JP4118483B2 - Optical multiplexing / demultiplexing module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はグリンレンズを用いた光合分波モジュールに関し、特に透過ポート用の光ファイバの調芯(受光位置の位置決め)が容易なものである。
【0002】
【従来の技術】
波長の異なる複数系統の光を合成(合波)したり、分離(分波)する特性を備えた光合分波モジュールとしては、例えば図8に示した構造のものが提案されている。
この光合分波モジュールにおいては、円柱状のふたつの0.25ピッチグリンレンズ1、1の間に誘電体多層膜2が挟まれ、これらが接着剤などで固定されている。
グリンレンズは、光ファイバなどと同様に中心の屈折率が高く、外周に向かって屈折率が低くなっているレンズである。
【0003】
一方、入射ポート6用と反射ポート7用の光ファイバ素線3、3は、その先端の被覆層3b、3bが除去されることにより露出した裸光ファイバ3a、3aが、円柱状のキャピラリ4に設けられたふたつの細孔4a、4aに、それぞれ挿入され、接着剤4bにて固定されている。
そして、このキャピラリ4が、入射側の0.25ピッチグリンレンズ1に接着剤などで固定されている。
また、透過ポート8用の光ファイバ素線3は、同様にしてキャピラリ5の細孔5aに挿入され、接着剤5bにて固定され、出射側の0.25ピッチグリンレンズ1に、接着剤などで固定されている。
【0004】
この光合分波モジュールは、図9(a)に示したように、ふたつの0.25ピッチグリンレンズ1、1と誘電体多層膜2を一体化した後、入射ポート6用の光ファイバ素線3と反射ポート7用の光ファイバ素線3の調芯を行って、入射側の0.25ピッチグリンレンズ1とキャピラリ4とを固定して一体化する。
すなわち、入射ポート6から入射側の0.25ピッチグリンレンズ1に入射した光の一部が誘電体多層膜2にて反射した反射光が、反射ポート7にて受光されるように位置決めを行って固定する。
【0005】
この後、図9(b)に示したように、透過ポート用の光ファイバ素線3の調芯を行って出射側の0.25ピッチグリンレンズ1とキャピラリ5とを固定して一体化する。
すなわち、前記入射ポート6から入射した光のうち、誘電体多層膜2を透過する透過光が、反射ポート7にて受光されるように位置決めを行って固定する。
【0006】
その結果、図8に示したように、入射ポート6から異なる波長の複数の光の合波光を入射すると、これらの波長のうち、誘電体多層膜2を透過できない波長の光が反射光として反射ポート7にて受光され、誘電体多層膜2を透過できる波長の光が透過光として透過ポート8にて受光され、分波を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この光合分波モジュールにおいては、上述のように調芯を2度行わなければならず、製造操作が煩雑であった。
なお、このように0.25ピッチグリンレンズ1を用いた場合、前記反射光は、0.25ピッチグリンレンズ1、1の中心軸Aを中心としたとき、入射光の入射位置(入射光の光軸)の対称位置に集光される。したがって、反射ポート7の調芯は入射ポート6の位置から比較的容易に行うことができる。
これに対して、前記透過光は、入射側と出射側の0.25ピッチグリンレンズ1、1の中間付近で傾斜した平行光となるため、入射光の光軸からずれた位置に集光される。したがって、透過ポート8の調芯は特に困難である。
また、この光合分波モジュールは部品数が多く、かつこれらを長さ方向にそって並べて接着剤で固定したものなので、機械的な強度が十分ではないという問題があった。
【0008】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、簡単な操作で製造できる光合分波モジュールを提供することを課題とする。
具体的には、特に透過ポートの調芯の操作性が良好な光合分波モジュールを提供することを目的とする。
また、機械的な強度が良好な光合分波モジュールを提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においては、1ピッチのグリンレンズの入射側から0.25ピッチの位置に、該グリンレンズの中心軸を横切る溝が設けられ、該溝に誘電体多層膜が挿入され、該グリンレンズの入射側に、光を入射する入射ポート用の光ファイバと、前記誘電体多層膜で反射した光を受光する反射ポート用の光ファイバが設けられ、該グリンレンズの出射側に、前記誘電体多層膜を透過した光を受光する透過ポート用の光ファイバが設けられていることを特徴とする光合分波モジュールを提案する。この光合分波モジュールにおいて、グリンレンズが固定部材本体の凹部に収められ、入射ポート用の光ファイバの端部と、透過ポート用の光ファイバの端部が、それぞれ、当該固定部材本体の該グリンレンズの入射側と出射側に設けられた同一軸上の溝に収められている構成とすると、グリンレンズと入射ポート用および透過ポート用の光ファイバの位置決めが容易で、かつ機械的な強度を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図6は本発明の光合分波モジュールの一例を側面からみた状態を示した平面図である。
