JP4461272B2 - 波長分離素子および光モジュール - Google Patents

Description

この発明は、波長多重光通信に用いられる光部品に組み込まれ、多重化された光を波長毎に分離する波長分離素子および光モジュールに関する。

近年、光伝送方式として波長分割多重（ＷＤＭ）方式等の高密度波長多重光通信システムが導入されている。このＷＤＭ伝送を実現するためには光通信路上に設けられる光部品に複数波長の制御が要求されており、これらの光部品は、複数波長の光を合波／分波（分離）する合分波機能を有する（例えば、下記特許文献１参照。）。このような合分波機能は、各波長別に異なる種別の伝送信号、例えば、電話、インターネット、ＶＯＤ（ビデオ・オン・デマンド）を一つの光ファイバ上で波長多重して伝送できるという利点を有している。

図１５は、従来の波長分離方法の一例を示す構成図である。図１５は、３つの波長（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ ９８３．３に指定されている波長帯；１．３μｍ帯、１．４９μｍ帯、１．５５μｍ帯）の光を各波長別に分離する場合の構成例を示したものである。光の波長帯λ１を１．３μｍ帯（１３１０ｎｍ帯：１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）、波長帯λ２を１．４９μｍ帯（１４９０ｎｍ帯：１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）、波長帯λ３を１．５５μｍ帯（１５５０ｎｍ帯：１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）とする。光路１００上に異なる波長分離特性を有する２枚のフィルター１０１，１０２を用いて行うことが一般的に行われている。フィルター１０１，１０２は、それぞれ光透過部材であるガラス基板１０１ａ，１０２ａの面にフィルター膜１０１ｂ，１０２ｂを膜形成してなる（例えば、下記非特許文献１参照。）。

図１６と図１７は、図１５に示すフィルターの波長特性を示す図表である。図１６は、図１５に示した一方のフィルター１０１の波長特性であり、図１７は、図１５に示した他方のフィルター１０２の波長特性である。これらのフィルター１０１，１０２はいずれも短波長側を透過させるＳＷＰＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｗａｖｅ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）の波長特性を有している。すなわち、これらのフィルター１０１，１０２は、入力１出力２の１×２の波長分離機能を有するものである。

入射光の前段に配置されたフィルター１０１は、波長帯λ１（１．３μｍ）と、波長帯λ２（１．４９μｍ）の光を透過し、波長帯λ３（１．５５μｍ）の光を反射して別経路（方向ｃ）に導く。フィルター１０１の後段に配置されたフィルター１０２には、波長帯λ１（１．３μｍ）と、波長帯λ２（１．４９μｍ）の光が入射される。このフィルター１０２は、波長帯λ１（１．３μｍ）の光を透過し、波長帯λ２（１．４９μｍ）の光を反射して別光路（方向ｂ）に導く。波長帯λ１（１．３μｍ）の光は、フィルター１０１，１０２に対する光路１００の入射方向の延長線上に導かれ出射される。

図１５に示したように、波長帯λ２（１．４９μｍ）の光を導く方向（方向ｂ）と、波長帯λ３（１．５５μｍ）の光を導く方向（方向ｃ）は、光路１００の光軸Ｘに対して直交する方向Ｙに向けることが望ましい。すなわち、光軸をＸ軸、光軸に直交する方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸としたとき、一般的にこれらの光軸方向Ｘ，Ｙ，Ｚに沿った光軸調整であれば容易に行える。

特開２００２−２４３９７４号公報 石黒浩三ほか著 「光学薄膜」共立出版 昭和６０年２月２５日、第２章 多層膜の光学的性質

しかしながら、図１５に示す構成の場合、前段に設けるフィルター１０１について精度良く波長分離できる波長特性を得ることが困難であった。フィルター１０１の波長特性は、図１６に示したように、光の波長帯λ１（１．３μｍ帯）と、波長帯λ２（１．４９μｍ帯）を透過させ、かつ、波長帯λ３（１．５５μｍ帯）を非透過（反射）させる特性が必要である。この波長帯λ２（１４９０ｎｍ帯：１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）と、波長帯λ３（１５５０ｎｍ帯：１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）との間の分離波長幅は僅か３９ｎｍである。このような波長特性を実現するためには、波長帯λ２とλ３の波長間で急激に透過特性の変化が生じるように特殊な製造を要し、フィルター１０１が歩留まり等のために高価となった。

また、複数の波長帯λ１，λ２，λ３が多重化されて入射する光路１００上に沿って２枚のフィルター１０１，１０２を配置する構成であるため、光路１００方向に長さが必要となり大きくなるとともに、部品点数の削減を図ることができず製造および組み立ての効率化を図ることができなかった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、分離波長幅を大きくすることができ、フィルター膜の形成にかかる歩留まりを改善してフィルター膜の形成を容易に行え、複数の波長帯を波長分離できる波長分離素子および光モジュールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる波長分離素子は、多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を前記第１のフィルターに向けて反射させる第２のフィルターと、からなり、前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有することを特徴とする。

この発明の波長分離素子によれば、第１のフィルターおよび第２のフィルターを介して反射された波長帯の光が第１のフィルターに対し再度入射される。第１のフィルターは、再度入射された光の入射角に応じた波長帯の光を透過させる入射角−透過波長特性を有しており、第１のフィルターを用いて複数の波長帯の光を波長分離できる。そして、複数の波長帯同士の波長間隔が広い箇所に第１の波長を設定することができ、波長分離特性を向上させることができるようになる。また、第１のフィルターと第２のフィルターを用いて反射する光の光路を折り曲げるため小型化を図ることができる。

また、この発明にかかる光モジュールは、多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子を備えた光モジュールにおいて、前記波長分離素子は、前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として、当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を前記第１のフィルターに向けて反射させる第２のフィルターと、からなり、前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有し、前記波長分離素子の前記第１〜第３の各方向には分離された各波長帯の光を検出する受光素子が設けられたことを特徴とする。

