JPH1152174A - 光回路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化が可能であり、かつ、組立作業性に優
れ、結合損失変動が少なく、信頼性の高い光回路モジュ
ールを提供する。 【解決手段】 光回路モジュールにおいて、通過光学系
の光学素子１１１，１０８を２個と、反射光学系の光学
素子１０９，１１０を２個とを有する第１のブロック１
１７と、この第１のブロック１１７の後段に設けられ、
通過光学系の光学素子１１４，１１５を２個と反射光学
系の光学素子１１２，１１３を２個とを有する第２のブ
ロック１１８をそれぞれ筐体１１９の内側面１２１と底
面１２２に接触させて固定するとともに、光学系が保た
れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ増幅器
を構成する光回路モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ファイバ増幅器として、エ
ルビウムドープファイバ増幅器（以下、ＥＤＦＡと称す
る）が知られている。このＥＤＦＡは、基幹伝送システ
ムや加入者伝送システム等への実用化において、特性の
向上、小型化等が要求されている。

【０００３】今日、ＥＤＦＡの小型化を図るために、主
としてロングウェーブパスフィルタ（ＬＷＰＦ）、ショ
ートウェーブパスフィルタ（ＳＷＰＦ）、バンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）、アイソレータ、およびカプラ等で構
成される部分の光機能を集積化した光回路モジュールが
使用されている。従来の光回路モジュールの構成を簡単
に説明する。

【０００４】図４は従来の光回路モジュールの概略構成
図である。この図に示すように、従来の光回路モジュー
ルでは、第１コリメータ５から入力する多重化信号（信
号１、信号２）のうち、信号２は、ＬＷＰＦ１１で直角
に反射した後、第３コリメータ７から出力するように、
第１コリメータ５、ＬＷＰＦ１１、第３コリメータ７を
配置する。

【０００５】また、第１コリメータ５から入力する多重
化信号（信号１、信号２）のうち、信号１は、ＬＷＰＦ
１１を通過した後、アイソレータ１６を通過する。この
アイソレータ１６を通過した信号１の大部分は、カプラ
１４を通過し、その後、第２コリメータ６から出力す
る。このように、ＬＷＰＦ１１、カプラ１４、第２コリ
メータ６を配置する。また、カプラ１４により、一部分
反射する信号１は、モニタ用受光素子２０に入射する。

【０００６】また、光回路モジュールとＥＤＦとの接続
や、外部出力コネクタの取り付け等のため、光ファイバ
の余長を処理する必要がある。このとき、光ファイバの
余長を処理するために、光ファイバの許容曲げ半径を確
保する必要がある。更に、コリメータと受光素子は光回
路モジュールの各面に配置されているので、光増幅器を
構成する際、各方向（４方向）にスペースを確保する必
要がある。

【０００７】なお、図４において、１は第１ポート、２
は第２ポート、３は第３ポート、４は第４ポート、１９
は筐体である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
回路モジュールでは、４角形状のケース本体の３辺に光
ファイバが設けられており、したがって、光ファイバの
引き出し方向が３方向となるため、光ファイバの余長を
処理するためのスペースを３方向に設ける必要があり、
光増幅器の小型化の妨げとなっている。更に、光ファイ
バの収容性も悪く、光増幅器の組立の作業効率が低下す
るという問題があった。

【０００９】また、光ファイバと受光素子の配置を見る
と、各方向（４方向）にスペースを必要とし、実装を考
えると光増幅器の小型化の妨げとなっている。更に、光
回路モジュールに入力する信号光は、フィルタで１回反
射した後、出力するので、フィルタの固定時や温度変化
による膨張収縮時の角度ずれや軸ずれによる、光学素子
間や光学素子と光ファイバとの間での結合損失が増加す
るという問題もあった。

【００１０】本発明は、上記問題点を除去し、小型化が
可能であり、かつ、組立作業性に優れ、結合損失変動が
少なく、信頼性の高い光回路モジュールを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕光回路モジュールにおいて、通過光学系の光学素
子を２個と反射光学系の光学素子を２個とを有する第１
のブロックと、この第１のブロックの後段に設けられ、
通過光学系の光学素子を２個と反射光学系の光学素子を
２個とを有する第２のブロックをそれぞれ筐体の内側面
と底面に接触させて固定するとともに、光学系が保たれ
るようにしたものである。

