JP6810076B2 - ファイバモジュール - Google Patents

Description

本発明は、ファイバモジュールに関する。

一般に、光バンドパスフィルタ、ロングパスフィルタ、ショートパスフィルタなどの光学フィルタには、誘電体多層膜フィルタが多く用いられている。例えば、非特許文献１に示すように、シリコンなどの基板上に作製可能な誘電体多層膜フィルタは、レンズやミラーなどで構成された空間光学系と組み合わせられ、コリメート光に対して概ね設計通りの性能を発揮する。

シングルモードファイバ（以下、ＳＭＦ）で構成される光学系（以下、ＳＭＦ光学系と記載する場合がある）に、誘電体多層膜フィルタを用いた光学フィルタを適用する手法には、大きく分けて２つの手法がある。

第１の手法は、コリメータレンズを用いてＳＭＦの端面から出射した光をコリメート光に変換し、誘電体多層膜フィルタを透過させ、透過した光を再びコリメータレンズを用いてＳＭＦに結合させる手法である。第１の方法における光学系は、その製造工程において、ＳＭＦ光学系と空間光学系とを結合させるために精密な調芯作業を必要とするため、高価である。また、コリメータレンズなどの空間光学系は光ファイバに比べてかなりの大きさを有するため、小型化には限界がある。小型化を図る点から、コリメータレンズに通常用いられるモールドレンズに替えて、分布屈折率型レンズを用いてもよい。分布屈折率レンズを用いた場合であっても、小型化は可能であるが、精密な調芯作業が求められ、高価になるという問題が残る。

図１（ａ）に示すように、第１の手法では、例えば端面１０２ｆ，１０２ｆが対向するように配置された２本のＳＭＦ１０２，１０２の端面１０２ｆ，１０２ｆ同士の間に、２つのコリメータレンズ１０４，１０４と誘電体多層膜フィルタ１０６が配置される。コリメータレンズ１０４，１０４によって、誘電体多層膜フィルタ１０６に入射する光束が平行光に変換される。このような構成では光学特性が損なわれ難い点が挙げられるが、前述のように、構成全体が大型化しやすい。

ＳＭＦ光学系に誘電体多層膜フィルタを用いた光学フィルタを適用する第２の手法は、光導波路にスリットを形成し、形成したスリットに薄膜状の誘電体多層膜フィルタを挿入する手法である（例えば、非特許文献２参照）。非特許文献２に開示されているように、ポリイミドフィルムを基板として用いることによって、薄膜状の誘電体多層膜フィルタを作製する技術が確立されている。具体的には、フェルールにスリットを形成し、誘電体多層フィルタを前述のスリットに挿入する。フェルールの両端から入力側および出力側の光ファイバ素線を挿入し、フェルールと光ファイバ素線との隙間に光学用接着剤を充填し、フェルールと光ファイバ素線とを固定することによって、誘電体多層膜フィルタを有するＳＭＦ光学系（ファイバモジュール）を作製できる。このような構成では、調芯作業を必要としないため、ファイバモジュールを安価に製造できる。また、レンズなどの素子を用いないため、ファイバモジュールを小型化できる。

上述の第２の手法の課題は、光学特性にある。つまり、誘電体多層膜フィルタに入射する光がコリメート光ではなく拡散光となるので、入射光が様々な入射角度で多層膜を通過する。そのため、誘電体多層膜フィルタの分光特性は、入射光がコリメート光である場合と比較して大きく変化する。特に、分光特性として、透過特性に急峻な立上り及び立下りを有する矩形性が要求される場合、上述のように拡散光が入射すると透過スペクトルが鈍り、透過特性が矩形状から変化し、劣化する。そのため、第２の方法では、例えば半値幅の狭い光バンドパスフィルタや、急峻な遷移特性を有するロングパスフィルタ、ショートパスフィルタなどを実現することは困難である。

図１（ｂ）に示すように、第２の手法では、例えば２本のＳＭＦ１０２，１０２の端面１０２ｆ，１０２ｆの間に、薄膜状の誘電体多層膜フィルタ１０８が挟まれる。このような構成は小型かつ低コストに作成可能であるが、前述のように誘電体多層膜フィルタ１０８に拡散光が入射することによって光学特性が所望の光学特性から変化することに加えて光損失が発生するという問題を生じる。

