JPH11190809A

JPH11190809A - 合分波器

Info

Publication number: JPH11190809A
Application number: JP35887497A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Takeuchi; 哲也竹内
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】波長の分離性に優れ、構造が簡単で、低廉な
コストで製造きる合分波器を提供する。【解決手段】（ａ）ＳＭ（Single Mode）ファイバの
端部にＧＩ（Graded Index）ファイバを連結した一つの
光伝送路を含む第一の基板からなる第一のＧＩファイバ
アレイと、（ｂ）ＳＭファイバの端部にＧＩファイバを
連結した複数の光伝送路を含む第二の基板からなる第二
のＧＩファイバアレイと、（ｃ）前記第一の基板中の前
記光伝送路軸に対して傾斜した第一基板の平滑端面と、
前記第一基板の平滑端面に平行な前記第二の基板の平滑
端面との間に介設され、前記第二の基板側にバンドパス
フィルタを有する透明基板と、（ｄ）前記第一基板上の
前記バンドパスフィルタ付き透明基板側の面に第一基板
の光伝送路を遮らない状態で配設された反射膜（ミラ
ー）とを具備することを特徴とする合分波器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信において波
長多重信号の合分波に用いる合分波器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信においては、波長多重伝送
技術が広く用いられるにようになっている。これは、異
なる波長の複数の信号光を１本に合波してファイバ内に
導入し、伝送終端で信号光を波長ごとに分波するもので
ある。合波は分波の逆操作であるから、入出力方向を変
えることにより合波器または分波器として機能する合分
波器として利用出来る。合分波器としては、従来、回折
格子や誘電体多層膜フィルタなどを用いた装置が知られ
ている。

【０００３】例えば、回折格子型合分波器では、多重化
された信号光を回折格子に当てることにより、それぞれ
の波長の信号光を異なる角度に出射させて分波が出来
る。逆に前記出射方向からそれぞれの波長の信号光を入
射すれば合波器として機能する。回折格子型合分波器は
構造が簡単であるという特長を有するが、隣接する波長
間のクロストーク（漏話）が大きいという問題がある。

【０００４】誘電体多層膜フィルタ型合分波器は、複数
の誘電体多層膜を光路上に傾けて並べたものである。誘
電体多層膜はバンドパスフィルタ機能を有するため、各
膜において透過条件を満たさない波長の光が反射光とし
て取り出され、分波が行なわれる。しかし、この方法で
は、中心波長の異なる多種類のフィルタが必要である。
また、取り出される反射光は一般には複数の波長を含む
ため、単波長ごとに分波しようとすると装置構成が極め
て複雑になる。誘電体多層膜フィルタ型合分波器の改良
として図１に示す合分波器が提案されている。これは、
異なる透過条件を有する複数のフィルタからなるフィル
タ群３（フィルタ３ａ〜３ｄ）と反射鏡群６（６ａ〜６
ｃ）とを対面させて設け、これらの法線面に対して傾け
た方向でファイバ１、コリメータ２、コリメータ群４
（４ａ〜４ｄ）およびファイバ群５（５ａ〜５ｄ）を配
置したものである。

【０００５】例えば、λ₁、λ₂、λ₃およびλ₄の波長多
重光（合波光）の分波を行なう場合、入力側ファイバ１
からコリメータ２を通して合波光ビームをフィルタ３ａ
に斜めに照射する。フィルタ３ａにおいて透過条件を満
たす波長（ここでは波長λ₁）の光は透過し、コリメー
タ４ａを通してファイバ５ａ内に入射される。一方、透
過条件を満たさない波長（λ₂＋λ₃＋λ₄）の光は反射
される。当該反射光の光路上には反射鏡６ａが設置され
ており、反射鏡６ａで反射した信号光は次のフィルタに
入射する。ここで透過条件を満たす光（ここでは波長λ
₂）は透過し、他は反射される。以後同様に、フィルタ
群３と反射鏡群６との間での信号光の反射を繰り返すこ
とにより、各フィルタ３ａ〜３ｄ上に順次信号光を照射
し、それぞれλ₁、λ₂、λ₃およびλ₄の単波長信号光を
得ることができる。