【００１２】したがって、筐体のスペースを有効に使用
することが可能となり、光回路モジュールの小型化を図
ることができる。また、ブロックを筐体の内側面と底面
に接触させるだけで、ブロックの位置決めができる。更
に、光軸と各光学素子の位置関係は、ブロックに固定さ
れた時点で決定されており、ブロックを筐体の内側面と
底面に接触させて、ブロックの位置を決めると同時に、
光学系を保持することができる。

【００１３】〔２〕上記〔１〕記載の光回路モジュール
において、前記光学素子の特性の調整手段を具備するよ
うにしたものである。したがって、各光学素子を固定す
るブロックにおいて、加工精度の要求される面が減少
し、ブロックの価格が減少する。各光学素子のブロック
への固定時の、光軸からの角度ずれによる光学特性歩留
まりが減少する。

【００１４】また、光学素子の仕様において、光学特性
を満足させるための角度指定の緩和ができ、各光学素子
の価格の低減化を図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す光回路モジュールの概略構成図、図２
はその光回路モジュールの組立方法の説明図である。ま
ず、光回路モジュールの組立方法について図２を用いて
説明する。

【００１６】図２（ａ）に示すように、第１のブロック
１１７として、ステンレス・スチールからなり、第１の
面１１７Ａ、第２の面１１７Ｂ、第３の面１１７Ｃ、第
４の面１１７Ｄ、第５の面１１７Ｅ、第６の面１１７Ｆ
を形成し、第２の面１１７Ｂと第６の面１１７Ｆ間に形
成される導通孔１３１、第６の面１１７Ｆと第２の面１
１７Ｂ間に形成される導通孔１３２、第２の面１１７Ｂ
と第５の面１１７Ｅ間に形成される導通孔１３３、第５
の面１１７Ｅと第４の面１１７Ｄ間に形成される導通孔
１３４を有するブロックを用意する。

【００１７】同様に、図２（ｂ）に示すように、第２の
ブロック１１８として、ステンレス・スチールからな
り、第１の面１１８Ａ、第２の面１１８Ｂ、第３の面１
１８Ｃ、第４の面１１８Ｄ、第５の面１１８Ｅ、第６の
面１１８Ｆを形成し、第３の面１１８Ｃと第６の面１１
８Ｆ間に形成される導通孔１４１、第６の面１１８Ｆと
第２の面１１８Ｂ間に形成される導通孔１４２、第２の
面１１８Ｂと第５の面１１８Ｄ間に形成される導通孔１
４３、第４の面１１８Ｄと第６の面１１８Ｆ間に形成さ
れる導通孔１４４を有するブロックを用意する。

【００１８】次に、図２（ｃ）に示すように、第１のブ
ロック１１７の第６の面１１７Ｆの導通孔１３１，１３
２の開口部にＬＷＰＦ１１１を、第２の面１１７Ｂの導
通孔１３２，１３３の開口部に反射ミラー１０９を、第
５の面１１７Ｅの導通孔１３３，１３４の開口部に反射
ミラー１１０を、第４の面１１７Ｄの導通孔１３４の開
口部にＳＷＰＦ１０８をそれぞれ張り付ける。

【００１９】同様に、図２（ｄ）に示すように、第２の
ブロック１１８の第６の面１１８Ｆの導通孔１４１，１
４２の開口部にカプラ１１４を、第２の面１１８Ｂの導
通孔１４２，１４３の開口部に反射ミラー１１２を、第
４の面１１８Ｄの導通孔１４３，１４４の開口部に反射
ミラー１１３を、第６の面１１８Ｆの導通孔１４４の開
口部にＬＷＰＦ１１５をそれぞれ張り付ける。

【００２０】このように構成された第１のブロック１１
７の底面を、図２（ｅ）に示すように、筐体１１９の底
面１２２に置き、第１のブロック１１７の第１の面１１
７Ａを金属からなる筐体１１９の内側面１２１へ、第１
のブロック１１７の第３の面１１７Ｃを筐体１１９の内
側面１２１へそれぞれ接触させ、ＹＡＧレーザーにより
固定する。