平山智士，村松尚宏，中村則彦，花園勝巳，伊藤和彦；「最近のメトロ・アクセス系用フィルタの開発について」，航空電子技報，No.28 (2005.3) 井上靖之，石井元速，肥田安弘，柳澤雅弘，榎本圭高；「FTTHを支える光アクセス用PLC技術」，NTT技術ジャーナル，pp.16-19（2005.5）

上述したようにＳＭＦ光学系に誘電体多層膜フィルタを用いた光学フィルタを適用する２つの手法では、小型・安価で、かつ急峻な立上り及び立下りを有する矩形状の分光特性を備えたファイバモジュールの実現は困難であり、分光特性が損なわれるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型で安価に製造でき、かつ良好な分光特性を発揮するファイバモジュールを提供することを課題とする。

本発明のファイバモジュールは、入力側光ファイバと、出力側光ファイバと、両端に前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバを挿入可能であって、長手方向に直交する方向に沿う溝が形成されたフェルールと、前記溝に挿入された誘電体多層膜フィルタと、前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバのそれぞれの終端部に融着された入力側グレーデッドインデックスファイバ及び出力側グレーデッドインデックスファイバと、を備え、前記誘電体多層膜フィルタは前記長手方向において前記入力側グレーデッドインデックスファイバの端面と前記出力側グレーデッドインデックスファイバの端面で挟み込まれ、前記入力側グレーデッドインデックスファイバ及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端部はそれぞれ前記長手方向において前記溝の入射側の端面及び出射側の端面から前記溝内に突出し、前記誘電体多層膜フィルタの一方の表面に前記入力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端面が当接し、前記誘電体多層膜フィルタの他方の表面に前記出力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端面が当接し、前記長手方向から見た前記誘電体多層膜フィルタはその面積が前記入力側グレーデッドインデックスファイバの端面及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバの端面よりも大きいことを特徴とする。
本発明では、入力側グレーデッドインデックスファイバ及び出力側グレーデッドインデックスファイバは、後述するようにグレーデッドインデックスレンズファイバまたはグレーデッドインデックスマルチモードファイバである。

また、本発明のファイバモジュールでは、前記入力側グレーデッドインデックスファイバの長さは、前記入力側光ファイバの端面から出射した光束が前記誘電体多層膜フィルタの位置でビームウエストを形成するように調整され、前記出力側グレーデッドインデックスファイバの長さは、前記誘電体多層膜フィルタを通過した光束を所定の結合効率で前記出力側光ファイバに結合するように調整されていることを特徴とする。

また、本発明のファイバモジュールでは、前記溝の下部の断面はＶ字形状を有し、前記誘電体多層膜フィルタが前記溝の底部にはまり込んでいることを特徴とする。

また、本発明のファイバモジュールでは、前記誘電体多層膜フィルタは周囲の部分よりも薄い薄膜部を有することを特徴とする。

また、本発明のファイバモジュールでは、前記誘電体多層膜フィルタは光軸に直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜するように配置され、前記入力側グレーデッドインデックスファイバ及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバのそれぞれの端面は前記光軸に直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜して前記誘電体多層膜フィルタに当接し、光学研磨が施されていることを特徴とする。