【０００６】しかし、この方法ではファイバ１および５
ａ〜５ｄの出射端で、光ビーム径の拡がりを抑えるため
のコリメータ２およびコリメータ群４が必須となってい
る。図１では、いずれのコリメータも単純なレンズで示
してあるが、実際にはこれらは組レンズなどであり、従
って、装置は微細かつ多数の光学素子の組み合わせとな
る。また、図１から容易に分かるように、入力から出力
に至る各部でサブミクロンオーダーの精密な光軸調整が
必要となる。このため、このような構成では高性能の製
品を廉価に製造することは困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、波
長の分離性に優れ、構造が簡単で、低廉なコストで製造
できる合分波器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題解決の手段】本発明者は、上記課題を解決すべく
鋭意検討した結果、従来技術におけるコリメータに代え
てＧＩ（Graded Index）ファイバを用い、フィルタ膜と
して光学膜厚を連続的に変化させた１枚の誘電体多層膜
を使用し、これらをＭＴコネクタと組み合わせて精密な
位置合わせを行なうことにより本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は以下の合分波器を提供するもの
である。

【０００９】１）（ａ）ＳＭ（Single Mode）ファイバ
の端部にＧＩ（Graded Index）ファイバを連結した一つ
の光伝送路を含む第一の基板からなる第一のＧＩファイ
バアレイと、（ｂ）ＳＭファイバの端部にＧＩファイバ
を連結した複数の光伝送路を含む第二の基板からなる第
二のＧＩファイバアレイと、（ｃ）前記第一の基板中の
前記光伝送路軸に対して傾斜した第一基板の平滑端面
と、前記第一基板の平滑端面に平行な前記第二の基板の
平滑端面との間に介設され、前記第二の基板側にバンド
パスフィルタを有する透明基板と、（ｄ）前記第一基板
上の前記バンドパスフィルタ付き透明基板側の面に第一
基板の光伝送路を遮らない状態で配設された反射膜（ミ
ラー）とを具備することを特徴とする合分波器。２）前記バンドパスフィルタが光学膜厚が一定方向に連
続的に変化した誘電体多層膜である前記１に記載の合分
波器。３）前記第一基板の光伝送路から波長多重信号光を入力
することにより第二の基板の光伝送路から分波された信
号光を出力し、第二の基板の光伝送路から各波長の信号
光を入力することにより第一の基板の光伝送路から波長
多重信号光を出力する前記１または２に記載の合分波
器。４）第一基板の光伝送路軸に対する透明基板面の傾斜角
（出射光角度）と透明基板の厚み（光路長）とに対応し
て、第一基板からの光波長多重信号光（出射光）の一部
が前記バンドパスフィルタを通過して到達する第二基板
の端面の第１の位置に第二基板の第１の光伝送路が存在
し、前記バンドパスフィルタを通過できずに跳ね返され
た残光が、前記反射膜（ミラー）部分で反射され、その
反射光の一部が前記バンドパスフィルタを通過して到達
する第二基板の端面の第２の位置に、第二基板の第２の
光伝送路が存在する前記１に記載の合分波器。

【００１０】５）バンドパスフィルタ部分で跳ね返され
前記第二基板の第２の光伝送路に到達しない残光が、前
記反射膜（ミラー）部分で反射され、その反射光の一部
が前記バンドパスフィルタを通過して到達する第二基板
の端面の第３の位置に第二基板の第３の光伝送路軸が存
在し、以下同様にバンドパスフィルタ部分を通過せずに
反射膜（ミラー）部分で反射される残光が前記バンドパ
スフィルタを通過して到達する第二基板の複数の位置に
第二基板の複数の光伝送路が存在する前記４に記載の合
分波器。６）前記１に記載の第二基板の複数（ｎ個）の光伝送路
軸を通る複数（ｎ個）の単波長の光の内、第ｎ番目の光
伝送路軸から出射されバンドパスフィルタを通り第一基
板上の反射膜で反射されて到達したバンドパスフィルタ
部分で、第ｎ−１番目の光伝送路軸から出射されバンド
パスフィルタを通る単波長の光と合波し、以下同様にし
て、順次第ｎ−２番目から第１番目までの光伝送路軸を
通る単波長の光と合波し、ｎ個の波長の光波長多重信号
光が第一基板上の光伝送路軸を通って出射される前記１
に記載の合分波器。

