JPH09113769A - 光学デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 調心装置を用いることなく入射光の光軸調整
が簡単に行えると共に光損失の少ない高精度の光学デバ
イスを提供すること。 【解決手段】 入射部４からの入射光９に対して該入射
光９の光路外に焦点を結ぶ凹面鏡６を設けると共に、該
凹面鏡６の焦点部位に光学素子７を設け、かつ該光学素
子７の出射光を受光部５に光結合し、入射部４に傾斜や
軸ずれがあっても受光部５に集光できるようにすると共
に光学素子７に対する光のパスを１回とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ伝送シス
テム等に使用される光学デバイスに関し、詳しくは波長
選択素子等のパッシブな光学素子を有する光学デバイス
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバによる光伝送路において、光
ファイバと光ファイバとを接続する場合、あるいは光フ
ァイバから出射する光ビームを波長選択素子等のパッシ
ブな光学素子を通過させる場合、光ファイバの光軸を光
学的に調心する必要がある。

【０００３】この種の技術として、図３に示すように光
ファイバの端部に凹面鏡を設けたものがある（特開昭４
８−５８８５４号公報参照）。すなわち、入力側光ファ
イバ１１より出た拡散光は、出力側光ファイバ１２側の
凹面鏡１３によって反射するが、入力側光ファイバ１１
側の凹面鏡１４により再度反射する。このとき、入力側
光ファイバ１１側の凹面鏡１４の焦点の位置に出力側光
ファイバ１２の端面が配置されているため、光結合が可
能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、入出
力側光ファイバ１１、１２の光軸を光学的に調心して接
続するものであるが、両光ファイバ１１、１２の端面間
に光学フィルタ等の光学素子を挿入した場合には、出力
側光ファイバ１２に到達する以前に入射光と反射光とが
共に前記光学素子をパスすることになり、この結果光ビ
ームの拡散による光損失が多大になり、光学系として作
用しなくなる。

【０００５】一般に波長選択素子等の光学素子を含む光
学デバイスにおいては、入力側と出力側の光ファイバの
光軸調整に、高価な調心装置や長時間の熟練手作業が必
要とされ、そのため生産効率が低下し、コスト増の要因
となっている。

【０００６】本発明は上述の点に着目してなされたもの
で、調心装置を用いることなく入射光の光軸調整が簡単
に行えると共に光損失の少ない高精度の光学デバイスを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
入射部からの入射光に対して該入射光の光路外に焦点を
結ぶ凹面鏡を設けると共に、該凹面鏡の焦点部位に光学
素子を設け、かつ該光学素子の出射光を受光部に光結合
したことを特徴とするものである。

【０００８】このため、請求項１記載の発明では、入射
部に傾斜や軸ずれを生じても凹面鏡で反射された入射光
は常に光学素子を介して受光部に結合させることができ
る。このとき光学素子をパスする光は、凹面鏡で反射さ
れた入射光のみとなるので、拡散による光損失を極力抑
制することができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学デバイスであって、前記受光部が、前記光学素子の出
射光を受光する受光素子であることを特徴とするもので
ある。

【００１０】このため、請求項２記載の発明では、入射
部に傾斜や軸ずれを生じても凹面鏡に反射された入射光
は常に光学素子を介して受光素子に結合させることがで
きる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の光学デバイスであって、前記受光部が、前記光学
素子の出射光に対して該出射光の光路外に焦点を結ぶ第
２の凹面鏡の焦点部位に設けられていることを特徴とす
るものである。

【００１２】このため、請求項３記載の発明では、光学
素子を出た出射光は第２の凹面鏡でさらに反射され、こ
の第２の反射鏡の焦点部位にある受光部に集光する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施の形態による光学
デバイス１を示すもので、光ファイバ伝送システムに応
用した例を示している。

【００１５】入力側光ファイバ３の端末に接続された入
射部である入力側コリメータレンズ４は、基板２上の図
１における左辺上部に取り付けられ、出力側光ファイバ
３の端部に接続された受光部である出力側コリメータレ
ンズ５は基板２上の図１における右辺下部に取り付けら
れている。

【００１６】基板２の右上隅部には第１の凹面鏡６が斜
めに取り付けられ、この第１の凹面鏡６の焦点距離の位
置（焦点部位）に波長選択素子等のパッシブな光学素子
７が設けられている。基板２の左側下部には第２の凹面
鏡８が取り付けられている。この第２の凹面鏡８の焦点
部位に出力側コリメータレンズ５が位置するように設定
されている。

【００１７】このとき第１の凹面鏡６は入力側コリメー
タレンズ４からの入射光に対して該入射光の光路外に焦
点を結ぶように位置規制されて取付けられており、かつ
第２の凹面鏡８は光学素子７の出射光に対して該出射光
の光路外に焦点を結ぶように位置規制されて取付けられ
ている。

【００１８】次にこのように構成された光学デバイス１
の作用を説明する。

【００１９】入力側コリメータレンズ４から出た入射光
９は第１の凹面鏡６で反射され、反射された入射光は光
学素子７に集光されて通過する。光学素子６を出た出射
光１９は第２凹面鏡８で反射され、集光されて出力側コ
リメータレンズ５に受光される。