以下、図1(a)から図5に示されたこの光合分波モジュールの製造手順にそって説明する。
【0011】
図1は、1ピッチのグリンレンズと光ファイバを固定する固定部材の構造を示したもので、図1(a)は側面から見た状態を示した平面図、図1(b)は上方から見た状態を示した平面図である。
この固定部材10は固定部材本体11と反射ポート用固定部材12とから構成されている。固定部材10と、光ファイバ素線13や1ピッチグリンレンズ14との線膨張係数の差が大きいと、環境変化による固定部材10の膨張、収縮によって、この光合分波モジュールの光学特性が変化することがあるため、固定部材10の材料としては、好ましくは石英ガラスなどのガラス材料が選択される。
固定部材本体11は、断面四角形の柱状で、その側面のひとつ(図面上方向の面)の両端部に平面11a、11aが設けられ、これらの内側に、この平面11a、11aよりも一段高い平面11b、11bが設けられ、その内側に凹部11cが設けられている。また、平面11b、11bの幅方向の中心には、長さ方向にそう断面V字型の溝11d、11dが同一軸上に設けられている。
【0012】
この例において、固定部材本体11の長さと幅は約26mm、1.8mmである。また、固定部材本体11の長さ方向において、平面11a、11aの長さは4mm、平面11b、11bの長さは3.75mmである。また、平面11aと平面11bとの高さの差は約187.5μm、平面11bと凹部11cの底面との高さの差は約900μmである。また、溝11d、11dの深さは約125μmである。
【0013】
一方、反射ポート用固定部材12は、固定部材本体11の入射側の端部の上に固定されるものである。反射ポート用固定部材12は、この端部とほぼ同様の形状を有し、平面11aに対応する平面12aと、平面11bに対応する平面12bとを備えた略断面四角形の柱状のものである。平面12bには、長さ方向と平行な溝12dが形成されている。この溝12dは、平面12bの幅方向の中心に設けられている。
【0014】
この固定部材本体11には、図2(a)に示したように入射ポート16用と透過ポート18用の光ファイバ素線13、13と、1ピッチグリンレンズ14を固定する。
光ファイバ素線13は、石英ガラスなどからなる裸光ファイバ13aの上に、紫外線硬化型樹脂などからなるプラスチック製の被覆層13bが設けられて構成されている。なお、本発明において、光ファイバとは、裸光ファイバ、およびその上に被覆層が形成された光ファイバ素線や光ファイバ心線を包含するものとする。
この例において、裸光ファイバ13aの外径は125μm、光ファイバ素線13の外径は250μmである。
【0015】
そして、入射ポート16用の光ファイバ素線13の先端の被覆層13bを剥離し、露出した裸光ファイバ13aを固定部材本体11の入射側の溝11dに収め、その後方の被覆層13bを平面11bに配置し、これらを固定する。一方、出射側の固定部材本体11の溝11dに、透過ポート18用の光ファイバ素線13の裸光ファイバ13aを収め、その後方の被覆層13bを平面11bに配置し、これらを固定する。
【0016】
1ピッチグリンレンズ14は円柱状で、その入射側から0.25(1/4)ピッチの位置に、この1ピッチグリンレンズ14の中心軸Cを横切る溝14aが設けられ、この溝14aに略円板状の誘電体多層膜15が挿入されている。
すなわち、この誘電体多層膜15の入射側14bの範囲が0.25ピッチになっている。また、誘電体多層膜15の出射側14cの範囲が0.75ピッチになっている。
【0017】
この例において、1ピッチグリンレンズ14のサイズは外径1.8mm、長さ9.6mmである。
1ピッチグリンレンズ14の外径は、この他、0.8mm、1.0mm、1.5mm、1.8mmから適宜選択可能である。また、1ピッチグリンレンズ14の長さは、この他5mm、8mm、12mm、20mmから適宜選択可能である。1ピッチに対応する長さは1ピッチグリンレンズ14の屈折率分布や材質などによって異なるためである。
【0018】
また、誘電体多層膜15は、例えば石英ガラスなどの基板上に、シリカ(SiO2)やチタニア(TiO2)などの屈折率の異なる薄膜を積層してなるものであって、材質や厚さなどは光の波長などによって適宜選択する。この例においてはSiO2とTa2O5からなる薄膜を交互に積層した厚さ約20μmのものを用いている。
また、この例において、溝14aの深さは1.4mmである。
【0019】
この1ピッチグリンレンズ14は、前記固定部材本体11の凹部11cに収め、固定する。
このとき、図2(b)に示したように、入射ポート16から1ピッチグリンレンズ14に入射した光の光軸Bは、透過光の集光位置と一致する。なお、光軸Bは、グリンレンズの中心軸Cとは一致せず、距離aの位置にある。この例においてaは125μmである。