この発明の光モジュールによれば、第１のフィルターおよび第２のフィルターを介して反射された波長帯の光が第１のフィルターに対し再度入射される。第１のフィルターは、再度入射された光の入射角に応じた波長帯の光を透過させる入射角−透過波長特性を有しており、第１のフィルターを用いて複数の波長帯の光を波長分離できる。そして、複数の波長帯同士の波長間隔が広い箇所に第１の波長を設定することができ、波長分離特性を向上させることができるようになる。また、第１のフィルターと第２のフィルターを用いて反射する光の光路を折り曲げるため小型化を図ることができる。各波長帯の光はそれぞれ受光素子によって検出することができ、複数の波長帯の光アイソレーションを向上できるようになる。

本発明にかかる波長分離素子および光モジュールによれば、入射角に応じて波長特性が異なる一つのフィルターを用い、このフィルターに対して異なる入射角で光を入射させることにより、分離波長幅を大きくすることができるようになる。これにより、フィルター膜の形成にかかる歩留まりを改善でき、フィルター膜の形成を容易に行え、低コスト化を図ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる波長分離素子および光モジュールの好適な実施の形態を詳細に説明する。以下に説明する波長分離素子には、前述同様に、複数の各波長帯λ１（１．３μｍ帯、１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）、波長帯λ３（１．５５μｍ帯、１５５０ｎｍ帯：１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）の多重化された光が入射されるものとする。そして、波長分離素子は、各波長帯λ１，λ２，λ３の光を波長分離し、それぞれ異なる方向に導出（出力）する。

（実施の形態１）
はじめに、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１の波長分離素子を示す構成図である。実施の形態１の波長分離素子１は、２つのフィルター２，３を有する。フィルター２，３は、それぞれ光透過部材２ａ，３ａの面にフィルター膜２ｂ，３ｂを膜形成してなる。光透過部材２ａ，３ａは、石英やガラスを基板状に形成してなる。光透過部材２ａ，３ａの基板サイズは、例えば、幅１ｍｍ×長さ１ｍｍ×厚さ０．５ｍｍで形成される。プレート膜であるフィルター膜２ｂ，３ｂは、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の多層膜によって形成されている。

波長帯λ１，λ２，λ３の光が多重化された光路１０には、フィルター２が設けられ、このフィルター２のフィルター膜２ｂは、波長帯λ１の光を透過させ方向ａへ導き、残りの波長帯λ２と波長帯λ３の光を反射させる。反射した波長帯λ２と波長帯λ３の光は、フィルター３に入射される。フィルター３は、波長帯λ３の光を透過させて方向ｂへ導き、波長帯λ２の光を反射させる。反射した波長帯λ２の光は、再度フィルター２に入射される。この波長帯λ２の光は、透過可能な角度を有してフィルター２に入射され、フィルター２を透過して方向ｃへ導く。

このように、フィルター２はある角度では波長帯λ２の光を反射するが、フィルター３から反射して戻る波長帯λ２の光の入射角を変えることにより、この波長帯λ２の光を透過させるよう構成したものである。すなわち、フィルター膜２ｂは、このフィルター膜２ｂに対する光の入射角に応じて光を反射、あるいは透過させる入射角依存性を有するものを用いる。これにより、光の反射と透過は、単一のフィルター膜２ｂに対する入射角がそれぞれ適した角度となるよう設定するだけで容易に行える。

次に、図１を参照してフィルター２，３の配置について説明する。波長多重された光の光路１０はＸ軸方向に沿っている。フィルター２は、入射する光の光路１０と、フィルター膜２ｂの法線方向との間の角度θ１が４５°である。フィルター２のフィルター膜２ｂは、入射する光のうち波長帯λ２と波長帯λ３の光を光路１０と直交するＹ軸方向に反射する。フィルター３は、Ｙ軸と、フィルター膜３ｂの法線方向との間の角度θ２が６°である。フィルター３のフィルター膜３ｂによって反射される波長帯λ２の光は、Ｙ軸に対して２倍した角度（２・θ２）である１２°傾くことになる。このため、この波長帯λ２の光が再度フィルター２のフィルター膜２ｂに入射したとき、この入射方向は、フィルター２のフィルター膜２ｂの法線方向との間の角度θ３が３３°（４５−１２＝３３°）となる。このように、フィルター膜２ｂは、波長帯λ２の光が４５°のときには反射させ、これに比べて浅い角度（３３°）で入射した光は透過させる特性を有している。

上記フィルター２，３の各波長特性を説明する。図２は、一方のフィルター（フィルター２）の波長特性を示す図表である。横軸は波長、縦軸は透過率である。フィルター２に形成されているフィルター膜２ｂは、透過率が入射角によって異なる入射角依存性を有している。図中実線は、フィルター２に対する光の入射角が４５°の波長特性であり、図中点線は、フィルター２に対する光の入射角が３３°の波長特性である。

図示のように、フィルター２は、入射角が４５°のとき、波長帯λ１（１．３μｍ帯、１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）の光を透過させ（透過率が高く）、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以上の高い波長の光（図中ではλ２αと記載）を透過させない（透過率が低く反射させる）ＳＷＰＦの波長特性を有している。また、このフィルター２は、入射角が３３°のときの波長特性（透過特性）は、４５°の入射角に対して波長特性が高い波長の方向に約１５０ｎｍシフトする。図示のように、入射角が３３°のとき、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以上の高い波長の光を透過させる（透過率が高くなる）。

図３は、他方のフィルター（フィルター３）の波長特性を示す図表である。横軸は波長、縦軸は透過率である。フィルター３に対する光の入射角が６°の波長特性である。図示のように、フィルター３は、入射角が６°のとき、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以下の低い波長の光を透過させず（透過率が低く反射させ）、波長帯λ３（１．５５μｍ帯、１５５０ｎｍ帯：１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）以上の高い波長の光を透過させる（透過率が高い）ＬＷＰＦ（Ｌｏｎｇ Ｗａｖｅ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）の波長特性を有している。なお、フィルター２は、波長帯λ１（１．３μｍ帯、１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）の光を透過させているため、フィルター３には、この波長帯λ１の光は入射されない。

