JPH10186165A - 光分波器または光分岐器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光分波器または光分岐器をより簡易に、精度良
く、しかも低コストに製作する。 【解決手段】共通基板５と光ファイバ１，２及び光学フ
ィルタ３１から構成されている。共通基板５の上面に
は、光ファイバ１，２を設置するためのガイド溝５１，
５２と、斜溝４が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野におい
て用いられる光モジュールに関するものであり、特に光
分波器や光分岐器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光分波器または光分岐器の構成
は、図９に示すような２本の光ファイバ６，７を平行に
並列させ、加熱し、融着及び延伸させて作製する光ファ
イバカプラが良く用いられている。光ファイバ６，７を
加熱、延伸する手段としては、マイクロバーナを用いて
火炎により加熱する方法や、電気ヒータを用いて加熱す
る方法が一般的に用いられている。融着延伸部８におい
ては、２本の光ファイバ６，７のコア部６２，７２のコ
ア径は延伸前のコア径より小さくなっており且つ非常に
近い距離で隣接して並列している。

【０００３】これにより、光ファイバ６の入力ポート６
１から入射した光は、融着延伸部８において分布結合を
生じ、光がコア６２の中を進行するに従い、光のパワー
の一部が、徐々に光ファイバ７のコア７２に移行してい
く現象を起こし、光ファイバ６の出力ポ−ト６３及び光
ファイバ７の出力ポート７３から所望の光出力の分岐比
に従い出力される。

【０００４】また、ガラス基板上に微細加工技術を用い
て作製した二本の平行な光導波路を近接して並列させ、
二本の導波路間で分布結合を生じさせた光導波路型の光
分波器または光分岐器もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すような従来の光ファイバを用いた光分波器または光
分岐器を製作する場合、バーナの火炎を常に定常の条件
に保つのが難しく、特性が同一の製品を安定して製造す
るのが難しいという問題が有った。

【０００６】また、一度融着延伸してしまったファイバ
カプラの分岐比特性を修正しようとした場合、更に延伸
をして最適条件を見つけださなければならず、製品長が
長くなってしまう。その殆どの場合は、修正せずに不良
品として無駄にしていた。

【０００７】また、光導波路型の場合は、製作される製
品の均一性や、再現性という面では非常に優れており、
量産に適しているが、種々の分岐比特性を要求された場
合、各特性仕様に合わせて、微細加工用のマスク設計か
ら行わなければならず、少量多品種の製品を低コストで
製作する事には不向きであるという課題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の問題を
解決するために、２本またはそれ以上の光ファイバを光
学的に結合させてなる光分波器または光分岐器におい
て、光ファイバ設置面の略中央に切り口が２辺のいずれ
かに対して斜めである斜溝を設けかつ光ファイバ設置面
の端から斜溝まで光ファイバを配設するための２つまた
はそれ以上のガイド溝を設けた共通基板を有し、ガイド
溝は配設される２本またはそれ以上の光ファイバの光軸
が一致しないように設け、各光ファイバの斜溝側先端を
斜めに切断し、かつ斜溝内の光路位置となる部分に光分
岐機能、光分波機能、あるいは反射機能を持つフィルタ
やミラーを配設した光分波器または光分岐器としたもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の光分波
器を示す平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の共通基
板を示す斜視図である。光分波器は、共通基板５と光フ
ァイバ１，２及び光学フィルタ３１から構成されてい
る。共通基板５の上面には、光ファイバ１，２を設置す
るためのガイド溝５１，５２と、斜溝４が形成されてい
る。

【００１０】ガイド溝５１，５２の大きさと位置は、高
精度に形成されている。また、光ファイバ１，２を設置
する全てのガイド溝５１，５２の深さは一致させて有
り、共通基板５上に設置される光ファイバ１，２のコア
部１２，２２の高さが自動的に一致するようになってい
る。この種の高精度な光ファイバ１，２の位置決めを行
うための共通基板５は、シングルモード光ファイバを用
いる場合には、ミクロン単位の位置精度が要求されるた
め、シリコン基板上への異方性エッチングによる溝形成
等によって製作される。また、大口径の光ファイバ等の
場合には、それ程高精度な位置精度は要求されないた
め、機械加工や成型による基板製作によっても良い。