このため、1ピッチグリンレンズ14の入射側と出射側の対称位置に入射ポート16と透過ポート18を配置すれば必然的に調芯が完了する。したがって、予め溝11d、11dをこのような配置条件を満足するように設計しておけば、製造時の調芯を省略あるいは簡略化することができる。
【0020】
一方、反射ポート17用の光ファイバ素線13も、入射ポート16用の光ファイバ素線13などと同様にして、図3に示したように、反射ポート用固定部材12に接着剤などによって固定する。
そして、図4、図5に示したように、固定部材本体11の入射側の光ファイバ素線13、13の固定面と、反射ポート用固定部材12の光ファイバ素線13の固定面とが対向するように、固定部材本体11と反射ポート用固定部材12とを一体化して、図6に示したような光合分波モジュールを完成させる。
このとき、図5中に示したX方向、Y方向において、反射ポート17の位置を調節することによって、反射光が受光できるように調芯を行う。なお、Y方向の位置を調節し、平面11bと平面12bとの間に隙間が生じた場合は、固定用の樹脂などを多量に充填し、固定する。
【0021】
なお、本発明の光合分波モジュールを構成する部材を固定する接着剤は、特に限定するものではないが、例えば紫外線硬化型、熱硬化型樹脂などが用いられ、この例においては紫外線硬化型樹脂を用いている。
また、固定部材本体11に、1ピッチグリンレンズ14と入射ポート16用と透過ポート18用の光ファイバ素線13、13を固定することができれば固定部材本体11、凹部11c、溝11d、12dの形状やサイズなどは特に限定することはない。
また、反射ポート用固定部材12は必須ではなく、これ以外の方法で反射ポート17用の光ファイバ素線13を固定することもできる。
【0022】
その結果、図6に示したように、入射ポート16から異なる波長の複数の光の合波光を1ピッチグリンレンズ14に入射すると、これらの波長のうち、誘電体多層膜15を透過できない波長の光が反射光として反射ポート17にて受光され、誘電体多層膜15を透過できる波長の光が透過光として透過ポート18にて受光され、分波を行うことができる。
【0023】
なお、この光合分波モジュールに使用する1ピッチグリンレンズ14に溝14aを形成するにおいては、図7に示した方法を採用すると効率がよく、好ましい。
すなわち、複数の1ピッチグリンレンズ14…を、両端部の位置を揃えて並列させた後、溝切り用のブレード20によって、これら複数の1ピッチグリンレンズ14に、誘電体多層膜を挿入する溝14a…を一度に形成する。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光合分波モジュールにおいては、1ピッチのグリンレンズを用いているため、入射ポートの光軸と透過ポートへの集光位置が一致しており、透過ポートの調芯を省略、あるいは簡略化することができ、製造操作が簡単である。
また、1ピッチのグリンレンズと入射ポートと透過ポートが固定部材に固定されているため、機械的な強度が向上する。
また、複数の1ピッチのグリンレンズを並列させて、一度に誘電体多層膜を挿入する溝を形成することにより、さらに製造効率を向上させ、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 固定部材の構造を示したもので、図1(a)は側面から見た状態を示した平面図、図1(b)は上方から見た状態を示した平面図である。
【図2】 図2(a)は固定部材本体に1ピッチのグリンレンズと、入射ポートの光ファイバと、透過ポート用の光ファイバを固定した状態を示した側面図、図2(b)は、入射ポートと透過ポートの位置関係を示した側面図である。
【図3】 反射ポート用の光ファイバを反射ポート用固定部材に固定した状態を示した斜視図である。
【図4】 固定部材と反射ポート用固定部材とを一体化する操作を示した側面図である。
【図5】 固定部材本体と反射ポート用固定部材とを一体化した状態を示した側面図である。
【図6】 本発明の光合分波モジュールの一例を示した側面図である。
【図7】 1ピッチのグリンレンズに誘電体多層膜を挿入する溝を形成する操作を示した説明図である。
【図8】 従来の光合分波モジュールの一例を、上から見た状態を示した平面図である。
【図9】 図9(a)、図9(b)の順に、図8に示した光合分波モジュールの製造手順を示した平面図である。
【符号の説明】
10…固定部材、11…固定部材本体、11c…凹部、11d…溝、
12…反射ポート用固定部材、12d…溝、
13…光ファイバ素線(光ファイバ)、
13a…裸光ファイバ(光ファイバ)、14…1ピッチグリンレンズ、
14a…溝、15…誘電体多層膜、