【００２１】同様に、上記のように構成された第２のブ
ロック１１８の底面を、図２（ｅ）に示すように、筐体
１１９の底面１２２に置き、第２のブロック１１８の第
１の面１１８Ａを筐体１１９の内側面１２１へ接触さ
せ、ＹＡＧレーザーにより固定する。また、第２のブロ
ック１１８の後方にアイソレータ１１６を配置する。

【００２２】そこで、光回路モジュールは、図１に示す
ように、第１ポート１０１からの多重化入力信号（信号
１、信号２）を波長分離し、第２ポート１０２に信号１
を、第３ポート１０３に信号２を出力する機能を有す
る。信号１に対しては、１方向性を持つ非相反機能を有
する。第４ポート１０４はカプラ１１４により分岐され
た信号１をモニタする機能を有している。

【００２３】次に、各ポートにおける信号の経路を詳し
く述べる。第１コリメータ１０５から入力する信号１と
信号２は、ＬＷＰＦ１１１により信号１は通過し、信号
２は反射する。通過した信号１は、カプラ１１４により
大部分は通過し、一部は反射される。カプラ１１４を通
過してきた信号１は、アイソレータ１１６を通して第２
コリメータ１０６から出力される。

【００２４】ＬＷＰＦ１１１から反射した信号２は、反
射ミラー１０９および反射ミラー１１０で反射され、Ｓ
ＷＰＦ１０８を通過し、第３コリメータ１０７から出力
される。カプラ１１４で一部反射した信号１は、反射ミ
ラー１１２及び反射ミラー１１３で反射され、ＬＷＰＦ
１１５を通過し、モニタ用受光素子１２０に入射する。

【００２５】このように構成した場合の効果について以
下に述べる。各ポートを、光回路モジュールに対して対
向する２面に配置することができるので、光回路モジュ
ールを光増幅器に実装する際のデッドスペースを４方向
から２方向に減少させることができる。また、光ファイ
バの余長を処理するためのスペースが広がり、光ファイ
バの収容性も良くなる。

【００２６】このように、光回路モジュールの光学系
を、通過光学系を１個と反射光学系２個により構成でき
る。通過光学系の光は、干渉膜フィルタ等を通過するの
みで、角度ずれによる影響を受けない。すなわち、通過
光学系のフィルタは、偏光を防止するため入射角を１５
°以下にする必要があるため、その角度（１５°）以下
の一定の入射角度になるように、ブロックの正確な位置
決めが必要であるが、この実施例によれば、上記したよ
うに、予め所定の形状に形成されたブロックを筐体１１
９内へ正確に固定することができる。このため結合損失
の増加は少ない。光増幅器の特性において雑音指数（Ｎ
Ｆ）は重要であり、ＮＦは光増幅器を構成する部品の損
失が小さければ小さい程良い。

【００２７】また、反射光学系は、各反射光学系ごとに
第１のブロック１１７と第２のブロック１１８に纏める
ようにしている。。各光学素子は、これらのブロック
に、所望の光学性能を満足するよう固定されている。こ
のように、反射光学系をブロック単位とすることによ
り、光学素子の角度ずれが生じたとしても、ブロック全
体がずれるため、これらのブロックに固定された光学素
子からの出射光は平行にずれるだけである。

【００２８】そして、光線のずれ量と結合損失の関係
は、光学素子の軸ずれに対して許容値が緩く、このた
め、温度変化等の膨張収縮等で、コリメータやフィルタ
を固定している各ブロックの角度ずれや軸ずれが発生し
ても、光線のずれ量が小さく、結合損失の変化が小さく
なる。そして、第１のブロック１１７と第２のブロック
１１８は、筐体の内側面１２１と筐体の底面１２２に接
触させ、接触面において溶接固定される。

【００２９】したがって、筐体のスペースを有効に使用
することが可能となり、光回路モジュールの小型化を達
成することができる。第１のブロック１１７と第２のブ
ロック１１８を筐体の内側面１２１と筐体の底面１２２
に接触させるだけで、ブロックの位置決めができる。ま
た、光軸と各光学素子の位置関係は、ブロックに固定さ
れた時点で決定されており、ブロックを筐体の内側面１
２１と筐体の底面１２２に接触させて、ブロックの位置
を決めると同時に、光学系を保持することができる。
これにより、筐体１１９へのブロック溶接時の作業時間
の短縮化を図ることができる。