【００１１】光ファイバ１，２の斜溝４側の端面１１，
２１は、斜溝４の側面４２，４１に一致して設置して有
る。斜溝４の形状は、設置されている光ファイバ１，２
の光軸と垂直な方向に対して斜めに形成されているため
に、端面１１，２１も斜めになっている。具体的な製作
の方法としては、予め光ファイバ１，２をガイド溝５
１，５２内に設置固定した後、ダイシング機械を用い
て、共通基板５に溝加工をする。この時、同時に光ファ
イバ端面１１，２１もダイサーによって切断され、斜溝
４の側面４１，４２と一致させることが容易に実現され
る。

【００１２】光ファイバ１の端面１１が斜めになってい
るため、端面１１から出射された光は屈折し一定の角度
を持って進行する。その屈折して進行した光を受光する
ために、光ファイバ２の位置は光ファイバ１に対し相対
的に光軸直角方向にずらして設置して有る。光ファイバ
１，２の位置関係は、斜溝４の幅、角度、斜溝４内の屈
折率等の値によって決定する。

【００１３】光ファイバ２の端面２１には、波長フィル
タ３１が設置されている。波長フィルタは、通常接着剤
等を用いられて固定されるのが一般的であるが、本実施
例では高い耐環境信頼性を得る目的で、低融点ガラスを
用いて固定した。

【００１４】このような構成の光分波器に、光ファイバ
１から入射してきた２つの波長λ１及びλ２の光は、端
面１１から出射され、波長フィルタ３１に到達し、波長
フィルタ３１によって２つの波長の光は分離され、波長
λ１の光は光ファイバ２のコア２２に入射し、伝搬して
いく。一方、波長λ２の光は、波長フィルタ３１により
反射されていく。波長フィルタ３１への光の入射角は斜
めに入射するため、反射された光は、光ファイバ１に戻
ることは無い。さらに、反射された波長λ２の光の進行
方向に波長フィルタや光素子を設置する事で様々な光モ
ジュールを構成することも可能となる。

【００１５】本発明による構成の特徴は、１つの共通基
板５上に光ファイバ１，２設置用の光軸直角方向にずれ
た高精度なガイド溝５１，５２が形成されている事と、
斜溝４を形成する事と、斜溝４形成の時に同時に光ファ
イバ１，２の端面角度処理をする事と、光ファイバ２の
端面２１に波長フィルターを形成した事であり、それに
より光ファイバ１，２や波長フィルター３１を煩雑な位
置調整をすることなく設置出来る。

【００１６】

【実施例】図２は、本発明の他の実施例を示す。本実施
例においては、斜溝４内を伝搬する光の実効的な光路長
を短くして、進行する光の広がりを小さくするために、
斜溝４内に光ファイバ１，２より高屈折率な樹脂４３を
充填している。斜溝４内に充填する媒体は必要条件とし
て、高屈折率で、かつ使用波長において透明であること
を満たせば樹脂としては何を用いても良い。また、樹脂
に限らずガラス等の他の材料であっても何ら差し支えな
い。

【００１７】図３は、本発明の他の実施例を示し、入出
射端面１１，２１のコア径が大きくなっているコア拡大
ファイバ８１，８２を用いた例である。このようなコア
拡大ファイバ８１，８２を用いれば、光ファイバの位置
精度を緩くすることが出来、製作は更に容易になる。

【００１８】なお、シングルモードファイバの場合で
も、コアが熱処理により拡大されてモードフィールド径
が大きくなっている光ファイバを用いると位置精度の条
件を緩くする事が可能になる。また、ビームの広がりを
より抑えることが出来るので、斜溝内を進行した後に受
光側の光ファイバに入射する時の結合損失を小さくする
事が可能となる。