16…入射ポート、17…反射ポート、18…透過ポート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical multiplexing / demultiplexing module using a grind lens, and particularly facilitates alignment (positioning of a light receiving position) of an optical fiber for a transmission port.
[0002]
[Prior art]
For example, an optical multiplexing / demultiplexing module having the characteristics of combining (multiplexing) or separating (demultiplexing) light of a plurality of systems having different wavelengths has been proposed.
In this optical multiplexing / demultiplexing module, a
The green lens is a lens having a high refractive index at the center and a lower refractive index toward the outer periphery, like an optical fiber.
[0003]
On the other hand, the bare
The
Similarly, the optical fiber 3 for the
[0004]
In this optical multiplexing / demultiplexing module, as shown in FIG. 9A, after the two 0.25 pitch
That is, positioning is performed so that the reflected light, which is a part of the light incident on the incident side 0.25 pitch
[0005]
Thereafter, as shown in FIG. 9B, the optical fiber strand 3 for the transmission port is aligned, and the 0.25 pitch
That is, of the light incident from the
[0006]
As a result, as shown in FIG. 8, when a plurality of lights having different wavelengths are incident from the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this optical multiplexing / demultiplexing module, alignment has to be performed twice as described above, and the manufacturing operation is complicated.
When the 0.25 pitch
On the other hand, since the transmitted light becomes parallel light inclined near the middle of the incident-side and outgoing-side 0.25 pitch
Further, since this optical multiplexing / demultiplexing module has a large number of parts and is arranged along the length direction and fixed with an adhesive, there is a problem that the mechanical strength is not sufficient.
[0008]
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the optical multiplexing / demultiplexing module which can be manufactured by simple operation.
Specifically, it is an object of the present invention to provide an optical multiplexing / demultiplexing module having particularly good operability for alignment of the transmission port.