【００３０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は本発明の第２実施例を示す光回路モジュール
の概略構成図である。なお、この図において、第１実施
例と同様のものには同じ符号を付してそれらの説明は省
略する。この実施例は、第１実施例の第１のブロック１
１７及び第２のブロック１１８に一定角度に固定されて
いる光学素子（ＬＷＰＦ１１１、ＬＷＰＦ１１５、およ
びＳＷＰＦ１０８等）の部分に、調整ブロック１２３，
１２４，１２５を設けて、角度調整機能を持たせるよう
にしたものである。

【００３１】このように構成した場合の効果について以
下に述べる。第１実施例で示したブロック構造（第１の
ブロック１１７及び第２のブロック１１８）では、ＬＷ
ＰＦ１１１、ＬＷＰＦ１１５、及びＳＷＰＦ１０８は、
所望の光学特性が得られる角度は一定であった。ここ
に、ＬＷＰＦおよびＳＷＰＦ等の光学素子を固定した角
度調整可能な調整ブロック１２３，１２４，１２５を搭
載する。この調整ブロックを光軸に対して角度調整する
ことにより、各光学素子は所望の光学特性を得ることが
できる。

【００３２】これにより、各光学素子を固定するブロッ
クにおいて、加工精度の要求される面が減少し、ブロッ
クの価格は減少する。各光学素子のブロックへの固定時
の、光軸からの角度ずれによる光学特性歩留まりが減少
する。また、光学素子の仕様において、角度指定（光学
特性を満足させるため）の緩和ができ、各光学素子の価
格の低減化を図ることができる。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【００３４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、筐体のスペースを
有効に使用することが可能となり、光回路モジュールの
小型化を図ることができる。

【００３５】また、ブロックを筐体の内側面と底面に接
触させるだけで、ブロックの位置決めができる。更に、
光軸と各光学素子の位置関係は、ブロックに固定された
時点で決定されており、ブロックを筐体の内側面と底面
に接触させて、ブロックの位置を決めると同時に、光学
系を保持することができる。 （２）請求項２記載の発明によれば、各光学素子を固定
するブロックにおいて、加工精度の要求される面が減少
し、ブロックの価格が減少する。各光学素子のブロック
への固定時の光軸からの角度ずれによる光学特性歩留ま
りが減少する。

【００３６】また、光学素子の仕様において、光学特性
を満足させるための角度指定の緩和ができ、各光学素子
の価格の低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す光回路モジュールの
概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す光回路モジュールの
組立方法の説明図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す光回路モジュールの
概略構成図である。

【図４】従来の光回路モジュールの概略構成図である。

【符号の説明】

１０１ 第１ポート １０２ 第２ポート １０３ 第３ポート １０４ 第４ポート １０５ 第１コリメータ １０６ 第２コリメータ １０７ 第３コリメータ １０８ ＳＷＰＦ（通過光学系の光学素子） １０９，１１０，１１２，１１３ 反射ミラー（反射
光学系の光学素子） １１１，１１５ ＬＷＰＦ（通過光学系の光学素子） １１４ カプラ １１６ アイソレータ １１７ 第１のブロック １１７Ａ，１１８Ａ 第１の面 １１７Ｂ，１１８Ｂ 第２の面 １１７Ｃ，１１８Ｃ 第３の面 １１７Ｄ，１１８Ｄ 第４の面 １１７Ｅ，１１８Ｅ 第５の面 １１７Ｆ，１１８Ｆ 第６の面 １１８ 第２のブロック １１９ 筐体 １２０ モニタ用受光素子 １２１ 筐体の内側面 １２２ 筐体の底面 １２３，１２４，１２５ 調整ブロック １３１，１３２，１３３，１３４，１４１，１４２，１
４３，１４４ 導通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過光学系の光学素子を２個と反射光学
   系の光学素子を２個とを有する第１のブロックと、該第
   １のブロックの後段に設けられ、通過光学系の光学素子
   を２個と反射光学系の光学素子を２個とを有する第２の
   ブロックをそれぞれ筐体の内側面と底面に接触させて固
   定するとともに、光学系が保たれるようにしたことを特
   徴する光回路モジュール。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光回路モジュールにおい
   て、前記光学素子の特性の調整手段を具備することを特
   徴とする光回路モジュール。