【００２０】凹面鏡６、８や光学素子７等の光学系を構
成する部材は基板２上に光学的に精密に配置することが
可能であるが、入力側コリメータレンズ４は傾斜（図１
に２点鎖線４ａで示す）や軸ずれ（２点鎖線４ｂで示
す）を伴なって取付けられやすい。その場合でも入力側
コリメータレンズ４ａまたは４ｂから出た入射光９ａ、
９ｂも同様に第１の凹面鏡６で反射され、光学素子７に
集光される。そして、光学素子７を出た出射光１９ａ、
１９ｂは中心の出射光１９より変位した状態で第２の凹
面鏡８に入射されるが、第２の凹面鏡８のどの位置に入
射しても第２の凹面鏡８の焦点部位である出力側コリメ
ータレンズ５に集光される。

【００２１】以上のように、本実施の形態の光学デバイ
ス１は、入力側コリメータレンズ４に多少の傾斜や軸ず
れがあっても、第１の凹面鏡６により光学素子７に集光
され、かつ第２の凹面鏡８により出力側コリメータレン
ズ４に集光されるため、光軸調整が簡単になり、高価な
調心装置や長時間の熟練手作業が不要となる。その上、
光学デバイス１は、光学素子７をパスする光が、第１の
凹面鏡６で反射された光ビームのみとなるので、拡散に
よる光損失を極力抑制することができ、高精度のものと
なっている。

【００２２】図２は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、光学システムの端末のように、光学素子７を出た後
の出射光が直接受光素子に入射される場合の構成例を示
している。すなわち、第１の凹面鏡６の焦点部位に光学
素子７が設けられ、光学素子７の出射側に受光部である
受光素子１０を配置している。この場合は、反射手段と
して第１の凹面鏡６のみを用いており、この第１の凹面
鏡６は、前述した実施形態と同様に入力側コリメータレ
ンズ４からの入射光に対して該入射光の光路外に焦点を
結ぶように位置規制されて取付けられている。

【００２３】本実施の形態においても、入力側コリメー
タレンズ４が傾斜や軸ずれを生じ、入射光９ａ、９ｂが
第１の凹面鏡６で反射されて光学素子７を通過した場
合、光学素子６の出射側で出射光が変位するが、この変
位の範囲内に受光素子１０の受光面が存在するため、出
射光は確実に受光される。受光素子１０により光信号は
電気信号に変換され、後段の装置で信号処理される。本
実施形態においても、前述したと同様に光損失の少ない
高精度なものとなっている。

【００２４】上記各実施の形態では、光ファイバの伝送
システムに適用された光学デバイスの例を示している
が、これに限定されず、入射部として発光素子を使用し
た光学デバイスにも適用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、入射部からの入射光を反射する凹面鏡の焦
点部位に光学素子を設け、かつ該光学素子の出射光を受
光部に光結合したので、入射部に傾斜や軸ずれを生じて
も凹面鏡に反射された光は常に受光部に集光され、した
がって入射部の端末の光軸調整に高価な調心装置や長時
間の熟練手作業が不要となるため、生産効率が大幅に向
上し、コスト低減が可能となると共に、光学素子を通過
する光は一回だけであるので、光損失が少なくなく高精
度のものとなっている。

【００２６】また、請求項２記載の発明によれば、光学
素子を出た出射光が入射される受光素子を備えたので、
請求項１記載の発明の効果に加えて、入射部に傾斜や軸
ずれを生じても入射光は確実に受光素子に受光される。

【００２７】さらにまた、請求項３記載の発明によれ
ば、光学素子の出射光を反射する第２の凹面鏡の焦点部
位に受光部を設けたので、請求項１または２記載の発明
の効果に加えて、入射部に傾斜や軸ずれを生じても常に
受光部に集光され、確実な光結合ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学デバイスの一実施の形態を示す平
面図である。

【図２】本発明の光学デバイスの他の実施の形態を示す
平面図である。

【図３】従来の光学デバイスを示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 光学デバイス ３ 光ファイバ ４ 入力側コリメータレンズ（入射部） ５ 出力側コリメータレンズ（受光部） ６ 第１の凹面鏡（凹面鏡） ７ 光学素子 ８ 第２の凹面鏡 ９ 入射光 １０ 受光素子（受光部） １９ 出射光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射部からの入射光に対して該入射光の
   光路外に焦点を結ぶ凹面鏡を設けると共に、該凹面鏡の
   焦点部位に光学素子を設け、かつ該光学素子の出射光を
   受光部に光結合したことを特徴とする光学デバイス。
2. 【請求項２】 前記受光部が、前記光学素子の出射光を
   受光する受光素子であることを特徴とする請求項１記載
   の光学デバイス。
3. 【請求項３】 前記受光部が、前記光学素子の出射光に
   対して該出射光の光路外に焦点を結ぶ第２の凹面鏡の焦
   点部位に設けられていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の光学デバイス。