JP3838563B2 - Wavelength division multiplexing optical demultiplexer, optical multiplexer, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重通信に用いられる波長分割多重通信用光分波器、光合波器、及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年光ファイバ通信の発展はめざましく、その回線数は急激に増大しつつある。この傾向は、公衆回線網はもとより、同じビル内や比較的短距離の間隔に配置されているコンピュータネットワークの分野においても顕著になっている。ＷＤＭ（波長分割多重）が、その有効な解決策として注目を集めている。このＷＤＭでは、送信側からシングルモード（一例）光ファイバ中にＮ個の異なる波長の光波が合波して送られてくる。受信側では、受光した合波光をＮ個の異なる波長の光波に分波する。その結果、単一波長の場合に比較して光ファイバ中に送られてくる情報量は、Ｎ倍に増加する。
【０００３】
このＷＤＭでは、Ｎ個の異なる波長の光波を分波又は合波するための波長分割多重通信用光分波器及び光合波器が不可欠になってくる。波長分割多重通信用光分波器及び光合波器には、優れた分波、合波特性が求められるのは当然のこととして安価であることが特に求められている。従来の波長分割多重通信用光分波合波器の一例について図を用いて説明する。
【０００４】
図３は、従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。この分波合波器は、分波器あるいは合波器として利用可能であるが、ここでは、分波器として用いた場合について説明する。
光ファイバ１−１の先端のコア部から波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波からなる合波光が、球面波７−１となって放射される。この球面波７−１は、軸ずれ型コリメータレンズ２−１でコリメートされ平行波８になる。この平行波８中の波長λ１の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１によって反射され、軸ずれ型コリメータレンズ２−２によって集光される。更に、光ファイバ１−２の先端のコア部に入射され分岐される。
【０００５】
波長λ２、λ３、λ４の３波からなる合波光はＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過する。この合波光中の波長λ２の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２によって反射され、軸ずれ型コリメータレンズ２−３によって集光される。更に、光ファイバ１−３の先端のコア部に入射され分岐される。以下同様にして、ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４によりそれぞれ反射された波長λ３、λ４の光波が光ファイバ１−４の先端のコア部、１−５の先端のコア部に各々入射され分岐される。
【０００６】
このような波長分割多重通信用光分波合波器は、ＭＴコネクタと整合可能な２５０ミクロンピッチのレンズアレイを用いることで、光学系全体をコンパクトに構成できる。又製作にあたっては、軸ずれ型レンズアレイ（分波ユニット）とファイバアレイとの間のアライメントが実行される。この従来のアライメントでは、任意の一つの光路が選択される。この光路に所定の光波を入射させ、光ファイバに結合して出射される光量をアクティブにモニタしながらアライメントする。そして光量がピークになる位置を接合位置として接合していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２は、位置合わせにおける主な問題点説明図である。
図２は、ファイバアレイユニット２０と分波ユニット３０との位置合わせにおける主な不都合点を強調して表した図である。
従来技術で既に説明したように、波長分割多重通信用光分波器の製造にあたっては、ファイバアレイユニット２０と分波ユニット３０との間の位置合わせが実行される。この位置合わせでは、任意の一つの光路が選択される。例えば図２のように光ファイバ１−１、軸ずれ型コリメータレンズ２−１、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４、軸ずれ型コリメータレンズ２−５、光ファイバ１−５を通る光路が選択される。
【０００８】
この光路に光ファイバ１−１の先端のコア部へ波長λ４の光波を入射する。このときに光ファイバ１−５に接続する受光器（図示せず）で、ファイバアレイユニット２０と分波ユニット３０との間の位置を微調整しながら出射される光量を測定する。そして光量がピークになる位置を接合位置として接合する。
【０００９】
ところが、分波ユニット３０に使用されているレンズが上記のように軸ずれ型コリメータレンズなので、本来平行であるべき筈の分波ユニット３０と、ファイバアレイユニット２０との接合面が若干、角度（θ度）を有して接合されても上記出射光量のピーク点を得ることが可能になる。
【００１０】
しかし、接合面が若干（θ度）平行からずれているため、軸ずれ型コリメータレンズ２−２、２−３、２−４、２−５の光束の中心位置が、Ｙ方向にそれぞれ移動する。この移動量が各軸ずれ型コリメータレンズ毎に異なる。その結果、光ファイバ１−２、１−３、１−４、１−５の端面における集光点のＹ方向での位置ずれ量も各光ファイバ毎に異なってくる。この理由は、各々の軸ずれ型コリメータレンズを通る光路長が元々異なるためである。
【００１１】
よって、上記光ファイバ１−１、軸ずれ型コリメータレンズ２−１、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４、軸ずれ型コリメータレンズ２−５、光ファイバ１−５を通る光路の位置微調整をしても、他の光路、例えば、光ファイバ１−１、軸ずれ型コリメータレンズ２−１、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１、軸ずれ型コリメータレンズ２−２、光ファイバ１−２を通る光路の位置微調整を実行したことにはならない。その結果、位置合わせ時に選択された光路以外の他の光路の挿入損失が大きくなってしまうことが生じるという大きな問題点が残されていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成１〉
波長の異なる複数の光波からなる球面波を放射する光放射用光ファイバ及び該光ファイバと平行に配されて上記球面波の各波長毎に分波されたそれぞれの光波を受光するための複数の受光用光ファイバを有するファイバアレイユニットと、上記光放射用光ファイバの先端部と対向して該ファイバから放射される球面波を受光して該球面波を平行波に変換して所定の角度で出射する光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、上記平行波に含まれる上記各波長の光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ選択的に反射させ、残りの光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記各受光用光ファイバの先端部とそれぞれ対向し、上記各ＷＤＭフィルタにより反射させた各光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ受光して集光し上記各受光用光ファイバへ案内する複数の案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む分波ユニットとを備える波長分割多重通信用光分波器であって、上記ファイバアレイユニットに上記光放射用光ファイバと平行に配され、外部より光量測定のための所定波長の光波が入射される位置決め用光ファイバと、上記分波ユニットに上記位置決め用光ファイバの先端部と対向して配され、該位置決め用光ファイバから出射される光量測定用光波である球面波と同一の光軸を有し、該球面波を受光して平行波に変換する位置決め用コリメータレンズと、上記分波ユニットに設けられ、上記位置決め用コリメータレンズより出射された上記平行波を上記位置決め用光ファイバに光量測定のために戻すべく上記位置決め用コリメータレンズに向けて反射させる反射部とを含むユニット位置決め調整部を、更に備えることを特徴とする。
【００１３】
〈構成２〉
構成１に記載の波長分割多重通信用光分波器において、上記反射部は上記各ＷＤＭフィルタの内の少なくとも１つであることを特徴とする。
【００１４】
〈構成３〉
構成１に記載の波長分割多重通信用光分波器において、上記ユニット位置決め調整部を複数設けたことを特徴とする。
【００１５】
〈構成４〉
波長の異なる複数の光波からなる球面波を放射する光放射用光ファイバ及び該光ファイバと平行に配されて上記球面波の各波長毎に分波されたそれぞれの光波を受光するための複数の受光用光ファイバを有するファイバアレイユニットと、上記光放射用光ファイバの先端部と対向して該ファイバから放射される球面波を受光して該球面波を平行波に変換して所定の角度で出射する光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、上記平行波に含まれる上記各波長の光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ選択的に反射させ、残りの光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記各受光用光ファイバの先端部とそれぞれ対向し、上記各ＷＤＭフィルタにより反射させた各光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ受光して集光し上記各受光用光ファイバへ案内する複数の案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む分波ユニットとを相互に接合して波長分割多重通信用光分波器を製造する方法であって、上記ファイバアレイユニットと上記分波ユニットとを接合するために対向配置し、上記ファイバアレイユニットに上記光放射用光ファイバと平行に配した位置決め用光ファイバに、外部より光量測定のための所定波長の光波を供給し、上記分波ユニットに上記位置決め用光ファイバの先端部と対向して設けた位置決め用コリメータレンズにより、上記位置決め用光ファイバから出射された光量測定用光波である球面波を平行波に変換すると共に、上記位置決め用コリメータレンズより出射された上記平行波を上記分波ユニットに設けた反射部により上記位置決め用コリメータレンズに反射し、該位置決め用コリメータレンズにより受光した反射光を集光して上記位置決め用光ファイバに戻し、戻した該反射光の光量を測定し、上記ファイバアレイユニットと上記分波ユニットとの接合の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１６】
〈構成５〉
構成４に記載の波長分割多重通信用光分波器の製造方法において、上記反射部は上記各ＷＤＭフィルタの内の少なくとも１つであることを特徴とする。
【００１７】
〈構成６〉
構成４に記載の波長分割多重通信用光分波器の製造方法において、上記ファイバアレイユニットと上記分波ユニットとの接合の位置決めを複数箇所で行うことを特徴とする。
【００１８】
〈構成７〉
個々に波長の異なる単一波長の光波からなる球面波を放射する複数の光放射用光ファイバ及び該光ファイバと平行に配されて波長の異なる上記各単一波長の光波を複数合波して受光するための受光用光ファイバを有するファイバアレイユニットと、上記各光放射用光ファイバの先端部とそれぞれ対向して該各ファイバから放射されるそれぞれ波長の異なる単一波長の光波である球面波を受光して該球面波をそれぞれ平行波に変換して所定の角度で出射する複数の光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、上記各単一波長の平行波の内の波長の異なるいずれか１つの平行波をそれぞれ選択的に反射させ、他の異なる波長の平行波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記受光用光ファイバの先端部と対向し、上記各ＷＤＭフィルタにより反射され合波された合波光を受光して集光し上記受光用光ファイバへ案内する案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む合波ユニットとを備える波長分割多重通信用光合波器であって、上記ファイバアレイユニットに上記各光放射用光ファイバと平行に配され、外部より光量測定のための所定波長の光波が入射される位置決め用光ファイバと、上記合波ユニットに上記位置決め用光ファイバの先端部と対向して配され、該位置決め用光ファイバから出射される光量測定用光波である球面波と同一の光軸を有して該球面波を受光して平行波に変換する位置決め用コリメータレンズと、上記合波ユニットに設けられ、上記平行波を上記位置決め用光ファイバに光量測定のために戻すべく上記位置決め用コリメータレンズに反射する反射部とを含むユニット位置決め調整部を、更に備えることを特徴とする。
【００１９】
〈構成８〉
構成７に記載の波長分割多重通信用光合波器において上記反射部は上記各ＷＤＭフィルタの内の少なくとも１つであることを特徴とする。
【００２０】
〈構成９〉
構成７に記載の波長分割多重通信用光合波器において上記ユニット位置決め調整部を複数設けたことを特徴とする。
【００２１】
〈構成１０〉
個々に波長の異なる単一波長の光波からなる球面波を放射する複数の光放射用光ファイバ及び該光ファイバと平行に配されて波長の異なる上記各単一波長の光波が複数合波された合波光を受光するための受光用光ファイバを有するファイバアレイユニットと、上記各光放射用光ファイバの先端部とそれぞれ対向して該各ファイバから放射されるそれぞれ波長の異なる単一波長の光波である球面波を受光して該球面波をそれぞれ平行波に変換して所定の角度で出射する複数の光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、上記各単一波長の平行波の内の波長の異なるいずれか１つの平行波をそれぞれ選択的に反射させ、他の異なる波長の平行波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、上記受光用光ファイバの先端部と対向し、上記各ＷＤＭフィルタにより反射され合波された合波光を受光して集光し上記受光用光ファイバへ案内する案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む合波ユニットとを相互に接合して波長分割多重通信用光合波器を製造する方法であって、上記ファイバアレイユニットと上記合波ユニットとを接合するために対向配置し、上記ファイバアレイユニットに上記各光放射用光ファイバと平行に配した位置決め用光ファイバに、外部より光量測定のための所定波長の光波を供給し、上記合波ユニットに上記位置決め用光ファイバの先端部と対向して設けられた位置決め用コリメータレンズにより、上記位置決め用光ファイバから出射された光量測定用光波である球面波を受光して平行波に変換して出射すると共に、上記合波ユニットに設けられた反射部により上記平行波を上記位置決め用コリメータレンズに反射し、該位置決め用コリメータレンズにより受光した反射光を焦光して上記位置決め用光ファイバに戻し、該戻した反射光の光量を測定し、上記ファイバアレイユニットと上記合波ユニットとの接合の位置決めを行うことを特徴とする。