【００１１】７）前記第一の基板および第二の基板のＳ
ＭファイバがＭＴコネクタブロックとガイドピンにより
連結されている前記１乃至６のいずれかに記載の合分波
器。８）片面にバンドパスフィルタ膜を有する透明基板を使
用する前記１乃至７のいずれかに記載の合分波器。９）透明基板が石英からなる前記１乃至８のいずれかに
記載の合分波器。１０）前記第一の基板と第二の基板の間にガイドピン孔
を有するスペーサが介設され、スペーサで画される空隙
部の所定位置に前記透明基板が固定されている前記１乃
至９のいずれかに記載の合分波器。

【００１２】

【発明の実施の態様】以下、本発明の合分波器の基本構
成、その主要な構成要素および組立て方法について、合
分波器を分波器として用いる場合の光信号の流れに従っ
て説明する。

【００１３】［基本構成］図２は本発明の合分波器の構
成例の斜視図であり、図３（ａ）および図３（ｂ）は、
各々図２の平面図および側面図である。図２において合
分波器９０は、１本の光伝送路１１（入力側）を含む第
一の基板１０と、複数の平行な光伝送路（図では２１ａ
〜２１ｄの４本）（出力側）を含む第二の基板２０とか
らなる。薄板形状の基板１０および２０は、例えばエポ
キシ樹脂からなり、光伝送路１１および２１ａ〜２１ｄ
は、エポキシ樹脂中に埋め込まれている。光伝送路１１
は、ＳＭ（Single Mode）ファイバ１２の端部でＧＩ（G
raded Index）ファイバ１３と慣用の方法（例えば、Ｕ
Ｖ接着剤）により接合されている。ＳＭファイバの端部
に所定長さのＧＩファイバを連結することにより、ＳＭ
ファイバから伝搬された光をコリメート光として出射す
ることができる。

【００１４】ＧＩファイバ１３、ＧＩファイバ２３ａ〜
２３ｄおよびそれらの開口面は平滑に磨かれている。第
一の基板１０の平滑面はＧＩファイバ１３の軸に対して
傾斜している。この傾斜角度を調整することにより、第
一基板中のＧＩファイバ１３の端面と、第二基板中のＧ
Ｉファイバ２３ａ〜２３ｄ端面との間に介在させる透明
基板を通る光路を所定の角度だけ偏向させて、後述する
透明基板両面に配設されているバンドパスフィルタ４０
面と反射膜３０面との間で、波長に応じて一部の光をバ
ンドパスフィルタを透過させ、残光を反射膜で反射させ
てＧＩファイバ２３ａ〜２３ｄへ次々と分波することが
出来る。

【００１５】ファイバの端面の傾斜角θは、３°以上２
０°以下、好ましくは５°以上１０°以下とする。θ＜
３°では第二基板中のＧＩファイバ２３ａ〜２３ｄの間
隔を狭くするか、あるいは基板１０と基板２０の距離を
拡げる必要があるため製作上の問題、あるいは信号強度
の低下の問題が発生する。またθ＞２０°では偏波依存
性が無視できなくなり、バンドパスフィルタのフィルタ
が機能しなくなる。基板１０の前記端面の位置には、Ｇ
Ｉファイバ１３の開口面を覆わないように反射鏡３０を
設ける。反射鏡３０は、例えばポリイミド膜などに金属
あるいは誘電体などを蒸着してなる膜である。この反射
鏡３０は基板１０の前記端面に、ＵＶ接着剤などにより
接着する。あるいは透明基板の５０の基板１０側に光学
的接着剤により接着してもよい。

【００１６】基板２０の光伝送路数として、図２に４本
の光伝送路の例を示しているが、伝送路数は必要な合分
波数により決定される。一般には、２本以上３２本以下
である。光伝送路２１ａ〜２１ｄは、光伝送路１１と同
様にそれぞれＳＭファイバ２２ａ〜２２ｄと所定長さの
ＧＩファイバ２３ａ〜２３ｄとを接合したものである。
ＧＩファイバ２３ａ〜２３ｄは第二の基板２０の一方の
端面に開口している。ここで、基板端面はファイバの軸
に対して前記第一の基板と同一の角度に傾斜している。