Another object is to provide an optical multiplexing / demultiplexing module having good mechanical strength.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a groove is formed across the central axis of the green lens at a position of 0.25 pitch from the incident side of the 1 pitch green lens, and the multilayer dielectric film is formed in the groove And an optical fiber for an incident port for entering light and an optical fiber for a reflective port for receiving light reflected by the dielectric multilayer film are provided on the incident side of the green lens. An optical multiplexing / demultiplexing module is proposed in which an optical fiber for a transmission port that receives light transmitted through the dielectric multilayer film is provided on the output side. In this optical multiplexing / demultiplexing module, the green lens is housed in the concave portion of the fixing member body, and the end portion of the optical fiber for the incident port and the end portion of the optical fiber for the transmission port are respectively connected to the green portion of the fixing member main body. If the lens is configured to be accommodated in a groove on the same axis provided on the entrance side and the exit side of the lens, it is easy to position the grin lens and the optical fiber for the entrance port and the transmission port, and the mechanical strength is increased. Can be improved .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 6 is a plan view showing an example of the optical multiplexing / demultiplexing module of the present invention as seen from the side.
Hereinafter, the manufacturing procedure of the optical multiplexing / demultiplexing module shown in FIGS. 1A to 5 will be described.
[0011]
FIG. 1 shows the structure of a fixing member for fixing a pitch lens and an optical fiber. FIG. 1 (a) is a plan view showing a side view, and FIG. 1 (b) is from above. It is the top view which showed the state seen.
The
The
[0012]
In this example, the length and width of the fixing member
[0013]
On the other hand, the reflection
[0014]
As shown in FIG. 2A,
The
In this example, the outer diameter of the bare
[0015]
Then, the
[0016]
The 1-pitch
That is, the range of the
[0017]
In this example, the size of the one pitch
In addition, the outer diameter of the 1 pitch
[0018]
The
In this example, the depth of the
[0019]
The one-pitch
At this time, as shown in FIG. 2B, the optical axis B of the light incident on the 1 pitch
For this reason, if the
[0020]
On the other hand, the
4 and 5, the fixing surface of the
At this time, alignment is performed so that the reflected light can be received by adjusting the position of the
[0021]
The adhesive for fixing the members constituting the optical multiplexing / demultiplexing module of the present invention is not particularly limited. For example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is used. In this example, an ultraviolet curable resin is used. Is used.
Further, if the 1-pitch
The reflection
[0022]
As a result, as shown in FIG. 6, when combined light of a plurality of lights having different wavelengths is incident on the one-pitch
[0023]
In forming the
That is, after the plurality of 1-pitch
[0024]
【The invention's effect】
As described above, since the optical multiplexing / demultiplexing module of the present invention uses a 1-pitch grind lens, the optical axis of the incident port matches the condensing position on the transmission port, and the transmission port is adjusted. The lead can be omitted or simplified, and the manufacturing operation is simple.
Further, the mechanical strength is improved because the one pitch pitch lens, the incident port and the transmission port are fixed to the fixing member.
Further, by forming a plurality of one-pitch grind lenses in parallel and forming a groove into which the dielectric multilayer film is inserted at once, the manufacturing efficiency can be further improved and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a structure of a fixing member, in which FIG. 1A is a plan view showing a state seen from a side surface, and FIG. 1B is a plan view showing a state seen from above.
FIG. 2 (a) is a side view showing a state in which a 1-pitch green lens, an incident port optical fiber, and a transmission port optical fiber are fixed to a fixing member body, and FIG. It is the side view which showed the positional relationship of an incident port and a permeation | transmission port.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which an optical fiber for a reflection port is fixed to a reflection port fixing member.
FIG. 4 is a side view showing an operation of integrating the fixing member and the reflection port fixing member.
FIG. 5 is a side view showing a state in which the fixing member main body and the reflection port fixing member are integrated.
FIG. 6 is a side view showing an example of an optical multiplexing / demultiplexing module according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation of forming a groove for inserting a dielectric multilayer film in a 1-pitch green lens.
FIG. 8 is a plan view showing an example of a conventional optical multiplexing / demultiplexing module as seen from above.
9 is a plan view showing a manufacturing procedure of the optical multiplexing / demultiplexing module shown in FIG. 8 in the order of FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
12 ... Reflecting port fixing member, 12d ... Groove,
13: Optical fiber (optical fiber),
13a ... Bare optical fiber (optical fiber), 14 ... 1 pitch green lens,
14a ... groove, 15 ... dielectric multilayer film,
16 ... incident port, 17 ... reflection port, 18 ... transmission port.
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