【００２２】
〈構成１１〉
構成１０に記載の波長分割多重通信用光合波器の製造方法において、上記反射部は上記各ＷＤＭフィルタの内の少なくとも１つであることを特徴とする。
【００２３】
〈構成１２〉
構成１０に記載の波長分割多重通信用光合波器の製造方法において、上記ファイバアレイユニットと上記分波ユニットとの接合の位置決めを複数箇所で行うことを特徴とする。
【００２４】
〈作用〉
上記ユニット位置決め調整部は、上記放射用光ファイバと上記変換用軸ずれ型コリメータレンズとの光軸、及び上記案内用軸ずれ型コリメータレンズと該案内用軸ずれ型コリメータレンズに対応する受光用光ファイバとの光軸が一致したときに上記位置決め用光ファイバと位置決め用コリメータレンズとの光軸が一致する位置に配置されている。従って、上記ユニット位置決め調整部において反射光のピーク値を得ることによって分波ユニット又は、合波ユニットとファイバアレイユニットとの接合面の平行が保証され、且つ、両ユニット同士の位置決めを精度よく行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。一例として波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波からなる合波光を受け入れて、波長λ１、λ２、λ３、λ４の光波にそれぞれ分波する場合について説明する。
【００２６】
〈具体例の構成〉
図１は、本発明による波長分割多重通信用光分波器の構成図である。
図１より、本発明による波長分割多重通信用光分波器は、光ファイバ１−１〜１−７を含むファイバアレイユニット４０と、軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５、コリメータレンズ３−１、３−２、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４、光伝搬媒体６−１〜６−５を含む分波ユニット５０とを備える。尚、ファイバアレイユニット４０としては、一般的な光ファイバコネクタ、例えばＭＴコネクタあるいはそれに準じた構成のものや、Ｖ溝付き基板のＶ溝に光ファイバを実装した構成のものなどとすることができる。
【００２７】
光伝搬媒体６−１の上方には、光ファイバ１−１〜１−７が、相互に所定の間隔を置いて平行に配置されている。図１にも示すように各光ファイバは、１−６、１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−７の順に配置されている。光伝搬媒体６−１と光伝搬媒体６−２の間には軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５及びコリメータレンズ３−１、３−２が配置されている。軸ずれ型コリメータレンズ及びコリメータレンズの焦点は、対応する各光ファイバ１−１〜１−７の先端のコア部に一致するように配置される。
【００２８】
光伝搬媒体６−２と光伝搬媒体６−３の間にはＷＤＭフィルタ（λ１）４−１が配置されている。光伝搬媒体６−３と光伝搬媒体６−４の間にはＷＤＭフィルタ（λ２）４−２が配置されている。光伝搬媒体６−４と光伝搬媒体６−５の間にはＷＤＭフィルタ（λ３）４−３が配置されている。光伝搬媒体６−５の下方にはＷＤＭフィルタ（λ４）４−４が配置されている。
【００２９】
光ファイバ１−６とコリメータレンズ３−１、光ファイバ１−７とコリメータレンズ３−２は、本願のユニット位置決め調整部を構成している。
上記光ファイバ１−１と上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１との光軸、及び上記軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５と該軸ずれ型コリメータレンズに対応する光ファイバ１−２〜１−５との光軸が一致するようにこれらの部材が各ユニットに配されている。
【００３０】
光ファイバ１−１は、波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波からなる合波光を受け入れて、その出力端のコア部から球面波７−１を放射する放射用光ファイバである。一例としてシングルモード光ファイバが用いられる。
【００３１】
即ち、光ファイバ１−１は、光ネットワークから、波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波からなる光多重信号（合波光）を受け入れる。そして、凸レンズの焦点から光が放射されるように光ファイバ１−１の先端のコア部からは、球面波７−１が放射され、軸ずれ型コリメータレンズ２−１に向かって光伝搬媒体６−１中を進行する。
光ファイバ１−２〜１−５は、複数の光波（ここではλ１、λ２、λ３、λ４の４波）からなる合波光が各波長毎に分波された後の光波を別々に受け入れる部分である。このように分波された光波は、単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００３２】
軸ずれ型コリメータレンズ２−１は、光ファイバ１−１から放射される合波光である球面波７−１を受け入れると、この球面波７−１を所定の角度で斜めに進行する平行波とする変換用軸ずれ型コリメータレンズである。
このように平行波に変換された合波光はＷＤＭフィルタ（λ１）４−１に向かって光伝搬媒体６−２中を進行する。
【００３３】
軸ずれ型コリメータレンズ２−２は、光伝搬媒体６−２中を進行してきた合波光の中からＷＤＭフィルタ（λ１）４−１により反射された波長λ１の光波を斜め方向から受け入れて集光し、上記光ファイバ１−２の先端のコア部へ入射させる案内用軸ずれ型コリメータレンズである。
【００３４】
軸ずれ型コリメータレンズ２−３は、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過した波長λ２、λ３、λ４の３波の合波光の中からＷＤＭフィルタ（λ２）４−２により反射された後、再度ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過した波長λ２の光波を斜め方向から受け入れて集光し、上記光ファイバ１−３の先端のコア部へ入射させる案内用軸ずれ型コリメータレンズである。
【００３５】
軸ずれ型コリメータレンズ２−４は、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２を透過した波長λ３、λ４の合波光の中からＷＤＭフィルタ（λ３）４−３により反射された後、再度ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過した波長λ３の光波を斜め方向から受け入れて集光し、上記光ファイバ１−４の先端のコア部へ入射させる案内用軸ずれ型コリメータレンズである。
【００３６】
軸ずれ型コリメータレンズ２−５は、ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３を透過し、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４により反射された後、再度ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過した波長λ４の光波を斜め方向から受け入れて集光し、上記光ファイバ１−５の先端のコア部へ入射させる案内用軸ずれ型コリメータレンズである。
尚、上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５及びコリメータレンズ３−１、３−２は、一例として特願平０９−１１５２７２号に示すように計算機ホログラム（ＣＧＨ）の手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証したＣＧＨ素子として製造することができる。これらのコリメータレンズをＣＧＨ素子で構成する場合、各ＣＧＨ素子は、光伝搬媒体６−１及び６−２の対向する面において、光伝搬媒体６−１若しくは６−２の何れかの表面に形成される。この場合光伝搬媒体６−１と光伝搬媒体６−２との間は、例えばＵＶ硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などの接着剤を用いるか、又は、その他の適切な接合手法を用いて接合することができる。この接合に接着剤を用いる場合には、レンズ以外の箇所で接着することが好ましい。
尚、上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１〜２−５及びコリメータレンズ３−１、３−２をモールド成型により製造した屈折型レンズで構成するか、又は、イオン交換等の技術を用いて製造された屈折率分布型レンズで構成することもできる。
【００３７】
ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１は、上記軸ずれ型コリメータレンズ２−１により平行波に変換された波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波の合波光を所定の入射角で受け入れて、波長λ１の光波を選択して反射させ、残りの波長λ２、λ３、λ４の３波の合波光からなる平行波を透過させる光フィルタである。このフィルタによって反射された光波（λ１）は、軸ずれ型コリメータレンズ２−２へ向かう。また、透過した波長λ２、λ３、λ４の３波の合波光からなる平行波は次段のＷＤＭフィルタ（λ２）４−２へ向かって光伝搬媒体６−３中を進行する。
【００３８】
ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２は、上記ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過してきた波長λ２、λ３、λ４の３波の合波光からなる平行波を所定の入射角で受け入れて波長λ２の光波を選択して反射させ、残りの波長λ３、λ４の合波光からなる平行波を透過させる光フィルタである。このフィルタによって反射された光波（λ２）は、軸ずれ型コリメータレンズ２−３へ向かう。また透過した波長λ３、λ４の合波光からなる平行波はＷＤＭフィルタ（λ３）４−３へ向かって光伝搬媒体６−４中を進行する。
【００３９】
ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３は、上記ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２を透過してきた波長λ３、λ４の２波の合波光からなる平行波を所定の入射角で受け入れて波長λ３の光波を選択して反射させ、残りの波長λ４の光波を透過させる光フィルタである。このフィルタによって反射された光波（λ３）は、軸ずれ型コリメータレンズ２−４へ向かう。また波長λ４の光波は透過してＷＤＭフィルタ（λ４）４−４へ向かって光伝搬媒体６−５中を進行する。
【００４０】
ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４は、上記ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３を透過してきた波長λ４の単波光からなる平行波を所定の入射角で受け入れて軸ずれ型コリメータレンズ２−５に向けて反射させる。
上記各ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１〜（λ４）４−４は、誘電体薄膜を積層した誘電体多層膜などによって作製でき、所定の光伝搬媒体の表面に被着させることができる。この光伝搬媒体のＷＤＭフィルタの被着面と、これに接する他の光伝搬媒体の表面とは、例えば、前述と同様の接着剤を用いるか、又は、その他の適切な接合手法を用いて接合することができる。
尚、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４に代えて、金属膜を蒸着させることによって形成したミラー（反射鏡）を用いることもできる。この金属膜としては、例えばアルミ膜単独、クロム膜単独、あるいは下地としてのクロム膜上に金の膜を設けた積層膜などとすることができる。
【００４１】
光伝搬媒体６−１〜６−５は、光波を伝搬させる部分であり、石英ガラス等の光学基板（一例として厚さ１．５mm程度）が用いられる。
さて、上記両側の光ファイバ１−６、１−７、コリメータレンズ３−１、３−２は、上記したように、本発明のユニット位置決め調整部を構成している。
【００４２】
両側の光ファイバ１−６、１−７は、波長λ０（任意の波長）を有する光軸位置決め光を、位置決め測定器（図示せず）から受け入れて、その出力端（先端）のコア部から波長λ０の球面波７−６、７−７をそれぞれ放射し、かつ反射部より反射されて戻ってくる波長λ０の球面波７−６、７−７をそれぞれの先端のコア部より受け入れて位置決め測定器（図示せず）へ戻す位置決め用光ファイバである。この光ファイバ１−６、１−７としては、通常シングルモード光ファイバが用いられる。
【００４３】
コリメータレンズ３−１、３−２は、上記光ファイバ１−６、１−７の先端のコア部からそれぞれ放射される波長λ０の球面波７−６、７−７を受光すると、この球面波を該球面波の光軸と同一方向への平行波８−１、８−２に変換するとともに反射部で反射された該平行波８−１、８−２の反射光を受け入れて集光し、上記光ファイバ１−６、１−７へ戻すための位置決め用コリメータレンズである。
【００４４】
上記説明中の反射部とは、反射光を生成する部分であり、ＷＤＭフィルタ４−１〜４−４の内の少なくとも１つがこの役目を果たす。
尚、上記コリメータレンズ３−１、３−２も同様に、前述したように、計算機ホログラム（ＣＧＨ）の手法を用いれば、容易にフォトリソグラフィー精度で相対的な位置を保証したＣＧＨ素子として製造することができる。
【００４５】
〈具体例の動作〉
最初に本発明の光分波器の基本動作について説明し、その後にユニット位置決め調整部の動作について説明する。
以上説明した構成を有する波長分割多重通信用光分波器に波長λ１＝１．３４μｍ、λ２＝１．３２μｍ、λ３＝１．３０μｍ、λ４＝１．２８μｍの４波が合波された光多重信号（合波光）が光ネットワークを介して光ファイバ１−１に送られてきたと仮定する。
【００４６】
この合波光（λ１、λ２、λ３、λ４）は、光ファイバ１−１の先端のコア部より球面波７−１となって放射され光伝搬媒体６−１を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−１に入射し、この軸ずれ型コリメータレンズ２−１により斜め方向への平行波８−３に変換される。この平行波８−３は、途中ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２、ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３でそれぞれ所定の波長の光波を選択的に反射させながら光伝搬媒体（６−２、６−３、６−４、６−５）を通ってＷＤＭフィルタ（λ４）４−４へ直進する。