また、本発明のファイバモジュールでは、前記溝の延在方向は前記フェルールの長手方向に対して８０°以上９０°以下の角度をなすことを特徴とする。

本発明によれば、小型で安価に製造でき、かつ良好な分光特性を発揮するファイバモジュールを実現できる。

ファイバモジュールの側面図であって、（ａ）は従来の第１の手法で構成された一例を示し、（ｂ）は従来の第２の手法で構成された一例を示し、（ｃ）本発明を適用した一例を示す。 各種ファイバの屈折率分布（上段）と端部の側面図であって、（ａ）はＳＭＦに関し、（ｂ）はグレーデッドインデックスレンズファイバに関し、（ｃ）はグレーデッドインデックスマルチモードファイバに関する。 本発明に係る第１態様のファイバモジュールの図であって、（ａ）は長手方向に沿って破断したときの断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す領域Ｒの拡大図である。 本発明に係る第２態様のファイバモジュールの図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る第３態様のファイバモジュールの図であって、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。 本発明に係るファイバモジュールの誘電体多層膜フィルタの図であって、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は斜視図である。 本発明に係るファイバモジュールの別の誘電体多層膜フィルタの図であって、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は斜視図である。 図６に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図である。 図６に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図であって、（ａ）は突起を形成する様子を示し、（ｂ）はポリイミド樹脂をスピンコートした状態を示す。 図６に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図である。 図６に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図であって、（ａ），（ｂ）は誘電体多層膜の形成過程を示し、（ｃ）は支持層から基板を剥離した後の状態を示す。 図６に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図である。 図７に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図である。 図７に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図であって、（ａ），（ｂ）は基板にポリイミド樹脂をコーティングする様子を示し、（ｃ）は支持層に窪み加工を行う様子を示す。 図７に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図であって、（ａ），（ｂ）は支持層に誘電体多層膜を成膜する様子を示し、（ｃ）は支持層から基板を剥離した状態様子を示す。 図７に示す誘電体多層膜フィルタの作製方法を説明するための模式図である。 本発明に係る第４態様のファイバモジュールの側面図である。 本発明に係る第５態様のファイバモジュールの平面図である。 図１８に示すファイバモジュールの溝の形成方法を説明するための斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。各実施形態は、可能な限り組み合わせることができる。なお、本明細書及び図面において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図２（ａ）に示すように、ＳＭＦは、一定の屈折率を有するコア２０１と、コア２０１より低い屈折率を有するクラッド２０２とを備える。コア２０１内を伝搬する光が、ただ１つの横モードを持つように上段の屈折率分布が設計される。コア径が非常に小さく、一般的な通信波長帯用のＳＭＦでは、クラッド径が１２５μｍであるのに対し、コア径は９μｍ、１０μｍ程度である。

図２（ｂ）に示すように、グレーデッドインデックスレンズファイバ（以下、ＧＩレンズファイバ）は、断面方向（図２に示すｘ方向）に沿って屈折率ｎが変化する構造を有する。ｘ方向の中心に近い程、屈折率ｎが大きくなり、ＧＩレンズファイバは分布屈折率レンズとして用いられる。

図２（ｃ）に示すように、グレーデッドインデックスマルチモードファイバ（以下、ＧＩ−ＭＭＦ）のコア径はＳＭＦなどに比べて５０μｍ程度と比較的大きい。コア２０１内を伝搬する光には、複数の横モードが含まれる。コア２０１はｘ方向に沿って屈折率ｎが変化する構造を有し、コア２０１の屈折率ｎは、ｘ方向の中心に近い程、大きくなる。

図３（ａ）に示すように、第１態様のファイバモジュール１Ａは、入力側光ファイバ１１と、出力側光ファイバ１２と、フェルール２０と、誘電体多層膜フィルタ３０と、入力側グレーデッドインデックスファイバ（以下、ＧＩファイバ）１５と、出力側ＧＩファイバ１６とを備える。フェルール（支持体）２２は、両端に入力側光ファイバ１１と出力側光ファイバ１２を挿入可能である。また、フェルール２２の長手方向Ｄ１の所定の位置（本実施形態では、中央部）に、断面方向（長手方向Ｄ１に直交する方向）Ｄ２に沿う溝３２が形成されている。誘電体多層膜フィルタ３０は、溝３２に挿入されている。

本実施形態では、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２はそれぞれ、ＳＭＦである。入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６はそれぞれ、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２のＳＭＦと略同じクラッド径を有するＧＩレンズファイバまたはＧＩ−ＭＭＦである。入力側ＧＩファイバ１５は、入力側光ファイバ１１の終端部（出力側ファイバ１２側の端部）に融着されている。出力側ＧＩファイバ１６は、出力側光ファイバ１１の終端部（入力側ファイバ１１側の端部）に融着されている。フェルール２２は、長手方向Ｄ１の両端から中心に向かって入力側光ファイバ１１と出力側光ファイバ１２を長手方向Ｄ１に沿って挿入可能に構成されている。図３（ｂ）に示すように、誘電体多層膜フィルタ３０は、長手方向Ｄ１において入力側ＧＩファイバ１５の端面１５ｆと出力側ＧＩファイバ１６の端面１６ｆで挟み込まれている。