フィルター２，３は、上記波長特性を有しているため、図１に示したように、光路１０からフィルター２に４５°の入射角θ１を有して入射した光については、波長λ１の光のみ透過して方向ａに出射させ、波長帯λ２と波長帯λ３の光は透過させずにフィルター３方向に反射させる。フィルター３には、６°の入射角θ２を有して波長λ２と波長帯λ３の光が入射される。フィルター３は、波長帯λ３の光のみ透過して方向ｂに出射させ、波長帯λ２の光は透過させずにフィルター２方向に反射させる。フィルター２に反射された波長帯λ２の光は、フィルター２に対して３３°の入射角θ３で入射される。フィルター２は、この波長帯λ２の光を透過して方向ｃに出射させる。Ｘ軸に沿った光路１０の光の入射方向に対し、これら波長分離された後の各波長の光は、方向ａがＸ軸に沿った方向に配置され、また、方向ｂ，ｃがそれぞれＸ軸に直交するＹ軸方向に配置することができる。

図４は、実施の形態１による波長分離素子の構成例を示す図である。図示のように、Ｘ軸方向に沿って設けられた光ファイバ１１から出射された光がフィルター２に入射されるように構成すればよい。光ファイバ１１は波長帯λ１，λ２，λ３の光を多重化した光が伝送されており、端面からフィルター２に向けて光路１０としてこの多重化した光が出射される。

波長帯λ１の光は方向ａに導出され、波長帯λ２の光は方向ｃに導出され、波長帯λ３の光は方向ｂに導出される。方向ａ，ｂ，ｃにそれぞれ受光素子（ＰＤ）を配置することにより、各波長帯別に異なる光信号を検出することができるようになる。また、受光素子を用いて光信号を検出するに限らず、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子を配置することにより、いずれかの波長帯の光を光ファイバ１１に入射（出力）することもできるようになる。

以上説明した実施の形態１の構成によれば、一方のフィルター２は、入射角別に異なる波長帯の光を透過させる波長特性を有しており、フィルター３からの光の反射と組み合わせてフィルター２に入射する光の入射角を変更させることにより、このフィルター２を用いて異なる２つの波長帯の光を波長分離できるようになる。このフィルター２を用いて波長分離させたときの分離波長幅は１２０ｎｍと広い分離波長幅を有する。この分離波長幅は、波長帯λ１の最も高い波長１３６０ｎｍと、波長帯λ２の最も低い波長１４８０ｎｍとの間の波長幅（図２参照）である。このように分離波長幅を広くすることができ、各波長帯λ１，λ２，λ３の光アイソレーション特性を向上できるようになる。また、他方のフィルター３は、入射光の光路１０から逸れて一方のフィルター２により反射した光の方向に設けたため、光路１０方向への長さを短くでき、小型化を図ることができる。

（実施の形態２）
次に、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と同様の構成要素には同一の符号を附してある。図５は、この発明の実施の形態２の波長分離素子を示す構成図である。実施の形態２の波長分離素子１５は、実施の形態１同様に２つのフィルター１２，１３からなる。フィルター１２，１３は、それぞれ光透過部材１２ａ，１３ａの面にフィルター膜１２ｂ，１３ｂを膜形成してなる。

実施の形態２は、実施の形態１と比較して光透過部材１２ａ，１３ａの形状が異なるものであり、他の構成は実施の形態１と同様である。実施の形態２の光透過部材１２ａ，１３ａについても、石英やガラスを用いて構成されている。この２つの光透過部材１２ａ，１３ａは、例えば、ガラスを立方体（キューブ）状に加工形成した後、図中ｆ−ｆ線で分割するよう切断加工して得ることができる。分割された分割面１４は、図示のように再度接合して用いる。図示のように、光透過部材１２ａ，１３ａを接合した状態において、キューブ状のプリズムとなる。

この分割面１４のうち、いずれか一方の光透過部材（例えば光透過部材１２ａ）には、フィルター膜１２ｂを設ける。また、光透過部材１３ａには、フィルター膜１２ｂによる光の反射方向上であって光が出射する面にフィルター膜１３ｂを設ける。そして、分割面１４に設けたフィルター膜１２ｂの面の法線と、Ｘ軸（光路１０の入射方向）との角度θ１は４５°である。また、フィルター膜１３ｂの法線方向と、Ｙ軸との間の角度θ２は６°である。また、フィルター１３のフィルター膜１３ｂによって反射される波長帯λ２の光は、Ｙ軸に対して２・θ２である１２°傾くことになる。このため、この波長帯λ２の光が再度フィルター１２のフィルター膜１２ｂに入射したとき、この入射方向は、フィルター１２のフィルター膜１２ｂの法線方向との間の角度θ３が３３°（４５−１２＝３３°）となる。このように、フィルター膜１２ｂは、波長帯λ２の光が４５°のときには反射させ、これに比べて浅い角度（３３°）で入射した光は透過させる特性を有している。フィルター膜１２ｂ，１３ｂは、実施の形態１同様に、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の多層膜によって形成されている。

上記フィルター１２，１３の各波長特性は、実施の形態１のフィルター２，３と同様である。一方のフィルター（フィルター１２）の波長特性は図２と同一であり、他方のフィルター（フィルター１３）の波長特性は図３と同一である。フィルター１２に形成されているフィルター膜１２ｂは、透過率が入射角によって異なる入射角依存性を有している。

フィルター１２は、図２に示すように、入射角が４５°のとき、波長帯λ１（１．３μｍ帯、１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）の光を透過させ（透過率が高く）、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以上の高い波長の光（図中ではλ２αと記載）を透過させない（透過率が低く反射させる）ＳＷＰＦの波長特性を有している。また、このフィルター１２は、入射角が３３°のときの波長特性（透過特性）は、４５°の入射角に対して波長特性が高い波長の方向に約１５０ｎｍシフトする。図示のように、入射角が３３°のとき、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以上の高い波長の光を透過させる（透過率が高くなる）。

フィルター１３は、図３に示すように、入射角が６°のとき、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）以下の低い波長の光を透過させず（透過率が低く反射させ）、波長帯λ３（１．５５μｍ帯：１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）以上の高い波長の光を透過させる（透過率が高い）ＬＷＰＦ（Ｌｏｎｇ Ｗａｖｅ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）の波長特性を有している。なお、フィルター１２は波長帯λ１（１．３μｍ帯、１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）の光を透過させているため、フィルター１３には、この波長帯λ１の光は入射されない。