【００４７】
即ち、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１では、波長λ１の光波が、入射角＝反射角の関係を維持しつつ光伝搬媒体６−２を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−２に向けて反射される。一方、残り３波の合波光（λ２、λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過してＷＤＭフィルタ（λ２）４−２へ向かって光伝搬媒体６−３を直進する。
【００４８】
ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１で反射された波長λ１の光波は、軸ずれ型コリメータレンズ２−２に入射され光伝搬媒体６−１中で光ファイバ１−２の先端のコア部に集光される。この光波は、波長λ１単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００４９】
一方、ＷＤＭフィルタ（λ１）４−１を透過した残り３波の合波光（λ２、λ３、λ４）は、光伝搬媒体６−３を通ってＷＤＭフィルタ（λ２）４−２に到達する。ここで波長λ２の光波は、反射されて軸ずれ型コリメータレンズ２−３へ向かう。一方残り２波の合波光（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２を透過して光伝搬媒体６−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）４−３へ向かう。
【００５０】
軸ずれ型コリメータレンズ２−３へ向かった波長λ２の光波は、上記波長λ１の光波と同様に、軸ずれ型コリメータレンズ２−３で光ファイバ１−３先端のコア部に集光され、波長λ２単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。一方合波光（λ３、λ４）は、ＷＤＭフィルタ（λ２）４−２を透過して光伝搬媒体６−４中をＷＤＭフィルタ（λ３）４−３へ向かう。
【００５１】
ＷＤＭフィルタ（λ３）４−３で波長λ３の光波は反射し、波長λ４の光波は透過する。上記λ１、λ２と同様にして波長λ３の光波は軸ずれ型コリメータレンズ２−４で光ファイバ１−４先端のコア部に集光されて、波長λ３の単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。一方、波長λ４の光波は光伝搬媒体６−５中をＷＤＭフィルタ（λ４）４−４へ向かう。
【００５２】
そして、波長λ４の光波は、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４で反射され光伝搬媒体（６−５、６−４、６−３、６−２）を通って軸ずれ型コリメータレンズ２−５へ向かう。この光波（λ４）は、軸ずれ型コリメータレンズ２−５によって光ファイバ１−５の先端のコア部に集光され、波長λ４単一の光波が伝搬されている光ネットワークに送られる。
【００５３】
上記の光分波器としての基本動作説明は、本発明による波長分割多重通信用光分波器が設計値通りに正確に構成されていることを前提にしている。一方、一例としてシングルモード光ファイバを用いて構成された場合に、そのコアの半径は約６ミクロン以下と細い。従って、分波ユニットとファイバアレイユニットとの間の位置合わせにおいて許容される位置誤差は上記コアの半径６ミクロンに比して無視できる値でなければならない。かかる事情から光軸位置決め調整部が必要になってくる。
【００５４】
次に、ユニット位置決め調整部の動作、即ち位置の微調整について説明する。上記光ファイバ１−６に図示しない位置決め測定器（仮称）が接続される。この位置決め測定器は、光信号発生器と受光器の両機能を備える測定器である。例えばハーフミラー等を用いて光量測定用の光波を上記光ファイバ１−６へ送り、同時にその反射光を光ファイバ１−６で受光した後、受光器で受光して光量の測定を行う。また、光ファイバ１−７側に関しても同様の手法で光量の測定を行う。これらの光量の測定は同時又は順次のいずれでもよい。
【００５５】
この計測において、ファイバアレイユニット４０と分波ユニット５０とが正確に所定の接合位置に平行に配置されていると、上記光ファイバ１−６とコリメータレンズ３−１、との光軸は直線上に一致する。同様に光ファイバ１−７とコリメータレンズ３−２との光軸も、直線上に一致している。一方、分波ユニット５０と、ファイバアレイユニット４０とが若干角度（θ度）を有して非平行に配置されている場合（図２参照）には、前述の両光軸が直線上に一致せず反射光の光量が極端に減衰する。従って、受光量のピーク点を検出することによってファイバアレイユニット４０と、分波ユニット５０との接合面の平行を保証して位置決めを確定し、相互に接合することができる。この接合は、例えば、前述と同様の接着剤を用いた接合、あるいはガイドピンを用いた接合、あるいはその他の適切な接合手法を用いて行うことができる。
【００５６】
上記実施例のように、一対のユニット位置決め調整部を設ける構成とすれば、前述のファイバアレイユニットと分波ユニットの接合面の平行配置及び位置決めをより精度よく行うことができると共にファイバアレイユニット４０と分波ユニット５０とが厚さ方向に、たわみ等による位置ずれが生じていても位置微調整を正確に行うことができるので、より好ましい。
上記実施例では、一対のユニット位置決め調整部を設けた構成としているが、一対ではなく、少なくとも一方のユニット位置決め調整部のみを設けた構成としても、接合面の平行を保証し、且つ、良好な位置決めを行うことができる。但し、この場合には、ある任意の一つの光路（例えば光ファイバ１−１から、コリメータレンズ２−１、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４、コリメータレンズ２−５等を通って光ファイバ１−５に至る光路等）を通る光の光量もモニタして、光量のピーク位置で両ユニットを接合する必要が出てくるが、それにより他の光路においても光量はピーク値を示すように位置決めされる。
【００５７】
更に、上記実施例ではユニット位置決め調整部で使用する光波の所定波長を任意波長λ０としているが、波長λ１、λ２、λ３、λ４の光波であっても良く、更にはそれらの合波であっても良い。但し、λ４の波長の光源を用いれば、ＷＤＭフィルタ４−１〜４−３を通過した光波の全てがＷＤＭフィルタ（λ４）４−４で反射され、伝搬光路が最長となるので、位置微調整を最も精度よく実現することができる。尚、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４に代えて前述のミラー（反射鏡）を用いた場合には、波長λ１、λ２、λ３以外の波長の光源を用いることにより、前述と同様に、伝搬光路が最長となるので、この場合も最も精度の良い位置微調整を実現することができる。
【００５８】
更に、位置決めに用いる光波の波長をＷＤＭフィルタの透過光の波長に対応させてλ１、λ２、λ３、λ４と変化させることによって、各々の波長に対応する光伝搬媒体６−１、６−２、６−３、６−４、６−５の平行度を独立して評価することも可能になる。
尚、本製品の製造工程中では、分波ユニット５０、及びファイバアレイユニット４０ともレンズの光軸あるいは又ファイバの埋め込み方向が接合面と完全に直角にならない不良品の発生も予想される。かかる場合の不良品の検出にも本発明が有効に機能することになる。
【００５９】
上記の説明では、光ファイバ１−１に合波光（λ１、λ２、λ３、λ４）を入力して、光ファイバ１−２から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５から波長λ４の光波を、それぞれ分波して出力する分波器の機能のみについて説明した。
【００６０】
しかし、本発明は、この場合のみに限定されるものではない。光ファイバ１−２の先端のコア部から波長λ１の光波を、光ファイバ１−３の先端のコア部から波長λ２の光波を、光ファイバ１−４の先端のコア部から波長λ３の光波を、光ファイバ１−５の先端のコア部から波長λ４の光波を、それぞれ球面波として放射することによって、光ファイバ１−１から４波合波された合波光（λ１、λ２、λ３、λ４）を得るための合波器として動作させることもできる。
【００６１】
即ち、波長λ１、λ２、λ３、λ４の各々の単一波長の光波は、それぞれ軸ずれ型コリメータレンズ２−２〜２−５（請求項中の光変換用の軸ずれ型コリメータレンズ）によって平行波に変換される。波長λ１の光波はＷＤＭフィルタ（λ１）４−１で、波長λ２の光波はＷＤＭフィルタ（λ２）４−２で、波長λ３の光波はＷＤＭフィルタ（λ３）４−３で、波長λ４の光波はＷＤＭフィルタ（λ４）４−４で、それぞれ反射されて波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波が合波された平行波になる。
【００６２】
この平行波は、波長λ１、λ２、λ３、λ４の４波が合波された状態で軸ずれ型コリメータレンズ２−１（請求項中の案内用軸ずれ型コリメータレンズ）へ向かい、軸ずれ型コリメータレンズ２−１で集光されて光ファイバ１−１の先端のコア部に入射される。合波器のかかる動作は、前述の分波器の場合と光波の進行方向が全く逆になるのみであり構成は両者全く同一である。
尚、この合波器の場合も、分波器の場合と同様に、ＷＤＭフィルタ（λ４）４−４に代えて、前述のミラー（反射鏡）を設けてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ファイバアレイユニットに光放射用光ファイバと平行に配され、外部より光量測定のための所定波長の光波が入射される位置決め用光ファイバと、分波ユニット（又は合波ユニット）に位置決め用光ファイバの先端部と対向して配され、該位置決め用光ファイバから出射される光量測定用光波である球面波と同一の光軸を有し、該球面波を受光して平行波に変換する位置決め用コリメータレンズと、上記分波ユニット（又は合波ユニット）に設けられ、上記位置決め用コリメータレンズより出射された上記平行波を上記位置決め用光ファイバに光量測定のために戻すべく上記位置決め用コリメータレンズに向けて反射させる反射部とを含むユニット位置決め調整部を備え、上記位置決め用光ファイバに外部より光量測定のための所定波長の光波を入射し、その反射光の光量を測定し、上記ファイバアレイユニットと上記分波ユニット（又は合波ユニット）との位置決め及び接合を行うようにしており、上記ユニット位置決め調整部によって反射光の光量のピーク値を得ることによって分波ユニット（又は合波ユニット）とファイバアレイユニットとの接合面を平行に配置して接合し、且つ、両ユニット同士を精度よく位置決めすることができるという効果を有する。
更に、ユニット位置決め調整部を複数備えることによって、前述の両ユニットの接合面の平行配置及び位置決めをより精度よく行うことができると共にファイバアレイユニットと分波ユニット（又は合波ユニット）の厚さ方向にたわみ等による位置ずれが生じていても位置微調整を正確に実行することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による波長分割多重通信用光分波器の構成図である。
【図２】位置合わせにおける主な問題点説明図である。
【図３】従来の波長分割多重通信用光分波合波器の構成図である。
【符号の説明】
１−１〜１−７ 光ファイバ
２−１〜２−５ 軸ずれ型コリメータレンズ
３−１ コリメータレンズ
３−２ コリメータレンズ
４−１ ＷＤＭフィルタ（λ１）
４−２ ＷＤＭフィルタ（λ２）
４−３ ＷＤＭフィルタ（λ３）
４−４ ＷＤＭフィルタ（λ４）
６−１〜６−５ 光伝搬媒体
７−１ 合波光球面波
７−２〜７−５ 単波光球面波
７−６ 任意波長光球面波
７−７ 任意波長光球面波
４０ ファイバアレイユニット
５０ 分波ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wavelength division multiplexing optical demultiplexer, an optical multiplexer, and methods for manufacturing the same, which are used for wavelength division multiplexing communication.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of optical fiber communication has been remarkable and the number of lines has been increasing rapidly. This tendency is remarkable not only in the public line network but also in the field of computer networks arranged in the same building or at a relatively short distance. WDM (wavelength division multiplexing) has attracted attention as an effective solution. In this WDM, light waves of N different wavelengths are multiplexed and transmitted from a transmission side into a single mode (one example) optical fiber. On the receiving side, the received combined light is demultiplexed into N light waves having different wavelengths. As a result, the amount of information transmitted into the optical fiber increases N times compared to the case of a single wavelength.
[0003]