誘電体多層膜フィルタ３０は、ポリイミド基板上に、薄膜状に作製される。具体的には、石英やガラス、またはシリコン基板上に支持層となるポリイミドフィルムを形成し、その上に所望の光学特性で設計した誘電体多層膜を作製する。その後、ポリイミドフィルムを石英基板から剥離することで薄膜状の誘電体多層膜フィルタ３０を作製する。支持層となる素材は特に限定されないが、例えばポリイミドフィルムのように光学特性を損なわない屈折率を有するものが好ましい。誘電体多層膜フィルタ３０の作製方法例については、後述する。

フェルール２２には、基板および光ファイバを固定するプラットフォームとして、ジルコニア製のフェルールを適用できる。具体的には、ジルコニア製のフェルールに、薄膜状誘電体多層膜フィルタ３０を挿入するための溝３２をダイシングにより形成する。溝３２に薄膜状誘電体多層膜フィルタ３０を挿入し、フェルール２２の長手方向Ｄ１の両端から、先端に入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を融着した入力側光ファイバ１１及び出力側ファイバ１２を挿入する。最後に、光学接着剤２２で溝３２の内部及び溝３２の開口端近傍を固定する。このような構造では、ジルコニア製のフェルールを用いることによって、入力側光ファイバ１１及び出力側ファイバ１２を挿入するための高精度なファイバ挿入用穴２４の加工を実現できる。ファイバ挿入用穴２４に入力側光ファイバ１１及び出力側ファイバ１２を通すのみで、通常のＳＣコネクタやＭＵコネクタと同等に、長手方向Ｃ１に直交する面内の光学調芯が可能となる。

また、誘電体多層膜フィルタ３０付近の構造は、図１（ｂ）または図１（ｃ）に準ずる。入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を構成するＧＩレンズファイバまたはＧＩ−ＭＭＦの長さは、各ファイバから出射された光がビームウエストを形成した後に、対向するＧＩレンズファイバまたはＧＩ−ＭＭＦに効率よく結合されるよう配置する必要がある。具体的に、効率がよいとは、入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を構成するＧＩレンズファイバまたはＧＩ−ＭＭＦから出射された光のうち９５％以上が対向するＧＩレンズファイバまたはＧＩ−ＭＭＦに入射することを表し、結合効率が９５％以上であることを意味する。

前記誘電体多層膜フィルタ３０は、入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６から出射された光のビームウエストの位置に合わせて配置される。長手方向Ｄ１における誘電体多層膜フィルタ３０の両側から入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を突き当てることによって、誘電体多層膜フィルタ３０と端面１５ｆ，１６ｆが物理的に密着し、誘電体多層膜フィルタ３０の角度ズレが防止される。

ジルコニアはステンレス鋼の２倍以上の硬度を有し、ジルコニアの靱性はファインセラミックスの中でも最も高い。そのため、通常ダイシングによる誘電体多層膜フィルタ３０を挿入するための溝加工において薄いブレードを用いた場合は、ブレードの割れやカケが生じ加工が困難である。一方、本実施形態の構造では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、誘電体多層膜フィルタ３０の両端面に入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を密着させて誘電体多層膜フィルタ３０を固定するため、溝３２の加工幅（長手方向Ｄ１における幅）は任意の幅に設定でき、誘電体多層膜フィルタ３０の厚さに対して十分に余裕のある厚さを有する比較的厚いブレードで加工するのが製造上の点でも有利である。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、ブレードの先端が開き角９０°であるＶ字型ブレードを用いて溝３２を形成した第２態様のファイバモジュール１Ｂが挙げられる。ファイバモジュール１Ｂでは、Ｖ字状の溝３２の底部に誘電体多層膜フィルタ３０が固定されるために、誘電体多層膜フィルタ３０の表面３０ａが光軸ＡＸに対してなす角の自由度の１つが固定されるため、光学特性が安定する。

図５（ａ），（ｂ）に、光挿入損失をより低減するために、ポリイミドフィルムなどからなる支持層３４に入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を突き当てる領域４０を部分的に薄くした第３態様のファイバモジュール１Ｃの構造を示す。