【００１７】基板２０の端面上には、ＧＩファイバ２３
ａ〜２３ｄそれぞれの開口面を覆うように透過波長が連
続的に変化するバンドパスフィルタ膜４０を設ける。好
ましくは、図４に示すような透明基板５０を用い、この
透明基板５０の側面にバンドパスフィルタ膜４０を形成
し、これを基板１０と２０との間に介設する。かかる構
成を採ることにより、バンドパスフィルタ膜４０の形成
後、透明基板５０を基板端面に沿ってスライドさせて、
各ＧＩファイバ内へと透過する波長を調整して容易に固
定することが出来る。透明基板５０の材料としては石英
が好ましく用いられる。

【００１８】本発明の合分波器は、以上に説明した基板
１０、基板２０、反射膜３０、およびバンドパスフィル
タ膜４０を精密に配設することにより構成される。すな
わち、図４に示すように、基板１０のＳＭファイバ側か
ら信号光を入力した際に、ＧＩファイバ１３でコリメー
トされた光が、バンドパスフィルタ膜４０と反射鏡３０
との間で反射を繰り返して基板２０のＧＩファイバ２３
ａ〜２３ｄの各開口面に入射するような位置に来るよう
に配設する。

【００１９】各開口面上ではバンドパスフィルタ膜４０
の透過波長が異なるため、各ＧＩファイバには異なる波
長の光が透過する。透過フィルタを通った光はＧＩファ
イバ内に入射するが、ＧＩファイバでは、出力部と反対
にコリメート光が集光され、出力側ＳＭファイバのコア
径にほぼ等しいビーム径で信号光が入射する。この結
果、ＳＭファイバ間には合分波部が介在するにもかかわ
らず、入出力は低損失で接続されることになる。また、
透過条件を満たさない光は全反射して反射鏡３０を介し
次のフィルタ膜４０に入射するため、分波過程での損失
は少ない。

【００２０】［ＧＩファイバ］本発明では、ＳＭファイ
バの端部に所定長さのＧＩファイバを連結することによ
りコリメート光を形成し装置構成のコンパクト化を実現
する。すなわち、ＧＩファイバがないときは、信号光は
図５（ａ）に模式的に示すような拡がり角をもって空間
に射出される。このため、従来、組レンズや球レンズ、
ロッドレンズなどのレンズ系を配置してコリメートを行
なう必要があった。これに対し、本発明に従い所定長さ
のＧＩファイバを連結すれば、拡がり角が小さい光、す
なわちコリメート光が射出される（図５（ｂ））。ＧＩ
ファイバは、慣用のものであれば特に制限なく用いるこ
とができる。

【００２１】［バンドパスフィルタ膜］本発明で用いる
バンドパスフィルタ膜４０は、その透過波長が膜上の位
置により連続的に変化するものであれば特に制限なく用
いることができる。誘電体多層膜をその膜厚が連続的に
変化するように蒸着した多層蒸着膜が有用である。この
ような多層蒸着膜は、低屈折率材料、例えば、ＳｉＯ₂
（ｎ＝1.46）と高屈折率材料、例えばＴｉＯ₂（ｎ＝2.
3）等を交互に積層し、各層の厚みを一定方向に変化さ
せることにより得られる。

【００２２】光学厚みを所定方向に連続的に変化させた
多層膜をフィルタとして用いることは既知である。例え
ば、特開平6-265722号公報には、このような多層膜を光
路上に回転可能に設け、入射光の角度を変化させること
により透過波長を変化させたフィルタが記載されてい
る。また、特開平6-281812号公報には、多層膜フィルタ
を直線移動ステージ上で移動することにより、透過光の
波長を連続的に変化させるフィルタが記載されている。
しかし、これらのフィルタ装置は一波長のみを取り出す
ものであり、連続フィルタ上の異なる位置に合波光を照
射してそれぞれの位置で異なる波長の単波長光を取り出
す構成は従来提案されていない。各層の膜厚Ｄと屈折率
ｎと波長λとの間には、ｎＤ＝λ／４、すなわち、