In this WDM, a wavelength division multiplex communication optical demultiplexer and an optical multiplexer for demultiplexing or multiplexing light waves of N different wavelengths are indispensable. The optical demultiplexer and the optical multiplexer for wavelength division multiplex communication are particularly required to be inexpensive, as a matter of course, excellent demultiplexing and multiplexing characteristics are required. An example of a conventional wavelength division multiplexing optical demultiplexer / multiplexer will be described with reference to the drawings.
[0004]
FIG. 3 is a block diagram of a conventional wavelength division multiplexing optical demultiplexer / multiplexer. This demultiplexer / multiplexer can be used as a demultiplexer or a multiplexer, but here, a case where it is used as a demultiplexer will be described.
Combined light consisting of four waves of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is emitted as a spherical wave 7-1 from the core portion at the tip of the optical fiber 1-1. The spherical wave 7-1 is collimated by the off-axis collimator lens 2-1 to become a parallel wave 8. The light wave of wavelength λ1 in the parallel wave 8 is reflected by the WDM filter (λ1) 4-1, and is collected by the off-axis collimator lens 2-2. Further, the light is incident on the core portion at the tip of the optical fiber 1-2 and branched.
[0005]
The combined light composed of the three wavelengths λ2, λ3, and λ4 passes through the WDM filter (λ1) 4-1. The light wave of wavelength λ2 in the combined light is reflected by the WDM filter (λ2) 4-2 and collected by the off-axis collimator lens 2-3. Furthermore, it is incident on the core part at the tip of the optical fiber 1-3 and is branched. Similarly, light waves of wavelengths λ3 and λ4 reflected by the WDM filter (λ3) 4-3 and the WDM filter (λ4) 4-4 are respectively the core portion at the tip of the optical fiber 1-4 and the tip of 1-5. Each of them is incident on the core portion and branched.
[0006]
Such an optical demultiplexing / multiplexing multiplexer for wavelength division multiplexing communication can use a lens array of 250 micron pitch that can be matched with the MT connector, so that the entire optical system can be made compact. In manufacturing, alignment between the off-axis lens array (demultiplexing unit) and the fiber array is performed. In this conventional alignment, any one optical path is selected. A predetermined light wave is incident on this optical path, and alignment is performed while actively monitoring the amount of light emitted by being coupled to the optical fiber. The position at which the light intensity reaches a peak is bonded as the bonding position.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 2 is an explanatory diagram of main problems in alignment.
FIG. 2 is a diagram in which main inconveniences in alignment between the
As already described in the prior art, in manufacturing the wavelength division multiplexing optical demultiplexer, alignment between the
[0008]
A light wave having a wavelength λ4 is incident on this optical path to the core portion at the tip of the optical fiber 1-1. At this time, a light receiver (not shown) connected to the optical fiber 1-5 measures the amount of light emitted while finely adjusting the position between the
[0009]
However, since the lens used in the
[0010]
However, since the cemented surface is slightly deviated from parallel (θ degrees), the center positions of the light beams of the off-axis collimator lenses 2-2, 2-3, 2-4, and 2-5 move in the Y direction, respectively. . The amount of movement differs for each off-axis collimator lens. As a result, the amount of misalignment in the Y direction of the condensing point on the end faces of the optical fibers 1-2, 1-3, 1-4, and 1-5 also differs for each optical fiber. This is because the optical path lengths passing through the respective off-axis collimator lenses are originally different.
[0011]
Therefore, the position of the optical path passing through the optical fiber 1-1, the off-axis collimator lens 2-1, the WDM filter (λ4) 4-4, the off-axis collimator lens 2-5, and the optical fiber 1-5 is finely adjusted. However, for example, the optical path through the optical fiber 1-1, the off-axis collimator lens 2-1, the WDM filter (λ1) 4-1, the off-axis collimator lens 2-2, and the optical fiber 1-2. This does not mean that the position fine adjustment has been executed. As a result, there remains a big problem that the insertion loss of other optical paths other than the optical path selected at the time of alignment increases.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention adopts the following configuration in order to solve the above points.
<
A light emitting optical fiber that emits a spherical wave composed of a plurality of light waves having different wavelengths, and a plurality of light waves arranged in parallel with the optical fiber and receiving the respective light waves that are demultiplexed for each wavelength of the spherical wave A fiber array unit having a light receiving optical fiber and a spherical wave radiated from the fiber facing the tip of the light emitting optical fiber, receiving the spherical wave and converting the spherical wave into a parallel wave at a predetermined angle A plurality of light-converting off-axis collimating lenses and a plurality of light waves that selectively reflect any one of the light waves having different wavelengths included in the parallel wave and transmit the remaining light waves. Any one light wave having a different wavelength of each of the light waves opposed to the WDM (wavelength division multiplexing) filter and the tip of each of the light receiving optical fibers and reflected by each of the WDM filters. A wavelength division multiplexing optical demultiplexer comprising: a demultiplexing unit including a plurality of guiding off-axis collimator lenses that receive light, collect the light, and guide the light to the light receiving optical fibers; A positioning optical fiber that is arranged in parallel to the light emitting optical fiber in the array unit and receives a light wave having a predetermined wavelength for measuring the amount of light from the outside; and a tip of the positioning optical fiber in the demultiplexing unit; A collimating lens for positioning, which is arranged oppositely and has the same optical axis as a spherical wave that is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber, and receives the spherical wave and converts it into a parallel wave; The positioning collimator provided in the demultiplexing unit to return the parallel wave emitted from the positioning collimator lens to the positioning optical fiber for light quantity measurement. Unit positioning adjuster including a reflection portion for reflecting the lens, and further comprising.
