２例が第１例と違う点は、光分波器２と光
合波器３の代わりに、それらを一体化した第５の回路と
して機能する光分波合波器１０を設け、この光分波合波
器１０により、多波長光を各波長ごとの異なる光に分配
すると共に、その分配した各光をツリースプリッタ１で
分配された各光と１つずつ組み合わせる構成としたこと
である。

【００２６】第２例も第１例と同様に動作するが、第２
例では、図４に示すように、多波長光は光分波合波器１
０により、１．５１μｍ，１．５２μｍといったよう
に、１．５１μｍ〜１．５８μｍの波長間隔１０μｍの
異なる波長の光に分配されて、それぞれ回路６ｂ１〜６
ｂ８に通され、波長分配された各光がツリースプリッタ
１でパワー分配された１．３μｍ帯の各光と１つずつ組
み合わされて、各出射側の光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８か
ら出射される。第２例も第１例と同様の効果を奏し、さ
らに、第２例では、光分波合波器１０内で多波長光の波
長分配された各光を、パワー光の分配光と合波すること
ができるために、より通過損失の小さいものとすること
ができる。

【００２７】図５には、本発明の光回路部品の実施例が
示されている。なお、本実施例の説明において、前記第
１例および第２例と共通の構成部分には共通用語を使用
して説明する。この実施例の光回路部品は、チップ寸法
が横３０ｍｍ，縦４ｍｍのシリコン基板上に形成した石
英導波路チップに、光導波路である８μｍ角のコア７に
より導波路パターンが形成されたものであり、コア７と
その周りのクラッドとの比屈折率差が０．２５％、コア
７の屈曲部曲げ半径が５０ｍｍとなっている。この光回
路部品では、図の点線枠内に囲まれた方向性結合部分１
４が、１．３μｍ帯のパワー光と１．５５μｍ帯の多波
長光に分波する第４の回路として機能し、スプリッタ部
分１１がパワー光のパワーを８等分する第１の回路とし
て機能し、光分波合波部分１６が多波長光を波長ごとに
異なる８つの光に分配すると共に、その分配光をスプリ
ッタ部１１でパワー分配された各光と１つずつ組み合わ
せて合波する第５の回路の役割を果たすようになってい
る。

【００２８】方向性結合部分14は、２本の平行なコア７
ａを近接させることにより形成されており、コア７ｂ１
と７ｂ２に分けられ、スプリッタ部分11はコア７ｇによ
りＹ分岐導波路パターンを形成し、そのＹ分岐導波路パ
ターンを７個ツリー状に配置することにより形成されて
いる。光分波合波部分16は、光導波路の一部に第１のフ
ィルタ17ａと第２のフィルタ17ｂを嵌合するために、ダ
イシングソウにより幅20μｍ、深さ200 μｍの２本のス
リット溝（図示せず）を形成し、各スリット溝に、ぞれ
ぞれ、厚さ15μｍの第１のフィルタ17ａと第２のフィル
タ17ｂを嵌合し、エポキシ系接着剤等により固定するこ
とにより形成されている。

【００２９】第１、第２のフィルタ17ａ，17ｂは、共に
ポリイミド基板上に誘電体多層膜を積層することにより
形成したものであり、第１のフィルタ17ａは、受光面18
ａで受けた光の反射と透過を共に行い、複数の異なる波
長の光が第１のフィルタ17ａの受光面18ａに入射したと
きに、光の入射角度により所定の波長の光のみを透過
し、残りの光は反射する入射角対応波長選択透過型のフ
ィルタであり、例えば、受光面18ａに入射する光の入射
角度が４度のときには、1.535 μｍ未満の波長の光を透
過し、1.535 μｍ以上の波長の光を反射するようになっ
ており、光の入射角度が５度のときには、1.537 μｍ未
満の波長の光を透過し、1.537 μｍ以上の波長の光を反
射するようになっている。

【００３０】すなわち、第１のフィルタ17ａは、表１に
示すように、光の入射角度によってカットオフ波長の異
なる短波長透過フィルタとして機能するものであり、光
の入射角度が４度のときにはカットオフ波長1.535 μｍ
の短波長透過フィルタとして機能し、入射角度が５度の
ときにはカットオフ波長1.537 μｍの短波長透過フィル
タとして機能する。そして、同様に、入射角度が６度の
ときにはカットオフ波長1.540 μｍ、入射角度が７度の
ときにはカットオフ波長1.543 μｍの短波長透過フィル
タとして機能する。