【００２３】

【数１】Ｄ＝λ／４ｎの関係がある。１層でもフィルタリング作用はあるが、
低屈折率材料と高屈折率材料を交互に積層することによ
り透過率のピークにおける半値全幅を小さくする効果が
ある。積層数は必要なバンドパス特性が得られる程度で
あればよいが、一般には、高低各屈折率層の合計で５〜
１００層程度、通常は１０〜５０層程度である。透過光
条件を1.2〜1.5μｍ程度とした場合、１層当たりの層厚
みは上記式から２００ｎｍ程度となり、誘電体多層膜の
全厚は数〜十μｍ程度となる。

【００２４】蒸着膜の膜厚の光学厚みの変化率は、分波
におけるクロストークを抑制・防止する目的から、各Ｇ
Ｉファイバ開口面上で透過波長が５〜２０ｎｍの割合で
変化する程度とすることが好ましい。また、蒸着膜の光
学厚みを連続的に変化させる方法も既知であり、例え
ば、真空蒸着用のチャンバ内で、基体上に各誘電体膜を
蒸着する際に基体を蒸着源から傾斜した角度に保持れば
よい。

【００２５】［光学部材の配置］本発明において、第一
の基板と第二の基板の端面を斜面として構成し、各端面
にバンドパスフィルタ膜４０と反射鏡３０を設ける構成
を採る場合、傾斜角と基板間の距離を調整することによ
り、光路の調整が容易にできる。すなわち、図６に示す
ように、第一の基板および第２の端面の傾斜角をθ、端
面間の距離をｈとすると、基板１０の光伝送路１１の出
射端と基板２０上の照射面との光行路長ｄは、

【００２６】

【数２】ｄ＝ｈ／ｃｏｓ（θ＋ψ）により求められる。ここで、角ψはビーム出射角であ
り、ＧＩファイバ端面を傾斜面とした場合、ファイバの
延長軸に対し傾いた方向にビームが出射される現象によ
る。ビーム出射角ψは、主としてファイバの端面の傾斜
角θおよびコア径の関数であり、実験あるいは計算によ
り求められる。例えば、コア径が５０μｍの場合、θ＝
１０°でψが約５°、θ＝３０°でψが約１９°であ
る。従って、基板２０の光伝送路２１ａの軸は基板１０
の光伝送路１１の軸の延長線上からｚ＝ｄ・ｓｉｎψだ
けずれた位置に設ければよく、また、基板２０における
光伝送路間の間隔（ピッチ）ｙは

【００２７】

【数３】ｙ＝２×ｄ×ｓｉｎ（θ＋ψ）×ｃｏｓθ ＝２×ｈ×ｔａｎ（θ＋ψ）×ｃｏｓθ により求められる。なお、上記の計算式は基板１０と２
０との間が空気の場合におけるものであり、透明基板を
挿入する場合は、透明基板の材質に従い補正を行なう。

【００２８】実際上は、出力側光伝送路間のピッチｙを
規定値（例えば、後述の２５０μｍ）とし、これを満足
するように好ましい傾斜角を選択し、これに応じて基板
間距離ｈを調整すればよい。ｙ一定の条件では、傾斜角
θを大きくする程、ｈを短くできるが、上述の通り、傾
斜角θを大きくするには制限がある。前述の通り、ＧＩ
ファイバにおける出射ビーム形状の観点から傾斜角θは
３〜２０°の範囲が好ましい。ｈは特に制限されない
が、光伝送路間の接続損失を低水準に抑えるためには
0.1〜１０ｍｍの範囲が好ましい。

【００２９】［合分波器の組み立て方法］図７を参照し
て、本発明の合分波器の好適態様およびその製造方法を
説明する。この例に示す合分波器１００は、入力側基板
１１０、出力側基板２１０、スペーサ３１０、３２０お
よび透明基板３３０にて構成される。入力側基板１１０
は、ＭＴコネクタブロック１２０とＧＩファイバアレイ
１３０を含む。ＭＴコネクタはＳＭファイバ用のコネク
タとして慣用の部品であり、ガイド孔（図示していな
い。）と２５０μｍピッチのファイバ孔を有するフェル
ール部１２４およびブーツ１２６を含む。ＳＭファイバ
１２８がブーツ１２６を通してフェルール部１２４に挿
入固定されている。一般にＭＴコネクタでは、対になる
ブロックのガイド孔にガイドピンを挿入することによ
り、高精度な軸合わせが容易にでき、一般的な接続損失
は0.35ｄＢ以下である。