[0013]
<
In the wavelength division multiplex communication optical demultiplexer according to
[0014]
<
The wavelength division multiplexing communication optical demultiplexer described in
[0015]
<
A light emitting optical fiber that emits a spherical wave composed of a plurality of light waves having different wavelengths, and a plurality of light waves arranged in parallel with the optical fiber and receiving the respective light waves that are demultiplexed for each wavelength of the spherical wave A fiber array unit having a light receiving optical fiber and a spherical wave radiated from the fiber facing the tip of the light emitting optical fiber, receiving the spherical wave and converting the spherical wave into a parallel wave at a predetermined angle A plurality of light-converting off-axis collimating lenses and a plurality of light waves that selectively reflect any one of the light waves having different wavelengths included in the parallel wave and transmit the remaining light waves. Any one light wave having a different wavelength of each of the light waves opposed to the WDM (wavelength division multiplexing) filter and the tip of each of the light receiving optical fibers and reflected by each of the WDM filters. A wavelength division multiplexing optical demultiplexer is manufactured by mutually joining with a demultiplexing unit including a plurality of guiding off-axis collimating lenses that receive light, collect light, and guide it to each of the light receiving optical fibers. The fiber array unit and the demultiplexing unit are arranged opposite to each other, and a light quantity is externally applied to the positioning optical fiber disposed in parallel to the light emitting optical fiber on the fiber array unit. A light wave for measuring the amount of light emitted from the positioning optical fiber by a positioning collimator lens that supplies a light wave having a predetermined wavelength for measurement and is provided in the demultiplexing unit so as to face the tip of the positioning optical fiber. The spherical wave is converted into a parallel wave, and the parallel wave emitted from the positioning collimator lens is reflected by a reflector provided in the demultiplexing unit. The reflected light reflected by the positioning collimator lens and received by the positioning collimator lens is collected and returned to the positioning optical fiber, and the amount of the returned reflected light is measured. It is characterized by positioning the joint with the wave unit.
[0016]
<Configuration 5>
In the method of manufacturing an optical demultiplexer for wavelength division multiplex communication according to
[0017]
<Configuration 6>
In the method of manufacturing an optical demultiplexer for wavelength division multiplex communication according to
[0018]
<Configuration 7>
A plurality of optical fibers for emitting light, each of which emits a spherical wave composed of single-wavelength light waves having different wavelengths, and a plurality of light waves of the respective single wavelengths that are arranged in parallel with the optical fibers and have different wavelengths. A fiber array unit having a light receiving optical fiber for receiving light, and a spherical wave that is a single-wavelength light wave having a different wavelength emitted from each fiber facing the tip of each light emitting optical fiber. And a plurality of light-converting off-axis collimator lenses for converting the spherical wave into parallel waves and emitting them at a predetermined angle, and any one of the single-wavelength parallel waves having different wavelengths. A plurality of WDM (wavelength division multiplex) filters that selectively reflect two parallel waves and transmit other parallel waves of different wavelengths, and a front end portion of the light receiving optical fiber. A wavelength division multiplex communication optical multiplexer including a multiplexing unit including a guiding off-axis collimator lens that receives and collects the combined light reflected and combined by the detector and guides it to the light receiving optical fiber. A positioning optical fiber that is arranged in parallel to each of the light emitting optical fibers in the fiber array unit and receives a light wave having a predetermined wavelength for measuring the amount of light from outside, and the positioning light in the multiplexing unit. Positioning facing the tip of the fiber and having the same optical axis as the spherical wave that is a light quantity measurement light wave emitted from the positioning optical fiber, receiving the spherical wave and converting it into a parallel wave Collimator lens and a reflection part provided in the multiplexing unit that reflects the parallel wave to the positioning collimator lens so as to return the parallel wave to the positioning optical fiber for light quantity measurement Unit positioning adjuster including, and further comprising.
[0019]
<Configuration 8>
In the wavelength division multiplex communication optical multiplexer according to Configuration 7, the reflection unit is at least one of the WDM filters.
[0020]
<Configuration 9>
In the wavelength division multiplexing optical multiplexer according to Configuration 7, a plurality of the unit positioning adjustment units are provided.
[0021]
<Configuration 10>
A plurality of light-emitting optical fibers that emit spherical waves composed of single-wavelength light waves with different wavelengths and a plurality of light waves of the above-mentioned single wavelengths that are arranged in parallel with the optical fibers and that have different wavelengths. A fiber array unit having a light receiving optical fiber for receiving the combined light, and a single wavelength light wave having a different wavelength emitted from each fiber facing the tip of each light emitting optical fiber. A plurality of off-axis collimating lenses for light conversion that receive a spherical wave, convert the spherical wave into parallel waves, and emit them at a predetermined angle, and different wavelengths among the single-wave parallel waves A plurality of WDM (wavelength division multiplexing) filters that selectively reflect any one of the parallel waves and transmit other parallel waves of different wavelengths, and the front end of the light receiving optical fiber, For wavelength division multiplex communication, a combined unit including a guided off-axis collimator lens that receives and collects the combined light reflected and combined by the DM filter and guides it to the optical fiber for receiving light. A method of manufacturing an optical multiplexer, wherein the fiber array unit and the multiplexing unit are arranged to face each other, and the positioning light is arranged in parallel to the optical fibers for light emission on the fiber array unit. A light wave having a predetermined wavelength for light quantity measurement is supplied to the fiber from the outside, and the positioning optical fiber is positioned from the positioning optical fiber by the positioning collimator lens provided in the multiplexing unit so as to face the tip of the positioning optical fiber. The spherical wave, which is the emitted light quantity measuring light wave, is received and converted into a parallel wave and emitted, and the reflection unit provided in the multiplexing unit is used. The parallel wave is reflected by the positioning collimator lens, the reflected light received by the positioning collimator lens is focused and returned to the positioning optical fiber, the amount of the returned reflected light is measured, and the fiber array It is characterized in that positioning of the joining of the unit and the multiplexing unit is performed.
[0022]
<Configuration 11>
In the method of manufacturing an optical multiplexer for wavelength division multiplex communication according to Configuration 10, the reflection unit is at least one of the WDM filters.
[0023]
<
In the method for manufacturing an optical multiplexer for wavelength division multiplex communication according to Configuration 10, the bonding of the fiber array unit and the demultiplexing unit is performed at a plurality of locations.
[0024]
<Action>
The unit positioning adjustment unit includes: an optical axis of the radiation optical fiber and the conversion off-axis collimator lens; and a light receiving light corresponding to the guide off-axis collimator lens and the guide off-axis collimator lens. The optical fibers of the positioning optical fiber and the positioning collimator lens are arranged at positions where the optical axes thereof match when the optical axes of the fibers coincide. Therefore, by obtaining the peak value of the reflected light in the unit positioning adjusting unit, the parallelism of the joining surface of the demultiplexing unit or the multiplexing unit and the fiber array unit is ensured, and the both units are accurately positioned. be able to.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using specific examples. As an example, a case will be described in which multiplexed light composed of four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 is received and demultiplexed into light waves of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4, respectively.
[0026]
<Specific example configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical demultiplexer for wavelength division multiplexing communication according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the wavelength division multiplexing optical demultiplexer according to the present invention includes a fiber array unit 40 including optical fibers 1-1 to 1-7, an off-axis collimator lens 2-1 to 2-5, and a collimator lens. 3-1, 3-2, WDM filter (λ1) 4-1, WDM filter (λ2) 4-2, WDM filter (λ3) 4-3, WDM filter (λ4) 4-4, optical propagation medium 6-1 And a demultiplexing unit 50 including 6 to 5. The fiber array unit 40 may be a general optical fiber connector, for example, an MT connector or a configuration equivalent thereto, or a configuration in which an optical fiber is mounted in a V groove of a substrate with a V groove. .
[0027]
Above the light propagation medium 6-1, optical fibers 1-1 to 1-7 are arranged in parallel with a predetermined distance from each other. As shown also in FIG. 1, each optical fiber is arrange | positioned in order of 1-6, 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-7. Between the light propagation medium 6-1 and the light propagation medium 6-2, the off-axis type collimator lenses 2-1 to 2-5 and the collimator lenses 3-1 and 3-2 are arranged. The focal point of the off-axis type collimator lens and the collimator lens is arranged so as to coincide with the core portion at the tip of each of the corresponding optical fibers 1-1 to 1-7.
[0028]
A WDM filter (λ1) 4-1 is disposed between the light propagation medium 6-2 and the light propagation medium 6-3. A WDM filter (λ2) 4-2 is disposed between the light propagation medium 6-3 and the light propagation medium 6-4. A WDM filter (λ3) 4-3 is disposed between the light propagation medium 6-4 and the light propagation medium 6-5. A WDM filter (λ4) 4-4 is disposed below the light propagation medium 6-5.
[0029]
The optical fiber 1-6 and the collimator lens 3-1 and the optical fiber 1-7 and the collimator lens 3-2 constitute a unit positioning adjustment unit of the present application.
Optical axes of the optical fiber 1-1 and the off-axis collimator lens 2-1, and off-axis collimator lenses 2-2 to 2-5 and an optical fiber 1-2 corresponding to the off-axis collimator lens. These members are arranged in each unit so that the optical axes of ˜1-5 coincide.
[0030]
The optical fiber 1-1 is a radiating optical fiber that receives the combined light composed of four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 and emits the spherical wave 7-1 from the core portion at the output end thereof. As an example, a single mode optical fiber is used.
[0031]
That is, the optical fiber 1-1 receives an optical multiplexed signal (combined light) composed of four waves of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 from the optical network. A spherical wave 7-1 is emitted from the core portion at the tip of the optical fiber 1-1 so that light is emitted from the focal point of the convex lens, and the light propagation medium 6 is directed toward the off-axis collimator lens 2-1. Proceed through -1.
The optical fibers 1-2 to 1-5 are portions that separately receive the light waves after the multiplexed light composed of a plurality of light waves (here, four waves of λ1, λ2, λ3, and λ4) is demultiplexed for each wavelength. is there. The light wave thus demultiplexed is sent to an optical network through which a single light wave is propagated.
[0032]
When the off-axis collimator lens 2-1 receives the spherical wave 7-1 that is the combined light emitted from the optical fiber 1-1, the spherical wave 7-1 is converted into a parallel wave that travels obliquely at a predetermined angle. This is an off-axis collimating lens for conversion.
The combined light thus converted into parallel waves travels in the light propagation medium 6-2 toward the WDM filter (λ1) 4-1.
[0033]
The off-axis collimator lens 2-2 collects the light wave having the wavelength λ1 reflected by the WDM filter (λ1) 4-1 from the combined light that has traveled through the light propagation medium 6-2 from an oblique direction. And a guiding off-axis collimator lens that is incident on the core of the tip of the optical fiber 1-2.