【００３１】

【表１】

【００３２】また、第２のフィルタ17ｂも同様に、受光
面18ｂに入射した光の入射角度によって、所定の波長の
光のみを透過し、残りの光は反射するフィルタであり、
入射角度４度〜12度のとき、波長1.40μｍ以下の光を透
過し、1.45μｍ以上の光は全て反射するようになってお
り、さらに、第２のフィルタ17ｂは、受光面18ｂと反対
側の背面19ｂ側から入射した光も波長1.40μｍ以下の光
を透過し、1.45μｍ以上の光を全て反射させるようにも
なっている。各フィルタ溝に各フィルタ17ａ，17ｂを嵌
合固定することにより、第１のフィルタ17ａの受光面18
ａと、第２のフィルタ17ｂの受光面18ｂとが間隔を介し
て対向し、第１のフィルタ17ａの受光面18ａと、第２の
フィルタ17ｂの受光面18ｂとで形成される角度αは0.5
度となっている。

【００３３】第１のフィルタ17ａは方向性結合部分14に
より分波された多波長光が入射する入射側のコア７ｂ１
に対向して設けられており、コア７ｂ１の第１のフィル
タ17ａの受光面18ａに対する入射角度θ₀ は４度となっ
ており、コア７ｂ１から入射して第１のフィルタ17ａで
反射した光を受ける側に第２のフィルタ17ｂが設けられ
ており、第１および第２のフィルタ受光面18ａ，18ｂ間
には第１および第２のフィルタ受光面18ａ，18ｂ間で光
が反射しながら進む光路に沿ってコア７ｎが形成されて
いる。

【００３４】非平行状態で対向している第１のフィルタ
17ａの受光面18ａと第２のフィルタ17ｂの受光面18ｂ間
で反射して、各フィルタ17ａ，17ｂの受光面18ａ，18ｂ
に入射する光は、本実施例のように各フィルタ17ａ，17
ｂの間隔が先端側（図の下部側）に行くほど広がって配
設されている場合は、基部側（図の上部側）から入射し
た光が先端側に進むほど、すなわち、各フィルタ17ａ，
17ｂの受光面18ａ，18ｂ間で反射する回数が増える程、
光の入射角度が増加していく。そして、第１のフィルタ
17ａの受光面18ａヘの光の入射角度は次式（１）で表す
ことができる。

【００３５】θ_i ＝θ₀ ＋２×α×ｉ

【００３６】この式ではｉは整数であり、θｉは第１の
フィルタ17ａの受光面18ａでｉ回反射してから第１のフ
ィルタ17ａの受光面18ａに入射する入射角度であり、α
は第１のフィルタ17ａの受光面18ａと第２のフィルタ17
ｂの受光面18ｂとで形成される角度である。本実施例で
はθ₀ が４度，αが0.5 度であるから、式（１）より、
θ₁ 〜θ₈ を求めると、図のθ₁ は５度，θ₂ は６度と
いうように１度ずつ入射角度が増加していき、θ₈ は12
度となる。

【００３７】また、第１のフィルタ17ａの受光面18ａの
反対側の背面19ａには、入射側のコア７ｂ１から第１の
フィルタ17ａに入射した光が第１および第２のフィルタ
17ａ，17ｂの受光面18ａ，18ｂ間で１回以上反射してか
ら第１のフィルタ受光面18ａに入る各位置33〜34に対応
して、出射側のコア７ｄ１〜７ｄ８が形成されており、
コア７ｄ１〜７ｄ８は第１，第２のフィルタ17ａ，17ｂ
間に形成されたコア７ｎの延長線上に形成され、その出
射端においてピッチ間隔が250 μｍとなっている。

【００３８】第２のフィルタ17ｂの背面19ｂには光が第
１および第２のフィルタ17ａ，17ｂの受光面18ａ，18ｂ
間で１回以上、反射してから第２のフィルタ17ｂの受光
面18ｂに入る各位置41〜48に対応してスプリッタ部分11
から伸設したコアが配設されている。

【００３９】本実施例は以上のように構成されており、
入射側のコア５ａから入射した光は方向性結合部分１４
で上記実施例と同様にパワー光と多波長光とに分波さ
れ、パワー光はコア７ｂ２を通ってスプリッタ部分１１
に入射し、スプリッタ部分１１でパワーを８等分され、
分配された各光はそれぞれ、コア７ｃ１〜７ｃ８を通
り、光分波合波部分１６の第２のフィルタ１７ｂの背面
１９ｂ側の各位置４１〜４８から第２のフィルタ１７ｂ
に入射する。