【００３０】本発明においては、ＭＴコネクタブロック
１２０のフェルール１２４部を軸に対して斜めに切断す
る。一方、ＧＩファイバアレイ１３０は、ＭＴコネクタ
と同じピッチでＧＩファイバ挿入孔を含む、エポキシ樹
脂などで形成された薄板である。本発明においてはＧＩ
ファイバ１３２を挿入固定した後、両面を前記の角θで
斜めに光学研磨して、ＧＩファイバがコリメート機能を
示す長さとする。あるいは、長尺のＧＩファイバアレイ
を所定長さに切断してもよい。また、ＧＩファイバアレ
イ１３０にはＭＴコネクタのガイド孔と対応するガイド
孔（図示していない。）を設ける。しかる後、ＭＴコネ
クタブロック１２０とＧＩファイバアレイ１３０を、前
者のＳＭファイバ１２８と後者のＧＩファイバ１３２が
１本の連続した光伝送路を形成するようにＵＶ接着剤な
どを用いて接合する。また、その端面に反射鏡１４０を
貼り付ける。

【００３１】出力側基板２１０は、複数ポートのＭＴコ
ネクタブロック２２０とＧＩファイバアレイ２３０を含
む。ＭＴコネクタブロック２２０は、ガイド孔（図示し
ていない。）と２５０μｍピッチでファイバ孔を有する
フェルール部２２４部を含む。入力側と同じようにフェ
ルール部２２４を斜めに切断し、これに上記と同様に平
行四辺形状薄板としたＧＩファイバアレイ２３０（ＭＴ
コネクタのガイド孔と対応するガイド孔を有する。）を
接着して、ＭＴコネクタブロック２２０に含まれるＳＭ
ファイバ２２８ａ〜２２８ｄとファイバアレイに含まれ
るＧＩファイバ２３２ａ〜２３２ｄが１本の連続した光
伝送路を形成するようにＵＶ接着剤などを用いて接合す
る。

【００３２】スペーサ３１０と３２０は、側面が前記入
力側基板１１０および出力側基板２１０の端面と適合す
る形状、一般的には概ね平行四辺形状の薄板部材であ
り、それぞれガイド孔（図示していない。）を有する。
スペーサ３１０と３２０の材質は、剛性を有する限り特
に限定されず、ガラス、セラミック、金属などのいずれ
でもよい。

【００３３】透明基板３３０は、スペーサと同様な形状
であり、一面に光学厚みを連続変化させた誘電体多層フ
ィルタ膜３３２を有する。これらの部材の組み立ては以
下のようにして行なう。初めに、入力側基板１１０、出
力側基板２１０をＧＩファイバアレイ側が対面するよう
に配置し、両基板の間にスペーサ３１０と３２０を挿入
する。次いで、各部材の対応するガイド孔を貫いてガイ
ドピンを挿入して精密位置合わせを行なう。各界面に
は、屈折率整合剤（例えば、シリコーン系屈折率整合
剤）を介在させる。これを金属金具で固定して一次組立
体とする。

【００３４】次に、上記の一次組立体を専用ジグに固定
し、位置決め用微動台に固定した透明基板３３０を、フ
ィルタ膜３３２が出力側基板２１０の端面に対面するよ
うに挿入する。入力側基板１１０の入力ポート（ＳＭフ
ァイバ１２８）から波長多重信号光を入力し、出力ポー
ト（ＳＭファイバ２２８ａ〜２２８ｄ）からの信号光出
力強度をモニターしながら基板３３０の位置を微調整
し、最適位置でＵＶ接着剤により固定する。

【００３５】［その他］以上、分波に関して本発明の構
造を説明したが、本発明の分波操作は可逆的であるた
め、入出力の方向を反対にすれば合波器として機能す
る。なお、合分波の適用波長域は適した光学材料を用い
る限りにおいて特に制限されないが、通常の光ファイバ
などを用いることにより、光通信で普通に用いられてい
る1.3μｍ域（1210〜1350μｍ）あるいは1.5μｍ域（14
35〜1570μｍ）の波長の信号の合分波器に好適に使用で
きる。