[0034]
The off-axis collimator lens 2-3 is reflected by the WDM filter (λ2) 4-2 from the combined light of the three wavelengths λ2, λ3, and λ4 transmitted through the WDM filter (λ1) 4-1. This is a guiding axis misalignment type collimator lens that receives the light wave of wavelength λ2 that has passed through the WDM filter (λ1) 4-1 again, collects it from an oblique direction, and makes it incident on the core of the tip of the optical fiber 1-3.
[0035]
The off-axis collimator lens 2-4 is reflected by the WDM filter (λ3) 4-3 from the combined light of the wavelengths λ3 and λ4 that has passed through the WDM filter (λ2) 4-2, and then again the WDM filter (λ2 4-2, a guided off-axis collimator that receives and collects the light wave having the wavelength λ3 transmitted through the WDM filter (λ1) 4-1 from an oblique direction and enters the core at the tip of the optical fiber 1-4. It is a lens.
[0036]
The off-axis collimator lens 2-5 is transmitted through the WDM filter (λ3) 4-3, reflected by the WDM filter (λ4) 4-4, and then again the WDM filter (λ3) 4-3, WDM filter (λ2 4-2, a guided off-axis collimator that receives and condenses the light wave of wavelength λ4 transmitted through the WDM filter (λ1) 4-1 from an oblique direction and enters the core at the tip of the optical fiber 1-5. It is a lens.
The off-axis collimator lenses 2-1 to 2-5 and the collimator lenses 3-1 and 3-2 can be obtained by using a computer generated hologram (CGH) method as shown in Japanese Patent Application No. 09-115272 as an example. It can be easily manufactured as a CGH element in which the relative position is guaranteed with photolithography accuracy. When these collimator lenses are formed of CGH elements, each CGH element is formed on the surface of the light propagation medium 6-1 or 6-2 on the surface facing the light propagation media 6-1 and 6-2. Is done. In this case, an adhesive such as a UV curable adhesive or a thermosetting adhesive is used between the light propagation medium 6-1 and the light propagation medium 6-2, or other appropriate joining technique is used. Can be joined together. In the case where an adhesive is used for this joining, it is preferable to adhere at a place other than the lens.
The off-axis collimator lenses 2-1 to 2-5 and the collimator lenses 3-1 and 3-2 are made of refractive lenses manufactured by molding, or manufactured using a technique such as ion exchange. It can also be composed of a gradient index lens.
[0037]
The WDM filter (λ1) 4-1 receives the combined light of the four wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 converted into parallel waves by the off-axis collimator lens 2-1, at a predetermined incident angle, and receives the wavelength. This is an optical filter that selectively reflects a light wave having a wavelength of λ1 and transmits a parallel wave composed of the combined light of the remaining three wavelengths λ2, λ3, and λ4. The light wave (λ1) reflected by this filter travels toward the off-axis collimator lens 2-2. Further, the transmitted parallel wave composed of the combined light of the three wavelengths λ2, λ3, and λ4 travels in the light propagation medium 6-3 toward the next-stage WDM filter (λ2) 4-2.
[0038]
The WDM filter (λ2) 4-2 receives a parallel wave composed of the combined light of the three wavelengths λ2, λ3, and λ4 transmitted through the WDM filter (λ1) 4-1 at a predetermined incident angle. This is an optical filter that selectively reflects light waves and transmits parallel waves composed of the combined light of the remaining wavelengths λ3 and λ4. The light wave (λ2) reflected by this filter goes to the off-axis collimator lens 2-3. In addition, the transmitted parallel wave composed of the combined light of the wavelengths λ3 and λ4 travels in the light propagation medium 6-4 toward the WDM filter (λ3) 4-3.
[0039]
The WDM filter (λ3) 4-3 receives a parallel wave composed of two combined lights of wavelengths λ3 and λ4 transmitted through the WDM filter (λ2) 4-2 at a predetermined incident angle, and receives a light wave of wavelength λ3. It is an optical filter that selectively reflects and transmits the remaining light wave of wavelength λ4. The light wave (λ3) reflected by this filter goes to the off-axis collimator lens 2-4. The light wave of wavelength λ4 is transmitted and travels in the light propagation medium 6-5 toward the WDM filter (λ4) 4-4.
[0040]
The WDM filter (λ4) 4-4 receives a parallel wave composed of single-wave light having a wavelength λ4 transmitted through the WDM filter (λ3) 4-3 at a predetermined incident angle, and directs it toward the off-axis collimator lens 2-5. To reflect.
Each of the WDM filters (λ1) 4-1 to (λ4) 4-4 can be manufactured by a dielectric multilayer film in which dielectric thin films are laminated, and can be attached to the surface of a predetermined light propagation medium. The adhesion surface of the WDM filter of this light propagation medium and the surface of another light propagation medium in contact with this are bonded using, for example, the same adhesive as described above, or using another suitable bonding method. can do.
In place of the WDM filter (λ4) 4-4, a mirror (reflecting mirror) formed by vapor-depositing a metal film can also be used. As this metal film, for example, an aluminum film alone, a chromium film alone, or a laminated film in which a gold film is provided on a chromium film as a base can be used.
[0041]
The light propagation media 6-1 to 6-5 are portions for propagating light waves, and an optical substrate (for example, a thickness of about 1.5 mm) such as quartz glass is used.
As described above, the optical fibers 1-6 and 1-7 and the collimator lenses 3-1 and 3-2 on both sides constitute the unit positioning adjustment unit of the present invention.
[0042]
The optical fibers 1-6 and 1-7 on both sides receive optical axis positioning light having a wavelength λ0 (arbitrary wavelength) from a positioning measuring instrument (not shown), and from the core portion of the output end (tip). Position and receive spherical waves 7-6 and 7-7 of wavelength λ0 that radiate spherical waves 7-6 and 7-7 of wavelength λ0, respectively, and return after being reflected from the reflecting portion. An optical fiber for positioning to be returned to a measuring instrument (not shown). As the optical fibers 1-6 and 1-7, single mode optical fibers are usually used.
[0043]
The collimator lenses 3-1 and 3-2 receive the spherical waves 7-6 and 7-7 having the wavelength λ 0 emitted from the cores at the tips of the optical fibers 1-6 and 1-7, respectively. Is converted into parallel waves 8-1 and 8-2 in the same direction as the optical axis of the spherical wave, and the reflected lights of the parallel waves 8-1 and 8-2 reflected by the reflecting portion are received and condensed. These are collimating lenses for positioning to return to the optical fibers 1-6 and 1-7.
[0044]
The reflection part in the above description is a part that generates reflected light, and at least one of the WDM filters 4-1 to 4-4 plays this role.
Similarly, as described above, the collimator lenses 3-1 and 3-2 can be easily manufactured as a CGH element that guarantees a relative position with photolithography accuracy by using the computer generated hologram (CGH) method. be able to.
[0045]
<Operation of specific example>
First, the basic operation of the optical demultiplexer of the present invention will be described, and then the operation of the unit positioning adjustment unit will be described.
An optical multiplex in which four waves of wavelengths λ1 = 1.34 μm, λ2 = 1.32 μm, λ3 = 1.30 μm, and λ4 = 1.28 μm are combined with the wavelength division multiplexing optical demultiplexer having the configuration described above. It is assumed that a signal (combined light) is sent to the optical fiber 1-1 through the optical network.
[0046]
This combined light (λ1, λ2, λ3, λ4) is emitted as a spherical wave 7-1 from the core portion at the tip of the optical fiber 1-1, passes through the light propagation medium 6-1 and is off-
[0047]
That is, in the WDM filter (λ1) 4-1, the light wave of wavelength λ1 is reflected toward the off-axis type collimator lens 2-2 through the light propagation medium 6-2 while maintaining the relationship of incident angle = reflection angle. Is done. On the other hand, the remaining three combined lights (λ2, λ3, λ4) pass through the WDM filter (λ1) 4-1 and travel straight through the optical propagation medium 6-3 toward the WDM filter (λ 2) 4-2.
[0048]
The light wave having the wavelength λ1 reflected by the WDM filter (λ1) 4-1 is incident on the off-axis collimator lens 2-2 and condensed on the core portion at the tip of the optical fiber 1-2 in the light propagation medium 6-1. Is done. This light wave is sent to an optical network through which a single light wave having a wavelength λ1 is propagated.
[0049]
On the other hand, the remaining three combined lights (λ2, λ3, λ4) transmitted through the WDM filter (λ1) 4-1 pass through the optical propagation medium 6-3 and reach the WDM filter (λ2) 4-2. Here, the light wave of wavelength λ2 is reflected and travels toward the off-axis collimator lens 2-3. On the other hand, the remaining two combined beams (λ3, λ4) are transmitted through the WDM filter (λ2) 4-2 and travel through the optical propagation medium 6-4 to the WDM filter (λ3) 4-3.
[0050]
The light wave having the wavelength λ2 toward the off-axis collimator lens 2-3 is condensed on the core portion at the tip of the optical fiber 1-3 by the off-axis collimator lens 2-3 in the same manner as the light wave having the wavelength λ1. A single light wave λ2 is sent to the propagating optical network. On the other hand, the combined light (λ3, λ4) passes through the WDM filter (λ2) 4-2 and travels through the optical propagation medium 6-4 to the WDM filter (λ3) 4-3.
[0051]
The WDM filter (λ3) 4-3 reflects the light wave having the wavelength λ3 and transmits the light wave having the wavelength λ4. Similarly to the above λ1 and λ2, the light wave having the wavelength λ3 is condensed on the core portion at the tip of the optical fiber 1-4 by the off-axis collimator lens 2-4, and the light wave having the single wavelength λ3 is propagated. Sent to the network. On the other hand, the light wave of wavelength λ4 travels through the optical propagation medium 6-5 to the WDM filter (λ4) 4-4.
[0052]
The light wave of wavelength λ4 is reflected by the WDM filter (λ4) 4-4, passes through the light propagation medium (6-5, 6-4, 6-3, 6-2), and the off-axis collimator lens 2-5. Head to. This light wave (λ4) is condensed on the core portion at the tip of the optical fiber 1-5 by the off-axis collimator lens 2-5, and sent to the optical network through which the single light wave having the wavelength λ4 is propagated.
[0053]
The above description of the basic operation as an optical demultiplexer is based on the premise that the wavelength division multiplexing optical demultiplexer according to the present invention is accurately configured as designed. On the other hand, when configured using a single mode optical fiber as an example, the radius of the core is as thin as about 6 microns or less. Therefore, the allowable position error in the alignment between the demultiplexing unit and the fiber array unit must be negligible compared to the core radius of 6 microns. For this reason, an optical axis positioning adjustment unit is required.