図６（ａ），（ｂ）に、基板転写型の誘電体多層膜フィルタ３０Ａの構造の一例を示す。不図示の基板に設けた凸型の突起部分の形状を受けて、ポリイミド等の支持層３４の表面３４ａには窪み４２が形成される。支持層３４の窪み４２を有する表面３４ａとは反対側の表面３４ｂに誘電体多層膜３６が形成される。窪み４２に入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６を突き当てることにより、支持層３４の光挿入損失を低減できる。

図７（ａ），（ｂ）に、支持層３４の表面３４ｂに窪み４３を直接加工した誘電体多層膜フィルタ３０Ｂの構造を示す。支持層３４として感光性材料を使ってフォトリソグラフィを用いる方法や別のレジストを用いたエッチング方法により、窪み４３を形成可能である。支持層３４の窪み４２を有する表面３４ｂに誘電体多層膜３６が形成される。誘電体多層膜フィルタ３０Ａ，３０Ｂの両構造ともに、窪み４２，４３の底面に薄い支持層３４が残るように支持層３４の膜厚やエッチング深さが調整される。エッチング後の工程において、誘電体多層膜３６が剥離や脱落、あるいは破砕することはない。

図８から図１２に基板転写型の誘電体多層膜フィルタ３０Ａの作製方法例を示す。基板転写型の作製方法では、始めに、図８及び図９（ａ）に示すように、シリコン等の基板２０１に、高さ数μｍ程度の突起２０２をエッチングにより形成する。その後、図９（ｂ）及び図１０に示すように、誘電体多層膜フィルタ３０Ａの支持層３４となるポリイミド樹脂Ｐをスピンコートにより塗布した後、ポリイミド樹脂Ｐを硬化させて支持層３４とする。このとき、図９（ｂ）に示すように、基板２０１に設けた突起２０２の上面２０２ａに支持層３４が厚さ１μｍ程度で残るように、ポリイミド樹脂Ｐの塗布量を調整する。支持層３４の表面３４ａには、突起２０２に隣接して窪み４２ができている。その後、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、誘電多層膜３６を支持層３４の表面３４ｂ上にスパッタ法等により成膜する。成膜完了後に、図１１（ｃ）に示すように支持層３４から基板２０１を剥離し、ダイシングテープＴに貼り付ける。続いて、図１２に示すように、ダイシングにより、窪み４２の周囲で支持層３４及び誘電体多層膜３６を切り出し、チップ化する。なお、基板剥離とダイシング工程は順番を入れ替えても作製可能であるが、入れ替えた場合は基板剥離後の洗浄やピックアップがチップ単位となり、作製時間が増えることが予想される。

図１３から図１６に支持層直接加工型の誘電体多層膜フィルタ３０Ｂの作製方法例を示す。支持層直接加工型の作製方法では、初めに、図１３及び図１４（ａ），（ｂ）に示すように、鏡面仕上げが施された基板２０５上に、支持層３４となるポリイミド樹脂Ｐをスピンコートにより塗布する。本作製方法ではポリイミド樹脂Ｐの層（以下、ポリイミド層）に窪み加工を直接行う。ポリイミド樹脂Ｐとして感光性ポリイミドを用いる場合は、フォトマスクを用いて露光量を適宜調整して窪み４３の深さを調整する。また、ポリイミド樹脂Ｐの硬化後に窪み加工を行う場合は、ポリイミド層上に別途フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により窪みパターンを転写し、図１４（ｃ）に示すように、エッチングする。窪み４３の深さは、エッチング時間で調整する。いずれの場合も、基板転写型の作製方法と同じように、窪み４３の底面に支持層３４が1μｍ程度残るように、エッチング時間を調整する。その後は、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、支持層３４の表面３４ｂに誘電体多層膜３６を成膜し、基板転写型の作製方法と同様、図１５（ｃ）に示すように、支持層３４から基板２０５を剥離する。その後、図１６に示すように、ダイシングによりチップ化する。