【００３６】

【実施例】実施例上記好適態様の製造方法に準じて、入力側ポート数１−
出力側ポート数４の合分波器を製作した。ＭＴコネクタ
ブロックは、入力側、出力側とも、幅3.5ｍｍ、厚さ2.5
ｍｍのプラスチック製フェルール部、およびφ0.700±
0.001ｍｍのガイド孔を有する製品を用いた。フェルー
ル部は傾斜角１０°で光学研磨した。また、ＧＩファイ
バアレイは、ファイバ位置がＭＴコネクタのＳＭファイ
バ位置と同じ位置に来るようにＧＩファイバ孔およびガ
イド孔を配置したエポキシ樹脂製の試験材を製造し、こ
れにコア径５０μｍのＧＩファイバを挿入しエポキシ系
接着剤で孔内に固定した後、内角８０°、１００°の平
行四辺形板状に切断し、しかる後、幅（ＧＩファイバ長
さ）が0.88ｍｍになるまで両端面を平行に光学研磨し
た。

【００３７】反射膜は、厚さ１０μｍのフッ素化ポリイ
ミド（日立化成工業製ＯＰＩＮ−２００５）上に、Ｓ
ｉＯ₂／ＴｉＯ₂を積層した多層膜を用い、幅0.5ｍｍ、
長さ2.0ｍｍの矩形状に切断して、入力用ＧＩファイバ
アレイの端面にＧＩファイバ端面が隠れないようにし
て、多重光を反射する位置にアクリル系ＵＶ接着剤で貼
り付けた。フィルタ膜は、両面光学研磨された厚さ0.7
ｍｍ、内角８０°、１００°の平行四辺形板状の石英基
板の一つの側面に、ＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂を蒸着して形成
し、光学膜厚が、約２５０μｍの間隔で透過波長が1215
μｍ、1265μｍ、1305μｍ、1345μｍとなるように傾斜
を設けたものである。これらを用い、上記の方法により
位置合わせを行ない、1215μｍ、1265μｍ、1305μｍ、
1345μｍ用の合分波器を製造した。各波長ごとに挿入損
失および波長選択性を測定したところ、以下の結果が得
られた。なお、波長選択性は各波長の光を入力した時の
挿入損失を求めたものである。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から、本発明の合分波器によれば、低
損失で波長分離性の良い分波が実現できることが分か
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明の合分波器は、ＳＭファイバにＧ
Ｉファイバ（特に傾斜端面ＧＩファイバ）を連結して用
いて、入出力の伝送路間の低損失な非接触接続を実現で
きること、ＧＩファイバはそれ自体コンパクトであり、
基板と一体化できるため、ＭＴコネクタのような精密位
置合わせの容易な市販製品と組み合わせて、廉価であり
ながら高精度の製品が得られること、光学膜厚の変化す
るフィルタ膜を用い特定波長を選択的透過するため、装
置構造が簡単になると共に製造時の透過波長の微調整が
容易であり、さらに温度変化などにより光源波長の偏移
が発生した場合の許容範囲が広く波長の分離性も良いこ
となどの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の誘電体多層膜フィルタ型合分波器
の説明図である。