[0054]
Next, the operation of the unit positioning adjustment unit, that is, the fine adjustment of the position will be described. A positioning measuring device (tentative name) (not shown) is connected to the optical fiber 1-6. This positioning measuring instrument is a measuring instrument having both functions of an optical signal generator and a light receiver. For example, a light wave for light amount measurement is sent to the optical fiber 1-6 using a half mirror or the like, and the reflected light is received by the optical fiber 1-6 at the same time, and then received by a light receiver to measure the light amount. Further, the amount of light is also measured on the optical fiber 1-7 side by the same method. These light quantity measurements may be performed simultaneously or sequentially.
[0055]
In this measurement, when the fiber array unit 40 and the demultiplexing unit 50 are accurately arranged in parallel at a predetermined joining position, the optical axes of the optical fiber 1-6 and the collimator lens 3-1 are linear. Matches. Similarly, the optical axes of the optical fiber 1-7 and the collimator lens 3-2 also coincide with each other on a straight line. On the other hand, when the demultiplexing unit 50 and the fiber array unit 40 are arranged in non-parallel with a slight angle (θ degree) (see FIG. 2), both the optical axes described above coincide with each other on a straight line. Without, the amount of reflected light is extremely attenuated. Accordingly, by detecting the peak point of the amount of received light, it is possible to guarantee the parallelism of the joining surfaces of the fiber array unit 40 and the demultiplexing unit 50, determine the positioning, and join them together. This joining can be performed using, for example, joining using the same adhesive as described above, joining using a guide pin, or other appropriate joining method.
[0056]
If the configuration in which a pair of unit positioning adjustment portions is provided as in the above embodiment, the parallel arrangement and positioning of the joint surfaces of the fiber array unit and the demultiplexing unit can be performed with higher accuracy and the fiber array unit 40 can be positioned. And the demultiplexing unit 50 are more preferable because fine positional adjustment can be performed accurately even if a positional deviation due to deflection or the like occurs in the thickness direction.
In the above embodiment, a pair of unit positioning adjustment portions are provided. However, even if not only a pair but only at least one unit positioning adjustment portion is provided, the parallelism of the joining surface is ensured and good. Positioning can be performed. However, in this case, any one optical path (for example, from the optical fiber 1-1 through the collimator lens 2-1, the WDM filter (λ4) 4-4, the collimator lens 2-5, etc.) It is necessary to monitor the light quantity of light passing through the optical path leading to 5) and to join both units at the peak position of the light quantity. However, the light quantity is positioned so as to show the peak value in the other optical paths. The
[0057]
Further, in the above embodiment, the predetermined wavelength of the light wave used in the unit positioning adjustment unit is the arbitrary wavelength λ0. However, it may be a light wave having wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4, and is a combination of them. Also good. However, if a light source having a wavelength of λ4 is used, all of the light waves that have passed through the WDM filters 4-1 to 4-3 are reflected by the WDM filter (λ4) 4-4, and the propagation optical path becomes the longest. Can be realized with the highest accuracy. When the above-described mirror (reflecting mirror) is used instead of the WDM filter (λ4) 4-4, a light source having a wavelength other than the wavelengths λ1, λ2, and λ3 is used, so that the propagation optical path is similar to the above. In this case, the finest position adjustment can be realized with the highest accuracy.
[0058]
Further, by changing the wavelength of the light wave used for positioning to λ1, λ2, λ3, and λ4 corresponding to the wavelength of the transmitted light of the WDM filter, the light propagation media 6-1 and 6-2 corresponding to the respective wavelengths are obtained. It becomes possible to independently evaluate the parallelism of 6-3, 6-4, and 6-5.
In addition, during the manufacturing process of this product, it is expected that both the demultiplexing unit 50 and the fiber array unit 40 will generate defective products in which the optical axis of the lens or the fiber embedding direction is not completely perpendicular to the joint surface. In this case, the present invention also functions effectively for detecting defective products.
[0059]
In the above description, the multiplexed light (λ1, λ2, λ3, λ4) is input to the optical fiber 1-1, the light wave of the wavelength λ1 from the optical fiber 1-2, and the light wave of the wavelength λ2 from the optical fiber 1-3. Only the function of the demultiplexer that demultiplexes and outputs the light wave of wavelength λ3 from the optical fiber 1-4 and the light wave of wavelength λ4 from the optical fiber 1-5 has been described.
[0060]
However, the present invention is not limited to this case. A light wave having a wavelength λ1 from the core portion at the tip of the optical fiber 1-2, a light wave having a wavelength λ2 from the core portion at the tip of the optical fiber 1-3, and a light wave having a wavelength λ3 from the core portion at the tip of the optical fiber 1-4. The combined light (λ1, λ2, λ3, λ4) combined from the optical fiber 1-1 by radiating light waves of wavelength λ4 as spherical waves from the core portion at the tip of the optical fiber 1-5, respectively. It is also possible to operate as a multiplexer for obtaining.
[0061]
That is, light waves having a single wavelength of each of the wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are parallel by the off-axis collimator lenses 2-2 to 2-5 (the off-axis collimator lens for light conversion in the claims). Converted into waves. The light wave of wavelength λ1 is WDM filter (λ1) 4-1, the light wave of wavelength λ2 is WDM filter (λ2) 4-2, the light wave of wavelength λ3 is WDM filter (λ3) 4-3, and the light wave of wavelength λ4 is The light is reflected by the WDM filter (λ4) 4-4 and becomes a parallel wave in which four waves of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are combined.
[0062]
This parallel wave is directed to the off-axis collimator lens 2-1 (guide off-axis collimator lens in the claims) in a state in which the four waves of wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are combined. The light is condensed by the collimator lens 2-1 and is incident on the core portion at the tip of the optical fiber 1-1. The operation of the multiplexer is exactly the same in the configuration, except that the traveling direction of the light wave is completely opposite to that of the above-described duplexer.
In the case of this multiplexer, the above-described mirror (reflecting mirror) may be provided in place of the WDM filter (λ4) 4-4 as in the case of the duplexer.
[0063]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a positioning optical fiber that is arranged in parallel with the optical fiber for light emission in the fiber array unit and into which a light wave having a predetermined wavelength for light quantity measurement is incident from the outside, The demultiplexing unit (or multiplexing unit) is disposed opposite to the tip of the positioning optical fiber, and has the same optical axis as the spherical wave that is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber, A positioning collimator lens that receives the spherical wave and converts it into a parallel wave, and the parallel wave emitted from the positioning collimator lens provided in the demultiplexing unit (or multiplexing unit). A unit positioning adjustment unit including a reflection unit that reflects the light toward the collimator lens for positioning so as to be returned for light quantity measurement. A light wave having a predetermined wavelength for light quantity measurement is incident on the bar from the outside, the light quantity of the reflected light is measured, and the fiber array unit and the demultiplexing unit (or multiplexing unit) are positioned and joined. The unit positioning adjustment unit obtains the peak value of the amount of reflected light, and the joining surfaces of the demultiplexing unit (or multiplexing unit) and the fiber array unit are arranged in parallel and joined. It has the effect that they can be positioned accurately.
Further, by providing a plurality of unit positioning adjustment units, the parallel arrangement and positioning of the joint surfaces of both units described above can be performed more accurately, and the thickness direction of the fiber array unit and the demultiplexing unit (or multiplexing unit) can be achieved. Even if a positional deviation due to deflection or the like occurs, the positional fine adjustment can be executed accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical demultiplexer for wavelength division multiplexing communication according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of main problems in alignment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional wavelength division multiplexing optical demultiplexer / multiplexer.
[Explanation of symbols]
1-1 to 1-7 Optical fiber
2-1 to 2-5 Off-axis collimator lens
3-1 Collimator lens
3-2 Collimator lens
4-1 WDM filter (λ1)
4-2 WDM filter (λ2)
4-3 WDM filter (λ3)
4-4 WDM filter (λ4)
6-1-6-5 Optical propagation medium
7-1 Combined light spherical wave
7-2 to 7-5 Single wave spherical light wave
7-6 Arbitrary wavelength spherical light wave
7-7 Arbitrary wavelength spherical light wave
40 Fiber array unit
50 demultiplexing unit
Claims (12)
前記光放射用光ファイバの先端部と対向して該ファイバから放射される球面波を受光して該球面波を平行波に変換して所定の角度で出射する光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、前記平行波に含まれる前記各波長の光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ選択的に反射させ、残りの光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、前記各受光用光ファイバの先端部とそれぞれ対向し、前記各ＷＤＭフィルタにより反射させた各光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ受光して集光し前記各受光用光ファイバへ案内する複数の案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む分波ユニットとを備える波長分割多重通信用光分波器であって、
前記ファイバアレイユニットに前記光放射用光ファイバと平行に配され、外部より光量測定のための所定波長の光波が入射される位置決め用光ファイバと、
前記分波ユニットに前記位置決め用光ファイバの先端部と対向して配され、該位置決め用光ファイバから出射される光量測定用光波である球面波と同一の光軸を有し、該球面波を受光して平行波に変換する位置決め用コリメータレンズと、
前記分波ユニットに設けられ、前記位置決め用コリメータレンズより出射された前記平行波を前記位置決め用光ファイバに光量測定のために戻すべく前記位置決め用コリメータレンズに向けて反射させる反射部とを含むユニット位置決め調整部を、更に備えることを特徴とする波長分割多重通信用光分波器。A light emitting optical fiber that radiates a spherical wave composed of a plurality of light waves having different wavelengths, and a plurality of light waves that are arranged in parallel with the optical fiber and that receive the respective light waves that are demultiplexed for each wavelength of the spherical wave A fiber array unit having a light receiving optical fiber;
An off-axis collimating lens for light conversion that receives a spherical wave radiated from the fiber facing the tip of the optical fiber for light emission, converts the spherical wave into a parallel wave, and emits the wave at a predetermined angle; A plurality of WDM (wavelength division multiplex) filters that selectively reflect any one of the light waves having different wavelengths among the light waves of each wavelength included in the parallel wave and transmit the remaining light waves; Each of the light waves having different wavelengths among the light waves that face the tip of the light receiving optical fiber and are reflected by the WDM filters are received, condensed, and guided to the light receiving optical fibers. A wavelength division multiplex communication optical demultiplexer comprising a demultiplexing unit including a plurality of guiding off-axis collimator lenses,
A positioning optical fiber that is arranged in parallel to the optical fiber for light emission in the fiber array unit and into which a light wave having a predetermined wavelength for light quantity measurement is incident from the outside;
The demultiplexing unit is arranged opposite to the tip of the positioning optical fiber, and has the same optical axis as a spherical wave that is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber, A collimating lens for positioning that receives light and converts it into parallel waves;
A unit provided in the demultiplexing unit and configured to reflect the parallel wave emitted from the positioning collimator lens toward the positioning collimator lens so as to return the parallel wave to the positioning optical fiber for light amount measurement. An optical demultiplexer for wavelength division multiplexing communication, further comprising a positioning adjustment unit.