入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６のコアや、誘電体多層膜３６の屈折率は１．５近傍であるが、屈折率のわずかな差により、誘電体多層膜フィルタ３０に対して垂直に入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６の端面１５ｆ，１６ｆを突き当てた場合、相対強度−３０ｄＢ程度のフレネル反射が生じる可能性がある。入力側（すなわち、入力側光ファイバ１１において入力側ＧＩファイバ１５が融着されている端部とは反対側の端部側）にレーザ発振器や光増幅器のように反射光の入射が好ましくないデバイスが配置される場合、入力側光ファイバ１１の入力側への反射光強度を十分に低減する必要がある。このような反射光強度を低減させる手段として、接続端面を斜めに傾ける手段が有効である。酸化膜を用いた一般的な誘電体多層膜の場合は、誘電体多層膜の表面を光軸に対して５°程度傾けることによって、反射減衰量を６０ｄＢ程度まで拡大させることが可能である。十分な反射減衰量を得るのに必要な角度は、光ファイバ、誘電体多層膜、光学接着剤等の各要素の屈折率に依存するが、最大でも１０°、典型的には５°程度である。

図１７に、誘電体多層膜フィルタ３０をθy方向に傾けた第４態様のファイバモジュール１Ｄの構造を示し、図１８に、誘電体多層膜フィルタ３０をθx方向に傾けた第５態様のファイバモジュール１Ｅの構造を示す。ファイバモジュール１Ｄ，１Ｅにおいて、入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６の端面１５ｆ，１６ｆは、断面方向に対して５°（長手方向に対して８５°）傾くように予め切断され、光学研磨が施されている。

図１７に示すように、ファイバモジュール１Ｄでは、図４（a）に示すファイバモジュール１Ｂと同じように、側面視Ｖ字型の形状を有する溝３２内に誘電体多層膜フィルタ３０が配置される。端面１５ｆ，１６ｆ及び表面３０ａ，３０ｂが長手方向Ｄ１に直交する面に対して側面視でθy方向に傾斜角度αを５°以上１０°以下として傾斜するように、誘電体多層膜フィルタ３０は入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６で挟み込まれ、紫外線硬化樹脂（図示略）で固定される。

図１８に示すように、ファイバモジュール１Ｅでは、図４（a）に示すファイバモジュール１Ｂと同じように、側面視Ｖ字型の形状を有する溝３２内に誘電体多層膜フィルタ３０が配置される。端面１５ｆ，１６ｆ及び表面３０ａ，３０ｂが長手方向Ｄ１に直交する面に対して平面視でθｘ方向に傾斜角度βを５°以上１０°以下として傾斜するように、誘電体多層膜フィルタ３０は入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６で挟み込まれ、紫外線硬化樹脂（図示略）で固定される。図１８に示すファイバモジュール１Ｅの溝３２は、例えば図１９に示すように形成可能である。図１９に示すように、ステージＳ上に、ステージＳの上面Ｓａにおいて長手方向Ｄ１に対して８５°の角度をなす位置に、複数のフェルール２０の端部を配置する。そして、ダイシングソーを前述の長手方向Ｄ１に対して８５°の角度をなす位置に沿って移動させ、フェルール２０に溝３２を形成できる。

以上説明したように、本実施形態のファイバモジュール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、入力側光ファイバ１１と、出力側光ファイバ１２と、両端に入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２を挿入可能であって、断面方向Ｄ２に沿う溝３２が形成されたフェルール２０と、溝３２に挿入された誘電体多層膜フィルタ３０と、入力側光ファイバ１１及び出力側光ファイバ１２のそれぞれの終端部に融着された入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６とを備える。誘電体多層膜フィルタ３０は長手方向Ｄ１において入力側ＧＩファイバ１５の端面１５ｆと出力側ＧＩファイバ１６の端面１６ｆで挟み込まれている。このような構成によれば、光が拡散し難く、光学損失の増大を抑え、小型・安価であることと、急峻な立上り及び立下りを有する矩形状の分光特性とを両立できる。

また、本実施形態のファイバモジュール１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅでは、入力側ＧＩファイバ１５の長さは、入力側光ファイバ１１の端面から出射した光束が誘電体多層膜フィルタ３０の位置でビームウエストを形成するように調整され、出力側ＧＩファイバ１６の長さは、誘電体多層膜フィルタ３０を通過した光束を所定の結合効率で出力側光ファイバ１２に結合するように調整されている。このような構成によれば、入力・出力間の光学損失をより良好に抑えられる。