【００４０】また、その一方で多波長光はコア７ｂ１を
通って光分波合波部分１６に入射し、第１のフィルタ１
７ａの受光面１８ａに入射角度θ_０が４度で入射する。
そうすると、第１のフィルタ１７ａは表１に示したよう
に、入射角度が４度のときはカットオフ波長が１．５３
５μｍの短波長透過フィルタとして機能するため、波長
が１．５３５μｍ以上の光は第１のフィルタ１７ａの受
光面１８ａで第２のフィルタ１７ｂ側に反射し、第２の
フィルタ１７ｂの受光面１８ｂで再び反射してコア７ｎ
を通って第１のフィルタ１７ａの受光面１８ａに戻り、
位置３３において入射角度θ_１が５度で第１のフィルタ
１７ａの受光面１８ａに入射する。

【００４１】そうすると、上記と同様に、第１のフィル
タ17ａは入射角度が５度のときはカットオフ波長が1.53
7 μｍの短波長透過フィルタとして機能するため、1.53
7 μｍ以上の波長の光は受光面18ａの位置33で反射さ
れ、1.535 μｍ以上1.537 μｍ未満の波長の光は第１の
フィルタ17ａを透過してコア７ｄ１に通される。また、
第１のフィルタ17ａの受光面18ａの位置33で反射した光
は第２のフィルタ17ｂ側に進み、第２のフィルタ17ｂの
受光面18ｂで反射して第１のフィルタ17ａの受光面18ａ
の位置34で入射角度が６度で入射し、上記と同様の動作
により、1.540 μｍ以上の波長の光は反射され、1.537
μｍ以上1.540 μｍ未満の波長の光が第１のフィルタ17
ａを透過して出射側のコア７ｄ２側に出射される。そし
て、このような動作を繰り返して、多波長光は波長ごと
に異なる波長の光に分配されて、各出射側のコア７ｄ１
〜７ｄ８側に出射される。

【００４２】また、このとき同時に、第２のフィルタ17
ｂの背面19ｂ側の各位置41〜48からは、前述のように、
スプリッタ部分11で分配されたパワー光の分配光がそれ
ぞれコア７ｎに入射されるため、第１のフィルタ17ａの
受光面18ａの各位置33〜40に対応する背面19ａ側の各位
置において、多波長光の波長分配された各光と、パワー
光のパワー分配された光が１つずつ組み合わされて合波
され、コア７ｎを通り、コア７ｄ１〜７ｄ８に通され
る。

【００４３】本実施例も上記第１，第２例と同様の効果
を奏することができ、１．３μｍ帯の波長の光をパワー
光として用い、ＤＦＢレーザを用いて、レーザチップの
温度を変化させることにより、１．５５μｍ帯の波長の
多波長光の発振波長を様々に変化させて入射し、各出射
側のコア７ｄ１〜７ｄ８から出射される光を検出し、光
回路部の通過損失の確認実験を行ったところ、１．３１
μｍの波長光の通過損失は平均１０．５ｄＢ，最大１
１．０ｄＢであった。

【００４４】また、多波長光の通過損失は第１のフィル
タ17ａへ入射する光の波長が第１のフィルタ17ａの各入
射角度でのカットオフ波長とカットオフ波長のほぼ中間
の波長、すなわち、1.536 μｍ，1.5385μｍ，1.53415
μｍ等の波長の光を入射させたときが最小となり、その
時の通過損失値は平均５ｄＢ，最大７ｄＢであり、出射
側のコア７ｄ１〜７ｄ８間でのアイソレーションは５ｄ
Ｂ以上であることが確認され、光分波合波部分16によ
り、多波長光を精度よく波長ごとの異なる波長の光に分
波し、さらに、その各光とパワー分配されたパワー光と
を合波して、通過損失の小さい状態で各光が通過できる
ことが確認された。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記実施例では、波長が１．３μｍ帯のパワーと波長が
１．５５μｍ帯の多波長光を分波合波する例について述
べたが、分波合波する光の波長帯は特に限定されるもの
ではなく、光を照射する光源も上記実施例のようにＤＦ
Ｂレーザに限定されるものではない。