フィルター１２，１３は、上記波長特性を有しているため、図５に示したように、光路１０からフィルター１２に４５°の入射角θ１を有して入射した光については、波長帯λ１の光のみ透過して方向ａに出射させ、波長帯λ２，λ３の光は透過させずにフィルター１３方向に反射させる。フィルター１３には、６°の入射角θ２を有して波長帯λ２と波長帯λ３の光が入射される。フィルター１３は、波長帯λ３の光のみ透過して方向ｂに出射させ、波長帯λ２の光は透過させずにフィルター１２方向に反射させる。フィルター１２に反射された波長帯λ２の光は、フィルター１２に対して３３°の入射角θ３で入射される。フィルター１２は、この波長帯λ２の光を透過して方向ｃに出射させる。Ｘ軸に沿った光路１０の光の入射方向に対し、これら波長分離された後の各波長の光は、方向ａがＸ軸に沿った方向に配置され、また、方向ｂ，ｃがそれぞれＸ軸に直交するＹ軸方向に配置することができる。

図６は、実施の形態２による波長分離素子の構成例を示す図である。フィルター１２，１３が接合されて１個のキューブ状となる。図示のように、Ｘ軸方向に沿って設けられた光ファイバ１１から出射された光が波長分離素子１５の入射面１５ａに入射されるよう構成すればよい。このため、光ファイバ１１の出射面１１ａは、上記θ２と同一の傾斜角（６°）の傾斜角θ４を有するよう研磨等で傾斜状に形成する。そして、この出射面１１ａに波長分離素子１５の入射面１５ａを接着剤等で接合すればよい。このように、波長分離素子１５を直接、光ファイバ１１に接合させることにより、光軸調整を簡単かつ高精度に行えるとともに、組み立ても簡単に行えるようになる。また、波長分離素子１５自体の小型化を図ることができ、波長分離素子としての部品点数を減らすことができる。

光ファイバ１１は波長帯λ１，λ２，λ３の光を多重化した光が伝送されており、この光の光路１０は、出射面１１ａから波長分離素子１５に向けて出射される。波長分離素子１５によって波長帯λ１の光は方向ａに導出され、波長帯λ２の光は方向ｃに導出され、波長帯λ３の光は方向ｂに導出される。方向ａ，ｂ，ｃにそれぞれ受光素子（ＰＤ）を配置することにより、各波長帯別に異なる光信号を検出することができるようになる。また、受光素子を用いて光信号を検出するに限らず、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子を配置することにより、いずれかの波長帯の光を光ファイバ１１に入射（出力）することもできるようになる。

以上説明した実施の形態２の構成によれば、一方のフィルター１２は、入射角別に異なる波長帯の光を透過させる波長特性を有しており、フィルター１３からの光の反射と組み合わせてフィルター１２に入射する光の入射角を変更させることにより、このフィルター１２を用いて異なる２つの波長帯の光を波長分離できるようになる。このフィルター１２を用いて波長分離させたときの分離波長幅は１２０ｎｍと広い分離波長幅を有する。このように分離波長幅を広くすることができ、各波長帯λ１，λ２，λ３の光アイソレーション特性を向上できるようになる。また、フィルター１２，１３は、ガラス等の光透過部材１２ａ，１３ａをキューブ状に形成し、分割面１４を有して２分割してそれぞれを容易に得ることができる。そして、光透過部材１２ａ，１３ａにそれぞれフィルター膜１２ｂ，１３ｂを形成した後に分割面１４を接合することにより、再度、１個のキューブ状の波長分離素子１５として取り扱うことができ、小型化しつつ取り扱いを容易に行うことができる。これにより、光軸精度、組み立て精度を向上できるようになる。また、他方のフィルター１３は、入射光の光路１０から逸れて一方のフィルター１２により反射した光の方向に設けたため、光路１０方向への長さを短くでき、より一層の小型化を図ることができる。

（実施の形態３）
次に、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３の波長分離素子は、実施の形態２において説明したのと同様の構成にバンドパスフィルターを付加したものである。実施の形態２と同一の構成要素には同一の符号を附してある。実施の形態３では、各波長帯λ１，λ２，λ３の光アイソレーション特性をより向上させようとするものである。

図７は、この発明の実施の形態３の波長分離素子を示す構成図である。波長帯別の光アイソレーションを向上させるために各波長帯の出射位置に対応する波長帯の光のみを通過させるバンドパスフィルター（ＢＰＦ）を設ける。図示の例では、波長帯λ３（１．５５μｍ帯）の光を出射する方向ｂと、波長帯λ２（１．４９μｍ帯）の光を出射する方向ｃにバンドパスフィルター２１，２２を設けている。

図８は、一方のバンドパスフィルターの波長特性を示す図表である。波長分離素子１５の方向ｂの出射位置に設けるバンドパスフィルター２１は、波長帯λ３（１．５５μｍ帯、１５３９ｎｍ〜１６２０ｎｍ）の波長の光だけを透過させる波長特性を有する。このバンドパスフィルター２１は、フィルター１３のフィルター膜１３ｂ上に接着固定される。接着は、例えば、エポキシ系の接着剤やＵＶ硬化型接着剤で固定する。

図９は、他方のバンドパスフィルターの波長特性を示す図表である。波長分離素子１５の方向ｃの出射位置に設けるバンドパスフィルター２２は、波長帯λ２（１．４９μｍ帯、１４８０ｎｍ〜１５００ｎｍ）の波長の光だけを透過させる波長特性を有する。このバンドパスフィルター２２は、フィルター１２に上記の接着剤等で接着固定される。なお、フィルター１２の方向ｃの出射位置部分には、フィルター膜が形成されていないため、この出射位置部分に直接、バンドパスフィルターの波長特性を有するフィルター膜を形成してもよい。