前記光放射用光ファイバの先端部と対向して該ファイバから放射される球面波を受光して該球面波を平行波に変換して所定の角度で出射する光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、前記平行波に含まれる前記各波長の光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ選択的に反射させ、残りの光波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、前記各受光用光ファイバの先端部とそれぞれ対向し、前記各ＷＤＭフィルタにより反射させた各光波の内の波長の異なるいずれか１つの光波をそれぞれ受光して集光し前記各受光用光ファイバへ案内する複数の案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む分波ユニットとを相互に接合して波長分割多重通信用光分波器を製造する方法であって、
前記ファイバアレイユニットと前記分波ユニットとを接合するために対向配置し、
前記ファイバアレイユニットに前記光放射用光ファイバと平行に配した位置決め用光ファイバに、外部より光量測定のための所定波長の光波を供給し、
前記分波ユニットに前記位置決め用光ファイバの先端部と対向して設けた位置決め用コリメータレンズにより、前記位置決め用光ファイバから出射された光量測定用光波である球面波を平行波に変換すると共に、
前記位置決め用コリメータレンズより出射された前記平行波を前記分波ユニットに設けた反射部により前記位置決め用コリメータレンズに反射し、
該位置決め用コリメータレンズにより受光した反射光を集光して前記位置決め用光ファイバに戻し、戻した該反射光の光量を測定し、前記ファイバアレイユニットと前記分波ユニットとの接合の位置決めを行うことを特徴とする波長分割多重通信用光分波器の製造方法。A light emitting optical fiber that radiates a spherical wave composed of a plurality of light waves having different wavelengths, and a plurality of light waves that are arranged in parallel with the optical fiber and that receive the respective light waves that are demultiplexed for each wavelength of the spherical wave A fiber array unit having a light receiving optical fiber;
An off-axis collimating lens for light conversion that receives a spherical wave radiated from the fiber facing the tip of the optical fiber for light emission, converts the spherical wave into a parallel wave, and emits the wave at a predetermined angle; A plurality of WDM (wavelength division multiplex) filters that selectively reflect any one of the light waves having different wavelengths among the light waves of each wavelength included in the parallel wave and transmit the remaining light waves; Each of the light waves having different wavelengths among the light waves that face the tip of the light receiving optical fiber and are reflected by the WDM filters are received, condensed, and guided to the light receiving optical fibers. A method of manufacturing an optical demultiplexer for wavelength division multiplex communication by mutually joining a demultiplexing unit including a plurality of guide-axis offset type collimator lenses,
In order to join the fiber array unit and the demultiplexing unit, facing each other,
A light wave having a predetermined wavelength for light quantity measurement is supplied from the outside to the positioning optical fiber arranged in parallel to the optical fiber for light emission in the fiber array unit,
While converting the spherical wave, which is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber, into a parallel wave by the collimating lens for positioning provided in the demultiplexing unit so as to face the tip of the positioning optical fiber,
The parallel wave emitted from the positioning collimator lens is reflected to the positioning collimator lens by a reflecting portion provided in the demultiplexing unit,
The reflected light received by the positioning collimator lens is collected and returned to the positioning optical fiber, the amount of the returned reflected light is measured, and the bonding of the fiber array unit and the demultiplexing unit is positioned. A method of manufacturing an optical demultiplexer for wavelength division multiplexing communication.
前記各光放射用光ファイバの先端部とそれぞれ対向して該各ファイバから放射されるそれぞれ波長の異なる単一波長の光波である球面波を受光して該球面波をそれぞれ平行波に変換して所定の角度で出射する複数の光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、前記各単一波長の平行波の内の波長の異なるいずれか１つの平行波をそれぞれ選択的に反射させ、他の異なる波長の平行波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、前記受光用光ファイバの先端部と対向し、前記各ＷＤＭフィルタにより反射され合波された合波光を受光して集光し前記受光用光ファイバへ案内する案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む合波ユニットとを備える波長分割多重通信用光合波器であって、
前記ファイバアレイユニットに前記各光放射用光ファイバと平行に配され、外部より光量測定のための所定波長の光波が入射される位置決め用光ファイバと、
前記合波ユニットに前記位置決め用光ファイバの先端部と対向して配され、該位置決め用光ファイバから出射される光量測定用光波である球面波と同一の光軸を有して該球面波を受光して平行波に変換する位置決め用コリメータレンズと、
前記合波ユニットに設けられ、前記平行波を前記位置決め用光ファイバに光量測定のために戻すべく前記位置決め用コリメータレンズに反射する反射部とを含むユニット位置決め調整部を、更に備えることを特徴とする波長分割多重通信用光合波器。A plurality of optical fibers for emitting light, each of which emits a spherical wave composed of single-wavelength light waves with different wavelengths, and a plurality of the single-wavelength light waves arranged in parallel with the optical fibers and having different wavelengths. A fiber array unit having a light receiving optical fiber for receiving light; and
A spherical wave that is a single-wavelength light wave with a different wavelength emitted from each of the optical fibers is opposed to the tip of each of the optical fibers for light emission, and each spherical wave is converted into a parallel wave. A plurality of off-axis collimating lenses for light conversion emitted at a predetermined angle, and any one of the single-wave parallel waves having different wavelengths are selectively reflected, and the other different wavelengths. A plurality of WDM (wavelength division multiplex) filters that transmit the parallel waves of the optical fiber; and a front end portion of the optical fiber for light reception, and receives and collects the combined light reflected and combined by the WDM filters. A wavelength division multiplex communication optical multiplexer comprising a multiplexing unit including a guiding off-axis collimator lens for guiding to a light receiving optical fiber,
A positioning optical fiber that is arranged in parallel to each of the optical fibers for light emission in the fiber array unit and into which a light wave having a predetermined wavelength for measuring the amount of light is incident from the outside;
The multiplexing unit is arranged to face the tip of the positioning optical fiber, and has the same optical axis as the spherical wave that is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber. A collimating lens for positioning that receives light and converts it into parallel waves;
A unit positioning adjustment unit provided in the multiplexing unit and including a reflection unit that reflects the parallel wave to the positioning collimator lens so as to return the parallel wave to the positioning optical fiber for light quantity measurement. Wavelength division multiplexing optical multiplexer.
前記各光放射用光ファイバの先端部とそれぞれ対向して該各ファイバから放射されるそれぞれ波長の異なる単一波長の光波である球面波を受光して該球面波をそれぞれ平行波に変換して所定の角度で出射する複数の光変換用軸ずれ型コリメータレンズと、前記各単一波長の平行波の内の波長の異なるいずれか１つの平行波をそれぞれ選択的に反射させ、他の異なる波長の平行波を透過させる複数のＷＤＭ（波長分割多重）フィルタと、前記受光用光ファイバの先端部と対向し、前記各ＷＤＭフィルタにより反射され合波された合波光を受光して集光し前記受光用光ファイバへ案内する案内用軸ずれ型コリメータレンズを含む合波ユニットとを相互に接合して波長分割多重通信用光合波器を製造する方法であって、
前記ファイバアレイユニットと前記合波ユニットとを接合するために対向配置し、
前記ファイバアレイユニットに前記各光放射用光ファイバと平行に配した位置決め用光ファイバに、外部より光量測定のための所定波長の光波を供給し、
前記合波ユニットに前記位置決め用光ファイバの先端部と対向して設けられた位置決め用コリメータレンズにより、前記位置決め用光ファイバから出射された光量測定用光波である球面波を受光して平行波に変換して出射すると共に、
前記合波ユニットに設けられた反射部により前記平行波を前記位置決め用コリメータレンズに反射し、
該位置決め用コリメータレンズにより受光した反射光を集光して前記位置決め用光ファイバに戻し、該戻した反射光の光量を測定し、前記ファイバアレイユニットと前記合波ユニットとの接合の位置決めを行うことを特徴とする波長分割多重通信用光合波器の製造方法。A plurality of light-emitting optical fibers that emit spherical waves composed of light waves of single wavelengths having different wavelengths, and a plurality of light waves of the single wavelengths that are arranged in parallel with the optical fibers and that have different wavelengths are combined. A fiber array unit having a light receiving optical fiber for receiving the combined light; and
A spherical wave that is a single-wavelength light wave with a different wavelength emitted from each of the optical fibers is opposed to the tip of each of the optical fibers for light emission, and each spherical wave is converted into a parallel wave. A plurality of off-axis collimating lenses for light conversion emitted at a predetermined angle, and any one of the single-wave parallel waves having different wavelengths are selectively reflected, and the other different wavelengths. A plurality of WDM (wavelength division multiplex) filters that transmit the parallel waves of the optical fiber; and a front end portion of the optical fiber for light reception, and receives and collects the combined light reflected and combined by the WDM filters. A method of manufacturing an optical multiplexer for wavelength division multiplexing communication by mutually joining a multiplexing unit including a guiding off-axis collimator lens guided to a light receiving optical fiber,
Opposed to join the fiber array unit and the multiplexing unit,
A light wave having a predetermined wavelength for measuring the amount of light is supplied from the outside to the positioning optical fiber arranged in parallel to each of the light emitting optical fibers in the fiber array unit,
A spherical wave, which is a light quantity measuring light wave emitted from the positioning optical fiber, is received into a parallel wave by a positioning collimator lens provided in the multiplexing unit so as to face the tip of the positioning optical fiber. Converted and emitted,
Reflecting the parallel wave to the collimating lens for positioning by a reflecting portion provided in the multiplexing unit,
The reflected light received by the positioning collimator lens is collected and returned to the positioning optical fiber, the amount of the returned reflected light is measured, and the bonding of the fiber array unit and the multiplexing unit is positioned. A method of manufacturing an optical multiplexer for wavelength division multiplex communication.
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