【００４６】また、上記実施例では、パワー光のパワー
を８等分し、多波長光を８つの異なる波長に分配して、
各光を１つずつ組み合わせて合波したが、パワー光のパ
ワー分配は８等分するは限らず、また、多波長光を８つ
の異なる波長に分配するとも限らず、分配する数は適宜
設定されるものである。

【００４７】また、上記実施例では、第１のフィルタ１
の受光面１７ａと、第２のフィルタ２の受光面１７ｂと
で形成される角度αを０．５度とし、第１のフィルタ１
の第１の受光面１７ａに直接入射する光の入射角度θ_０
を４度としたが、第１のフィルタ１７ａの受光面１８ａ
と第２のフィルタ１７ｂの受光面１８ｂとで形成される
角度αや、第１の受光面１７ａに直接入射する光の入射
角度θ_０は、特に限定されるものではなく、光回路部品
５で分波したり合波したりしたい光の波長に合わせて、
適宜設定されるものである。

【００４８】さらに、第１のフィルタ17ａにより分波さ
れる光の波長範囲は、特に限定されるものではなく、第
１のフィルタ17ａは受光面18ａに光が入射したときに、
その光の入射角度に応じて所定範囲内の波長を透過さ
せ、残りの光を反射する入射角対応波長選択透過型のフ
ィルタであればよい。

【００４９】さらに、上記実施例では、第１のフィルタ
１７ａと第２のフィルタ１７ｂを配設するときに、その
間隔は、先端側（図の下部側）が広がるような状態に配
設して光分波合波部分１６を形成させ、光分波合波部分
１６の基部側（図の上部側）から光を入射させたが、第
１のフィルタ１７ａがその受光面１８ａに入射する光の
入射角度によって、例えば、入射角度が１０度のときに
は、１．５μｍ未満の光を透過して１．５μｍ以上の光
を反射し、入射角度が８度のときには、１．７μｍ未満
の光を透過して１．７μｍ以上の光を反射するといった
ように、入射角度が小さくなるよほど透過させる波長の
上限値が大きくなるようなフィルタであれば、上記実施
例とは逆に、第１および第２のフィルタ１７ａ，１７ｂ
の間隔を先端側が狭くなるような状態に配設し、光分波
合波部分１６の基部側から光を入射させるようにするこ
ともできる。

【００５０】さらに、上記実施例では、光回路部品の入
射側および出射側の光通路や光回路部品内の光通路を光
ファイバや平面光導波路に形成された導波路パターンで
あるコア７としたが、光通路は光ファイバやコア７に限
定されるものではなく、例えば、図５に示した本実施例
の光部品において、光分波合波部分１６の第１および第
２のフィルタ１７ａ，１７ｂ間に、図７に示すような、
２次元スラブ導波路により形成した、光が平面方向（図
のＸＹ方向）に自由に伝搬する２次元自由伝搬領域２３
を設け、この領域２３内においては光通路として光ファ
イバやコア７を設けずに光を伝搬させ、第１および第２
のフィルタ１７ａ，１７ｂ間で光が図の点線のように進
むように構成する等して光の分波や合波を行うこともで
きる。

【００５１】さらに、第１〜第５の回路として機能する
部品は、上記実施例で示した部分１１，１４，１６とは
限らず、例えば、本実施例の方向性結合部分１４の代わ
りにＹ分岐導波路等を設けて構成することもできる。こ
のように、光回路部品は第１〜第５の回路として機能す
る部分を有していて、上記実施例と同様に動作するもの
であれば構わない。

【００５２】さらに、上記実施例では、パワー光と多波
長光が合わされた光を分波する第４の回路として機能す
る方向性結合部分１４を設けて構成したが、本発明の光
回路部品は方向性結合部分１４等を設けない構成とする
こともできる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、パワー光は第１の回路
に入力されて第１の回路で光のパワーが分配されて各分
配光が第３の回路に入力されるが、多波長光は第２の回
路に入力され、各光のパワーは維持されたまま、第２の
回路で各波長ごとに異なる波長の複数の光に分配されて
各波長の光が第３の回路に入力され、第３の回路で第１
の回路からの各光と第２の回路から加えられる各光が１
つずつ組み合わされるため、多波長光の光のパワーを維
持したままの状態で、第３の回路によりパワー光の各分
配光と合波させて出射することができる。