上記説明では、実施の形態２において説明したキューブ型の波長分離素子１５にバンドパスフィルターを設ける構成を説明したが、このバンドパスフィルターは、実施の形態１において説明した２枚のフィルター２，３の各波長帯λ１，λ２，λ３の出射位置（方向ａ，ｂ，ｃ）にそれぞれ設ける構成としてもよい。なお、フィルター２（図１参照）においては、方向ａと方向ｂが光透過部材２ａの同一の面に設けられているが、方向ａと方向ｃの出射面部分に境界を有してそれぞれに対応した波長特性を有するバンドパスフィルターを膜形成等で設ければよい。

以上説明した実施の形態３の構成によれば、バンドパスフィルターを設けることにより、波長分離された各波長帯の光の出射位置から所望する波長帯の光のみを出射させることができるようになる。これにより、実施の形態２の効果に加えて波長帯別の光アイソレーション特性をより向上させることができるようになる。

（実施の形態４）
次に、この発明の実施の形態４について説明する。この発明の実施の形態４では、上述した各実施の形態において説明した波長分離素子を用いた光モジュールの構成例について説明する。波長分離素子を用いることにより波長多重された光を各波長帯別に分離して出射させることができる。波長分離素子は、波長帯別の分離に限らず、所望する波長帯の光を合成することもできる。このような波長分離素子は、光ファイバ等の伝送路に接続された一つの光モジュール内において所定の波長帯の光を分離して出射（出力）させるとともに、この同一の光モジュール内において所定の波長帯の光を合成して入射（入力）させることもできる。

図１０は、この発明の実施の形態４による光モジュールの構成例を示すブロック図である。光ファイバ１１は各波長帯λ１，λ２，λ３の光を伝送する。波長分離素子１５は、上述したように、波長帯λ２の光を方向ｃから出射させ、波長帯λ３の光を方向ｂから出射させる。また、方向ａから波長帯λ１の光が入射される。

光モジュール３０は、波長分離素子１５の方向ｂから出射される波長帯λ３の光を検出する受光素子（ＰＤ）３１と、方向ｃから出射される波長帯λ２の光を検出する受光素子（ＰＤ）３２と、波長帯λ１の光を波長分離素子１５の方向ａに向けて出射する発光素子（ＬＤ）３３とを有する。各波長帯λ１，λ２，λ３はそれぞれ独立した信号形態とすることができ、例えば波長帯λ３の光信号はアナログＰＤの受光素子３１により検出し、波長帯λ２の光信号はデジタルＰＤの受光素子３２により検出する等、の構成にできる。光ファイバ１１の端部には固定用のフェルール３５が設けられる。これら受光素子３１，３２と、発光素子３３と、フェルール３５は、それぞれ筐体３６に光軸を位置決めして取り付けられる。

図１１は、光モジュールの具体的構成を示す平面図である。筐体３６には、フェルール３５を介して光ファイバ１１が位置決め固定される。光ファイバ１１の先端部（出射面１１ａ）は、筐体３６のほぼ中央部となるように配置される。この出射面１１ａは、所定の傾斜角θ４を有しており、波長分離素子１５が取り付けられている（図６参照）。図示のように、波長分離素子１５から出射される波長帯λ３の光を受光する受光素子３１は、光路１０に沿ったＸ軸と直交するＹ軸上に設ける。また、波長分離素子１５に対して波長帯λ１の光を入射させる方向ａは同じＸ軸方向上であり、この方向上に発光素子３３を設ける。そして、波長分離素子１５から出射される波長帯λ２の光を受光する受光素子３２は、Ｙ軸に対し所定の傾斜角（２・θ２）である１２°傾けて設ける。

受光素子３１，３２は、筐体３６の側壁３６ａに挿入、あるいは固定して設けることができ、これら受光素子３１と発光素子３３は、Ｘ，Ｙ軸に沿って設ければよく、簡単に組み立てることができる。受光素子３２は、Ｙ軸に対して傾斜角（２θ・２）を有して保持する保持部材３６ｂを介して筐体３６の側壁３６ａに固定される。

以上の構成は、筐体３６内部に実施の形態２において説明したキューブ状の波長分離素子１５を設ける構成について説明したが、これに限らず、実施の形態３において説明したバンドパスフィルターを設けた構成であっても同様に設けることができる。また、筐体３６内部には実施の形態１において説明したフィルター２，３を図示しない保持部材を介して設ける構成とすることもできる。

以上説明した実施の形態４によれば、光ファイバと、各波長帯別の受光素子を筐体に組み込むことにより、光ファイバを介して伝送される複数の波長帯の光を検出する光モジュールを提供できるようになる。また、波長分離素子によって波長分離された光を検出するに限らず、発光素子を用いて所定の波長帯の光を光ファイバに入射させ、信号を送信する構成にもできる。このように、実施の形態４の光モジュールは、光ファイバを介して複数の波長帯の信号を送受信する送受信ターミナル等に内蔵することができ、広帯域かつ高速な双方向信号の送信および受信を行うことができるようになる。

（実施の形態５）
次に、この発明の実施の形態５について説明する。実施の形態５の構成は、実施の形態２（図５参照）において説明したフィルター１２のフィルター膜１２ｂの配置位置を限定したものである。図１２は、この発明の実施の形態５による波長分離素子を示す構成図である。この実施の形態５においても、実施の形態２と同様のキューブ状の波長分離素子１５を用い、２つのフィルター１２，１３を有する。そして、分割面１４の一方のフィルター（例えばフィルター１２）に形成するフィルター膜１２ｂは、実施の形態２と配置が異なる。このフィルター膜１２ｂは、光路１０から多重化されて入射される波長帯λ１，λ２，λ３の光を受ける箇所のみ形成されている。

フィルター膜１２ｂは、波長帯λ１の光を方向ａに透過させ、残りの波長帯λ２，λ３の光を反射させる。他方のフィルター１３に設けられたフィルター膜１３ｂは、実施の形態２同様に、光の反射方向上であって光が出射する面に設けている。そして、フィルター膜１３ｂは、波長帯λ３の光を透過させて方向ｂに出射させ、波長帯λ２の光を反射させる。この反射された波長帯λ２の光は方向ｃから出射される。この方向ｃは、フィルター膜１２ｂを介することなく出射される。