【００１９】図４及び図５は、本発明による構造を用い
て構成した光分波器及び光分岐器を示す実施例である。
図４に示す光分波器においては、光ファイバ２の端面２
１に波長フィルタ３１を設け、光ファイバ２には波長λ
１の光のみ伝搬し、反射されたλ２の光は、斜溝４の反
対側の側面４２に設置された波長λ２の全反射ミラー３
２によって更に反射し、光ファイバ９１に入射し、伝搬
していく。また、図５に示す光分岐器においては、光フ
ァイバ２の端面２１にハーフミラー３３を設置し、光フ
ァイバ１から伝搬する光のパワーＰ０の内、半分が光フ
ァイバ２を伝搬していき、反射された光は、全反射ミラ
ー３２を介し、光ファイバ９１へと伝搬していく。本実
施例では分岐比１：１の分岐器を述べたが、ハーフミラ
ーではなく所望の分岐比を得られるフィルタを光ファイ
バ２の端面２１に設置することで容易に種々の分岐比を
持つ光分岐器を構成できる。

【００２０】図６は、分波機能と分岐機能を組み合わせ
た構成で、波長フィルタ３１及び全反射ミラー３２及び
ハーフミラー３３によって、λ１の光が光ファイバ２
を、λ２の光が光ファイバ９１及び光ファイバ９２を伝
搬していく構成例である。

【００２１】図７に示すように、光ファイバ２の端面２
１で反射された光を斜溝４に全反射ミラーを設けること
なしに、光ファイバ９４に直接入射させる構成とするこ
ともできる。なお、本実施例では、光ファイバ９４は、
入射側の光ファイバ１と平行に設置しているが、設置の
角度に特に制限はなく、目的とする光学的な結合効率の
範囲内で自由に選択すればよい。

【００２２】図８に示すように、光ファイバ２の端面２
１で反射された光の進行方向に、能動素子を設置した例
で、共通基板５上に設置されたフォトダイオード９３で
受光する構成とした例である。この光学系は相反回路で
あるため、フォトダイオード９３の位置に発光素子を設
置しても発光モジュールとして構成することが可能であ
る。

【００２３】本発明の構成によれば、上述した実施例の
他に、様々なレイアウトの光分波器または光分岐器を煩
雑な位置合わせをしないで製作することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
分波器または光分岐器をより簡易に、精度良く、しかも
低コストに製作することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の光分波器を示す平面図であ
り、（ｂ）は共通基板の斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す光分波器の平面図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例を示す光分波器の平面図で
ある。

【図４】本発明の他の実施例を示す光分波器の平面図で
ある。

【図５】本発明の他の実施例を示す光分岐器の平面図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例を示す光分波器または光分
岐器の平面図である。

【図７】本発明の他の実施例を示す光分波器または光分
岐器の平面図である。

【図８】本発明の他の実施例を示す光分波器または光分
岐器の平面図である。

【図９】従来の光分波器または光分岐器を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１，２，６，７，９１、９２、９４：光ファイバ ４：斜溝 ５：共通基板 ８：延伸部 １１，２１：端面 １２，２２，６２，７２：コア部 ３１：波長フィルタ ３２：全反射ミラー ３３：ハーフミラー ４１，４２：側面 ４３：樹脂 ５１，５２：ガイド溝 ６１，６３，７１，７３：光ファイバ入出力ポート ８１，８２：コア拡大ファイバ ９３：フォトダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２本またはそれ以上の光ファイバを光学的
   に結合させてなる光分波器または光分岐器において、光
   ファイバ設置面の略中央に切り口が２辺のいずれかに対
   して斜めである斜溝を設けかつ前記光ファイバ設置面の
   端から前記斜溝まで光ファイバを配設するための２つま
   たはそれ以上のガイド溝を設けた共通基板を有し、前記
   ガイド溝は配設される２本またはそれ以上の光ファイバ
   の光軸が一致しないように設け、各光ファイバの斜溝側
   先端を斜めに切断し、かつ前記斜溝内の光路位置となる
   部分に光分岐機能、光分波機能、あるいは反射機能を持
   つフィルタやミラーを配設したことを特徴とする光分波
   器または光分岐器。