また、本実施形態のファイバモジュール１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅによれば、溝３２の下部の断面はＶ字形状を有し、誘電体多層膜フィルタ３０が溝３２の底部にはまり込んでいるので、誘電体多層膜フィルタ３０と光軸ＡＸとのなす角度の持つ２つの自由度のうち、少なくとも１つの自由度を固定でき、製造しやすくなる。

また、本実施形態のファイバモジュール１Ｂ，１Ｃによれば、誘電体多層膜フィルタ３０は、領域４０からなり、周囲の部分よりも薄い薄膜部４４を有するので、光学挿入損失の低減と作業性の向上とを両立できる。

また、本実施形態のファイバモジュール１Ｄ，１Ｅでは、誘電体多層膜フィルタ３０は光軸ＡＸに直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜するように配置され、入力側ＧＩファイバ１５及び出力側ＧＩファイバ１６のそれぞれの端面１５ｆ，１６ｆは光軸ＡＸに直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜して誘電体多層膜フィルタ３０に当接し、光学研磨が施されている。このような構成によれば、入力側光ファイバ１１の入力側及び出力側光ファイバ１２の出力側への反射光強度を十分に低減できる。

さらに、本実施形態のファイバモジュール１Ｅによれば、溝３２の延在方向Ｄ３（図１８参照）はフェルール２０の長手方向Ｄ１に対して平面視で８０°以上９０°以下の角度をなすので、より確実に反射光強度を低減できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…ファイバモジュール
１１…入力側光ファイバ
１２…出力側光ファイバ
１５…入力側ＧＩファイバ
１５ｆ…端面
１６…出力側ＧＩファイバ
１６ｆ…端面
２０…フェルール
３０…誘電体多層膜フィルタ
３２…溝
Ｄ１…長手方向

Claims (6)

1. 入力側光ファイバと、
   出力側光ファイバと、
   両端に前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバを挿入可能であって、長手方向に直交する方向に沿う溝が形成されたフェルールと、
   前記溝に挿入された誘電体多層膜フィルタと、
   前記入力側光ファイバ及び前記出力側光ファイバのそれぞれの終端部に融着された入力側グレーデッドインデックスファイバ及び出力側グレーデッドインデックスファイバと、
   を備え、
   前記誘電体多層膜フィルタは前記長手方向において前記入力側グレーデッドインデックスファイバの端面と前記出力側グレーデッドインデックスファイバの端面で挟み込まれ、
   前記入力側グレーデッドインデックスファイバ及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端部はそれぞれ前記長手方向において前記溝の入射側の端面及び出射側の端面から前記溝内に突出し、
   前記誘電体多層膜フィルタの一方の表面に前記入力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端面が当接し、前記誘電体多層膜フィルタの他方の表面に前記出力側グレーデッドインデックスファイバの前記誘電体多層膜フィルタ側の端面が当接し、
   前記長手方向から見た前記誘電体多層膜フィルタはその面積が前記入力側グレーデッドインデックスファイバの端面及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバの端面よりも大きいことを特徴とするファイバモジュール。
2. 前記入力側グレーデッドインデックスファイバの長さは、前記入力側光ファイバの端面から出射した光束が前記誘電体多層膜フィルタの位置でビームウエストを形成するように調整され、
   前記出力側グレーデッドインデックスファイバの長さは、前記誘電体多層膜フィルタを通過した光束を所定の結合効率で前記出力側光ファイバに結合するように調整されていることを特徴とする請求項１に記載のファイバモジュール。
3. 前記溝の下部の断面はＶ字形状を有し、
   前記誘電体多層膜フィルタが前記溝の底部にはまり込んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のファイバモジュール。
4. 前記誘電体多層膜フィルタは周囲の部分よりも薄い薄膜部を有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のファイバモジュール。
5. 前記誘電体多層膜フィルタは光軸に直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜するように配置され、
   前記入力側グレーデッドインデックスファイバ及び前記出力側グレーデッドインデックスファイバのそれぞれの端面は前記光軸に直交する面に対して５°以上１０°以下で傾斜して前記誘電体多層膜フィルタに当接し、光学研磨が施されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のファイバモジュール。
6. 前記溝の延在方向は前記フェルールの長手方向に対して８０°以上９０°以下の角度をなすことを特徴とする請求項５に記載のファイバモジュール。

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