このように、実施の形態５は、２つのフィルター膜１２ｂ，１３ｂにより反射された波長帯λ２の光が再度フィルター膜１２ｂに入射されることなく方向ｃから出射されるようになっている。このような構成によれば、フィルター膜１２ｂは、実施の形態２において説明した光の入射角に応じて光を反射、あるいは透過させる入射角依存性を有するものを用いる必要がない。

以上説明した実施の形態５によれば、フィルター１２，１３により波長分離され反射された波長帯λ２の光は、再度フィルター１２に入射することなく出射させることができる。これにより、実施の形態２の如く、一方のフィルター１２に対して再度入射角度を変更して入射させ波長分離させるという必要がなく、より簡単に構成することができるようになる。

（実施の形態６）
次に、この発明の実施の形態６について説明する。実施の形態６の構成は、上記各実施の形態において説明したフィルター膜の配置を変更して波長帯別の光の出射方向を異なるように構成したものである。図１３は、この発明の実施の形態６による波長分離素子を示す構成図である。この実施の形態６においても、実施の形態２と同様のキューブ状の波長分離素子４０を用いる。この波長分離素子４０は、２つのフィルター４１，４２によって構成されている。フィルター４１，４２を構成する光透過部材４１ａ，４２ａは実施の形態２（図５）と同様のガラス等により構成されている。この波長分離素子４０に対して光路１０から光が入射する面は、所定の角度（θ４）を有している。このフィルター４１，４２の分割面４３は、法線と光路１０との間が所定の角度θ４を有している。光路１０上には波長帯λ１，λ２，λ３の光が多重化されており、分割面４３の一方のフィルター（例えばフィルター４１）には、フィルター膜４１ｂが形成されている。

フィルター膜４１ｂは、波長帯λ１の光を方向ａに透過させ、残りの波長帯λ２，λ３の光を反射させる。他方のフィルター４２には、フィルター膜４１ｂによる光の反射方向上であって光が出射する面にフィルター膜４２ｂが設けられている。フィルター膜４２ｂの面は光路１０（Ｘ軸）に対して角度θ４と同様の角度を有する。このフィルター膜４２ｂの法線と、入射される光との間は所定の角度θ５を有している。フィルター膜４２ｂは、波長帯λ３の光を透過させて方向ｂに出射させ、波長帯λ２の光を反射させる。この反射された波長帯λ２の光は方向ｃから出射される。この方向ｃは、分割面４３にかからずにフィルター膜４２ｂが形成されている同一のフィルター４２から出射される。

ここで、実施の形態２と異なるのは、２つのフィルター膜４１ｂ，４２ｂにより反射された波長帯λ２の光が再度フィルター膜４２ｂに入射されることなく方向ｃから出射されるように構成した点である。このため、波長帯λ２の光が出射される方向ｃ上にフィルター膜４１ｂ（分割面４３）が位置しないように分割面４３の形成位置を適宜決定する。フィルター膜４１ｂは、角度θ５が４５°であれば、図２の実線で示した波長特性を有し、フィルター膜４２ｂは、図３に示した波長特性を有する。これにより、フィルター膜４１ｂを用い波長分離させたときの分離波長幅としては１２０ｎｍの幅を設定することができ、実施の形態１，２同様に広い分離波長幅を有する。この分離波長幅は、波長帯λ１の最も高い波長１３６０ｎｍと、波長帯λ２の最も低い波長１４８０ｎｍとの間の波長幅（図２参照）である。

上記構成によれば、フィルター膜４１ｂは、上述した実施の形態１、２等において説明した光の入射角に応じて光を反射、あるいは透過させる入射角依存性を有するものを用いる必要がない。そして、各波長帯λ１，λ２，λ３の光の出射方向上にはそれぞれの光を検出する受光素子を配置できる。また、各波長帯λ１，λ２，λ３のうちいずれかの波長帯は、発光素子が出射する光を入射するよう構成することもできる。

以上説明した実施の形態６によれば、２つのフィルター４１，４２を用いてそれぞれ異なる波長帯の光を波長分離させることができ、波長帯λ１と波長帯λ２との間の分離波長幅は１２０ｎｍと広い分離波長幅を有する。このように分離波長幅を広くすることができ、各波長帯λ１，λ２，λ３の光アイソレーション特性を向上できるようになる。また、フィルター４１，４２は、ガラス等の光透過部材４１ａ，４２ａをキューブ状に形成し、分割面４３を有して２分割してそれぞれを容易に得ることができる。そして、光透過部材４１ａ，４２ａにそれぞれフィルター膜４１ｂ，４２ｂを形成した後に分割面４３を接合することにより、再度、１個のキューブ状の波長分離素子４０として取り扱うことができ、取り扱いを容易に行うことができる。これにより、光軸精度、組み立て精度を向上できるようになる。さらに、この実施の形態６では、一方のフィルター４１により波長分離され反射された波長帯λ２の光は、反射角度を適宜設定するだけで、他方のフィルター４２から直接出射させることができる。これにより、実施の形態１，２の如く、一方のフィルター２、１２に対して再度入射角度を変更して入射させ波長分離させるという必要がなく、より簡単に構成することができるようになる。

（実施の形態７）
次に、この発明の実施の形態７について説明する。この発明の実施の形態７の構成は、上記各実施の形態において説明した波長分離素子から出射される波長帯別の光の出射方向の一部を光路変更させたものである。以下の説明では、実施の形態２（図５参照）において説明したキューブ型の波長分離素子１５から出射される波長帯λ２の光をＹ軸方向に光路変更させる構成について説明する。

図１４は、この発明の実施の形態７の波長分離素子を示す構成図である。図示のように、波長分離素子１５から出射される波長帯λ１の光はＸ軸に沿った方向ａから出射され、波長帯λ３の光はＹ軸に沿った方向ｂから出射することができる。しかし、波長帯λ２の光だけはＹ軸に対して所定角度（２・θ２＝１２°）の傾斜を有しているため、光軸合わせの調整が必要となる。図１１に示した光モジュール３０においては受光素子３２をＹ軸に対して傾斜保持する保持部材３６ｂが必要になる。これを解消するために図１４に示すように、波長分離素子１５における波長帯λ２の光が出射する面１２ａａには、波長帯λ２の光の光路を変更する光路変更部材５０を接着等して設ける。