【図２】本発明の合分波器の構成例の斜視図である。

【図３】（ａ）は図２の平面図、（ｂ）は図２の側面
図である。

【図４】バンドパスフィルタ膜付き透明基板と合分波
器の基板との関係の説明図である。

【図５】ＳＭファイバ単独（ａ）およびＳＭファイバ
とＧＩファイバとの接合体（ｂ）における光の拡がりの
説明図である。

【図６】本発明による合分波器における光路調整の説
明図である。

【図７】本発明の合分波器の組み立て方法の説明図で
ある。

【符号の説明】

１入力側ファイバ２、４ａ〜４ｄコリメータ３フィルタ群４コリメータ群５ファイバ群５ａ〜５ｄファイバ６反射鏡群６ａ〜６ｄ、３０、１４０反射鏡１０、２０基板１１光伝送路（入力側）１２、２２ａ〜２２ｄ、１２８、２２８ａ〜２２８ｄ
ＳＭファイバ１３、２３ａ〜２３ｄ、１３２、２３２ａ〜２３２ｄ
ＧＩファイバ２１ａ〜２１ｄ光伝送路（出力側）４０バンドパスフィルタ膜５０、３３０透明基板９０、１００合分波器１１０入力側基板１２０、２２０ＭＴコネクタブロック１２４、２２４フェル−ル部１２６ブーツ、１３０ＧＩファイバアレイ２１０出力側基板３１０、３２０スペーサ３３２誘電体多層フィルタ膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ＳＭ（Single Mode）ファイバの
端部にＧＩ（GradedIndex）ファイバを連結した一つの
光伝送路を含む第一の基板からなる第一のＧＩファイバ
アレイと、（ｂ）ＳＭファイバの端部にＧＩファイバを
連結した複数の光伝送路を含む第二の基板からなる第二
のＧＩファイバアレイと、（ｃ）前記第一の基板中の前
記光伝送路軸に対して傾斜した第一基板の平滑端面と、
前記第一基板の平滑端面に平行な前記第二の基板の平滑
端面との間に介設され、前記第二の基板側にバンドパス
フィルタを有する透明基板と、（ｄ）前記第一基板上の
前記バンドパスフィルタ付き透明基板側の面に第一基板
の光伝送路を遮らない状態で配設された反射膜（ミラ
ー）とを具備することを特徴とする合分波器。
【請求項２】前記バンドパスフィルタが光学膜厚が一
定方向に連続的に変化した誘電体多層膜である請求項１
に記載の合分波器。
【請求項３】前記第一基板の光伝送路から波長多重信
号光を入力することにより第二の基板の光伝送路から分
波された信号光を出力し、第二の基板の光伝送路から各
波長の信号光を入力することにより第一の基板の光伝送
路から波長多重信号光を出力する請求項１または２に記
載の合分波器。
【請求項４】第一基板の光伝送路軸に対する透明基板
面の傾斜角（出射光角度）と透明基板の厚み（光路長）
とに対応して、第一基板からの光波長多重信号光（出射
光）の一部が前記バンドパスフィルタを通過して到達す
る第二基板の端面の第１の位置に第二基板の第１の光伝
送路が存在し、前記バンドパスフィルタを通過できずに
跳ね返された残光が、前記反射膜（ミラー）部分で反射
され、その反射光の一部が前記バンドパスフィルタを通
過して到達する第二基板の端面の第２の位置に、第二基
板の第２の光伝送路が存在する請求項１に記載の合分波
器。
【請求項５】バンドパスフィルタ部分で跳ね返され前
記第二基板の第２の光伝送路に到達しない残光が、前記
反射膜（ミラー）部分で反射され、その反射光の一部が
前記バンドパスフィルタを通過して到達する第二基板の
端面の第３の位置に第二基板の第３の光伝送路軸が存在
し、以下同様にバンドパスフィルタ部分を通過せずに反
射膜（ミラー）部分で反射される残光が前記バンドパス
フィルタを通過して到達する第二基板の複数の位置に第
二基板の複数の光伝送路が存在する請求項４に記載の合
分波器。
【請求項６】請求項１に記載の第二基板の複数（ｎ
個）の光伝送路軸を通る複数（ｎ個）の単波長の光の
内、第ｎ番目の光伝送路軸から出射されバンドパスフィ
ルタを通り第一基板上の反射膜で反射されて到達したバ
ンドパスフィルタ部分で、第ｎ−１番目の光伝送路軸か
ら出射されバンドパスフィルタを通る単波長の光と合波
し、以下同様にして、順次第ｎ−２番目から第１番目ま
での光伝送路軸を通る単波長の光と合波し、ｎ個の波長
の光波長多重信号光が第一基板上の光伝送路軸を通って
出射される請求項１に記載の合分波器。
【請求項７】前記第一の基板および第二の基板のＳＭ
ファイバがＭＴコネクタブロックとガイドピンにより連
結されている請求項１乃至６のいずれかに記載の合分波
器。
【請求項８】片面にバンドパスフィルタ膜を有する透
明基板を使用する請求項１乃至７のいずれかに記載の合
分波器。
【請求項９】透明基板が石英からなる請求項１乃至８
のいずれかに記載の合分波器。
【請求項１０】前記第一の基板と第二の基板の間にガ
イドピン孔を有するスペーサが介設され、スペーサで画
される空隙部の所定位置に前記透明基板が固定されてい
る請求項１乃至９のいずれかに記載の合分波器。