【００５４】そのため、例えば、本発明の光回路部品の
入射側にＯＴＤＲを接続し、光回路部品の出射側に対応
させて複数の伝送路を接続し、ＯＴＤＲにより各伝送路
の欠陥検出を行う場合にも、従来例のように、多波長光
のパワーが分配されてＯＴＤＲから照射した光の戻り光
の検出が困難となり、各伝送路の欠陥検出ができなくな
るということはない。

【００５５】また、本発明の光回路部品を光通信システ
ムに組み込んで使用するときにも、従来例のように、多
波長光のパワーが分配されることを考慮して入射側から
パワーの強い多波長光を入射させる必要もなく、そのた
めに装置を大型化させる必要もなく、従来例のように、
パワーの強い光を入射させておきながら、その後、出射
側の光ファイバ５ｅ１〜５ｅ８側でフィルタ等を用いて
必要な波長の光を選択的に取り出し、他の波長の光は除
くといった非効率的な操作も必要なくなり、非常に効率
的に精度よく低通過損失で光の分波合波を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明と同様な光の分波と合波を行う、本発明
者が提案した光回路部品の第１例を示すブロック構成図
である。

【図２】図１のツリースプリッタ１および光分波器２と
光合波器３との接続状態を示す説明図である。

【図３】本発明と同様な光の分波と合波を行う、本発明
者が提案した光回路部品の第２例を示すブロック構成図
である。

【図４】図３の光ファイバ５ｂ１およびツリースプリッ
タ１と光分波合波器１０の接続状態を示す説明図であ
る。

【図５】本発明の光回路部品の実施例を示す平面構成図
である。

【図６】従来の光分波伝送システムを示す説明図であ
る。

【図７】本発明の光回路部品の他の実施例を示す平面説
明図である。

【符号の説明】

１ ツリースプリッタ ２ 光分波器 ３ 光合波器 ４ 光ファイバ溶融型カップラ ７ コア １０ 光分波合波器 １１ スプリッタ部分 １４ 方向性結合部分 １６ 光分波合波部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/28 - 6/293 H04B 10/00 - 10/20 H04J 14/00 - 14/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光のパワーを分配する第１の回路と、複
   数の異なる波長を有する光を各波長ごとの異なる光に分
   配する第２の回路と、複数組の光を１組ずつ合波する第
   ３の回路を有し、第１の回路に入力するパワー光を第１
   の回路で分配して各分配光を第３の回路に入力し、その
   一方で複数の異なる波長を有する多波長光を第２の回路
   で各波長ごとに異なる波長の複数の光に分配して各波長
   の分配光を第３の回路に入力し、第３の回路は前記第１
   の回路からの各光に第２の回路から加えられる各光を１
   つずつ組み合わせて、パワーが分配されたパワー光と多
   波長光の各波長の光を合波する構成とし、さらに、第２
   の回路と第３の回路を一体化して１つの回路にまとめ、
   該回路を第５の回路として構成し、第５の回路は、光の
   反射と透過を共に行う第１のフィルタと、第１のフィル
   タで反射した光を受光面で受けて該光を第１のフィルタ
   側に反射し、受光面と反対側の背面側から照射される光
   を透過する第２のフィルタを有して構成され、第１のフ
   ィルタは多波長光を入射する入射側の光通路に対向して
   配設し、第１のフィルタの受光面と反対側の背面には入
   射側の光通路から通された光が第１および第２のフィル
   タ受光面間で１回以上反射してから第１のフィルタ受光
   面に入る位置に対応させて複数の出射側の光通路を配設
   し、入射側の光通路から複数の波長を有する多波長光を
   入射したときに第１のフィルタの各出射側光通路の位置
   に達した光が各位置で異なる光に選択的に分波されるよ
   うな入射角度となるように第１のフィルタ受光面と第２
   のフィルタ受光面とで形成される角度を設定し、第２の
   フィルタの背面側から第１の回路によってパワー分配さ
   れたパワー光を入射させ、該パワー光が第１のフィルタ
   に達した位置で該第１のフィルタで選択的に分波される
   光と合わせて出射側の伝送路側に出射するように構成し
   たことを特徴とする光回路部品。
2. 【請求項２】 パワー光と多波長光が合わされた光をパ
   ワー光と多波長光とに分波する第４の回路を第１および
   第２の回路の入射側に設け、第４の回路で分波したパワ
   ー光を第１の回路に入射させ、多波長光を第２の回路に
   入射させる構成とした請求項１記載の光回路部品。