この光路変更部材５０は、波長分離素子１５を構成する光透過部材１２ａと同一のガラス等を用い出射面５０ａをＸ軸に沿った方向とした略くさび形に形成してなる。これにより、光路変更部材５０はプリズムの作用でこの波長帯λ２の光を方向ｃであって、かつＹ軸方向に沿うよう光路を補正して出射させる。この光路変更部材５０は、波長分離素子１５に対して出射（および入射）される各波長帯の光の光路を変更することができ、例えばＸ軸やＹ軸方向に対して所定の角度を有して光の出射方向が偏位しているとき、この偏位を補正することができるようになる。なお、光路変更部材５０は、光の出射方向の偏位を補正するに限らず、三角プリズムを用いて所望する方向に光を導くように光路を折曲させる等のために用いることもできる。なお、実施の形態２の構成であるキューブ型の波長分離素子１５には直接、光路変更部材５０を接着等して設けることができるが、実施の形態１において説明した分離されたフィルターの構成の場合には、フィルターから出射された光の光路上に光路変更部材５０を配置すればよい。

以上説明した実施の形態７によれば、光の出射方向を所望する任意の方向に光路変更することができるため、光軸合わせの手間を省力化させたり、偏位に合わせて受光素子等を保持する保持部材等を不要にしたり、組み立て作業を容易化できるようになる。

以上説明した各実施の形態において説明した波長分離素子および光モジュールによれば、分離波長幅を広く設定でき、分離した各波長帯の光アイソレーション特性を向上できるようになる。また、フィルター個数が増加することなく簡単な構成で複数の波長帯を波長分離できるため、部品点数を削減し安価に構成することができる。

（付記１）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
前記多重化された複数の波長帯の光を、第１の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光を、第２の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第２のフィルターと、からなり、
前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有することを特徴とする波長分離素子。

（付記２）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を前記第１のフィルターに向けて反射させる第２のフィルターと、からなり、
前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有することを特徴とする波長分離素子。

（付記３）前記第１のフィルターは、当該第１のフィルターの面の法線方向と光の入射方向との間の入射角が小さくなるにしたがい透過する波長が高い波長側に波長シフトする入射角−透過波長特性を有することを特徴とする付記１または２に記載の波長分離素子。

（付記４）前記第１のフィルターと、前記第２のフィルターは、それぞれプレート膜を有し、空間を介して異なる位置に配置したことを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記５）前記第１のフィルターと、前記第２のフィルターは、分割面を有する２つのプリズムを互いに接合した状態でキューブ状となるよう形成し、
前記分割面に前記第１のフィルターのフィルター膜を形成し、前記キューブ状のうち一方のプリズムの出射面に前記第２のフィルターのフィルター膜を形成したことを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記６）前記多重化された複数の波長帯λ１，λ２，λ３の光は前記第１のフィルターに対し入射角θ１で入射され、
前記第１のフィルターによって反射される複数の波長帯λ２，λ３の光は前記第２のフィルターに対し入射角θ２で入射され、
前記第２のフィルターによって反射された前記波長帯λ３の光は前記第１のフィルターに対し前記入射角θ１の角度より小さい入射角θ３（θ１−（２・θ２））で再度入射されることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記７）前記入射角θ１は４５°であり、前記入射角θ２は６°であり、前記入射角θ３は、３３°であることを特徴とする付記６に記載の波長分離素子。

（付記８）前記第１の波長は、前記波長帯λ１と前記波長帯λ２との間の波長に設定し、前記第２の波長は、前記波長帯λ２と前記波長帯λ３との間の波長に設定したことを特徴とする付記６または７に記載の波長分離素子。

（付記９）前記第１〜第３の方向に、それぞれ当該第１〜第３の方向から出射される波長帯の光のみを通過させるバンドパスフィルターを設けたことを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記１０）前記第１〜第３の方向上に、出射する光の角度を変更する光路変更部材を配置したことを特徴とする付記１〜９のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記１１）キューブ状となるように互いが接合された前記第１のフィルターと前記第２のフィルターを、前記多重化された波長帯λ１，λ２，λ３の光を出射する光ファイバの先端に固着したことを特徴とする付記５〜１０のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記１２）前記光ファイバの出射端を、前記第２のフィルターに入射する前記波長帯λ２，λ３の光の入射角θ２に一致する角度θ４で傾斜させたことを特徴とする付記１１に記載の波長分離素子。

（付記１３）前記光路変更部材は、前記第１〜第３の方向から出射される各波長帯λ１〜λ３の波長帯の光が予め定めた基準となるＸ軸あるいはＹ軸に対して偏位している場合、当該偏位して出射される波長帯の光の光路を前記Ｘ軸あるいはＹ軸に沿うように角度補正する形状であることを特徴とする付記１０〜１２のいずれか一つに記載の波長分離素子。

（付記１４）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
前記多重化された複数の波長帯の光を、第１の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光を、第２の方向に透過させる波長帯の光と、第３の方向に反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第２のフィルターと、
を備えたことを特徴とする波長分離素子。

（付記１５）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として、当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を第３の方向に反射させる第２のフィルターと、
を備えたことを特徴とする波長分離素子。

（付記１６）前記第１のフィルターと、前記第２のフィルターは、分割面を有する２つのプリズムを互いに接合した状態でキューブ状となるよう形成し、
前記分割面に前記第１のフィルターのフィルター膜を形成し、前記キューブ状のうち一方のプリズムの出射面に前記第２のフィルターのフィルター膜を形成したことを特徴とする付記１４または１５に記載の波長分離素子。

（付記１７）前記第１のフィルターのフィルター膜を、前記第２のフィルターのフィルター膜により反射された波長帯の光の光路を除く位置に形成したことを特徴とする付記１６に記載の波長分離素子。

（付記１８）前記第１のフィルター膜および前記第２のフィルター膜によって反射された波長帯の光が前記第１のフィルター膜から外れた位置を通過するよう、前記第１のフィルターのフィルター膜および前記第２のフィルターのフィルター膜の配置位置と入射角を設定したことを特徴とする付記１６に記載の波長分離素子。

（付記１９）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子を備えた光モジュールにおいて、
前記波長分離素子は、
前記多重化された複数の波長帯の光を、第１の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光を、第２の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第２のフィルターと、からなり、
前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有し、
前記波長分離素子の前記第１〜第３の各方向に、分離された各波長帯の光を検出する受光素子を設けたことを特徴とする光モジュール。

（付記２０）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子を備えた光モジュールにおいて、
前記波長分離素子は、
前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として、当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を前記第１のフィルターに向けて反射させる第２のフィルターと、からなり、
前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有し、
前記波長分離素子の前記第１〜第３の各方向に、分離された各波長帯の光を検出する受光素子を設けたことを特徴とする光モジュール。

（付記２１）多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子を備えた光モジュールにおいて、
前記波長分離素子は、
前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、
前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として、当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を第３の方向に反射させる第２のフィルターと、を備え、
前記波長分離素子の前記第１〜第３の各方向に、分離された各波長帯の光を検出する受光素子を設けたことを特徴とする光モジュール。

（付記２２）前記波長分離素子の前記第１〜第３の方向のうちいずれか一つあるいは複数に、前記波長分離する波長帯の光を当該波長分離素子に入射させる発光素子を設けたことを特徴とする付記１９〜２１のいずれか一つに記載の光モジュール。

（付記２３）前記波長分離素子を構成する前記第１のフィルターと、前記第２のフィルターは、分割面を有する２つのプリズムを互いに接合した状態でキューブ状となるよう形成し、
前記分割面に前記第１のフィルターのフィルター膜を形成し、前記キューブ状のうち一方のプリズムの出射面に前記第２のフィルターのフィルター膜を形成したことを特徴とする付記１９〜２２のいずれか一つに記載の光モジュール。

（付記２４）前記多重化された波長帯λ１，λ２，λ３の光を出射する光ファイバの先端部を収容し、
前記光ファイバの先端部に前記波長分離素子を固着したことを特徴とする付記２３に記載の光モジュール。

（付記２５）前記第１〜第３の方向に、それぞれ当該第１〜第３の方向から出射される波長帯の光のみを通過させるバンドパスフィルターを設けたことを特徴とする付記１９〜２４のいずれか一つに記載の光モジュール。

以上のように、本発明にかかる波長分離素子および光モジュールは、波長多重された複数の波長帯の光を分離、あるいは合成する高密度波長多重光通信システムに有用であり、特に、分離波長幅を大きくし波長帯別の分離性能を向上させる光モジュール等の光部品に適している。

この発明の実施の形態１の波長分離素子を示す構成図である。 一方のフィルターの波長特性を示す図表である。 他方のフィルターの波長特性を示す図表である。 実施の形態１による波長分離素子の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態２の波長分離素子を示す構成図である。 実施の形態２による波長分離素子の構成例を示す図である。 この発明の実施の形態３の波長分離素子を示す構成図である。 一方のバンドパスフィルターの波長特性を示す図表である。 他方のバンドパスフィルターの波長特性を示す図表である。 実施の形態４による光モジュールの構成例を示すブロック図である。 光モジュールの具体的構成を示す平面図である。 この発明の実施の形態５による波長分離素子を示す構成図である。 この発明の実施の形態６の波長分離素子を示す構成図である。 この発明の実施の形態７の波長分離素子を示す構成図である。 従来の波長分離方法の一例を示す構成図である。 図１５に示す一方のフィルターの波長特性を示す図表である。 図１５に示す他方のフィルターの波長特性を示す図表である。

符号の説明

１，１５，４０ 波長分離素子
２，３，１２，１３，４１，４２ フィルター
２ａ，３ａ，１２ａ，１３ａ，４１ａ，４２ａ 光透過部材
２ｂ，３ｂ，１２ｂ，１３ｂ，４１ｂ，４２ｂ フィルター膜
１０ 光路
１１ 光ファイバ
１４，４３ 分割面
２１，２２ バンドパスフィルター
３０ 光モジュール
３１，３２ 受光素子
３３ 発光素子
３５ フェルール
３６ 筐体
３６ａ 側壁
３６ｂ 保持部材
５０ 光路変更部材
λ１，λ２，λ３ 波長帯

Claims (4)

1. 多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
   前記多重化された複数の波長帯の光を、第１の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第１のフィルターと、
   前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光を、第２の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第２のフィルターと、からなり、
   前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有することを特徴とする波長分離素子。
2. 多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子において、
   前記多重化された複数の波長帯の光を第１の波長を基準として、当該第１の波長よりも短波長側の波長帯の光を第１の方向に透過させ、当該第１の波長よりも長波長側の複数の波長帯の光を反射させる波長特性を有する第１のフィルターと、
   前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光のうち、第２の波長を基準として当該第２の波長よりも長波長側の波長帯の光を第２の方向に透過させ、当該第２の波長よりも短波長側の波長帯の光を前記第１のフィルターに向けて反射させる第２のフィルターと、からなり、
   前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有することを特徴とする波長分離素子。
3. 前記第１のフィルターと、前記第２のフィルターは、分割面を有する２つのプリズムを互いに接合した状態でキューブ状となるよう形成し、
   前記分割面に前記第１のフィルターのフィルター膜を形成し、前記キューブ状のうち一方のプリズムの出射面に前記第２のフィルターのフィルター膜を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の波長分離素子。
4. 多重化された複数の波長帯の光を各波長帯別に分離して、分離された波長帯の光を異なる出射位置から出射させる波長分離素子を備えた光モジュールにおいて、
   前記波長分離素子は、
   前記多重化された複数の波長帯の光を、第１の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第１のフィルターと、
   前記第１のフィルターによる前記光の反射方向上に設けられ、前記第１のフィルターにより反射された前記複数の波長帯の光を、第２の方向に透過させる波長帯の光と、反射させる波長帯の光とに分離する波長特性を有する第２のフィルターと、からなり、
   前記第１のフィルターは、前記第２のフィルターから反射して再度入射された前記光の入射角に応じた波長帯の光を第３の方向に透過させる入射角−透過波長特性を有し、
   前記波長分離素子の前記第１〜第３の各方向に、分離された各波長帯の光を検出する受光素子を設けたことを特徴とする光モジュール。
   

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